Yapı içi hava kirliliğinin değerlendirilmesine yönelik bir yaklaşım
An approach for the assessment of indoor air pollution
Yazar: POLAT DARÇIN
Danışman: PROF. DR. AYŞE BALANLI
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Yapı Bilgisi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
İnsanlar yaşamlarının büyük çoğunluğunu, asal amacı kullanıcısına sağlıklı bir yaşam sunma olan, yapılarda geçirmektedir. Yapıyla ilişkili, kullanıcısının sağlığını olumsuz etkileyerek, baş ağrısından kansere dek oldukça çeşitli sağlık ve buna bağlı ekonomik sorunların ortaya çıkmasına neden olan özelliklerden birisi, yapı içi hava kirliliğidir. Söz konusu olumsuzluğun en düşük düzeye indirilmesi ya da önlenmesi için öncelikle, var olan yapı içi hava kirliliğinin, kullanıcı sağlığı açısından, doğru kurulmuş bir yapı – insan sağlığı ilişkisi çerçevesinde değerlendirilmesi ve kirlilik nedeniyle yapıda ortaya çıkan olumsuzluk ve risk düzeylerinin belirlendiği kararların üretilmesi gerekmektedir. Bilimsel çalışmalarda, çeşitli araştırmacılar ya da kurumlar tarafından üretilmiş, farklı gelişmişlik düzeylerinde bazı yaklaşım ve yöntemler bulunmasına karşın, belirtilen amaç için kullanılabilecek kapsamlı ve sistemli bir yaklaşımın eksikliği görülmekte, bu eksiklik, konuyla ilgili önemli araştırmacılar tarafından da vurgulanmaktadır. 
Bu çalışmanın amacı, kullanıcıların var olan yapılardaki iç hava kirliliğinden olumsuz etkilenebileceği durumlarda, kirliliğin azaltılmasına ya da önlenmesine yönelik çalışmalara veri sağlayacak bir değerlendirme yaklaşımı oluşturmaktır. Konu, insan sağlığı ve sağlıklı iç çevrelerin üretilerek, sağlıklı olma durumlarının sürdürülmesi açısından önemli görülmektedir. Araştırma, konunun, etkilenimi ortaya çıkaran kirletici – ortam – kullanıcı bağlamında ele alınabileceği ve ulaşılmak istenen yaklaşımın oluşturulmasında, var olan bilimsel çalışmalar kapsamında üretilmiş yöntem ve yaklaşımlardan yararlanılabileceği düşüncelerine dayanmaktadır. Bu doğrultuda oluşturulmuş bir yaklaşım aracılığıyla, yapılarda karşılaşılabilecek iç hava kirliliğinin kullanıcı sağlığı açısından olumsuzluk düzeyinin ve risklerin belirlenebileceği ve söz konusu olumsuzluğu ortaya çıkaran sorunların doğru bir şekilde saptanmasına olanak tanınacağı varsayılmıştır. 
Yapı içi hava kirliliği, yapının dış çevresinden, yapı ürünlerinden ve kullanıcılardan kaynaklanarak, yapının kapalı birimlerinin havasına karışan; farklı fiziksel, kimyasal, biyolojik özellikler taşıyabilen ve insanda, temel olarak, kanser, kanser dışı hastalıklar ve sağlıksız bina sendromu oluşturabilen iç hava kirleticileri nedeniyle ortaya çıkmaktadır. 
Kullanıcıların yapı içi hava kirleticilerinden etkilenmesi, iç havada belirli bir süre boyunca ve belirli yoğunluk düzeylerinde var olan kirleticilerin, kullanıcının bedenine ulaşmasıyla başlamaktadır. Etkilenim, çoğunlukla, kirleticilerin solunması, daha düşük oranda, deri ve göz yüzeylerine dokunması yoluyla gerçekleşmektedir. Söz konusu etkilenimin düzeyinde ve sonuçta ortaya çıkabilecek sağlık / konfor sorunlarının niteliğinde ise, bu birliktelik süresinde, insana ulaşan kirleticilerin özelliklerinin yanı sıra, insanın solunum sistemi ve derisiyle ilgili biyolojik özellikleri, sosyolojik yapısıyla ilişkili eylemleri ve genetik, alışkanlıklar, sağlık durumu vb özelliklerle ilişkilendirilen duyarlılığı etkili olmaktadır. 
