Yüksek Performanslı "Sürdürülebilir Binalar" mı? Yoksa, Yalnızca "Sertifikalı Binalar" mı?

Fosil yakıtların hızla azaldığı ve buna bağlı olarak enerji fiyatlarının artacağı gerçeği, yenilenebilir enerji kullanımının ve az enerji tüketen, yüksek performans sağlayan bina tasarımlarının önünü açacak ve hatta zorunlu hale getirecektir. Avrupa ve Amerika'da gerek enerji performansları, gerekse çevreye olan duyarlılıklarından dolayı, bu tür bina projelerine-uygulamalarına büyük ilgi vardır ve gönüllü-zorunlu uygulamalar başlamıştır. Bütün dünyada bu konuda çok ciddi yatırımlar yapılmaktadır.

Günümüzde, "sürdürülebilir, ekolojik, yeşil, iklim ve çevre dostu, yüksek performanslı, akıllı, pasif, karbon-sıfır bina" gibi pek çok isim altında karşımıza çıkan uygulamaların amacı, aslında ait olduğumuz yere, "doğaya" saygı duymamızı ve ona gereken özeni göstermemizi sağlamaktır.

Küresel ısınma, iklim değişikliği, susuzluk, çevre kirliliği ve doğal kaynakların hızla tükenmesi gibi ekolojik sorunlar karşısında, "farkındalık" başlamıştır ve sürdürülebilir mimari tasarım yaygınlaşmaktadır. Eko-verimli teknolojik gelişmeler-sistemler-cihazlar, yüksek performanslı yapı uygulamalarında hızla kullanılmaya başlanmıştır. Sürdürülebilir yapı tasarımları daha çevreci bir dünyaya katkıda bulunacağı için, bu projelerde ekolojik duyarlılığa dayalı "disiplinler arası" çalışma ve entegre tasarım gruplarının önemi de gün geçtikçe artmaktadır.

Sürdürülebilirlik, kavram olarak sosyal süreç, ekonomik refah ve çevreye duyulan saygının bütününden oluşmaktadır. Bu üç öğeden birinin diğerlerini yalnız bırakması, uzun vadede sürdürülebilirliğin yetersiz ve eksik kalmasına neden olur. Sürdürülebilir binaların enerji-ekolojik performansları, ayrıca çağdaş mimariye yeni bir vizyon, estetik ve işlevsel boyut kazandırmaktadır.

Sertifikalandırma

Yüksek performanslı sürdürülebilir binaların temelini, kullanım süreleri ve ömürleri boyunca en az enerji ile yüksek performans sağlayabilmeleri oluşturur. Bu yaklaşım, binaların tasarım aşamalarında akıllı çözümler gerektirmekte ve en basit teknikler kullanılarak, düşük enerji konseptini yakalamaktadır. Bu çözümler doğrultusunda binalar; ömürleri boyunca performanslarına ve geri dönüşüm oranlarına,  etkin kullanımlarına göre sınıflandırılır, sertifikalandırılırlar.

Dünyanın önde gelen bina sertifika sistemleri, ABD'nin LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), Energy Star, İngiltere'nin BREEAM (BRE Environmental Assessment Method), Almanya'nın DGNB (Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen)'sidir. Alman DGNB sistemini diğerlerinden ayıran en önemli özellik, binaların ömür boyu maliyetlerini (life cycle cost) de göz önünde bulundurarak, sertifikalandırmasıdır. Almanya'da, "ENEV 2009 Enerji Yönetmeliği"ne göre tasarlanan okul, ofis ve hastane binaları doğrudan LEED Gold sertifikası alabilecek düzeydedir. Bu da, ülkeler için doğru enerji stratejileri ve yönetmelikleri çıkarmanın ne kadar önemli olduğunu göstermektedir. 

Özellikle ABD deneyimleri sonucunda, gönüllü uygulama olan LEED ve Energy Star sertifikaları arasında yapılan karşılaştırmalarda, LEED sertifikasına sahip binaların yaklaşık üçte bir kısmının, gerçek anlamda enerji verimli olmadığı, bu nedenle enerji verimliliği kriterleri açısından Energy Star'ın daha uygun olduğu ortaya çıkmıştır. Bu gerçekler ve yoğun eleştiriler üzerine, 2009 yılında LEED sertifikası alan binaların 5 yıl boyunca enerji ve su tüketimlerinin bildirilmesi zorunluluğu sağlanmıştır. ABD'de tüm kamu ve askeri binalarda, derecelendirme sistemi olarak Energy Star kullanılmaktadır. Çünkü, önemli olan yalnızca sertfika almak değil, gerçekten sürdürülebilir ve enerji verimli binalar yapmaktır. LEED ve BREEAM'a göre, enerji performansı dışındaki diğer tüm kriterlerden yüksek puanlar alıp, enerji verimliliği, yenilenebilir enerji entegrasyonu, enerji verimli mimari-mekanik tasarımınından düşük puan alsanız dahi sertifika alabilirsiniz.  

