Giydirme cephe kaplama sistemlerinin üretim ve kullanım süreci yaşam döngüsü değerlendirmesi

Küreselleşme, nüfus artışı ve buna bağlı olarak kentlerdeki büyüme bina yapımının hızla artışını beraberinde getirmiştir. Binaların tüm yaşam döngüsü boyunca hem hammadde kullanımına hem de yenilenemeyen enerji tüketimine bağlı olarak küresel ısınma, insan sağlığına zararlı salımların artması, ekosistemin bozulması gibi olumsuz çevresel etkilere neden olduğu bina endüstrisi alanında bilinen bir gerçektir. Özellikle artan iş olanakları ile beraber ofis binaların sayısı da gün geçtikçe artmaktadır. Kullanıcı ihtiyaçlarını karşılamak amacı ile yapı malzemelerinin/bileşenlerinin hızlı ve kolay üretimi/uygulanmaları önemli bir unsur haline gelmiştir. Özellikle ofis binası cephe sistemlerinde bu ihtiyacı gidermek için yaygın olarak giydirme cephe sistemleri kullanılmaktadır. Bina yapı kabuğunun en önemli elemanlarından biri olan cephe sistemleri, sistem türü, malzemesi ve uygulama teknolojisine göre enerji verimliliği ve çevresel etkiler açısından önemli bir rol üstlenmektedir. Ayrıca ofis binaları iç mekan hava kalitesini ve kullanıcı konforunu sağlamak için kullanım süreci boyunca yüksek miktarda enerji tüketmektedir. Bu tüketimin önemli bir kısmı cephe sistemlerinin ısı kayıp ve kazançlarından kaynaklanmaktadır. Cephe malzemelerinin üretim sürecinde kullanılan hammadde/enerji kullanımına ve kullanım sürecinde tüketilen enerjiye bağlı olarak havaya ve suya bazı zararlı salımlar oluşur. Bu salımların neden olduğu çevresel etkiler, genellikle çevresel etki değerlendirme çalışmalarında Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi yöntemi ile değerlendirilir. Çalışmanın birinci aşamasında; literatür araştırmaları ve cephe yapım firmalarının ürün katologları incelenerek, giydirme cephe sistemlerinin tanımı, sınıflandırmaları, performans gereksinmeleri ve yaygın olarak kullanılan giydirme cephe/cephe kaplama sistemleri detaylı olarak açıklanmıştır. Literatür çalışması, Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi yöntemi tanımını, aşamalarını, ilgili standartları ve yöntemi kullanan değerlendirme araçlarını kapsamaktadır. İkinci aşamada; İstanbul'da bulunduğu varsayılan bir ofis binasi cephesi için Türkiye'de yaygın olarak kullanılan dört farklı giydirme cephe sisteminin üretim ve kullanım sürecindeki hammadde ve enerji tüketimine bağlı olarak çevresel etkileri değerlendirilmiştir. Bu etkiler, ürün ve hizmetlerin çevresel performansını değerlendirmek için yaşam döngüsü değerlendirme yaklaşımını esas alan SimaPro 7.3. 3 yazılımı kullanılarak belirlenmiştir. Kaplama sistemlerinin yıllık enerji tüketim değerleri, konforlu ve enerji verimli bina tasarımları geliştirmek için kullanımı kolay bir arayüze sahip olan DesignBuilder v5.5.2. 007 yazılımı ile hesaplanmaktadır. Çevresel etki değerlendirmesi Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi yöntemi aşamaları esas alınarak gerçekleştirilmiştir. Üçüncü aşamada; Impact 2002+ yöntemi kullanılarak elde edilen çevresel etkiler orta ve son nokta kategorisi yaklaşımlarına göre tartışılmıştır. Üretim süreci orta nokta kategorileri açısından yapılan değerlendirme sonuçlarına göre; en fazla çevresel etki alüminyum kompozit panel sisteminin hammadde çıkarımı sırasında oluşmaktadır. En yüksek etkilerin yenilenemeyen enerji ve küresel ısınma kategorilerinde