Konut mimarisinde farklı taşıyıcı sistemlerin çevresel etkilerinin yaşam döngüsü analizi ile değerlendirilmesi

Abstract

Doğal kaynakların kısıtlı olması ve hızla tükenmesi bu kaynakların kullanımını akıllıca yapma fikrine neden olmuştur. Sürdürülebilirlik düşüncesi bu anlamda önem kazanmış ve yapılı çevreyi inşa ederken gözardı edilemeyecek bir parametre haline gelmiştir. Binalarda Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi (YDD), yapıyı oluşturacak her bir bileşenin hammadde aşamasından başlayarak, yapının üretim, kullanım ve yıkım evrelerini de içerecek şekilde tükettiği toplam enerjiyi analiz eder. Bu enerji için tüketilen doğal kaynakların bir sonucu olan çevresel etkileri somut bir şekilde ortaya koyar. Bu analiz sonucunda tasarım revize edilip analiz tekrarlanabilir, farklı alternatifler üretilip karşılaştırılabilir ve doğal çevreye en uygun seçenek belirlenebilir. Yapı malzemelerinin çıkarılması, üretimi, nakliyesi v.b. süreçlerinde harcanan enerjinin toplamını ifade eden gömülü enerji miktarı düştükçe olumsuz çevresel etkiler azalmaktadır. Benzer şekilde gömülü karbon, bir malzemenin karbon ayak izini ifade eder. Malzemenin üretim süreci boyunca doğaya ne kadar sera gazı salındığının ölçüsüdür. Gömülü enerji ve gömülü karbon miktarı YDD ile ölçülebilmektedir. Bu çalışmada yapının yapı öncesi evresine dikkat çekmek, bu süreçte tüketilen enerjinin ve doğaya yapılan karbon salınımının taşıyıcı sistemler bağlamında değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Betonarme, ahşap ve çelik olmak üzere üç ayrı yapım sistemi alan çalışması üzerinden incelenmiştir ve çevresel etkileri gömülü karbon ve gömülü enerji bazında karşılaştırılmıştır. Bu çalışma yapının hammadde çıkarımı ile başlayıp inşa aşamasına kadar devam eden "beşikten kapıya" kadar olan bölümü ile sınırlandırılmıştır. Konya'da ahşap müstakil bir konut alan çalışması için seçilmiş, bu yapının farklı taşıyı sistemlerle alternatifleri üretilerek çevresel etkileri karşılaştırılmıştır. Ahşap yapı, bu üç yapım sistemi arasında en düşün karbon ve enerji değerlerini vermesi bakımından en çevre dostu alternatif olmuştur. Betonarme konut ve çelik konut sırasıyla onu izlemiştir. Hem düşük üretim enerjisi hem de düşük karbon salınımı avantajıyla az katlı konut bağlamında ahşap taşıyıcı sistemlerin en sürdürülebilir alternatif olduğu gözlemlenmiştir.

Rapid depletion of our natural and limited resources led us to the idea of using these resources wisely and using minimum resources. The idea of sustainability has gained importance in this sense and has become a parameter that can't be ignored while building our environment. Life cycle assessment (LCA) at building level analyzes the total energy consumed by each component starting from the raw material stage, including the production, use and demolition phases of the building. Environmental impacts that caused by natural resources consumed for energy, can be measured with this method. According to LCA results, the design can be revised, the analysis can be repeated, different alternatives can be produced and compared, eventually the most suitable option for the natural environment can be determined. If embodied energy which represents the sum of the energy consumed during the process that includes extraction, production, transportation of building materials etc. decrease, the negative environmental impacts decrease as well. Similarly, embodied carbon means the carbon footprint of a material. It is the measure of how much greenhouse gas is released to the nature during the production process of the material. Embodied energy and embodied carbon can be measured bythe help of LCA. In this study it is aimed to draw attention to the pre-construction phase of the buildings and to evaluate the energy consumed and carbon emission in the context of structure systems. Reinforced concrete, wood and steel were studied in three different construction systems and their environmental impacts compared on the basis of embodied carbon and embodied energy. This study is limited to the part of the structure that starts with the extraction of raw materials and continues until the construction phase from cradle to gate. A wooden family house in Konya was chosen as case study and alternatives created with different structural systems and their environmental impacts were compared in the context of embodied carbon and energy. Among these three construction systems, wooden structure appeared as the most environmentally friendly construction system in terms of lowest carbon and energy values. Reinforced concrete alternative and steel alternative followed it respectively. Wooden structures have been observed to be the most sustainable alternative in the context of low-rise housing with the advantege of both low production energy and low carbon emissions.