Türkiye'deki yeni konut binalarının dış duvarları için çok boyutlu maliyet etkin detay modelleri geliştirilmesi

Sosyal, kültürel, ekonomik gelişmelerle birlikte tün Dünya'daki enerji tüketimi, teknolojik gelişmelere, sanayileşme ve kentleşmeye, nüfusun hızla çoğalmasına, ihtiyaçların değişip gelişmesine ve tüketim alışkanlıklarının farklılaşmasına bağlı olarak artmaktadır. Enerji ihtiyacı genellikle doğal ve yenilenemeyen kaynaklardan karşılanmaktadır. Enerji üretiminde doğal ve yenilenemeyen kaynakların kullanımı, öncelikle bu kaynakların hızla tükenmesine neden olmakta ve beraberinde sera gazı emisyonlarında artışı, çevresel kirliliği ve ekolojik dengedeki bozulmaları getirmektedir ve insan sağlığı da bu durumdan olumsuz yönde etkilenmektedir. Sosyal, kültürel ve ekonomik gelişmelerin çevreyi olumsuz yönde etkilemeden gerçekleştirilebilmesi hedefi sürdürülebilirlik ve enerji etkinliği kavramlarını gündeme getirmiştir. Enerji tüketiminde ve enerji tüketimine bağlı karbondioksit salım miktarlarında sektörel dağılım incelendiğinde en büyük payın bina inşaatı ve kullanımına ait olduğu görülmektedir. Bunların içerisinde konut yapıları en yüksek oranda üretilen ve kullanılan yapılardır. Konutlarda enerji tüketiminin büyük kısmı kullanım aşamasında, ısıtma ve soğutma amacıyla harcanmaktadır. Binanın ısıl performansını etkileyen ısı kazanç ve kayıpları ise yüzey alanı en büyük yapı elemanları olmaları ve dış ortam koşullarına en yüksek oranda maruz kalmaları nedeniyle en fazla dış duvarlardan gerçekleşmektedir. Ayrıca dış duvarlar çok sayıda katman içermeleri, bünyesinde kullanılan malzemelerin miktarı ve niteliği nedeniyle oldukça karmaşık yapıdadırlar ve yüksek yapım maliyetleri ile üretilmektedirler. Dolayısıyla, dış duvarların enerji, ekonomik ve çevresel performansı doğrudan yapının bütününü etkilediğinden çok boyutlu maliyet etkin detay çözümleri ile tasarlanmaları gerekmektedir. Tez çalışması altı ana bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde binalarda enerji tüketimi konusuna giriş yapılarak tezin amaç, kapsam ve yönteminden bahsedilmiştir. Bu tez çalışmasında, Türkiye'deki yeni yapılan konut yapılarının dış duvarları için yapım aşamasındaki gömülü karbondioksit miktarlarının belirlenmesi, kullanım aşamasında ısıtma ve soğutma amacıyla harcanan enerji performanslarının değerlendirilmesi, finansal maliyetlerinin hesaplanması ve bu veriler doğrultusunda çok boyutlu maliyet etkinliğinin sağlanabilmesi için alternatif detay çözümlerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. İstanbul ili, yaklaşık 15 milyonluk nüfusa sahip olması, yeni konut ihtiyacının ve üretiminin yüksek olması, deprem kuşağında bulunması, kentsel dönüşüm çalışmalarının fazlalığı ve Türkiye'deki konut üretiminde büyük paya sahip olması gibi faktörler nedeniyle çalışmanın yapılacağı bölge olarak seçilmiştir. Çalışmanın yapılabilmesi için öncelikle dış duvar sistemlerinin ve dış duvarlarda kullanılan malzemelerin anlaşılması gerekmektedir. Bu nedenle çalışmanın ikinci bölümü literatür taraması sonucu derlenen, dış duvarların genel özelliklerine ve dış duvarlarda kullanılan malzemelerin özelliklerine dair bilgileri içermektedir. İlk aşamada yapı kabuğunun bir elemanı olan dış duvarların, genel özelliklerinden ve görevlerinden, dış duvar tasarımında dikkat edilmesi gereken hususlardan, dış duvarların sınıflandırılmasından, dış duvar bileşenlerinden ve işlevlerinden, dış duvar kesitlerinin kompozisyon olanaklarından bahsedilmiştir. İkinci aşamada dış duvarlarda çekirdeği oluşturan, dış kaplama, iç kaplama, ısı yalıtımı, su ve buhar yalıtımı amacıyla kullanılan malzemelere dair özelliklerden ve uygulama yöntemlerinden bahsedilmiş ve malzemelerin çevresel etkilerine dair bilgiler verilmiştir. Çalışmanın üçüncü bölümünde çok boyutlu maliyet etkinliği konusu ele alınmıştır. İlk aşamada sürdürülebilirlik ve enerji konusundaki tarihsel gelişmeler, ikinci aşamada sürdürülebilir bina tasarımı ile ilgili Türkiye'deki yasal düzenlemeler ve tarihsel gelişimi incelenmiştir. Yapılan Ulusal Tez Merkezi ve uluslararası bildiri ve makale kaynak taramalarından elde edilen veriler çalışmaların genellikle enerji etkin bina tasarımları ve maliyet etkin bina tasarımları üzerinde ayrı ayrı yoğunlaştığını göstermektedir. Üçüncü aşamada konutlarda enerji etkinliği ve maliyet etkinliği bir arada ele alınarak çok boyutlu maliyet etkinliğinden bahsedilmiş ve çok boyutlu maliyet etkinliğinin değerlendirilmesinde dikkat edilecek noktalar belirlenmiştir. Çalışmanın dördüncü bölümü olan Türkiye'de yeni konut binalarının dış duvarlarının çok boyutlu maliyet etkinliği açısından değerlendirilmesine yönelik alan çalışması bölümünde öncelikli olarak çalışmanın amacı ve yöntemi belirlenmiştir. İkinci aşamada sıklıkla kullanılan dış duvar detay tiplerinin ve malzemelerinin tespiti için İstanbul İlçe Belediyeleri'ne başvurularak elde edilen konut projelerine ve gerçekleştirilen yarı yapılandırılmış görüşmelere dair bilgiler verilmiştir. Üçüncü aşamada 2018 yılında ruhsat almış ya da yapımı tamamlanmış konut yapılarında kullanılan mevcut dış duvar detay tipleri belirlenmiştir. Dördüncü aşamada mevcut dış duvar detaylarının çok boyutlu maliyet etkinliği, gömülü karbondioksit miktarları, kullanım evresi ısıtma ve soğutma yükleri ve finansal maliyet etkinliği açısından değerlendirilmiştir. Çalışmanın beşinci bölümünde çok boyutlu maliyet etkinliğinin sağlanabilmesi için alternatif dış duvar detay tipleri geliştirilmiştir. İlk aşamada mevcut dış duvar sistemlerine alternatif duvar sistemleri oluşturulmuş ve çok boyutlu maliyet etkinliği değerlendirilmiştir. İkinci aşamada kullanılan ısı yalıtım malzemelerine alternatif ısı yalıtım malzemeleri belirlenmiş ve çok boyutlu maliyet etkinliği değerlendirilmiştir. Üçüncü aşamada alternatif dış duvar tiplerinin mevcut dış duvar detay tipleri ile çok boyutlu maliyet etkinliği açısından karşılaştırılması yapılmıştır. Çalışmanın altıncı bölümünde tez çalışması kapsamında elde edilen sonuçlar ve değerlendirmeler açıklanmıştır.