358
MART-NİSAN 2011
 
MİMARLIK'tan

MİMARLIK DÜNYASINDAN

YAYINLAR

  • Bir Fotoğraf
    Gürhan Tümer, Prof. Dr., DEÜ Mimarlık Bölümü



KÜNYE
ÇEVRE DUYARLI MİMARLIK

Eko-Teknolojilerin Sürdürülebilir Mimarinin Biçimlenişindeki Rolü

Deniz Ayşe Yazıcıoğlu, Yrd. Doç. Dr., Kadir Has Üniversitesi, İç Mimarlık ve Çevre Tasarımı Bölümü

Doğal kaynakların verimli kullanımından toplumsal refah seviyesinin yükseltmesine kadar çok girdili, karmaşık bir tasarım sürecinde eko-teknolojiler, çok sayıda değişkenin birlikte ele alınmasına imkân veren sistemler. Yazar, böyle bir sürecin kısıtlamalarına hâkim olmayı sağlayan ve sürdürülebilir mimari tasarımın yeniden biçimlenmesinde etkin rol oynayarak alternatif çözüm yolları üreten eko-teknolojilerle geliştirilmiş projelere değiniyor.

Dünya genelinde tüketilen enerjinin % 50’si ve suyun % 42’sinin yapıların inşa ve kullanım sürecinde harcandığı bilinmektedir. (1) İçme sularındaki kirlenmenin % 40’ı ve CFCs, HCFCs salınımlarının % 50’si de yine bu tür yapılarla ilişkili faaliyetlerden kaynaklanmaktadır. (2) Ayrıca yapıların biyoharmolojik özelliklere sahip olmaması, yaşamlarının neredeyse % 80’ini kapalı mekânlarda geçiren insanların sağlığını da olumsuz yönde etkilemektedir. İngiltere’de bu konuda yapılan bir araştırmaya göre niteliksiz binalardan kaynaklanan hastalıkların tedavisi için yılda 2 milyar pound’dan fazla harcama yapıldığı ve bu rakamın yerel yönetimlerin yapı inşasına ayırdıkları bütçeden yüksek olduğu tespit edilmiştir. (3)

Tüm bu nedenlerden dolayı mimari tasarımda ekolojik yaklaşım düşüncesi gelişmiş ve bu yeni düşünce biçimi Birleşmiş Milletler’in Brundtland Komisyonu tarafından 1987 yılında yayımlanan “Ortak Geleceğimiz” raporundaki “sürdürülebilirlik” tanımını ana amaç olarak almıştır. Buradaki tanım “ekonomik, çevresel ve toplumsal ihtiyaçların gelecek kuşakların yaşam şartlarına zarar vermeden karşılanması” şeklindedir. (4) Bu tanıma uygun gelişen mimarlık, doğal kaynakların verimli kullanımından toplumsal refah seviyesini yükseltmesine kadar çok sayıda girdiyi içeren karmaşık bir tasarım sürecine dönüşmüştür. Böyle bir tasarım sürecinde geleneksel proje çözüm yöntemlerinin kullanılmasının artık yeterince tatminkâr olamayacağı açıktır. (5) Bu noktada eko-teknolojiler, çok sayıda değişkenin birlikte ele alınmasına imkân veren sistemler olarak, böyle bir sürecin kısıtlamalarına hâkim olmayı sağlayacak ve sürdürülebilir mimari tasarımın yeniden biçimlenmesinde etkin rol oynayacak alternatif çözüm yolları olarak görünmektedir. Bu makalede, eko-teknolojilerin sürdürülebilir mimarinin biçimlenişindeki rolü çeşitli projeler üzerinden incelenmektedir. Bu bağlamda, eko-teknolojilerle geliştirilmiş 20 farklı sürdürülebilir mimari proje incelenmekte ve bu projeler iki farklı yönüyle değerlendirilmektedir: Bunlardan ilki, eko-teknolojilerin geleneksel proje çözüm yöntemlerinden farklı olarak sunduğu tasarım imkânlarının belirlenmesi, diğeri ise bu teknolojiler sayesinde projelerin kazandığı sürdürülebilir üstünlüklerin ortaya konulmasıdır. Sonuç olarak, eko-teknolojilerin sürdürülebilir mimarinin biçimlenişindeki rolü tanımlanmaktadır.

EKO-TEKNOLOJİLERLE GELİŞTİRİLMİŞ MİMARİ PROJELERİN İNCELENMESİ

Eko-teknolojilerin mimari tasarımın biçimlenişindeki rolünün ortaya konulmasına yönelik incelenmiş olan 20 farklı sürdürülebilir mimari projeyle ilgi edinilen bilgiler özet biçimde aşağıda açıklanmaktadır.

