Akıllı ve Sürdürülebilir Binalar

19 Mart 2015 | TEKNİK MAKALE 55. Sayı (Mart-Nisan 2015)

Doç. Dr. Füsun Seçer Kariptaş Haliç Üniversitesi Mimarlık Fakültesi Öğr. Gör. Özlem Güney Karadişoğulları Namık Kemal Üniversitesi Çorlu MYO
Sürdürülebilirlik kavramının temelinde, çevreye daha az zarar vermek ve enerjinin verimli kullanımı yer almaktadır. Bu temele akıllı sistemleri de dahil ederek, enerji etkin kullanımı ile birlikte hem sürdürülebilir hem de akıllı binalar tasarlamak mümkün olabilir. Sürdürülebilir yapıların, içinde yer aldığı dönemin mimari yaklaşımlarının, bilimsel gelişmelerinin, çevreci akımlarının ve ekonomik ve politik eğilimlerinin çerçevesinde ele alınarak konumlandırılması gerekmektedir. Çevre dostu, sürdürülebilir, az enerji tüketen ve ihtiyaç duyduğu enerjiyi yenilenebilir kaynaklardan sağlayan bu binaların tasarımı ve inşaatı, disiplinler arası işbirliğini gerektiren bütünleşik bir süreçtir. 


1. AKILLI BİNALAR
Endüstri devrimi ile başlayan teknolojik gelişmeler, insanların çevrelerini daha kolay kontrol edebilmelerini sağlamış ve yeni yaşam biçimlerinin oluşmasını da beraberinde getirmiştir. Bütün bu teknolojik ilerleme çabalarının ana amacı, insan yaşam seviyesini en üst düzeye çıkarmaktır. Diğer taraftan hızlı nüfus artışı, mevcut doğal kaynakların tükenmeye başlaması, enerji maliyetlerinin artışı gibi sebepler bina tasarım yaklaşımına yeni boyutlar getirmiştir. Günümüzde artık kullanıcılar ihtiyaçlarını maksimum derecede karşılayan, konforlu, değişken, üretken, ekolojik, enerji etkin ve son teknolojik gelişmeler doğrultusunda tasarlanan binalara ihtiyaç duymaktadır.


Son yıllarda “Akıllı Bina” olarak adlandırılan yapıları diğer binalardan ayıran özellikleri, kendilerine entegre edilmiş olan elektronik ve mekanik sistemlerdir. Bu sistemler bir otomasyon merkezi tarafından çalışmakta ve binanın işletmesini ekonomik hale getirerek verimi artırmaktadır. Akıllı binalarda bulunan sistemler sürdürülebilirlik bağlamında değerlendirildiğinde ise binaların enerji verimliliğine katkısı dikkat çekicidir. Doğaya ve kaynaklarına zarar vermeyen, tükenen kaynaklar yerine yenilenebilir kaynaklara yönelen, geri dönüşüme önem veren ve doğayla uyumlu malzemelerden meydan gelen bir bina, bu özellikleriyle akıllı binanın sürdürülebilir tasarımla ilgili ihtiyaçlarına cevap vermektedir.





Akıllı bina, kullanıcıların verimini maksimum derecede artıran, minimum maliyete sahip donanım ve araçlar sayesinde kaynakların ömür boyu verimli bir şekilde yönetilmesine imkan sağlayan binadır. Bina tasarımında sürdürülebilir yaklaşımla, doğal kaynakları koruyacak ve yenilenebilir enerji kaynaklarını detaylı bir şekilde biçimlendirerek kullanacak bir sistem oluşturulmuştur(1). Önemi çok kısa süre önce anlaşılmaya başlanan sürdürülebilirlik kavramı da mimariye ekolojik bir tasarım yaklaşımı sağlamıştır. Sürdürülebilir bir yapıda kullanıcı sağlığı, konforu ve üretkenliğinin desteklenmesi, kirlilik ve atıkların azalması gibi yararlar kolaylıkla ölçülebilen değerler değildir (2). Bu bağlamda sürdürülebilir yapım ilkelerini ve stratejilerini belirleyip, ekolojik tasarımlar yapılması gerekmektedir. Böylelikle çağdaş mimariye estetik ve işlevsel yeni bir boyut kazandırılacaktır.


Akıllı binalar toplumun içerisinde farklı zevk ve ekonomik seviyelere sahip insanlara hitap edebilen ve az tüketip, mümkün olduğu kadar çok tasarruf sağlayan, en iyiyi sunmayı amaçlayan binalar olarak tanımlanabilir. Bu binalar günümüzde oldukça hızlı bir şekilde gelişme göstermektedir. Bu kavramın ilk ortaya çıktığı günden bu yana akıllı bina teknolojisi çok gelişmiştir. Kullanıcıların konforunu en üst düzeyde sağlayacak şekilde alt teknik sistemleri organize eden, gerektiğinde amaca yönelik olarak isteğe bağlı veya otomatik olarak mekanlarda fiziksel, atmosferik ve görsel değişiklikler gösterebilen, iç ve dış bilgi iletişim ağı bulunan, bir ana kumanda merkezi tarafından kontrol edilen entegre elektronik ve mekanik sistemlerle donatılmış yapılar olan akıllı binalara özel elektronik sistemler, bilgisayarlar ve ağ bağlantıları denetimindeki özel kontrol sistemleri ve internetin getirdigi sayısız yeni imkan sayesinde daha pratik ve daha sağlıklı bir yaşam kullanıcılara sunulmaktadır.(4)



