GiriÅŸ
Bu makale, binalarda enerji verimliliÄŸi konusunda son yıllardaki geliÅŸmeleri ve gelecekteki olası yönelimleri özetlemek amacıyla hazırlanmıştır. Burada enerji verimliliÄŸinin gerçek anlamı, gelecekteki bina tasarımının geliÅŸmesine etkileri baÄŸlamında incelenmiÅŸtir. GeçmiÅŸte binalar için tasarım süreçlerinde enerji akışının dikkate alınmasının bir sonucu olarak, yeni bina biçimlerinin geliÅŸtirilmesi ile ilgili kavramlar, ÅŸimdilerde kentsel tasarım üzerinde enerjinin etkisini de kapsamaktadır.  Ancak gelecekte durumun bugünkünden çok daha farklı olacağı açıktır.

Binalarda Enerji VerimliliÄŸi
Bina sektöründe enerji verimliliÄŸi ile ilgili ve düzeltilmemesi halinde gelecekteki sürdürülebilir geliÅŸmeyi ciddi biçimde engelleyebilecek iki önemli yanlış-anlayış bulunmaktadır (1).
Birincisi, bina tasarımında bütünsel bir anlayış eksikliÄŸidir. Ülkemizdeki geleneksel yaklaşım, sistemi bir bütün olarak ele almak yerine (bütünü oluÅŸturan alt sistemler arasındaki iliÅŸkiler ve bağımlılıklar dikkate alınmaksızın) alt sistemler (mimari, mekanik tesisat, elektrik) üzerinde odaklanmaktadır. Bu süreçte entropinin etkileri dikkate alınmadan sadece enerji ihtiyacının hesaplanması ile bir takım sonuçlara varılmaktadır. ÖrneÄŸin, bina tasarımı ısıtmada sadece enerji tasarrufu saÄŸlamak gibi bir önyargıya dayanmaktadır. Bu husus geçmiÅŸte doÄŸru kabul edilebilirdi; çünkü en azından yılın bir bölümünde havaların soÄŸuk olduÄŸu dönemlerde insanların iklimsel olarak yenmesi gereken güçlük, makul bir sıcaklıktaki iç mahallerin oluÅŸturulmasıydı. Ancak bugün artık modern binaların çok daha incelikli ve ayrıntılı düÅŸünmeyi gerektirmesi gerçeÄŸine raÄŸmen (örneÄŸin artan konfor ihtiyaçları nedeniyle artık binalarda standart olarak havalandırma ve soÄŸutma sistemleri istenmekte, buna karşın maksimum düzeyde enerji verimliliÄŸi arzu edilmektedir), geleneksel durum bugün de bina tasarımında ısıtma enerjisi ağırlıklı düÅŸünmeye neden olabilmektedir. Yinelemek gerekirse modern binalar ısıtılmayı gerektirmelerinin yanı sıra, havalandırmayı, yapay aydınlatmayı ve giderek artan biçimde soÄŸutmayı da gerektirmektedir. Bu durumda modern bir ofis binasındaki ısıtma gereksinimi, binanın toplam enerji talebi içerisinde sadece belirli bir yüzdeyi kapsamaktadır. Bütüncül yaklaşım eksikliÄŸine diÄŸer bir örnek de iÅŸletim sırasında enerji tasarrufu için kullanılan önlemlerin üretiminde gerekli gömülü ısıl depolamayı dikkate almaksızın enerji talebine vurgu yapılmasıdır.
Ä°kincisi, “enerji verimliliÄŸi” teriminin “enerji talebi” ve “ enerji tüketimi” ile karıştırılması veya bu terimlerin yerine kullanılabilmesidir. Yani düÅŸük enerji tüketimi, çoÄŸu zaman ve yanlış olarak, enerji verimliliÄŸinin yüksekliÄŸi ile eÅŸdeÄŸerde tutulmaktadır. Bunun sonucu olarak, uygulamada enerji talebinin minimize edilmesi için çaba harcanırken, gerçek enerji verimliliÄŸinin yüksek kılınmasına daha az çaba harcanmaktadır. Gerçekte enerji verimliliÄŸinin maksimize edilmesi sadece enerji tüketiminin minimize edilmesinden daha fazla bir ÅŸeydir. Yani verim, performans demek olup, çıktılar (yarar) ile girdiler (kaynak) arasındaki iliÅŸkiyi ifade eder.
