An approach to the evaluation of vernacular settlements in hot dry climate in terms of thermal comfort: The case of Mardin

Yerel konutların tasarımı çevresel etkenlerle doğrudan etkileşim içerisinde ve uzun süren deneyim süreçleri sonucunda şekillenmiştir. Bu doğrudan etkileşim çevreye dair bilincin gelişmesinde önemli bir etkendir. Ancak günümüzde doğayı kontrol etme fikrine dayanan üretim şekillerinde çevresel etkenlerle doğrudan etkileşim çoğu zaman ihmal edilmektedir. Yerel mimari, pasif tasarım parametrelerinin çevresel etkenlere uygun olarak belirlenmesi ile konforlu bir yapma çevrenin oluşmasına olanak sağlamaktadır. Endüstri devriminden sonra gelişen hızlı yapılaşma güncel ekolojik sorunların oluşumunda önemli bir paya sahiptir. Kaynak ve teknolojilerin daha sınırlı olduğu bir dönemde gelişen yerel mimari örnekler, çevresel etkilerin azaltılması ve sürdürülebilirliğe katkı sağlayacak metotların ve çözümlerin geliştirilmesi açısından, üzerinde çalışılması gereken zengin bir bilgi kaynağı sunmaktadır. Geçmiş dönem mimarisine yönelik çalışmalarda, önemli kişiler ve olaylarla ilişkilenen anıtsal mimari örnekler ön plana çıkmaktadır. Çevresel sorunların ortaya çıkmasıyla yapı endüstrisinin acil çözüm arayışları sonucunda yerel konutların değerlendirilmesi gündeme gelmeye başlamıştır. Bu konutlar yerel malzeme ve tekniklerin kullanılması ile ve iklimsel koşulları dikkate alarak çevreyle belli bir uyum içinde şekillenmiştir. Diğer taraftan yerel konutların tasarımında enerji etkin ve çevresel koşullarla uyumlu tasarım ilkeleri önem kazanmıştır. Yerel mimariden yeni tasarlanacak konutlar için yararlı çıkarımlar elde edebilmek, yerel mimarinin sürdürülebilirliğine dair hazır kabullerden kaçınarak, her bir duruma özgü kapsamlı bilimsel çalışmalar yapmayı gerektirmektedir. Türkiye'deki yerel mimari örnekler, Anadolu'nun farklı iklimsel özelliklerine uygun olarak şekillenmiş oldukça zengin bir çeşitlilik sunmaktadır. Termal konfor açısından en elverişsiz koşullardan birine sahip olan sıcak kuru iklim bölgesi, pasif iklimlendirme stratejileri açısından zengin yerel mimari örnekler içermektedir. Bu iklim bölgesinde yer alan eski Mardin yerleşmesi nispeten iyi korunmuş bir yerel konut mimarisine sahiptir. Yerleşme, Mazıdağı'nın güney yamacının eğimine uygun olarak teraslamalar biçimindedir. Yerleşme görüntüsü modüler blokların, avluların ve dar sokakların şekillendirdiği bütün bir yapı izlenimi vermektedir. Mardin şehrinin sokak, avlu ve iç mekanlarındaki iklimsel konfor koşullarına dair halihazırda pek çok olumlu değerlendirme yapılmıştır. Ancak termal konforu belirleyen tasarım stratejilerine dair detaylı parametrik çalışmalar gerçekleştirilmemiştir. Bu çalışma termal konforu etkileyen pasif tasarım stratejilerine dair detaylı niceliksel veriler elde etmek üzere Mardin konut mimarisine odaklanmaktadır. Çalışmada elde edilen verilerin gelecekte yapılacak yerleşme projeleri için hazırlanacak bir teknik rehbere temel oluşturması öngörülmektedir. Çalışmanın amacı kapsamında, Mardin yerel konut mimarisi üzerine ön çalışmalar yapılmış ve elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir. Ön çalışma kapsamında öncelikle bina formu ve yerleşme dokusu tipleri