Yeşil bina sistemlerinde yeşil çatı uygulamaları ve yapısal davranışa etkisi

Abstract

Bu tez çalışmasında yeşil bina derecelendirme sistemlerinin hangi standartları taşıdıkları incelenmiş ve bu standartların neler olduğu açıklanmıştır. Dünyadaki yeşil bina sertifikalarının, hangi ülkede oluşturulduysa, o ülkenin ihtiyaçlarına cevap verici düzenlemeler olduğu belirtilmiştir. Bu sistemlerde ekoloji, kaynaklar ve enerji,oluşturulan denetleme mekanizması tarafından korunmaktadır. Sisteme dahil olan binaların nasıl projelendirildiği, inşa aşaması ve yapı kullanım amacı bu sertifika uygulamalarıyla kontrol edilmektedir. Mühendis, mimar, müteahhit gibi inşaatsektöründe temeli oluşturan meslek grupları tarafından, bu düzenlemelerin anlaşılması ve kolay uygulanabilir olması, çevrenin ve kaynakların korunması büyük önem arz etmektedir. Geleneksel bina yapımının çevreye verdiği olumsuz etkilerin giderilmesi için, dünya çapında çalışmaların başlatıldığı ve ilerlemelerin sağlandığı görülmektedir. Ekosistemin, inşaat sektörü tarafından olumsuz etkilere maruz kalması, enerji kaynaklarının ve hammaddelerin hızlı tükenme tehlikesi, dünyamız için ciddi problemlere yol açmaktadır. Yeşil bina sistemlerinin, dünyanın korunmasında önemli bir yere sahip olduğu bilinmektedir. Yenilikçi ve çevreci uygulamaların artması, yeşil bina sertifikasına yönelimi hızlandırmış ve dünya devletleri tarafından kabul edilebilir duruma getirmiştir. Breeam, LEED, Greenstar, CASBEE, SBTool ve DGNB gibi ulusal çapta geçerliliğini kanıtlayan uygulamaların içerikleri ve çalışma prensipleri açıklanmıştır. Bu sertifikaların hangi kriterleri içerdiği, hangi başlıklara ağırlık verdiği, ülkemiz için avantaj ve dezavantaj durumlarıyla karşılaştırılmıştır. Uluslararası yeşil bina derecelendirme sistemleri, ülkemizin coğrafi özelliklerine ve yerel ihtiyaçların karşılanması konusundaki problemlerine büyük çoğunlukla cevap verememiştir. Bu eksikliklerin giderilmesi için bazı yerel kurum ve kuruluşlar ile sivil toplum örgütleri, yeşil bina derecelendirme sistemleri hakkında çalışmalarda bulunmuş ve sürdürülebilir bina değerlendirme kriterlerini oluşturmuştur. Bu çalışmaların içerikleri; bölgesel ihtiyaçlara cevap vermesi, geliştirilebilir ve değiştirilebilir olması, ülkemize özgü yerel bir değerlendirme içermesi açısından önem arz etmektedir. Ülkemizde geliştirilmekte olan sistemlerin neler olduğu, bunların hangi kurumve kuruluş tarafından oluşturulduğu açıklanmıştır. Özel sektör temsilcilikleri ve bakanlıklar tarafından atılan adımların, ulusal bir sistemin geliştirilmesinde önemi büyüktür. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı tarafından uygulanan mevzuat ve yönetmeliklerle yapılan çalışmaların, sürdürülebilir binaların nasıl olması gerektiği konusundaki yaptırım ve uygulamaları incelenmiştir. Bakanlık, çevre, su, kaynak ve enerjinin korunmasını hedeflemiş, kanunlarla ve yönetmeliklerle bu başlıklar için koruyucu önlemler almıştır. Yeşil bina kriterlerinin neler olduğu, hangi çevreci uygulamalarla binanın enerji ve su tüketiminin düşürüldüğü tezde ayrıntılı şekilde açıklanmıştır. Enerjinin korunması için bazı maddelerin geliştirildiği, bu maddelerde güneş ve rüzgar gibiyenilenebilir enerjiden faydalanıldığı ve enerji tasarrufunda büyük kazançlar elde edildiği belirlenmiştir. Su tasarrufunun önemi ve bu tasarrufun sağlanması için yağmur hasadı sistemlerinden ve binada kullanılan mekanizmalardan yararlanıldığı gösterilmiştir. Bu sistemlerde %80'lere varan su tasarrufu sağlandığı yapılan araştırmalarda görülmektedir. Etkili buluşlar ve maddi olarak yapım maliyetini arttırmayan farklılıklarla su ve elektrikte büyük tasarruflar sağlanmaktadır. Yeşil binaların ve geleneksel çatı tiplerinin incelenmesinin yanı sıra bu uygulamaların fiyatlandırma çalışmaları yapılmıştır. Bir yeşil çatı ne kadara mal edilir? Tablo şeklinde maliyet analizi tezde sunulmuştur. Kiremit, fayans, ekstensif ve intensif çatı tiplerinin işçilik, malzeme ve toplam maliyetleri tablo oluşturularak karşılaştırılmıştır. Yapımı en düşük ve en yüksek çatı tipi belirlenmiş ve bu yüksekliğin neden olduğu sebepler belirtilmiştir. Tezde, sürdürülebilir binalarda farklı yeşil çatı uygulamaları bilgisayar ortamında modellenmiştir. Bu modellemeler için çatı tiplerine göre ölü ve hareketli yükler belirlenmiş farklı kombinasyonlarda yapı analiz edilmiştir. Geleneksel yöntemlerle yapılan binalardaki kiremit ve fayans döşeme uygulamalarının, statikaçıdan yapıya etkileri ve yeşil çatılara göre karşılaştırmaları yapılmıştır. Çatı tiplerinin 4 farklı yükleme altındaki kombinasyonları sağlanmıştır. Bu kombinasyonlar ölü yük, buz yükü, don yükü ve kar yükünün beraber ve tek uygulamalarından oluşmaktadır. Çıkan analizde çatı üzerine gelen yükler ve betonarme değişimler incelenmiştir. Buhesapların moment grafikleri gösterilmiş ve kritik elemanların üzerine gelen kuvvetler belirtilmiştir. Sistemdeki döşeme, kiriş, kolon taşıyıcıları arasından, kritik yükleme altında olan elemanlar belirlenmiştir. En yüksek yükleme altındaki eleman ile en az yükleme altındaki elemanın moment, kuvvet ve donatı durumları karşılaştırılmıştır.Anahtar Kelimeler: Yeşil Bina Sertifika Sistemleri, Yeşil Çatı Uygulamaları, Ekstensif Çatı, İntensif Çatı