Buradaki önemli hususlardan birisi de “tüketilen” enerjinin sonucunda elde edilen yararın kalitesidir. Binaların ısıl performansları baÄŸlamında enerji verimliliÄŸi iç mahal çevresinin kalitesi ile enerji talebi arasındaki iliÅŸki olarak anlaşılmalıdır. 1.1.2011 tarihinden itibaren yeni binalara “Enerji Kimlik Belgesi” verilmesini öngören “Binalarda Enerji Performansı  YönetmeliÄŸi” de dahil olmak üzere, binaların enerji verimliliÄŸini düzenleyici araçlar ne yazıkki enerji-ekserji verimi ile deÄŸil, fakat sadece enerji talebinin azaltılması ile ilgilidir. (Bu bilgisayar programı hazırlanma sürecinde; Meteoroloji Genel MüdürlüÄŸü ve/veya üniversitelerin Meteoroloji bölümleri gibi yetkili ve yetkin kurumlar tarafından hazırlanarak resmen onaylanmamış dış hava verilerinin kullanılması, programın çok kısa sürede hazırlanması -yeterli testlere tabi tutulamadan uygulamaya sokulması- ve bina tasarımında yeterli deneyime sahip olmayan kiÅŸilerin eÄŸitici olarak yetkilendirilmesi enerji verimliliÄŸi yaklaşımının resmi durumunu göstermektedir).
Enerji verimliliÄŸi, iç çevrenin kalitesi ile bu çevreyi korumak için gerekli enerji miktarı arasındaki iliÅŸki olarak deÄŸerlendirilmelidir. Çünkü yapılan araÅŸtırmalar, düÅŸük enerji tüketiminin yüksek enerji verimi ile eÅŸdeÄŸerde olmadığını göstermiÅŸtir (1). AÅŸağıdaki ÅŸekilde konfor ile enerji tüketimi arasındaki iliÅŸki verilmektedir. Burada en ideal durumun sol alt bölge olduÄŸu görülür.
Enerji verimliliÄŸini, toplam birincil enerji girdisiyle mahallin ısıtma veya soÄŸutma talebi arasındaki iliÅŸki olarak tanımlayan yöntemler, bir mahalde aynı iç çevresel koÅŸulları yaratmak için gerekli olan enerji talebini karşılamak için sadece HVAC ve enerji besleme sistemlerinin verimliliÄŸini ölçer. Bu yöntemler, bu koÅŸulların bütün bina tasarım seçeneklerinde elde edilmesinin olanaklı olduÄŸunu varsaymaktadır ki bu deÄŸerlendirme yanlıştır. Burada bina gövdesinin, yapısının ve mekanik sistemlerin gerektirdiÄŸi fiziksel sınırlamalar da dikkate alınmalıdır.

Bina Sistemlerinin Bütün Olarak Ele Alınması
Sürdürülebilir gelecek, sistem düÅŸüncesinde yatar, yatmalıdır. DiÄŸer bir ifade ile sistemsel bir sınırın çizildiÄŸi ve potansiyel çözümlerin bu sistemi oluÅŸturan diÄŸer parçalar üzerindeki etkilerini ihmal eden yaklaşımlar gelecekte baÅŸarılı olamayacaktır. Bu nedenle bina tasarımlarına bütüncül bir yaklaşımla bakılarak, disiplinler arası sıkı iÅŸbirliÄŸi ve bilgi alışveriÅŸi projenin başından iÅŸletmeye alınmasına kadar etkin biçimde sürdürülmelidir. Ayrıca doÄŸrusal bir neden-sonuç iliÅŸkisine deÄŸil, çevrimsel bir neden-sonuç iliÅŸkisine odaklanılarak, parçaların bütün ile iliÅŸkisi kurulmalıdır. Bu çerçevede, bina sistemini oluÅŸturan elemanlar arasındaki etkileÅŸimleri ve bağımlılıkları incelenerek sistemin bütünü ile ilgili uygun çözümler geliÅŸtirilebilir. Buna karşın günümüzde iÅŸletmedeki enerji verimleri dikkate alınmaktadır. Gerçekte ise üretim, konstrüksiyon ve atıkları da içeren toplam enerji verimliliÄŸi düÅŸünülmelidir. Burada ayrıca birincil enerji kullanımı veya CO2 yayınımı (emisyon) kavramlarını kullanmak daha uygundur.