enerji açısından değerlendirilmiştir. Bina formu tipleri değerlendirmesinde, kapalı avlulu, L tipi, U tipi, I tipi ve dikdörtgen planlı konut biçimleri ele alınmıştır. Yerleşme dokusu değerlendirilmesinde ise tek evler, avlulu yerleşme ve çok katlı yerleşme tipleri ele alınmıştır. Enerji etkinliği açısından en uygun sonuçlar kapalı avlulu bina formu ve avlulu yerleşme dokusu alternatifleri için elde edilmiştir. Ön çalışma kapsamında ikinci adım, Mardin yerleşmesinde çeşitli parametrelerin termal performansa etkisinin karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesidir. Mevcut yerleşme içerisinden yerel konut mimarisini temsil eden örnek bir konut seçilerek çevresindeki yerleşme dokusu ve topoğrafya ile birlikte modellenmiştir. Enerji simülasyonlarından elde edilen sonuçlar, termal kütlenin enerji yüklerini önemli ölçüde etkilediğini göstermiştir. Yerleşme ölçeğinde ele alınan yerleşme yoğunluğu ve topoğrafya gibi parametrelerin ise enerji yüklerine sınırlı bir etkisi olduğu belirlenmiştir. Diğer taraftan Mardin'de insanların avlu, eyvan, revak, teras ve sokak gibi çeşitli dış mekanlarda da oldukça fazla zaman geçirdiği düşünülerek çalışmanın dış mekandaki termal konfor koşullarını da ele alması gerektiği belirlenmiştir. Yapılan ön çalışmanın sonuçlarına dayanarak, araştırma, yerleşmedeki mikroiklimin değerlendirilmesine yönlendirilmiştir. Bu kapsamda iç ortamdaki termal konfor koşulların yanı sıra dış ortamdaki termal konfor koşulların değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Ayrıca, ön çalışma sonuçlarına dayanarak avlulu bina formu ve avlulu yerleşme tipi temel alınarak ve çalışmada açık ve kapalı alanlar birlikte değerlendirilmiştir. Yapılan değerlendirmede yerel konut yerleşmesindeki mekanlar açıklık düzeyine göre sınıflandırılmış ve her mekanın kendine özgü parametreleri dikkate alınarak termal konfor analizleri yapılmıştır. Yerel Mardin yerleşmesi, açıklık düzeyi açısından çeşitli mekanlardan oluşmaktadır. Bu mekanlar hem iklimsel koşullara adaptasyon süreciyle hem de kültürel kullanım özelliklerine uygun olarak şekillenmiştir. Tamamen kapalı olarak sınıflandırılan oda, işlik ve mutfak gibi alanlar aynı zamanda evin kullanıcılarına özel alanlardır. Açık mekanlar olarak sınıflandırılan sokaklar ise aynı zamanda kamusal alanlar olarak işlev görmektedirler. Eyvan ve revak gibi özelleşmiş mekanları da içeren avlular, sokak ve iç mekanlar arasındaki bağlantıyı sağlayan yarı-açık mekanlar olarak sınıflandırılmıştır. Avlular kullanım şekli açısından da evin iç mekanları ile karşılaştırıldığında yarı-kamusal olarak değerlendirilebilir. Bu genel sınıflandırma, her bir mekan için termal konfora etki eden tasarım parametrelerinin detaylı değerlendirilmesine olanak sağlamaktadır. Çalışmanın ilk aşamasında, açık mekanlar olarak sınıflandırılan sokaklar, termal konfor açısından değerlendirilmiştir. Değerlendirmede ele alınan parametreler sokak derinlik oranı, sokak yönü, asimetrik olma durumu ve galeri eklenmesi durumunu içermektedir. Mikroiklim değerlendirmesi ENVI-met simülasyon modeli aracılığıyla gerçekleştirilmiştir. Model girdilerinin ve parametre değerlerinin belirlenmesinde yerel dokunun özellikleri temel alınmıştır. Parametrik