In this thesis, the standards of green building rating systems are examined and what these standards are. It has been stated that the green building certificates in the world are regulations that meet the needs of the country in which they were created. In these systems, ecology, resources and energy are protected by the created control mechanism. How the buildings included in the system are designed, the construction phase and the use of the building are controlled by these certificate applications. It is of great importance that these regulations be understood and applied easily, and that the environment and resources are protected by professional groups such as engineers, architects and contractors, which form the basis of the construction industry. It is seen that worldwide studies have been initiated and progress has been made in order to eliminate the negative effects of traditional building construction on the environment. Exposure of the ecosystem to negative effects by the construction sector and the danger of rapid depletion of energy resources and raw materials cause serious problems for our world. It is known that green building systems have animportant place in the protection of the world. The increase in innovative and environmentalist practices has accelerated the trend towards green building certification and has made it acceptable to the world states. The contents and working principles of applications that have proven their validity at national level such as Breeam, LEED, Greenstar, CASBEE, SBTool and DGNB are explained. What criteria these certificates contain, which topics theyfocus on, are compared with the advantages and disadvantages for our country. International green building rating systems have not been able to respond to the geographical characteristics of our country and the problems of meeting local needs for the most part. In order to eliminate these deficiencies, some local institutions and organizations and non-governmental organizations have worked on green building rating systems and created sustainable building evaluation criteria. The contents of these studies; It is important that it responds to regional needs, that it can be developed and changed, and that it contains a local evaluation specific to our country. It has been explained what the systems being developed in our country are and which institution and organization created them. The steps taken by private sector representatives and ministries are of great importance in the development of a national system. The laws and regulations implemented by the Ministry of Environment and Urbanization, the Ministry of Energy and Natural Resources, the sanctions and practices on how sustainable buildings should be were examined. The Ministry aimed to protect the environment, water, resources and energy, and took protective measures for these topics with laws and regulations.What the green building criteria are and which environmental practices reduce the energy and water consumption of the building are explained in detail in the thesis. It has been determined that some materials have been developed for energy conservation, renewable energy such as solar and wind are used in these materials, and great gains are obtained in energy saving. It has been shown that the importance of water saving and the use of rain harvesting systems and mechanisms used in the building to achieve this saving. Studies show that up to 80% water savings are achieved in these systems. With effective inventions and differences that do not increase the cost of construction, great savings are achieved in water and electricity. In addition to examining green buildings and traditional roof types, pricingstudies of these applications were made. How much does a green roof cost? Cost analysis in tabular form is presented in the thesis. The labor, material and total costs of tile, tile, extensive and intensive roof types were compared by creating a table. The lowest and highest roof type was determined and the reasons for this height were stated. In the thesis, different green roof applications in sustainable buildings are modeled in computer environment. For these models, dead and live loads were determined according to the roof types, and the structure was analyzed in different combinations. The static effects of tile and tile laying applications in buildings built with traditional methods and green roofs were compared. Combinations of roof types under 4 different loadings are provided. These combinations consist of combined and single applications of dead load, ice load, frost load and snow load. In the analysis, theloads on the roof and the reinforced concrete changes were examined. The moment graphs of these calculations are shown and the forces acting on the critical elements are indicated. The elements under critical loading were determined among the slab, beam and column carriers in the system. The moment, force and reinforcement conditions of the element under the highest load and the element under the least load were compared.Keywords: Green Building Certification Systems, Green Roof Applications, Extensive Roof, Intensive Roof