Dinamik Solar Cephe

Center of Architecture Science and Technology önderliğinde Rensselaer Politeknik Enstitüsü, Skidmore, Owings ve Merill’in tasarladıkları cephe sistemi, güneş ışınlarını kendi merkezine yönlendiren piramidal formda saydam camların petek düzeninde birbirlerine monte edilmesiyle oluşmuştur. (Resim 1, 2) Her cam piramidin merkezine yerleştirilen lensler güneş ışığını 500 kat yoğunlaştırarak bir pul büyüklüğündeki ve “spectrolab” adı verilen, galyum arsenidden üretilmiş güneş hücrelerine yönlendirmektedir. Aynı zamanda saydam bir cephe oluşturan bu teknolojiyle güneş ışığından % 60-80 verimlilikte yararlanmak mümkün olmaktadır. (6) Halbuki bugün binalarda kullanılan güneş pillerinden sadece % 5-20 oranında bir verimlilikle elektrik enerjisi üretilebilmektedir. (7)

Aktif Modüler Bitkisel Arıtma Sistemi

Gelişen ülkelerdeki çağdaş yapı malzemeleri ve yapı tipleri iç hava kalitesinin (IAQ) bozulmasına neden olmaktadır. Bu sorunun çözümüne yönelik tasarlanmış olan aktif bitkisel arıtma sistemlerinin elde edilmesinde ise topraksız bitki yetiştirme (hydroponic) biliminden faydalanılmış ve sistemin çalışması için gerekli olan çevresel koşullar tasarım girdisi olarak dijital ortama aktarılmıştır. Resim 3 ve 4’teki gibi elde edilen model sanal ortada deneyimlenerek, herhangi bir ilave enerjiye gerek olmaksızın, American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) tarafından tanımlanmış olan iç mekân temiz hava şartlarını sağlayabildiği görülmüştür. Bitkilerin ekolojik anlamda iç mekânlarda kullanılması, geleneksel tasarım yaklaşımlarında alışılagelmiş bir durumdur. Ancak bu şekilde nefes alan bir yapı elemanına dönüştürülmesi, eko-teknolojilerin sunduğu imkânlarla mümkün olabilmiştir.

Solar Cephe Sistemi

Birleşmiş Milletler’in 2010 yılı raporunda 1,4 milyar insanın temiz içilebilir sudan mahrum durumda olduğu ve bu sayının 2025'te 6 kat artacağı belirtilmektedir. Bu nedenle doğal su kaynaklarının etkin kullanımına yönelik yapılan çalışmalar sürdürülebilirlik açısından son derece önemlidir. Nyserda ve Nystar’ın geliştirdiği solar bina kabuk sistemi ise bu konuyla ilgili oluşturulmuş sıradışı bir tasarımdır. Dijital ortamda modellenmiş yarı geçirgen özellikteki bu kabuk, kirli ve temiz suyu birbirlerinden ayırmakta, suyun geri dönüşümünü, arıtılmasını ve termal kontrolünü sağlamaktadır. (Resim 5)


Ekoseramik Kaplama

Seramik 8 bin yıl bozulmadan kalabilen ve doğaya zarar vermeyen ekolojik bir malzemedir. Arizona Üniversitesi tarafından desteklenen bir projede bu malzemenin iç ısı dengesini sağlayan modüler cephe kaplama elemanı olarak üretilmesi sağlanmıştır. (Resim 6) İlk aşamada bilgisayar ortamında oluşturulan tasarım, yine aynı ortamda fiziksel gölge analizleri ve güneş insidansı testlerinden geçirilmiştir. Bu testler sonucunda yerel iklime bağlı olarak iç mekân konfor koşullarını sağlayabildiği görülmüştür. Bu ise eko-teknolojilerle seramik malzemeye alışılagelmiş özelliklerinin ötesinde farklı sürdürülebilir kabiliyetler kazandırılabileceğini göstermektedir.

Eko-Kabuk

Kumtaşı, çapları 1/16-2 mm. arasında olan kum tanelerinin doğal çimentoyla birleşmesiyle oluşmaktadır. Bu taş, aşınma-basınç dayanımının yüksek olması, atmosfer etkilerine karşı direnç göstermesinden dolayı yüzyıllardır kullanılan sürdürülebilir bir malzemedir. Bu malzemenin uygulandığı tarihî yapılardan bazılarına örnek olarak ise Türkiye’deki Edirne Gar Binası ve Hindistan’daki Tac Mahal gösterilebilir. (8) Federico Rossi tarafından 2007 yılında tasarlanan ve Umman’ın yeni konut tipolojisinin oluşumu için geliştirilen eko-kabuk da aynı malzemeden üretilmiştir. (Resim 7) Kabuğu oluşturan bu malzeme, tüm yüzey boyunca farklı ebatlarda ve değişik diziliş biçimleriyle yerleştirilmiştir. Çeşitli yazılımlar sayesinde elde edilen bu biçimleniş, malzemenin çevresel etkilere direnç gösterme kabiliyetinin yanında, iç mekânda doğal aydınlatma koşullarının iyileştirilmesi, mikro iklim alanları yaratılması ve güneşin radyasyon etkisinin elimine edilmesi amacıyla kullanılabilir hale getirilmesini sağlamıştır.