Yapının kapalı birimleri, iç hava kirleticileriyle insanı bir araya getirerek, etkilenimin gerçekleştiği ortamları oluşturmakta ve bu birlikteliği çeşitli şekillerde etkilemektedir. Özellikle kirleticilerin ortam havasındaki türleri ve yoğunluk düzeyleri, birimlerin havayla ilişkili özellikleri nedeniyle zaman içinde değişebilmektedir. Birimlerdeki hacim içinde gerçekleşen doğal ya da yapay hava devinimleri, yüzeylerin kirleticilerle etkileşime girmesi ve tüm bu durumları etkileyebilen sıcaklık, nemlilik, ıslaklık gibi özellikler, söz konusu birliktelik açısından önemli görülmektedir. 
Etkilenimle ilgili güncel ve çağdaş yaklaşımlar, hedeften, başka bir anlatımla, etkilenen insandan başlamakta; öncelikle insana ulaşan ve onu etkileyen durum belirlenmektedir. Bu bağlamda, bilimsel çalışmalarda, yapının kapalı birimlerinde, kullanıcıyla bir araya gelen kirleticilerin nitelik ve nicelik özelliklerinin, kullanıcının etkilenme süresinin, sıklığının ve karşı karşıya olduğu kirleticiler açısından duyarlılık durumunun çeşitli yöntem ve yaklaşımlarla belirlendiği anlaşılmaktadır. Yapının kapalı birimlerininde bulunan 
•	 kirleticilerin 
o	 türleri, yapıdaki / yapının çevresindeki kirletici kaynakları, etkilenen insanın kirleticilerle ilişkilendirilen sağlık sorunları ve bedenindeki kirletici belirteçleri incelenerek;
o	 yoğunluk düzeyleri, çeşitli ölçüm, hesaplama ve bilgisayar benzetimi yöntemleri kullanılarak,
•	 etkilenim süresi ve sıklığı, kullanıcılarla ilgili konum – zaman – eylem araştırmaları  yapılarak 
saptanmaktadır. Elde edilen verilerin değerlendirilmesi ise çoğunlukla, kirletici yoğunluklarının belirli nitelikteki sınır değerlerle karşılaştırılması ve bazı durumlarda, söz konusu etkilenim nedeniyle insanda ortaya çıkabilecek kanserlerin ya da kanser dışındaki hastalıkların oluşma risklerinin hesaplanması şekilinde gerçekleştirilmektedir. 
Yapı içi hava kirliliğinin insan sağlığı açısından değerlendirilmesine yönelik bilimsel çalışmalardaki eksikliğin giderilmesi amacıyla kapsamlı bir değerlendirme yaklaşımı oluşturulmuştur. Disiplinler arası bir çalışma gerektiren bu yaklaşım, yapının tanımlanmasıyla başlamakta, yapıda ve çevresinde kapsamlı bir ön araştırma, ön araştırmada elde edilen verilerin değerlendirilerek, kirleticiler ve etkilenimle ilgili belirleme kararlarının oluşturulduğu ve kararlar doğrultusunda ilgili belirleme eylemlerinin gerçekleştirildiği belirleme ve elde edilen verilerin ortam – kirletici – kullanıcı özellikleri bağlamında değerlendirilerek, yapıda kullanıcıların iç hava kirleticileri nedeniyle karşı karşıya olduğu olumsuzluğun ve risklerin düzeyinin belirlendiği değerlendirme aşamalarını içermektedir. Bu yaklaşımın, konuyu etkilenimi ortaya çıkaran kirletici, ortam ve kullanıcı kapsamında ele alması; ön araştırma aşamasında elde edilen verilerin değerlendirilmesiyle, belirleme eylemlerinin doğru bir şekilde ve uygun koşullarda gerçekleştirilebilmesine olanak tanıması; yönlendirici ve sistemli bir belirleme, değerlendirme ve karar üretme adımları dizisi ortaya koyması; geliştirilmeye açık olması, yapıdaki ortamlarda var olan kirleticilerin kullanıcı sağlığı açısından riskli olma durumunun derecelerinin saptanmasına ve belirlenen sorunların çözümüne yönelik farklı kirletici – ortam – kullanıcı önerilerinin geliştirilmesine olanak sağlaması açısından, var olan diğer çalışmalardan farklı olduğu düşünülmektedir. 