Ülkemiz de en kısa sürede, gerçek anlamda kendi "Yüksek Performanslı Sürdürülebilir Bina Sertifikası" sistemini oluşturmalıdır. Bu amaçla Çevre Dostu Binalar Derneği kapsamında oluşturulan "Sertifika Komisyonu" ve "ODTÜ-Mimarlık Araştırma Tasarım Proje Uygulama Merkezi MATPUM" çalışmalar yapmaktadır. ODTÜ-MATPUM, yaklaşık elli akademisyen ve uzmanla birlikte yaklaşık iki yıl süren bir proje sonucunda, yerel mimari ve Anadolu Mimarlığı temelinde, ekolojik, enerji verimli, çevre dostu, sürdürülebilir "Toplu Konut Standartları"nı 2008 yılında TOKİ'ye sunmuştur. TOKİ de, 2009 yılında ülkemizde ilk kez, bu projenin çıktılarının kullanıldığı bir şartname ile İstanbul Kayabaşı Toplu Konutları için yarışma yapmış, yerli-yabancı 150'ye yakın mimarlık grubu yarışmaya katılmıştır. Sekiz proje TOKİ tarafından satın alınmış olup, birinci projenin kısa sürede uygulanması beklenmektedir. 

Ekolojik Hedef

Geleneksel olarak yeni proje yatırım kararları alınırken, genellikle binaların dolaylı ya da dolaysız neden olduğu hava-çevre-enerji-su-ekolojik-termal-akustik-mikro iklimsel-görsel kirlilik ve buna bağlı olarak ortaya çıkan sağlık sorunları ile çevreye verdiği zararlar göz ardı edilmektedir. Bu zararların ana kaynağı; geri dönüştürülebilen, az enerjiyle üretilen malzemeler kullanılmaması ve binalarda kullanılan enerjinin, yenilenebilir kaynaklar yerine, hala fosil yakıt kaynaklarından elde edilmesidir. Unutulmamalıdır ki, havada bulunan karbondioksit salımının yüzde 40'ı binalardan dolayı ortaya çıkmaktadır.

Bu nedenle elimizdeki doğal kaynakların kalitesini, miktarını artıracak ve gelecek nesillerin de, bu kaynaklardan maksimum şekilde yararlanmasını sağlayacak model ve uygulamalar geliştirilmelidir. İşte tam bu noktada yüksek performanslı sürdürülebilir binaların önemi; gerek enerji ihtiyaçları, gerekse de emisyon oranlarından dolayı, daha da değer kazanmaktadır. Yüksek performanslı sürdürülebilir bina tasarımında ekolojik açıdan dikkat edilen hususlar biyolojik çeşitliliği artırmak, emisyonları azaltmak (örneğin ABD'de 2010 yılından itibaren, "0 karbon emisyonlu" binalar yapılması zorunluluğu getirilmiş durumdadır),  doğal su kaynaklarını korumak, atıkları azaltmak, geri dönüşümü artırmak, fosil yakıtlardan elde edilen enerjinin kullanımını minimuma indirmek, yenilenebilir enerji kaynaklarını maksimum seviyede kullanmaktır (güneş, rüzgar, jeotermal enerji, yağmur ve su kaynakları vb.). Yüksek performanslı sürdürülebilir bina tasarımı; binanın çevre üzerindeki genel etkisini en aza indirmeyi ve binanın kullanımı süresince değerini en yüksek seviyeye çıkarmayı hedef alır.

Ekonomik Hedef

Enerji, bina işletim maliyetlerinin en önemlisidir. Bu ana giderin azaltılabilmesi için, yüksek performanslı (bina cepheleri, doğal havalandırma ve HVAC sistemleri ile) ve akıllı-otomasyona dayalı çözümler gereklidir. Enerji giderleri, sürdürülebilir bina kavramı içinde çok farklı oranlarda azaltılabilir. Örneğin bina tasarım aşamasında, akıllı cephe sistemleri ile çözülmüş bir yapıda, normal bir binaya göre yüzde 30-40 oranlarında bir verimlilik elde edilebilir. Akıllı bir cephe, doğal aydınlatma ve verimli iklimlendirme cihazlarından oluşan bir sistem ile de yüzde 60-70 tasarruf sağlanırken, bu uygulamalara yenilenebilir enerji sistemlerinin eklenmesi ile enerji verimliliğinde yüzde 100'e varılabilir. Bu oranlar, yüksek performanslı sürdürülebilir bina tasarımı başlangıcında alınacak yatırım kararları ile doğrudan bağlantılıdır. Yalnız şu unutulmamalıdır ki Türkiye gibi güneş, rüzgar ve jeotermal enerji olanaklarının oldukça yüksek olduğu bir coğrafyada, yatırımların geri dönüş zamanı Kuzey Avrupa ülkelerine nazaran daha hızlı olacaktır.

