Konut ve yerleşmelerde güneş enerjisinin etkin kullanımı açısından imar mevzuatının irdelenmesine yönelik bir çalışma

Artan dünya nüfusu ve tüketim, enerjiyi tüm dünyada devletlerin en önemli ortak meselesi haline getirmiştir. Enerjinin nasıl temin edileceği önemli bir planlama konusudur. Petrol, doğalgaz ve kömür gibi birincil enerji kaynaklarının tükenmekte oluşu, kullanımları sonucu ortaya çıkan sera gazı salımları ve bu salımlar nedeniyle artan dünya ortalama sıcaklıkları ve küresel ısınma sorunu enerjiye yeni bakış açıları getirmeyi zorunlu kılmıştır. Bu bağlamda mevcut enerjinin etkin kullanımı ve yenilenebilir enerji kaynakları önem kazanmıştır. Dünya nüfusunun büyük bir kısmını barındıran kentsel alanlar, ve bu kentsel alanlardaki bina stoğunun da çok büyük bir kısmını oluşturan konut alanları, yapılan projeksiyonlarda artma eğilimi gösteren nüfus ve enerji ihtiyaçları nedeniyle enerji etkinliği konuşunda öncelikle eyleme geçilmesi gereken alanlardır. Binalarda konfor koşullarını, öncesine oranla ne kadar az enerji harcayarak sağlayabilirsek, o oranda enerji etkinliğini arttırmış oluruz. Bu açıdan binalardaki enerji harcamalarında önemli bir pay teşkil eden ısıtma ve soğutma giderlerinin azaltılması, enerji etkinliği açısından son derece önemlidir. Enerji etkinliği ve yenilenebilir enerji kaynakları bir arada düşünüldüğünde, Türkiye için yenilenebilir enerji kaynağı olarak ilk akla gelen kaynak güneş enerjisidir. Güneş enerjisinin yapma çevre tasarımında etkin bir şekilde kullanılabilmesi için, imar mevzuatı en önemli araçlardan biri olarak ele alınabilir. Gelişmiş ülkelerin aksine, iklimsel verilerin değerlendirildiği, iklim duyarlı bir imar mevzuatı Türkiye'de çok yeni bir kavram olup, iklimsel verilerin mevcut mevzuatta yeterli seviyede ele alındığı söylenemez. Enerji etkin bir çevre tasarlanabilmesi için, bu sürecin yönetiminde etkili olan paydaşlara rehberlik eden imar mevzuatının iklim duyarlı bir yaklaşıma sahip olmasının önemi büyüktür. Bu tez çalışması kapsamında, konut ve yerleşmelerde güneş enerjisinin etkin kullanımı açısında imar mevzuatının bir değerlendirmesi yapılmıştır. Değerlendirmede, özellikle yerleşme ölçeğindeki tasarım parametrelerini oluşturan; arazinin eğimi ve yönlenmesi, bina aralıkları, bina yükseklikleri parametreleri mevzuat kapsamında irdelenmiştir. Binaların enerji etkinlikleri, farklı bina yüksekliği ve bina aralıklarına göre değişen ısıtma-soğutma yükleri, CO2 salımları ve güneş ışınımı kazançları üzerinden karşılaştırılmıştır. Böylece üzerinde çalışılan tasarım parametrelerinin, güneş enerjisinin etkin kullanımında ne kadar önemli olduğu gösterilerek, imar mevzuatına dahil edilmelerinin önemi vurgulanmaya çalışılmıştır. Güneş enerjisine duyarlı bir imar mevzuatı daha sürdürülebilir ve enerji etkin bir yapma çevre için önemli bir adım olacaktır. Çalışma 5 bölümden oluşmaktadır: Birinci bölüm olan giriş kısmında dünyanın nüfus ve enerji konusunda geldiği durum ortaya konularak, yapma çevre, enerji, tasarım ve planlama kavramları üzerinden mevcut sorunlar vurgulanmıştır. Bu bağlamda çalışmanın amacı, kapsamı ve yöntemi anlatılmıştır. İkinci bölümde konut ve yerleşmelerde güneş