analizlerin gerçekleştirilmesi amacıyla literatüre bağlı olarak farklı parametre değerleri de tanımlanmıştır. Yapılan analizler sonucunda sokaklardaki hava sıcaklığı, ortalama ışınımsal sıcaklık, rüzgar hızı ve fizyolojik eşdeğer sıcaklık değerleri hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre derin sokaklar dış ortamda daha yüksek termal konfor düzeyi sağlamaktadır. Sokak yönleri değerlendirildiğinde kuzey-güney yönündeki sokaklarda diğer yönlere göre daha yüksek termal konfor düzeyi tespit edilmiştir. Doğu-batı doğrultusundaki sokaklar ise en düşük konfor düzeyi sonucunu vermiştir. Sokaklarda asimetri kullanılması durumu dış ortamdaki termal koşulları olumsuz etkilememekte ve galeri eklenmesi durumu dış ortamda çok daha konforlu alanlar sağlamaktadır. Galeri eklenmesi durumu, sokak ortasındaki termal konfor düzeyini de iyileştirmiştir. İkinci aşamada yarı-açık mekanlar olarak sınıflandırılan avlular, termal konfor açısından değerlendirilmiştir. Çalışmada avlunun biçimi planda avlu genişliğinin avlu uzunluğuna oranı ile ifade edilmektedir. Ele alınan parametreler W/L oranı, avlunun açıklığı, eyvan kullanımı gibi geometrik parametrelerin yanı sıra avlu yüzey malzemesi, ağaç kullanımı ve su öğesi kullanımı gibi mikro iklimi etkileyen stratejileri de içermektedir. W/L oranları karşılaştırıldığında 1/2 oranına sahip avlu, 1/1 ve 2/1 oranlarına göre daha yüksek konfor düzeyi sağlamıştır. Avluda açıklık olması durumu da PET değerlerini düşürerek konfor düzeyini arttırmıştır. Eyvan kullanımı, güney ve doğu yönlenimli olması durumunda daha düşük PET değerleri sağlarken, batı yönlenimli olması durumu en konforsuz seçenek olarak tespit edilmiştir. Avluda termal konforu iyileştirmede en etkili faktör ağaç kullanımı olarak belirlenmiştir. Zemin malzemesi ve su kulanımı da konfor düzeyini arttırsa da gölgeleme etkisi sağlayan stratejilerin daha etkili olduğu saptanmıştır. Üçüncü aşamada, ilk iki aşamada elde edilen sonuçlar, iç mekandaki termal konfora etkileri açısından değerlendirilmiştir. Sokak ve avlular için ele alınan parametre değerleri eşleştirilerek yerleşme dokusu alternatifleri oluşturulmuştur. Alternatiflerin sayısını sınırlamak amacıyla ilk iki aşamada ele alınan parametreler arasından geometrik parametreler olan sokak derinlik oranı, sokak yönü ve avlu W/L oranı dikkate alınmıştır. Bunlar aynı zamanda iç ve dış mekandaki etkilerinin birbiriyle ilişkili olması beklenen parametrelerdir. Elde edilen sonuçlar iç ve dış mekandaki termal konfor koşullarının aynı parametre değerleri için bütüncül olarak değerlendirilmesini sağlamıştır. Sokak derinlik oranları açısından iç ve dış mekan için elde edilen sonuçlar uyumlu bulunmuştur. Sokak yönleri açısından iç mekanda doğu-batı yönlenimli sokaklar daha yüksek konfor düzeyi sağlarken ikinci en iyi seçenek güneybatı-kuzeydoğu doğrultusu olarak belirlenmiştir. Avlu W/L oranları iç mekandaki konfor düzeyi açısından değerlendirildiğinde, sonuçların sokak yönüne göre farklılaştığı tespit edilmiştir. W/L oranından ziyade yapıların bitişik cephe oranlarının artmasının iç mekandaki konfor düzeyini de arttırdığı belirlenmiştir. Bu durumda 1/2 oranı doğu-batı sokak doğrultusunda, 2/1 oranı ise kuzey-güney sokak