Bina-çevre ilişkisi (3)


2. AKILLI BİNALAR VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK
İnsanların yaşam kalitesini artırmayı amaçlayan teknolojik gelişmeler, oluşturdukları çevre sorunları nedeniyle insanların yaşam kalitesini düşürmeye başlamışlardır. Hızlı nüfus artışı, çarpık kentleşme, yeşil alanların hızla yok olması, ozon tabakasının delinmesi, küresel ısınma, hava kirliliği ve azalan enerji kaynakları gibi sorunlar gün geçtikçe artmakta ve insan sağlığını tehdit eder hale gelmektedir. Küresel ısınma, iklim değişikliği, susuzluk, çevre kirliliği ve doğal kaynakların hızla tükenmesi gibi ekolojik sorunlar karşısında, mimari tasarımda sürdürülebilirlik kavramı yaygınlaşmıştır. Sürdürülebilir binaların enerji-ekolojik performansları, çağdaş mimariye yeni bir vizyon, estetik ve işlevsel boyut kazandırmaktadır. 


Sürdürülebilir bir yapıda kullanıcı sağlığı, konforu ve üretkenliğinin desteklenmesi, kirlilik ve atıkların azalması gibi yararlar kolaylıkla ölçülebilen değerler değildir (2). Bu bağlamda sürdürülebilir yapım ilkelerini ve stratejilerini belirleyip, ekolojik tasarımlar yapılması gerekmektedir. Böylelikle çağdaş mimariye yeni bir yaklaşımla estetik ve işlevsel bir boyut kazandırılacaktır. 



Kendi enerjisini üreten konut örneği (7) ve enerji korunumu yükseltilerek, 
güneşten, doğal havalandırma-aydınlatmadan, binayı gereksiz ısı kazancı 
ve kaybına karşı koruyacak pasif denetim sistemleri (7) 


Dünyada toplumun her alanında yaşanan teknolojik gelişmeler olumlu etkilerinin yanında çevre kirliliği ve kaynakların tüketilmesi gibi problemleri de beraberinde getirmiştir. Bu teknolojik gelişmelere paralel olarak artan enerji ihtiyacı ve dünyadaki enerji kaynaklarının hızla tükenmekte olması, fosil yakıtların kullanımından kaynaklanan yüksek karbondioksit oranı ve buna bağlı olarak yaşanan iklimsel değişiklikler, toplumları her sektörde üretim ve tüketim biçimlerini tekrar gözden geçirmeye yöneltmiştir. Uzun yıllardan beri yaşanan enerji krizi, enerji tüketimini minimuma indirmeyi ve yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımını amaçlayan tasarım yaklaşımının önemini artırmıştır. Yapı sektörü enerji tüketimi konusunda bu sektörler arasında önemli bir paya sahiptir. Özellikle ülkemizde yapı sektörünün enerji tüketimindeki payı yüksektir ve bu enerjinin büyük bir kısmı tükenmekte olan fosil yakıtlardan karşılanmaktadır. Bu nedenle enerjinin etkin bir şekilde kullanımı ve böylece tüketimin azaltılması binalar için önem taşımaktadır. Binalar enerji verimliğini artırmak için gerekli olan fiziksel çevre kontrolünü kendi kendine sağlayan, çevreye karşı duyarlı özellikte olmalıdır (6).
Akıllı bina kavramı ve tanımı da sürdürülebilir yaklaşımlarla birlikte değişmiştir. Akıllı bina tanımları incelendiğinde çok az tanımda, binanın çevresi ile uyumundan söz edilmiştir. Oysa ki içinde bulunduğu doğal çevreyle uyuşmayan teknolojik bir bina, çevresine ve kendisine zarar verecektir. Bu noktada sürdürülebilirlik ve ekolojik tasarım kriterleri akıllı bina kavramının tamamlayıcı unsurları olarak dikkati çekmektedir. Doğru olan tanımda akıllı binaların ekolojik yönü vurgulanmalıdır. İçinde bulunduğu doğaya ve kaynaklarına zarar vermeyen, tükenen kaynaklar yerine yenilenebilir kaynaklara yönelen, geri dönüşüme önem veren ve doğayla uyumlu malzemelerden meydana gelen bir bina, bu özellikleriyle akıllı binanın sürdürülebilir tasarımla ilgili ihtiyaçlarına cevap vermektedir. Bu tanımlamaya göre akıllı ve sürdürülebilir bina tasarım kriterleri şunlar olmalıdır (5):