Yüksek performanslı sürdürülebilir bina tasarımında enerji verimliliği açısından dikkat edilen hususlar düşük yüklü bina cepheleri, yüksek verimli ısıtma-soğutma ve aydınlatma ekipmanları, yenilenebilir enerji sistemlerinin maksimum kullanılması (doğal aydınlatma ve havalandırma, pasif ısıtma-soğutma, fotovoltaik paneller, güneş termal kolektörleri, jeotermal, ısı pompaları, ısı geri kazanım, doğal havalandırma, mikrokojen, sıcak-soğuk su depolama ve yeraltı suyu), daha verimli iklimlendirme sistemlerinin (HVAC) kullanılmasıdır. Tüm bu sistemlerin "konsept" tasarımlarının ardından, verimliliklerinin ve performanslarının bilgisayar simülasyonları ve çeşitli testlerle (rüzgar tüneli, CFD simulasyonu ve gökyüzü simülatörü) onaylanması, konsept tasarım kadar önem taşır. Bu amaçla Energy-plus, E-quest, Doe2, Carrier HAP, Trane Trace, TRNSYY, Autodesk Revit vb. birçok bina enerji simülasyon sistemleri kullanılmaktadır.

BMW Tower Restorasyon Yarışma Projesi - 2. Ödül (Münih)

Akıllı sistem çözümleri ile mevcut binalarda da verimlilik artışı sağlamak mümkündür. Örneğin Koç Consulting ve çözüm ortağı firma tarafından yapılan BMW Kulesi restorasyon projesi yarışmasında, cephe görüntüsünde hiçbir değişiklik yapılmadan, ısıtma sistemlerinde, soğutma, havalandırma ve aydınlatma enerji tüketiminde yüzde75'den fazla verimlilik sağlanmıştır. BMW Kulesi restorasyon projesinden elde edilen enerji verimliliğini, Türkiye enerji rakamları ile hesaplarsak: Doğalgaz tüketiminin fiyatı (ısınma için), 10 TL/kWh/m²/yıl'dan 2.5 TL/kWh/m²/yıl'a yaklaşık yüzde 75 verimlilikle-tasarrufla düşerken; binanın elektrik tüketiminin fiyatı (havalandırma, soğutma ve ışıklandırma için) 45 TL/kWh/m²/yıl'dan, 7.5 TL/kWh/m²/yıl'a yüzde 85 gibi verimlilikle-tasarrufla düşürülmüştür.

Belirtildiği üzere yüksek performanslı sürdürülebilir binanın en önemli hedefi, enerji verimliliğinin-etkinliğinin en yüksek düzeyde tutulması, bakım ve işletme masraflarının maksimum düşürülmesini sağlamaktır. Şu anda Türkiye'deki enerji fiyatlarının yüksekliği ve bunların ileride daha da yükseleceği göz önünde bulundurulursa, mevcut binaların restorasyonu ve yeni bina tasarımları için sürdürülebilirlik ilkeleri göz önünde bulundurularak, bu tür projelerin bir an önce başlatılması ve gerçekleştirilmesi gerekmektedir.

Sosyal Hedef

Yüksek performanslı sürdürülebilir binalar, insanlar için daha sağlıklı ve konforlu yaşama mekanları sağlar. Çalışan insanlar hayatlarının yüzde 90 gibi bir oranını ofis ya da ticari binalarda geçirir. Geleneksel binalarda düşük iç hava ve aydınlatma kalitesinden dolayı sağlık ve verimlilik kaybı sorunları ortaya çıkar. Ancak yüksek performanslı sürdürülebilir binalar konsept olarak kontrol edilebilir doğal havalandırma, ısı kontrolü ve maksimum doğal aydınlatma ile bina içindeki insanların verimliliği artırır. Bina içindeki iç hava kalitesi, konfor koşulları, hasta bina sendromu, stres ve uzun süre çalışamama sorunlarını giderir.

Yenilebilir Enerji Kaynakları ve Kullanımı

Güneş: Sürdürülebilir binalar, kış aylarında güneşten maksimum, yaz aylarında ise minimum ısı kazanımı sağlayacak şekilde tasarlanmalıdır. Özel cam ve modüllerin birleştirilmesi ile oluşturulmuş bir akıllı cephe ile ısı kayıp ve kazanımları kontrol edilebilirken doğal aydınlatma da sağlanır.

