1950 sonrası üretilmiş olan toplu konutlarda bina cephelerinin ısıl ve işitsel performans açısından değerlendirilmesi : Ataköy örneği
The evaluation of building facades in terms of thermal and acoustic performances in public housing produced after 1950: Atakoy example
Yazar: SEDA YÜKSEL DİCLE
Danışman: DOÇ. DR. GÜLTEN MANİOĞLU ; PROF. DR. NEŞE AKDAĞ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Çevre Kontrolü ve Yapı Teknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Cumhuriyet sonrası hızlı kentleşme, yaşanan göçler ve nüfus artışı gibi nedenlerle kentlerdeki mevcut konut stokları yetersiz kalmış ve gereken konut ihtiyacının karşılanamaması kentlerde konut sorununa neden olmuştur. 1960 sonrası hükümetlerin konut problemini programlarına dahil etmeleriyle aynı anda çok sayıda konut üretimine olanak sağlayan toplu konut yerleşmelerinin tasarım ve uygulamaları yaygınlaşmaya başlamıştır. Benzer ve çok sayıda üretilen toplu konutların tasarım aşamasında alınan kararlar, yüzlerce konutu ve binlerce kullanıcıyı gelecek yıllar boyunca da etkilemektedir. Toplu konutların yapıldığı döneme ait tasarım yöntemleri,  teknoloji ve malzeme olanakları bu konutlarda uzun dönemler boyunca gerçekleşecek olan konfor koşullarını da etkileyecektir. Konutlar inşa edildikleri dönemde geçerli olan yönetmeliklere bağlı olarak üretilmiş olsalar da, toplu konut binasının ömrü boyunca konfor koşullarını sağlaması beklenmektedir.
Toplu konutlarda sağlanması beklenen en önemli konfor koşulları; ısıl, işitsel ve görsel konfor koşullarıdır. Bu koşulların sağlanabilmesi için alınan tasarım kararları, enerji harcamalarını ve dolayısıyla milli kaynakları etkileyecektir. Bu nedenle toplu konut yerleşme tasarımında uygulanabilecek yaklaşımlar, tek bina tasarımına göre çok daha önem kazanmaktadır. Günümüzde artan enerji talebinin karşılanmasında kullanımları giderek artan fosil yakıtların neden olduğu çevresel kirlilik ve kentleşme ve yoğun yapılaşma ile artan çevresel gürültü konut alanları için önemli ve kontrol edilmesi gereken çevresel problemlerdir.  
Teknolojideki gelişmeler, nüfus artışı, değişen konfor şartları ve tüketim anlayışı nedeniyle dünyada enerji tüketimi ve buna bağlı olarak fosil yakıt kullanımı giderek artmaktadır. Türkiye, ihtiyaç duyulan enerji talebini karşılayacak yeterli kaynağının olmaması ve birincil enerji kaynak üretim oranının düşük olması nedeniyle enerji hammadde ve teknolojilerinde dışa bağımlı durumdadır. Enerji tüketiminin büyük bir bölümü konutlarda ısıl konfor şartlarının oluşturulması için ısıtma ve soğutma sistemlerinde kullanılmaktadır. Tasarım aşamasında dış çevreye ait iklimsel koşullar dikkate alınarak verilen tasarım kararları ile enerjinin verimli kullanılması ve konutların uzun yıllar boyunca gereksinim duyulan konfor koşullarını sağlaması mümkün olmaktadır. Böylece enerji etkin tasarım kararları ile ısıl konfor koşullarının sağlanmasında gereksinim duyulan mekanik sistem kullanımı ve buna bağlı olarak enerji harcamaları da gelecek yıllar boyunca azalmış olacaktadır.
Kentlerde giderek artan nüfusa bağlı araç kullanımı ve çevresel gürültü ile geçmişte düşük yoğunluklu ve sakin bir bölgede tasarlanmış olan toplu konut yerleşimlerinin bugün artık yüksek yoğunluklu gürültülü alanlarda yer alması, toplu konutlardaki işitsel konfor koşullarını etkileyen en önemli çevresel problem olarak karşımıza çıkmaktadır. Gittikçe artan çevre gürültüsüne maruz kalmanın insan üzerinde fizyolojik ve psikolojik açıdan olumsuz etkileri bulunmaktadır. İnsanların içerisinde uzun vakit geçirdiği konut hacimlerinde gürültüye karşı gelecekteki koşulları da öngörecek gerekli önlemlerin alınmaması konforsuz ve sağlıksız ortamlar oluşmasına neden olmaktadır. Bu nedenle artan gürültü kaynakları ve koşulların değişimi, iç ortamda sağlanması gereken işitsel konforun ve işitsel konforu sağlamak için alınan tasarım kararlarının önemini de arttırmaktadır. 
