Türk yapı malzemesi sektörü için yaşam döngüsü etki değerlendirmesine yönelik bir model önerisi
A model proposal for life cycle impact assessment for the Turkish building materials sector
Yazar: SANİYE KARAMAN ÖZTAŞ
Danışman: PROF. DR. LEYLA TANAÇAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Sürdürülebilir çevre = Sustainable environment ; Yapı malzemeleri = Building materials ; Yapı-çevre ilişkisi = Building-environment relationship

Özet:
Yapı malzemelerinin, yaşam döngüleri içinde çevreye zarar veren önemli etkileri vardır. Bu etkilerin değerlendirilmesi malzemelerin çevreye olan zararlarının azaltılmasını ve çevreye duyarlı ürünlerin seçilmesini sağlamaktadır.
Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi (YDD), yapı malzemelerinin ve yapıların tüm yaşam döngüsü içinde sebep olduğu çevresel etkilerin değerlendirilmesinde yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Yaşam Döngüsü Etki Değerlendirmesi (YDED), yaşam döngüsü envanterini esas alan çeşitli çevresel etkilerin değerlendirilmesi amacıyla kullanılan YDD yönteminin bir evresidir. Çevresel etki kategorilerinin, tanımlama modellerinin ve kategori göstergelerinin seçilmesi, envanter sonuçlarının düzenlenmesi (sınıflandırma), kategori gösterge sonuçlarının hesaplanması (tanımlama), normalleştirme, gruplandırma ve ağırlıklandırma adımlarından oluşan YDED; bileşenlerindeki belirsizliklerinden, modeller arasındaki yaklaşım farklılıklarından dolayı YDD yönteminin en zayıf fakat en önemli bölümlerindendir. 
YDED modellerinde, çevresel etkilerin değerlendirilmesinde ve bu etkilerin önem derecesinin belirlenmesinde yerel faktörler etkili olmaktadır. Bu nedenle çoğu ülke kendi çevresel durumunu değerlendirmeyi amaçlayan YDED modelleri oluşturmaktadır. Bu modellerin yanı sıra Amerika, İngiltere, Avustralya gibi bazı ülkelerde yapı malzemelerinin çevresel etkilerini değerlendiren YDD araçları oluşturularak, bu araçların bir evresi olan YDED modelleri geliştirilmiştir. Bu modellerdeki önemli farklılıklardan biri tanımlama adımında, çevresel etkilerin nicel olarak değerlendirildiği noktalardır. Buna göre, modeller orta nokta yaklaşım modelleri, son nokta yaklaşım modelleri ve her iki yaklaşımı birleştiren modeller olarak sınıflandırılmaktadır. YDED modelleri aynı zamanda seçilen çevresel etki kategorisi ya da kategorileri; seçilen tanımlama modeli ve kategori göstergeleri; normalleştirme referans değerleri; ağırlıklandırmada seçilen yöntemler ve katsayılar açısından da farklılaşmaktadır. 
Türkiye gibi gelişmekte olan ülkelerde bu çalışmalar sınırlı bir seviyede kalmaktadır. Bazı araştırmalar yapı malzemelerinin YDD'sine yöneliktir. Bu çalışmalarda YDED evresi için Athena, Gabi ve SimaPro gibi YDD araçlarındaki YDED modelleri kullanılmaktadır. Ancak, bu çalışmalarda Türkiye'ye özgü sonuçlar yansıtılmamaktadır. Bu nedenle, bu çalışma da Türkiye'de üretilen yapı malzemelerinin tüm yaşam döngüsünü ele alan bir YDED modelinin geliştirilmesi amaçlanmış, ISO 14040 standartlarını esas alan orta nokta yaklaşım modeli önerilmiştir. Türkiye'deki çevresel konular, EN 15804 standardı ve mevcut YDED modellerinde çoğunlukla kullanılan etki kategorileri dikkate alınarak yapı malzemelerinin sebep olduğu 11 çevresel etki kategorisi seçilmiştir. Bu seçilenlerden yedi etki kategorisi için, EN 15804 standardı esas alınarak tanımlama modelleri ve kategori göstergeleri seçilmiştir. Geri kalan 4 etki kategorisi için Türkiye'ye özgü veriler esas alınarak tanımlama modelleri ve kategori göstergeleri belirlenmiştir. Bu etki kategorileriyle ilgili ağırlıklandırma katsayıları, panel yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Ağırlıklandırma sonucunda, seçilen 11 çevresel etki kategorisi Türkiye için yüksek riskli, orta riskli ve düşük riskli çevre sorunları olarak gruplandırılmıştır. Normalleştirme referans değeri olarak bir Türk vatandaşının sebep olduğu çevresel etki önerilmiştir. YDED evresi için toplam çevresel performansın hesaplandığı bir bağıntı önerilerek modelin faydaları, kısıtlamaları ve modelde karşılaşılan zorluklar açıklanmıştır. Model genleştirilmiş polistren köpük malzemesi üzerinde denenmiş ve modelin sonuçları diğer YDED modelleri ile karşılaştırılmıştır. Son olarak, Türk yapı malzemesi sektörü için gelecekte yapılacak YDD çalışmalarına yönelik öneriler getirilmiştir. Bu modelin yapım sektöründe sürdürülebilir yapı malzemelerinin seçilmesinde ve elde edilmesinde referans olabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
Building materials have significant impact on the environment through their life cycle. The assessment of these impacts provides the reduction of environmental hazards and selection of environmental friendly products. 
Life Cycle Assessment (LCA) is a commonly used method for evaluating the environmental impacts caused by building materials and the whole life cycle of a building. Life Cycle Impact Assessment (LCIA) is a phase of LCA in order to quantify various environmental impacts based on the inventory analysis. LCIA that consists of selection of the environmental impact categories, characterization models and category indicators; classification of the inventory results; characterization; normalization; grouping and weighting is the weakest but the most important phase of LCA due to uncertainties of the components and approach differences among LCIA models. 
LCA studies done on buildings are limited in developing countries such as Turkey. Some research has been done on LCA of the building materials. LCIA models in LCA programs such as Athena, Gabi and SimaPro are used for LCIA phase in these studies. However, these researches do not reflect Turkey specific results about LCIA. Therefore, it is aimed to develop a LCIA model for the building materials produced in Turkey. In this study, the existing LCIA models are evaluated. A mid point approach model based on ISO 14040 standard is proposed. It is thought that this approach model would be the initial step previous to develop a LCIA model that combines mid and end point approaches. The model includes the whole life cycle stages of the building materials such as the extraction of raw materials, manufacturing, transportation, construction, use and maintenance, reuse, recycling which is defined as "cradle to cradle".
EN 15804 standard about construction materials states that an impact assessment should be carried out for the following 7 impact categories: global warming, ozone depletion, acidification, eutrophication, photochemical ozone formation, depletion of abiotic resources and fossil resources. Hence, environmental impact categories of this model are determined by considering the categories given in EN 15804 standard; environmental issues specific to Turkey conditions and by analysing the most frequently evaluated categories of the existing LCIA models done especially for building materials. Eleven environmental impact categories such as global warming, ozone depletion, acidification, photochemical ozone formation, eutrophication, fossil fuel depletion, mineral resource depletion, water depletion, land use, indoor air quality (IAQ) and waste are selected.