oluştuğu gözlenmiştir. Yüksekten düşüğe doğru çevresel etki sıralaması diğer uygulamalar için sırasıyla seramik levha kaplama, granit levha kaplama ve alüminyum çerçeveli cam panel uygulaması şeklindedir. Üretim süreci son nokta kategorileri açısından yapılan değerlendirme sonucunda; en yüksek çevresel etkilerin insan sağlığı ve kaynaklar kategorilerinde oluştuğu belirlenmiştir. İnsan sağlığı kategorisindeki yüksek etkilerin nedeni hammadde çıkarımı sırasında çevreye salınan partiküller ve inorganik salımlardır. Kaynaklar kategorisindeki etkiler ise enerji kullanımı için gerekli elektrik üretiminde kullanılan kömür, uranyum, linyit gibi hammadde kullanımından kaynaklanmaktadır. Kullanım süreci orta nokta kategorileri açısından yapılan değerlendirme sonucunda; tüm kategoriler için en yüksek çevresel etkinin alüminyum çerçeveli cam panel uygulamasında gerçekleştiği, diğer uygulamaların enerji tüketimi miktarlarının birbirine yakın değerlerde olması nedeniyle benzer etkilere sahip oldukları görülmüştür. Cam panelin yüksek etkisinin temel nedeni cepheden ısı kazanç ve kayıpları nedeniyle ısıtma ve soğutma için gerekli enerjinin artması ve çevreye daha fazla zararlı salım olmasıdır. Çevresel etkinin belli bir ölçüde azaltılması saydamlık oranını azaltmakla sağlanabilir. Orta nokta kategorileri arasında en yüksek etki; yenilenemeyen enerji, küresel ısınma ve solunum yolu etkileri/inorganic kategorilerinde oluşmaktadır. Diğer kategorilerin etkileri %1.6'dan düşük oldukları için ihmal edilebilecek düzeydedir. Kullanım süreci son nokta kategorileri açısından yapılan değerlendirme sonucunda; ısıtma ve soğutma enerjisi tüketiminin özellikle kaynaklar, iklim değişikliği ve insan sağlığı kategorilerinde en yüksek çevresel etkilere neden olduğu görülmüştür. Bu etkiler büyük oranda yenilenemeyen enerji kaynaklarının tüketimi ve salımlar/partiküller nedeniyle ortaya çıkmaktadır. En düşük etkiler ekosistem kalitesi kategorisinde oluşmaktadır. Tüm uygulamalar ve tüm kategorilerde en yüksek etkiler sırasıyla alüminyum çerçeveli cam panel, alüminyum kompozit panel, granit levha kaplama ve seramik levha kaplama uygulamalarında elde edilmektedir. Üretim ve kullanım süreçlerini birlikte ele aldığımzda ise en yüksek çevresel hasar son nokta kategorisinde kaynaklara aittir. Bunu sebebi yenilenemeyen enerjilerin diğer etkilere göre daha fazla oluşmasıdır. İkinci en büyük hasar kategorisi ise iklim değişiklikleridir. En büyük hasar etkisi ise alüminyum çerçeveli cam panel sistemindir. Kullanım sürecinde hasar etkilerinin diğer sistemlere göre daha fazla olmasından dolayı toplam etkilerinin de en fazla olmasına sebep olmaktadır. En düşük etki ekosistem kalitesi kategorisinde yine alüminyum çerçeveli cam panelde oluşmaktadır. Çalışmada dört farklı giydirme cephe/cephe kaplama sisteminin çevresel etkisi üretim ve kullanım süreci için değerlendirilmiştir. Sistemlerin kullanım sürecindeki yenileme/bakım/onarım çalışmaları ile yapım ve yok etme süreçlerini de dikkate alan daha kapsamlı bir YDD çalışması ile daha doğru bir karşılaştırma yapılması mümkün olacaktır. Diğer yandan, çalışmada Türkiye'ye ait yerel veriler yetersiz olduğundan SimaPro benzetim programı içindeki Avrupa verilerinden oluşan Ecoinvent veri tabanından yararlanılmıştır. İleride Türkiye için sağlanan yerel verilerle benzer çalışmaların yapılması gerekmektedir.