İç ve dış çevre arasında ilişkiyi kuran bina cephelerinin en önemli işlevlerinden biri dış ortam koşullarını kontrol ederek iç ortamda gerekli ısıl, görsel ve işitsel konfor koşullarının oluşmasını sağlamaktır. Tarih boyunca mimaride yaşanan gelişmelerin etkileri ile cepheler, yapım sistemleri ve yapı malzemelerindeki değişimlerden en çok etkilenen yapı elemanı olmuştur. Bu çalışma kapsamında Türkiye'de aynı bölgede farklı dönemlerde inşa edilmiş olan ve farklı cephe sistemlerinin ve malzemelerin kullanıldığı toplu konutlar ısıl ve işitsel performansları ve ısıl konfor koşullarının sağlanması için harcanan enerji tüketim miktarları açısından değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında, "TS 825 Binalarda Isı Yalıtım Kuralları Standardı" ve "Binaların Gürültüye Karşı Korunması Hakkında Yönetmelik" in geçerli oldukları tarihten önce ve sonra,  farklı dönemlerde inşa edilmiş olan farklı toplu konut yerleşmelerinde bina cephelerinin ısıl ve işitsel performansı simülasyon ve ölçüm yoluyla değerlendirilmiştir.
Birinci bölüm olan giriş bölümünde artan enerji tüketiminin ve çevresel gürültü kaynaklarının etkileri değerlendirmiş ve tez çalışmasının amacı, kapsamı ve yöntemi hakkında bilgi verilmiştir. 
İkinci bölümde Türkiye'de toplu konut yerleşimlerinin gelişimi, yaşanan gelişmelere göre belirlenen dönemler ve dönemlere ait toplu konut özellikleri açıklanmıştır. Bu bölümde çalışma kapsamında seçilen blokların bulunduğu Ataköy toplu konut yerleşimi ve farklı dönem özelliklerine göre tasarlanmış mahalleleri hakkında da bilgi verilmiştir.
Üçüncü bölümde toplu konutlarda ısıl ve işitsel performans ile enerji tüketiminde etkili olan tasarım değişkenleri üzerinde durulmuştur. Isıl performans bölümünde toplu konutlarda konfor koşulları ve enerji harcamalarını etkileyen çevresel ve binaya ait değişkenler ele alınmıştır. İşitsel performans bölümünde ise gürültü denetiminde etkili olan yerleşim, bina, hacim ve yapı elemanı ölçeğindeki tasarım değişkenleri ve gürültünün kontrol edilmesinde kullanılan ölçüt ve sınır değerler hakkında bilgi verilmiştir. 
Dördüncü bölümde toplu konut cephelerindeki değişimlere bağlı olarak konutların salon ve yatak odası hacimleri için ısıl ve işitsel performans ve enerji yükü verileri hesaplanmış ve değerlendirilmiştir. Isıl performans değerlendirmeleri güneş ışınımı kazancı, operatif sıcaklık değerleri ve enerji yükü hesaplamaları yardımı ile yapılmıştır. İşitsel performans değerlendirmeleri ise cephenin gürültü azaltım değeri ve sağlanması gereken akustik performans sınıfları ile yapılmıştır. Isıl ve işitsel performans ve enerji yüklerinin belirlenmesinde simülasyon programları kullanılmış ve izin alınan konutlarda sıcaklık, nem ve iç ortam gürültü düzeyi ölçümleri yapılmıştır.  
Beşinci bölümde, yapılan çalışmanın sonuçlarının değerlendirilmesine yer verilmiştir. Bina cephelerindeki değişime bağlı olarak konutların salon ve yatak odası hacimlerinin ısıl ve işitsel performansları ile ısıtma, soğutma ve toplam enerji yükleri değerlendirilmiş ve 1950-2000'li yıllar arasında uygulanan farklı cephe sistemlerinin etkinlikleri karşılaştırılmıştır.