Bir sistemdeki enerji akışlarının, ekonomik, çevresel ve sosyal bakımdan gerçek etkilerinin deÄŸerlendirilebileceÄŸi bir biçimde ele alınması gerekir. Bu çerçevede deÄŸiÅŸik seçenekler için tüketilen enerji miktarlarının, deÄŸiÅŸik enerji akışlarındaki kalite dikkate alınmaksızın karşılaÅŸtırılması yetersizdir. Belirli bir proseste sadece tüketilen enerji miktarının deÄŸil, fakat enerji kalitesinin de dikkate alınması gerekir. ÖrneÄŸin elektrik yüksek kalitede bir enerji iken, sadece ısıtmaya uygun sıcaklıktaki bir enerji düÅŸük kaliteli enerjidir. DeÄŸiÅŸik çözümlerin etkilerini daha iyi anlamak ve verimlerini deÄŸerlendirmek için entropi ve/veya ekserji analizi yararlı olmaktadır. ÖrneÄŸin son yıllarda yaygın olarak kullanıldığı biçimiyle, ofis binalarında enerji tasarrufu amacıyla kullanılan ısı geri kazanımlı mekanik havalandırma sistemlerinin enerji verimliliÄŸi bakımından çok iyi incelenmesi gerekir. Çünkü bu sistemlerde enerjinin kalitesinin düÅŸünülmesi durumunda, havalandırma sistemini çalıştırmak için kullanılan elektrik enerjisinin ısı geri kazanım ile elde edilen tasarrufun önemli bir kısmını götürebilmektedir. Yani bu sistemleri tahrik etmek için kullanılan enerjinin yüksek ekserjili elektrik enerjisi olması ve mekanik havalandırmada ısı geri kazanımın tasarımdan tamamen kaldırılması halinde içerilen enerjinin (sistem, ÅŸaftlar, mekanik odalar vb.) azaltılması etüt edilmelidir.

Doğal Havalandırma
Enerji verimliliÄŸini artırmada en büyük potansiyel, hava dağıtımı (mekanik havalandırma) ve yapay aydınlatma sistemlerinde yatmaktadır. Ancak elbette binaların çoÄŸu, amaçlanan kullanım biçimini yerine getirmesi yönünde bir havalandırmayı gerektirir; ve bunun mekanik, doÄŸal veya hibrid olup olmadığına bakılmaksızın bir sistem olarak tasarlanması gerekir. ÖrneÄŸin havalandırmada verimliliÄŸi artırmak amacıyla Frankfurt’taki Avrupa Merkez Bankası Yönetim Binası ve Commerzbank Yönetim Binasında ve daha birçok binada mekanik sistemleri tamamen veya büyük ölçüde tasarım dışı tutma olanağını veren doÄŸal havalandırma sistemleri geliÅŸtirilmiÅŸtir (1). Bu çözümlerde, aÅŸağıdaki ÅŸekillerde görüldüÄŸü üzere yüksek binalarda çift kabuk cephe sistemleri ve/veya açılabilir havalandırma elemanları, açılabilir pencereler vasıtasıyla doÄŸal yollardan kontrollü bir mahal havalandırması yapılabilmekte ve binanın enerji verimliliÄŸi artırılabilmektedir.