doğrultusunda kullanıldığında iç ortamda daha yüksek termal konfor düzeyi sağlamıştır. Dördüncü aşamada, elde edilen sonuçları tamamlamak üzere, dış ortamda en yüksek konfor seviyesini sağlayan yerleşme modeli iki farklı simülasyon modeli kullanılarak iç ve dış ortam konforu açısından değerlendirilmiştir. İki modelden elde edilen sonuçlar birleştirilerek, yerleşme dokusu içerisinde sokak, avlu ve iç mekanlarda termal konfor parametrelerinin eş zamanlı dağılımları elde edilmiştir. Bu sonuçlar yerleşme içinde farklı ısıl koşullar sağlayan ve bir arada bulunan mekanların detaylı bir incelemesini sunmaktadır. Sonuçlar, yapılaşma olmayan bir alanla karşılaştırıldığında avlu ve sokakların çok daha konforlu bir mikroiklim sağladığı tespit edilmiştir. Avlularda sokaklara göre nispeten daha yüksek konfor düzeyi hesaplanmıştır. İç mekanlarda konfor düzeyi oldukça artmakta ve giriş katlar birinci katlara göre daha konforlu alanlar sağlamaktadır. Çalışmanın son aşamasında iç ve dış ortam termal konforuna yönelik elde edilen sonuçlar tartışılarak, uygulamaya yönelik tasarım önerileri geliştirilmiştir. Sonuçlara göre hem iç hem de dış ortamda termal konforu sağlamaya yönelik optimum tasarım seçenekleri belirlenmiştir. Ortak olarak değerlendirilen sokak derinlik oranı, sokak yönü ve avlu W/L oranı parametrelerinden, iç ve dış ortam konforu açısından birbirine karşıt sonuçlar veren durumlarda, konfor seviyesini kompanse edecek öneriler geliştirilmiştir. Bu önerilerin geliştirilmesinde değerlendirilen galeri kullanımı, ağaç kullanımı ve su kullanımı gibi diğer parametrelere dair elde edilen sonuçlardan yararlanılmıştır. Sokak derinlik oranı parametresi açısından iç ve dış mekanda elde edilen sonuçlar uyumludur ve derin sokaklar hem iç hem dış termal konfor açısından daha iyi sonuçlar sağlamaktadır. Sokak yönü açısından iç ve dış ortam için elde edilen sonuçlar farklılaşmaktadır. Optimum tasarım seçeneği olarak ana arterlerin doğu-batı doğrultusunda olması ve dış ortam konforunu iyileştirmek için galeri eklenmesi önerilmiştir. Ara sokakların ise kuzey-güney doğrultusunda ve iç mekandaki termal konforu iyileştirmek için daha derin olarak tasarlanması önerilmiştir. Avlularda W/L oranı açısından, iç mekandaki konforu öncelikli kabul ederek doğu-batı yönündeki sokaklarda 1/2 oranı ve kuzey-güney doğrultusundaki sokaklarda 2/1 oranı kullanımı önerilmiştir. W/L oranının 2/1 olması durumunda dış ortamdaki termal konfor düzeyini avluda ağaç kullanımı ile dengelemek mümkündür. İç ve dış mekanlardaki termal konfor koşullarının birbiriyle oldukça ilişkili olduğu açıktır. Bu sebeple de yalnızca iç mekanları veya dış mekanları ele alarak yapılan çalışmalar diğer mekanlardaki termal konfor koşullarını göz ardı edecektir. Yapılan çalışmalarda daha çok iç mekanlara yönelik olup dış ortamdaki konfor koşulları değerlendirilmemektedir. Çalışmanın bulguları bazı parametrelerin iç ve dış ortamdaki termal koşulara karşıt olarak etki ettiğini de göstermiştir. Tüm bulgular irdelenerek optimum tasarım seçeneklerinin geliştirilmesine yönelik olarak değerlendirilmiştir. Çalışma, elde edilen niceliksel sonuçlara dayalı olarak geliştirilen optimum tasarım seçeneklerinin belirlenmesi ile sonuçlanmıştır.