Abstract:
Due to the rapid urbanisation following the establishment of the Turkish Republic, migrations and population increase, the existing housing stocks in the cities became insufficient. The inability to meet the required housing needs in the cities caused housing problems. Governments after 1960 started to include the housing problem in their programs, therefore, the design and applications of public housing settlements, which allow the production of many dwellings at the same time, became widespread. Decisions taken during the design phase of a large number of similar housing estates affected hundreds of buildings and thousands of users for years to come. Also, design methods, technology and material possibilities of the period affected the comfort conditions that will occur in these housing complexes for years. Although these houses were produced under the regulations of the time, it is expected from them to provide comfort conditions throughout their life span.
Thermal, acoustic and visual comfort conditions are the most important comfort conditions expected to be provided in public housing projects. Design decisions that are taken to ensure these conditions would affect energy expenditures and therefore national resources. For this reason, the approaches that may be applied in the design of public housing settlements are much more important than the design of a single building. Today, environmental pollution caused by fossil fuels, whose use is rising for meeting the increasing energy demand, as well as environmental noise which increases with hectic construction industry and urbanisation are important environmental problems for residential areas and need to be controlled.
Owing to developments in technology, population growth, changing comfort conditions and consumption understanding, energy consumption and consequently the use of fossil fuels are increasing in the world. Turkey is dependent on foreign sources in energy raw materials and technologies due to the lack of sufficient resources to meet the required energy demand and the low rate of primary energy resource generation. Most of the energy is consumed in heating and cooling systems in residences to create thermal comfort conditions. It is possible to use energy efficiently and provide the required comfort conditions for many years with the right design decisions which are taken by considering the climatic conditions of the external environment. Thus, with energy-efficient design decisions, the use of mechanical systems required to provide thermal comfort conditions and consequently energy expenditures would decrease over the following years.
Environmental noise due to the increasing population in cities and the use of vehicles, also the fact that public housing settlements that were designed in low-density and quiet areas in the past are now located in high-density and noisy areas, are the most important environmental problems affecting the acoustic comfort conditions. Exposure to increasing environmental noise has negative physiological and psychological impacts on human beings. Failure to take the necessary measures to predict the future conditions against noise in residential spaces where people spend long periods of time lead to uncomfortable and unhealthy environments. Therefore, increasing noise sources and changes in comfort conditions enhance the importance of the acoustic comfort that should be provided in the indoor environment as well as the design decisions that should be made to provide that.
One of the most important functions of building facades, which establish a relationship between the interior and the external environment, is to control the external environment conditions and to provide the necessary thermal, visual and acoustic comfort conditions in the interior. Throughout history, the facade has been the most affected building element from developments in architecture such as changes in construction systems and building materials. Within the scope of this study, public housing settlements that built in the same region in Turkey in different periods and have different facade systems and materials are evaluated in terms of their thermal and acoustic performances, also the amount of energy they consume to provide thermal comfort conditions. Furthermore, this research evaluates the thermal and acoustic performances of building facades built in before and after the regulations "TS 825 Standard for Thermal Insulation Rules in Buildings" and "Regulation on the Protection of Buildings Against Noise" through simulations and measurements.
The introduction chapter evaluates the impacts of increasing energy consumption and environmental noise sources. Also, the aim, scope and methodology of this research are described.
The second chapter explores the development of public housing settlements in Turkey from different periods which are determined considering the developments Turkey went through. The characteristics of public housing blocks that belong to these different periods are investigated. Moreover, in this section, Ataköy where the public housing blocks are located, and different characteristics of Ataköy's neighbourhoods which were designed in different periods are explained.
In the third chapter, the thermal and acoustic performances in public housing, and the criteria and design variables that determine the energy consumption are explained. In the thermal performance section, environmental and building variables affecting comfort conditions and energy expenditures in public housing are discussed. In the acoustic performance section, design variables that are effective in noise control in the scales of settlement, building, unit and building element; and the criteria and limit values used in noise control.
In the fourth chapter, thermal and acoustic performances and energy load data for living rooms and bedrooms of different blocks are evaluated by comparing with the changes in the facades of the blocks. Thermal performance evaluations are made with solar radiation gain, operative temperature values and energy loads. The acoustic performance evaluations are made with the noise reduction value of the facade and acoustic performance classes that needed to be achieved. Simulation programs were used to determine thermal and acoustic performances and energy loads. Temperature, humidity and indoor noise levels were measured in permitted houses.
The fifth and final chapter evaluates the results of the study. Depending on the changes in the building facades, thermal and acoustic performances of the living rooms and bedrooms of the residences are assessed. Also, heating, cooling and total energy loads were evaluated and the efficiency of the different facade systems that applied after 1950 is compared.