A study on elementary school buildings in terms of sustainable design principles with the object of developing intervention opportunities

Abstract

Pek çok okul yapısı çeşitli ülkelerde özellikle son on yıldır sürdürülebilirlik prensipleri doğrultusunda tasarlanarak uygulanmaktadır. Bu yapılar, pasif tasarım yöntemlerinin benimsenerek aynı zamanda enerji etkin ekipmanların kullanıldığı, bütünleşik bir tasarım sürecini içermektedir. Yüksek performanslı yapı sistemine sahip sürdürülebilir okullarda öğrencilerin ve öğretmenlerin akademik performanslarının yükseldiği daha iyi öğrenme ortamları yaratmak hedeflenmektedir. Türkiye'de ise kamuya ait okul yapıları Milli Eğitim Bakanlığı tarafından farklı iklim bölgelerinde bölgesel koşullar göz önünde bulundurulmayarak tip projeler olarak uygulanmaktadır. Bunun sonucu olarak bu tezde, yeni bir sürdürülebilir şema geliştirmek yerine, ekonomik bir değere sahip mevcut okul yapılarının sürdürülebilir adaptasyonu araştırılmıştır.Bu tezde, ana amaç tip projeye sahip mevcut okul yapılarına uygulanabilecek sürdürülebilir müdahale olanaklarını, sürdürülebilir okul tasarım prensiplerinden sürdürülebilir arazi, su etkinliği, enerji ve atmosfer, malzeme ve kaynaklar, iç mekan hava kalitesi gibi ana başlıklar doğrultusunda değerlendirerek araştırmaktır.Çalışma amacı doğrultusunda öncelikle, konuyla ilişkili sürdürülebilir tasarım, enerji etkin tasarım ve ekolojik tasarım kavramları ile ilgili olarak kapsamlı bir kaynak taraması yapılmıştır. Dünyada uygulanan sürdürülebilir okul yapıları ve tasarım prensipleri irdelendikten sonra Türkiye'de uygulanan okul yapıları incelenmiştir. Daha sonra 10025R-480 tip projesine sahip örnek bir ilköğretim okul yapısına uygulanabilecek sürdürülebilir müdahale olanakları, ?Autodesk Ecotect Analysis? bina enerji performans yazılımının sağladığı gün ışığı gölge değerleri doğrultusunda sorgulanmıştır.Müdahale olanakları belirlendikten sonra, örnek okul yapısı için yapı kabuğu müdahalesi öncesi ve sonrası değerleri `DesignBuilder` bina enerji performans yazılımı aracılığıyla analiz edilerek bu müdahalenin ısı enerjisi kazancına etkisi değerlendirilmiştir. Son olarak, vaka çalışması sonucunda, tip projeye sahip tüm ilköğretim okul yapıları için sürdürülebilir müdahale aşamalarını içeren bir öneri sunulmuştur.

Over the last ten years, many school buildings in many countries have been designed on the basis of sustainability principles. Such buildings entail a complete design process in which passive design methods are used as well as energy efficient equipment. The aim is to create better educational environments in sustainable schools with high-performance building system, where academic performances of both students and teachers increase. However, public schools in Turkey have been built as typified projects by the Ministry of National Education, without consideration for different regional climatic conditions. As a result, this thesis researched potential redevelopment of existing school buildings, which have economic value, instead of developing a new sustainable school schema.The main purpose of this thesis is to research sustainable intervention opportunities to typified existing school buildings in terms of some key elements of sustainable school design principles, such as sustainable site, water efficiency, energy and atmosphere, material and resources, indoor air quality.In this regard, firstly, a comprehensive literature review was conducted on the concepts of ?sustainable design?, ?ecological design? and ?energy efficient design?. After exploring sustainable school buildings applied and their design principles accepted broadly worldwide, school buildings in Turkey were examined. Then, sustainable intervention opportunities were proposed for ?10025R-480 type? elementary school building by using daylight shadow values those were generated by the ?Autodesk Ecotect Analysis? energy performance simulation software.After establishing the design interventions, pre-intervention and post-intervention values for the building envelope were compared using ?DesignBuilder? building energy performance software and the effect of intervention on the heating energy gain was examined. Assessment of the case study was finally presented as a proposal including progressive interventions for all typified elementary school buildings.