Rüzgar: Akıllıca çözülmüş cephe sistemlerinde dış cephe yüzeylerinde tasarlanmış hava giriş-çıkış açıklıklarından kontrollü bir şekilde doğal havalandırma sağlanarak, daha sağlıklı ve verimli ortam yaratılır. Bu sistemde kullanılan ve yüksek oranda verimlilik sağlayan etken, doğada hazır bulunan ve sadece yönlendirilmesi gereken rüzgardır.

Su: Binaların özellikle ısıtma-soğutma sistemlerinde ve bina sıhhi tesisatlarında kullanılacak su, doğrudan mevcut bir su kaynağı ya da yağmur suyunun depolanması ile de sağlanabilir. Suyun geri dönüşüm performansı yüksek olduğu için, çeşitli filtrelerden geçirilerek tekrar yüksek verimlilik ile kullanılabilir. Özellikle güneş ile ısıtılmış su, gerek kış aylarında ısıtma için depolanabilir, gerekse yeni eko-teknolojik sistemlerle (örneğin absorbsiyonlu soğutma sistemleri)  yazın binaların soğutulmasında kullanılabilir.

Isı Pompası: Toprak altındaki ısı enerjisinin mevsimlere bağlı olarak gösterdiği farklı performanslar, yeraltına yapılacak kanallarla, ısı pompaları ile su veya havanın öngörülen ısılara ulaşmasını sağlar.

Peyzaj

Sürdürülebilir binalarda peyzaj tasarımı, estetik kaygının giderilmesi yanında işlevsel bir amaç da taşımalıdır. Özellikle mevcut ya da kullanılacak olan bitkilerin seçimi ve yerleşiminde kışın soğuk rüzgarı kesecek, aynı zamanda da güneş ışınımını engellemeyecek şekilde olmasına, yazın ise hem rüzgarı binaya yönlendirmesine hem de binayı gölgelendirmesine dikkat edilmelidir.

Türkiye için Önemli bir Fırsat

Bütün bu belirtilen özelliklerin yüksek performanslı sürdürülebilir bina tasarımında etkili olabilmeleri için, çok farklı disiplinlerden oluşan bir çalışma grubu ve "entegre bina tasarım ve uygulama yönetim sistemi" gerekmektedir. Her sistemin doğru çalışması ve öngörülen verimliliğe ulaşması için entegre bina tasarım süreci çok önemlidir ve esasen bu tip projelerin bina ve şehir planlamacılığındaki gelişimi, artışı, yaygınlığı gelecek kuşaklara daha verimli-sağlıklı yaşam alanları sağlayacaktır.

Özetle, günümüzde kullandığımız fosil enerjinin yakın gelecekte azalması ve bununla birlikte gittikçe pahalılaşması, iklim değişikliğine yol açması, yenilenebilir enerji sistemleri ile entegre çözülecek bu projelerin-binaların değerlerini kat kat artıracak ve bu konuda uzmanlaşmış kuruluşları, firmaları, danışmanları, mimar ve mühendisleri daha da öne çıkaracaktır.

Not: Koç Consulting ve EDSM Enerji Firmaları, Türkiye'de yüksek performanslı sürdürülebilir bina projelerine gerek danışmanlık, gerekse de teknik konularda destek ve uygulama hizmeti verebilecek bir işbirliği içine girdi. Bu konularda Almanya'da, İtalya'da birçok önemli proje-uygulama hizmeti veren, ödüller kazanan projelere imza atan Koç Consulting GmbH ile LEED Altın Sertifikası adayı (yüksek performanslı sürdürülebilir) bir bina olan ESER Yönetim Binası-Ankara, ODTÜ-TÜKAM Binası-Ankara, OSTİM Yeşil Yönetim Binası, GAP Urfa Bölge Müdürlüğü Yeşil Konukevi vb. gibi uygulamalara danışmanlık hizmeti vermiş bulunan EDSM Enerji Ltd., Türkiye?de de yüksek performanslı sürdürülebilir yeni bina tasarımı, uygulamaları ve mevcut binaların yüksek performanslı sürdürülebilir binalara dönüştürülmesi projelerini-uygulamalarını gerçekleştireceklerdir.

Gençay Tatlıdamak / Mimar - Sürdürülebilir Bina Tasarım Danışmanı, Koç Consulting
Daniele Santucci / Mimar - Sürdürülebilir Bina Tasarım Danışmanı, Koç Consulting
Arif Künar / Elektrik ve Elektronik Mühendisi - Bina Enerji Yöneticisi, EDSM Enerji, ODTÜ - MATPUM Enerji Danışmanı