Doğal Aydınlatma
Günümüzde müzeler, galeriler, sergi salonları, tiyatrolar, perakende birimleri ve daha birçoÄŸu gibi tamamıyla kapalı ve yapay aydınlatma sistemlerine bağımlı olan bina türlerinin çoÄŸunda enerji verimliliÄŸinde, iyi tasarlanmış gün ışığından yararlanma sistemlerinin uygulanmasıyla çok kapsamlı iyileÅŸmeler gerçekleÅŸtirebilir. Gün ışığından yararlanma, bina cephesinde saydam alanlar yaratmaktan öte birÅŸeydir ve gerçekte bu tür sistemlerin tasarlanmasındaki güçlükler doÄŸal çevreye kapatılmış ve enerji-yoÄŸun yapay aydınlatmayı kullanan binaların artmasına yol açmıştır. Gerçekte doÄŸal aydınlatmadan optimum düzeyde yararlanılmalıdır. Bunun anlamı, doÄŸal aydınlatmadan elde edilecek enerji verimliliÄŸi ile bunun soÄŸutmaya getireceÄŸi yükün analiz edilip dengelenmesidir. ÖrneÄŸin bir müzede bu denge, sergileme mahallerinde gün ışığının, otomatik kontrollü bir panjur sistemini içeren çok tabakalı bir cephe-gömleÄŸi (skin) yoluyla uygun biçimde ve kontrollü kullanımı ile saÄŸlanabilir. Öte yandan doÄŸal aydınlatma ve manzara gibi düÅŸüncelerle ve çift kabuk, doÄŸal havalandırma sistemleri, gölgeleme gibi önlemler alınmadan en olumsuz iklimsel koÅŸullarda bile cam cepheler yapılması, binaları enerji verimli olmaktan çıkarabilmektedir.

Åžehirlerin Enerji VerimliliÄŸi Yönünden Durumu
Her bina, kentsel çevrenin parçası olarak görülmesi gerekmesine karşılık, günümüzdeki binalar soyut objeler olarak algılanıp tasarlanmaktadır. Enerji verimliliÄŸinin artırılması ve sürdürülebilir geliÅŸmenin saÄŸlanabilmesi için sadece yeni kentler için deÄŸil, fakat mevcut kentler için de enerji master planları geliÅŸtirilmesi artık gündeme girmelidir. Kentsel yoÄŸunluÄŸun optimum hale getirilmesi, enerji verimliliÄŸinin artırılmasındaki anahtar bileÅŸen olacaktır. ÖrneÄŸin Türkiye’de elektrik yüzde 55 civarında doÄŸalgaz çevrim santralları ile saÄŸlanmaktadır. Mevcut santralların elektriksel verimliliÄŸi yüzde 30 civarındadır. Kalan enerji soÄŸutma kulelerinden atmosfere atılmaktadır. Halbuki atılan bu atık ısı ÅŸehirlerde bölgesel ısıtma ve soÄŸutmada rahatlıkla kullanılabilir; ki Avrupa’da böyledir. Burada yapılması gereken ÅŸey, bu santralların (veya termik santralların) ÅŸehirlerin yakınında kurulması, caddelere (doÄŸalgaz boruları yerine) ısıtma ve soÄŸutma suyunun saÄŸlanacağı boru hatlarının döÅŸenmesidir.
Åžehirlerde enerji verimliliÄŸi bakımından ilginç olan bir diÄŸer husus da, yüksek binaların (gökdelen) yapabileceÄŸi katkıdır. Yüksek binalara iliÅŸkin gün ışığına ulaşım, geniÅŸ göbek alanlar nedeniyle düÅŸük alan verimi, çevresel rüzgarlar vb. nedeniyle yaya düzeyindeki konforsuzluk gibi sorunlardan kaçınılırken, yüksek binalarla kentsel yoÄŸunluÄŸun geleneksel Avrupa kentlerine oranla yaklaşık iki kat artırılabileceÄŸi deÄŸerlendirilmektedir (1). Yüksek binaların yoÄŸunluÄŸu artırması ve böylece ulaşımdaki enerji talebini azaltması kanıtlandıktan sonraki soru, bunların toplam enerji verimini gerçekten artırıp artırmadığıdır. Ä°lk bakışta yüksek binalar, doÄŸaları gereÄŸi, düÅŸük enerji verimliliÄŸine sahip gibidir. Çünkü yüksekliÄŸe baÄŸlı olarak artan rüzgar basınçları, açılabilir pencerelerle havalandırmanın ve dıştan gölgelemenin güç olması nedeniyle günümüzde genelde yüksek binalarda mekanik havalandırma ve iklimlendirme kullanılmaktadır. Bu durum, doÄŸal havalandırmaya olanak saÄŸlayan HVAC stratejileri ile enerji verimliliÄŸini artırmada önemli bir potansiyel ortaya koymaktadır (2). DoÄŸal havalandırmanın yararları; iÅŸletmedeki enerji verimliliÄŸinin yükselmesi, binanın gerektirdiÄŸi enerjinin düÅŸük olması (havalandırma sistemleri, makine daireleri, ÅŸaftlar vb.), Hasta Bina Sendromu’na iliÅŸkin daha düÅŸük risk, iÅŸletme maliyetlerinin azalması ve sermaye maliyetlerindeki tasarruf (sistemler, makine daireleri, ÅŸaftlar) ÅŸeklindedir.  