• 21. yüzyılın akıllı bina çözümlerinde, binaların çevreye verdikleri olumsuz etkilerini en aza indirebilmek için sürdürülebilir yaklaşımlar benimsenmelidir.
• Teknolojiyi doğaya hükmetmek, gücü ve zenginliği vurgulamak aracı haline getiren anlayışın yerini, teknolojiyi insanlığın doğayla ilişkilerini uyumlu hale getirecek anlayış almalıdır. 
• Bir taraftan temiz enerjilerden yararlanmaya öncelik tanırken, diğer taraftan fosil tabanlı enerji kullanılan alanlarda, enerji verimini artırarak enerji tasarrufu sağlamayı hedefleyen “sürdürülebilir/enerji etkin tasarım” yaklaşımları önem kazanmalıdır. 
• Bina kabuğunun enerji korunumu yükseltilmeli, güneşten, doğal havalandırma-aydınlatmadan, binayı gereksiz ısı kazancı ve kaybına karşı koruyacak pasif denetim imkanlarından yararlanılmalıdır.
• Isı ve elektrik ihtiyacının karşılanmasında güneş enerjisiyle binanın ve kullanılan suyun ısıtılması, güneş pillerinden elektrik elde edilmesi gibi temiz, yenilenebilir enerji kaynaklarından yararlanmaya öncelik verilmeli, mekanik ısıtma, soğutma, havalandırma, iklimlendirme (HVAC) ve yapay aydınlatma sistemlerinden yalnızca destek sistemler olarak yararlanılmalıdır.
• HVAC, yapay aydınlatma, elektrik sistemler, asansör, yürüyen merdivenler, sıhhi tesisat gibi enerji tüketen tüm bina sistemlerinin enerji etkin tasarlanmasına, düşük sarfiyatlı ürün kullanılmasına önem verilmelidir.
• Çevreye ve insanlara zarar vermeyen, sınırlı kaynaklara sahip olmayan malzemeler tercih edilmeli, uzun ömürlü, onarımı ve yenilenmesi kolay, üretim aşamasında daha az enerji gerektiren, yeniden kullanıma girebilen dönüşümlü malzeme, bileşen kullanılmalı, nakil için gereken enerjiden tasarruf amacıyla yerel olarak mevcut malzemelere öncelik verilmelidir.
• Bina ve çevre tasarımında suyu israf etmeyecek, su tüketimini azaltacak uygulamalardan yararlanılmalıdır. Örneğin, çevre düzenlemelerinde daha az bakım, daha az su gerektiren bitki dokusu tercih edilmeli, su ekonomisi yapan sıhhi tesisat malzemesi kullanılmalı, yağmur suları, kullanılmış atık sular depolanmalı, arıtılarak bahçe sulamasında ya da tuvalet temizliğinde kullanılmalıdır. (3)



Akıllı ve sürdürülebilir bina örnekleri (3)


3. SONUÇ
Sürdülebilir mimarlık ilkeleri akıllı bina kavramının tamamlayıcı unsurları olmalıdır. İçinde bulunduğu doğaya ve kaynaklarına zarar vermeyen, tükenen kaynaklar yerine yenilenebilir kaynaklara yönelen, geri dönüşüme önem veren ve doğayla uyumlu malzemelerden meydana gelen bir bina, bu özellikleriyle akıllı binanın sürdürülebilir ve ekolojik tasarımla ilgili ihtiyaçlarına cevap vermektedir. Akıllı binalarda kullanılan enerjinin kaynağı ve kullanma sekli büyük önem taşımaktadır. Enerji elde edilirken mümkün olduğu ölçüde fosil yakıt kullanımından kaçınılmalı, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı arttırılırken çevreye zarar verecek sistemler kullanılmamalıdır. Akıllı sistemlerle donatılan akıllı binalar, sahip oldukları özellikler ve avantajlarla hayatı kolaylaştırarak, enerji, zaman ve iş gücünden tasarruf sağlarken, kullanıcılarına güvenli, sağlıklı, keyifli bir çalışma ve yaşama ortamı sunmaktadır. Son yıllardaki akıllı bina uygulamalarında sürdürülebilir mimarlık ilkelerinin dikkate alınmaya başladığı görülmektedir. 
 
KAYNAKLAR
1. So, A.T. and Chan, W.L.,“Intelligent Building Systems”, Kluwer Academic Publishers, U.S.A., 1999.
2. Sev, A., Sürdürülebilir Mimarlık, YEM, İstanbul, 2009.
3. Boduroğlu, Ş., Seçer Kariptaş, F., “Akıllı Binalarda Ekoloji-Teknoloji Dengesi” Yapı Dergisi, S.341, 2010.
4. Seçer, F., Teknolojik Gelişmelerin Konut İç Mekan Tasarımına Etkisi ve Akıllı Evler, MSGSÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Sanatta Yeterlik Tezi, İstanbul, 2006.
5. Kılıçaslan,  A., “Gelişen Teknoloji ve Ekoloji Kavramlarının Mimariye Yansıması- Akıllı Binalar”, YTÜ FBE, Y. Lisans Tezi, 2004, İstanbul
6. Seçer Kariptaş, F., Güney Karadişoğulları, Ö., “Akıllı Binalarda Kullanılan Sistemlerin Sürdürülebilirlik Bağlamında Değerlendirilmesi”, Akıllı ve Yeşil Binalar Kongresi, 2013, Ankara.
7. www.wib.co.il

 

---

R E K L A M