Belirtilen nitelikte oluşturulmuş yaklaşımın ön araştırma aşaması, İstanbul'da bulunan bir mimarlık ofisinde denenmiş ve ön araştırma sonucunda, ofisteki kirleticilere ve kullanıcılara yönelik saptamalar oluşturulmuştur.

Abstract:
Humans spend most of their time in buildings which are basically produced to offer a healthy life to their users. One of the properties of buildings, which may cause a wide range of health and related economic problems, is indoor air pollution. Due to minimization or prevention of this negativity, it is necessary to evaluate the existing indoor air pollution in terms of user health through an accurately constituted building – human health relationship and to produce conclusions which consist of negativity and risk levels of the situation caused by pollution in buildings. Although, there are some approaches or methods, produced by various researchers or organizations, in scientific literature; the lack of a systematic and comprehensive approach, which can be utilized for the stated purpose, has been accentuated by many significant scientific bodies. 
The aim of this research is to generate an assessment approach which can provide necessary information for studies targeting to minimize or prevent the pollution for situations where users may be affected adversely by existing indoor air pollution in buildings. The subject is being considered as an important issue in terms of human health and the production and perpetuation of healthy indoor environments. Research stands on considerations such as: the subject can be handled within the framework of pollutants – microenvironment – user context and the existing methods and approaches in the scientific literature can be utilized for generation of desired approach. Through this approach, formed with the stated aim, it is hypothesized that, the negativity level and risks on user health can be determined for the indoor air pollution and the problems causing this negativity can be identified accurately. 
Indoor air pollution occurs due to indoor air pollutants, which originate from the outdoor environment of building, building products or users and accumulate in closed spaces of buildings. Pollutants can carry a wide range of different physical, chemical or biological properties and can cause basically, cancers, non-cancer diseases and sick building syndrome. 
Exposure of users to indoor air pollutants starts with the access of indoor air pollutants to human body and occurs mostly by inhalation or dermal absorbance in a much less probability. The level of negativity and the features of the problems are mostly associated with the duration of the contact, various properties of the pollutants and especially, with the biological features, activities based on sociological properties and the sensitivity of humans. 
Closed spaces of the building, which bring humans and pollutants together, become exposure environments for humans. This union is affected by the properties of the building. Especially, the types and concentrations of pollutants are affected by the air-related-properties of the space envelopes. The natural or forced air movements in and around the spaces, the interactivity of the surfaces of the spaces and the properties such as temperature, humidity etc. may have significant effects on the exposure.
The recent and contemporary focus about exposure is on the target, in other words on the user. Current approaches mostly and primarily start with determination the situation in which the human is affected. From this point of view, in scientific researches, it is seen that, several methods are being used to determine the qualitative and quantitative properties of the pollutants, the exposure duration and frequency and susceptibility of the users. Types of pollutants, present in the closed spaces of buildings, are determined by researching the pollutant resources, the health situation and biomarkers of exposed humans; the concentrations are determined through several measurement, calculation or simulation methods and exposure duration and frequency are acquired by using microenvironment – time – activity researches. The assessment of these data is mostly executed by comparing the concentrations with limit values and within the scope of these assessments, cancer and non – cancer risks can be calculated. 
To eliminate the shortage in the scientific literature aimed at the assessment of indoor air pollution in terms of human health, a comprehensive assessment approach is generated. This approach, necessitating an inter-disciplinary study, starts with the identification of the building and continues with a comprehensive pre-investigation stage. After the pre-investigation stage, the data is evaluated and determination decisions are being formed. Determination stage is executed according to these decisions. Data gathered in the determination stage is being evaluated in terms of microenvironment – pollutant – user properties and the levels of negativity and risks are being established in the assessment stage. It is believed that, this approach differs from similar ones due to handling the subject in the framework of microenvironment – pollutant – user properties, enabling the execution of determination activities in convenient circumstances through determination decisions which are generated with data acquired in the end of pre-investigation stage, constituting a directive and systematic series of determination, evaluation and decision producing steps, being open to progress and due to being able to provide different pollutant – microenvironment – user suggestions for the elimination of the stated indoor air pollution problems. 
The pre-investigation stage of the approach is tested in an architectural office in İstanbul and pollutant – user determinations are executed.