Enerji VerimliliÄŸi ve Küresel Isınma
Küresel ısınmayı azaltmak için öncelikle enerji verimliliÄŸini artırma konusu ile ilgilenilirken, kaçınılmaz biçimde ortaya çıkacak olan iklim deÄŸiÅŸikliÄŸi bakımından diÄŸer bir soru ÅŸudur: Küresel ısınma, binaların tasarımını nasıl etkileyecektir? Burada beklenen sonuç; ısıtma enerjisinden soÄŸutma enerjisine bir kayma olmasıdır. Burada binaların yaÅŸam süreleri boyunca birkaç deÄŸiÅŸik kullanım biçimine uygun ve esnek bir yaklaşımla tasarlanması önemli olmaktadır. Gerçekten, yaÅŸam süreleri boyunca deÄŸiÅŸik kullanım biçimime uyarlanabilme yeteneÄŸine sahip binaların kullanımı için geliÅŸtirilen kavramlar ve mimari önlemlerle enerji verimliliÄŸinin artırılmasında çok önemli bir potansiyel bulunmaktadır. DiÄŸer bir husus da bina stokunun kullanım derecesidir. ÖrneÄŸin son yıllarda Ä°stanbul, Ankara gibi ÅŸehirlerde çok fazla bina yapılmaktadır. Acaba bu binalar tümüyle doldurulabilecek mi, kullanım süreleri ne kadar olacaktır? Binalar bu biçimde düÅŸünmeye baÅŸlanırsa, tasarım parametreleri temelden deÄŸiÅŸebilir. Gelecekteki olası çözümlerdeki diÄŸer bir husus, bir günlük süre (24 saat) içerisinde deÄŸiÅŸik amaçlı olarak kullanılabilecek bina mahalleri yapılmasıdır. Belki böylece konut ve ofis kavramları aÅŸağıda belirtilen uzaktan çalışma (internet vb.) olanakları da kullanılarak geliÅŸtirilebilir.
Uzaktan çalışma ile toplumdaki toplam enerji verimi arasındaki iliÅŸki doÄŸru biçimde kurulabilir. Çünkü son yıllarda yeni çalışma biçimlerinin kullanımı hiçbir soruya meydan bırakmayacak biçimde enerji tüketimini artırmıştır. Temelden yeni bina ve ulaşım sistemleri biçimleri üretmek için yeni parametrelerin kullanımına iliÅŸkin bir potansiyel bulunmaktadır. Burada daha çok bina ya da kentler için deÄŸil, fakat ticari-kuruluÅŸlar için bir modelleme yapılabilir.  
Gelecekteki sürdürülebilir geliÅŸmeye gerçekten bir katkı saÄŸlayabilmek için toplumun fiziksel altyapısının da dikkate alınması gerekir. ÖrneÄŸin Türkiye’de 16 milyon konut bulunduÄŸu, yalıtımlı olanların oranının yüzde 5-10’u geçmediÄŸi, bunların tümünün yalıtılması halinde yıllık 5 milyar USD tasarruf saÄŸlanabileceÄŸi gibi deÄŸerlendirmeler görülmektedir. Acaba durum gerçekten böyle midir? Çünkü çoÄŸu bina, geleneksel veya modern gecekondu türündedir (depreme dayanıksız, sıvası bile olmayan, kaçak vb.), bu gibi binalarda oturan dar gelirli insanlar çoÄŸunlukla bir odayı ısıtmaktadır. Ayrıca yalıtım malzemelerin üretiminde ithal petrol kullanılmaktadır. Bu koÅŸullarda bu binaların yalıtılması enerji verimliliÄŸinin artırılması anlamına gelir mi? Acaba ÅŸehirlerin, enerji verimliliÄŸini de dikkate alarak kentsel dönüÅŸüm projeleri ile ele alınmaları daha uygun olmaz mı? Bir baÅŸka ifadeyle, orta vadede sürdürülebilir bir geliÅŸmeyi gerçekleÅŸtirebilmek için toplumsal sistemlerin, fiziksel altyapının, yapay çevrenin ve sanal altyapının organize edilmesi konusunda yeni düÅŸünce biçimleri geliÅŸtirilmesi gerekecektir. Bu çerçevede ÅŸehirlerin enerji talebinin, enerji verimliliÄŸi dikkate alınarak hazırlanacak master planlarında, binalar ve ulaşım araçları dahil olmak üzere yenilenebilir kaynaklardan gelen enerji ile karşılanması da araÅŸtırmaya deÄŸer bir husustur.