enerjisinin etkin kullanımı başlığı altında, planlama ve mimarlık disiplinlerinde enerji etkinliğinin yeri ve önemi araştırılarak, yenilenebilir enerji kaynaklarından güneş enerjisinin konut ve yerleşmelerde etkin kullanımı için değerlendirilmesi gereken tasarım parametreleri üzerinde durulmuştur. Çalışmanın üçüncü bölümünde güneş enerjisinin etkin kullanımı ve imar mevzuatı ilişkisi araştırılmıştır. Şehirlerin ve onun önemli bir yüzdesini oluşturan binaların ve bina çevrelerinin oluşumunda önemli bir belirleyici olan imar mevzuatının genel kavramları açıklanarak, enerji etkin konut ve yerleşmeler için önemine değinilmiştir. Bölüm içerisinde dünyada ve Türkiye'de imar kanunları, yönetmelikler ve fiziki planlar incelenmiştir. Bu bölümde ayrıca dünyada imar mevzuatının etkili bir araç olarak kullanıldığı planlama ve tasarım örnekleri verilmiştir Çalışmanın dördüncü bölümünde imar mevzuatında güneş enerjisinin etkin kullanımı, seçilen çalışma alanları üzerinden incelenmiş, imar mevzuatında değişen durumlara göre çalışma alanlarındaki binaların enerji etkinlikleri irdelenmiştir. Çalışma alanlarını oluşturan yerleşme dokularının her biri dört farklı durum için analiz edilmiştir. Bu durumlardan birincisi geçerli olan uygulama imar planına göre mevcut durum, ikincisi düz ve eğimli arazide olmaları durumu, üçüncüsü İstanbul İmar Yönetmeliği'nde verilen bina yükseklikleri ve bina aralıklarına göre düzenlenmiş olan durum ve dördüncü durum ilgili nazım imar planında verilen yoğunluğa göre düzenlenmiş olan durumdur. Çalışmanın son bölümü olan beşinci bölümde ise çalışma sonuçları açıklanmış ve değerlendirilmiştir. Çalışma yöntemi 4 temel adımı kapsamaktadır. Birinci adımda güneş enerjisinin etkin kullanılması için konut ve yerleşme tasarımında etkili olan parametrelerin değerleri belirlenmiştir. İkinci adımda İstanbul İmar Yönetmeliği'nin bu parametrelerle ilgili maddeleri taranmış, yerleşme ölçeğindeki tasarım parametrelerini ilgilendiren maddeler olan bina yüksekliği ve bina aralıklarıyla ilgili maddeler tespit edilmiştir. Üçüncü adımda mevcut mevzuatın üzerinden incelenebilmesi için Başakşehir ilçesinde İstanbul'un yapılaşma eğilimini yansıtan farklı nüfus ve yapılaşma yoğunluklarında 3 farklı yerleşme dokusu çalışma alanı olarak seçilmiştir. Son adım olan dördüncü adımda, seçilen yerleşme dokularında yer alan binaların ısıtma-soğutma yükleri, pencerelerden güneş ışınımı kazançları ve karbondioksit salımlarının belirlenebilmesi için gerekli olan tasarım parametrelerinin değerleri çalışmada kullanılan, Energy Plus simülasyon motorunun kapsamlı arayüzü olan, DesignBuilder isimli simülasyon programında tanımlanarak analizler yapılmıştır. Çalışmada enerji simülasyonu programının kullanılmasının nedeni, bu analizlerin 1 yıllık periyod için yapılıyor olması ve simülasyon programının 10 yıllık iklimsel veri kullanımına imkan sağlayarak hızlı, ekonomik ve güvenilir olmasıdır. Ekler Bölümünde ise: Türkiye'nin iklim bölgelerine ait harita İstanbul için ısınma enerjisi bakımından uygun bina aralıkları İstanbul Çevre Düzeni Planı (15.06. 2009 t. t. li) DesignBuilder Programı'nın tanıtımı Çalışma dokularına ait veriler yer almaktadır.