Sonuç
Ä°nsanoÄŸlu, dünyada insan eliyle yapılan sistemlerin enerji verimini, sadece küresel ısınma, enerji kaynaklarının hızla azalması, geometrik dizi biçiminde (üstel) nüfus artışı ve çevre kirliliÄŸi nedeniyle deÄŸil, fakat, gelecekteki enerji kaynaklarının güvensizliÄŸinin dışında geliÅŸen jeopolitik kararsızlıklar nedeniyle de önemli ölçüde artırmak zorundadır. Binalar, dünyadaki enerji tüketiminin yüzde 50’sinden doÄŸrudan sorumludur. UlaÅŸtırmanın payı ise yüzde 25 civarındadır. Mimaride ve kentsel tasarımdaki enerji probleminin çözümüne katkı saÄŸlama potansiyeli çok yüksektir. Ancak bunun için disiplinler arası iÅŸbirliÄŸi gerekmektedir. Bu durumun bina tasarım profesyonellerine sunduÄŸu güçlükler ve fırsatlar oldukça geniÅŸtir. Bina yapı tarzı ve kentsel tasarım biçimi üzerinde enerjiye iliÅŸkin hususların etkisinin, toplumsal sorunların çözümü için gelecekte de artmaya devam edeceÄŸi görülmektedir. Binalardaki HVAC sistemlerinde gelecekte üzerinde çalışılacak konulara ÅŸunlar da dahil edilebilir: Bina kullanımı için kavramların geliÅŸtirilmesi, gün ışığından yararlanma kavramlarının iyileÅŸtirilmesi, gün içerisindeki kullanımı deÄŸiÅŸebilen binalar için HVAC kavramları, entegre bina tasarım ve ulaşım sorunları, yüksek binalarda doÄŸal havalandırma, diÄŸer kentsel sorunların çözümlenmesi (gürültü, hava kirliliÄŸi vb.) mekanik havalandırmayı gerektiren durumlar. Gelecekte sürdürülebilir geliÅŸme saÄŸlayabilme baÄŸlamında, önceki bölümlerden aÅŸağıdaki sonuçlar çıkartılabilir:

• Gelecekte sürdürülebilir geliÅŸme saÄŸlayabilmek için Bütüncül Sistem düÅŸüncesi anahtar önemdedir.
• Enerji etkin bina ve kentsel tasarım konusunda uygun biçimde fonlandırılan önemli araÅŸtırma projeleri geliÅŸtirilmelidir.
• EÄŸitim, merkezde yer alan bir konudur; gençler arasında enerji mühendisliÄŸi çekici bir meslek olarak görülmeli ve enerji sistemleri düÅŸüncesi mimarlıkeÄŸitimiyle bütünleÅŸtirilmelidir.
• Ä°nÅŸaat tasarım pratiÄŸinin baÅŸarısı yakın bir iÅŸbirliÄŸi ile çalışan disiplinler arası     tasarım ekibi ile elde edilebilir.
• Siyasal karar verme mekanizmalarına bilimsel ve doÄŸru bilgiler aktarmak çok önemlidir.

Kaynaklar
[1] Cody, B., “Form Follow Energy”, 10.th Rehva World Clima Congress, 9-12 May, Antalya.
[2] Çakmanus Ä°., Özbalta T, 2009,  Binalarda Sürdürülebilirlik: Ömür Boyu Maliyete Ä°liÅŸkin Yaklaşımlar,         DoÄŸa Yayıncılık, Ä°stanbul.