Isoka Kulesi

2006 yılında Thomas Herzig’in tasarladığı proje, suyun üzerinde inşa edilecek biçimde kurgulanmıştır. (Resim 8) Cepheyi oluşturan fotovoltaik hücrelerin yılda yaklaşık 800.000 kWh enerji üretmesi beklenmektedir. Halbuki bugün güneş panelleriyle en etkin biçimde elektrik enerjisi elde edildiği kabul edilen İtalya’daki Roma Çocuk Müzesi yılda 18.000 kWh, Hollanda’daki Dortrecht 22 ev 22.600 kWh ve Newyork’daki Times Square Binası ise 690.000 kWh enerji üretmektedir. (9) Ayrıca Herzig’in tasarladığı bu cephe, güneş panellerinden daha hafiftir ve bu nedenle binanın taşıyıcı sistemine getirdiği yük çok daha azdır. Binanın gövdesi ise metal ve membran birleşimli bilgisayar ortamında üretilmiş melez bir malzemeden oluşmaktadır. Bu malzeme iç mekân konfor koşullarını doğal yollarla sağlayabilmektedir.

Baloncuk Gökdelen

Farzad Mirshafiei, Amin Aghagholizade, Farzin Misami ve Peyman Aali’in tasarladığı gökdelenin cephesi okyanus dalgalarıyla meydana gelen fırtına rüzgârlarına karşı aerodinamik özelliğe sahip baloncuklardan oluşmaktadır. (Resim 9) Ayrıca tabandaki üç ayak ve yapısal çekirdek yanal güçlere karşı direnç gösterir. Rüzgâr ve solar oryantasyona göre oluşturulmuş baloncuklar arasında atriumlar bulunmaktadır. Gök bahçeleri biçiminde sosyal alanlar olarak kullanılan bu atriumlar baca görevi yaparak doğal havalandırma sağlar. Baloncuklar dalgadan enerji üretmekte, yağmur suyunu toplamakta, güneş paneli ve rüzgâr türbini olarak çalışmaktadır. Tek bir formun farklı boyutlardaki tekrarından oluşan bu kabuk, doğal kaynakların etkin kullanımını sağlayan sıradışı bir tasarımdır.

Biyoklimatik Kule

Julia Koerner’in tasarladığı projede, ekvatoral iklimler için biyoklimatik yapı sistemi oluşturması amaçlanmıştır. Tasarımdaki pasif havalandırma stratejisiyle hem enerji verimliliği hem de sıradışı bir estetik elde edilmiştir. Binanın çok eklemli yapısı cephede çeşitli desenler oluştururken aynı zamanda iç mekân için biyoklimatik özellik taşır. (Resim 10, 11) Kule iki temel unsurdan oluşur. Bunlardan ilki taşıyıcı sistem ve iç mekânların arasındaki span büküm helikslerdir, diğeri ise havalandırma sistemini oluşturan opak monolitik çekirdeklerdir. Bu çekirdekler ayrıca günün erken ve geç saatlerinde binanın iç kısmına güneş ışığının kontrollü şekilde girmesini sağlamak amacıyla doğu ve batıya konumlandırılmışlardır. Günümüzde genellikle daha yüksek enerji ihtiyacı olan sanayi yapıları ya da elektrik santrallerinde kullanılan rüzgâr türbinleri sayesinde enerji elde edilirken, Koerner’in bu tasarımıyla tekil ve çok yüksek olmayan binaların bizzat kendi formları sayesinde rüzgârın enerjiye dönüştürülmesi mümkün olabilmiştir.

 

Hydrotower

Anggoro Putro ve Raul Renada’nın tasarladığı bina suyun yüzeyinde inşa edilmek üzere projelendirilmiştir. (Resim 12) Küresel ısınmayla birlikte yakın gelecekte kıyı yerleşimlerinin tamamen suların altında kalacağı varsayılmaktadır. Hydrotower’ın tasarlanmasındaki ana amaç ise böyle bir durum için alternatif yaşam alanlarının yaratılmasıdır. Ayrıca bina, sınırsız kaynaklar olan deniz, güneş ve rüzgârdan maksimum faydalanılabilecek biçimde kurgulanmıştır ve bu yapılırken ağaç yapraklarının biyolojik özellikleri tasarım değişkeni olarak kullanılmıştır. Dış cephedeki yapraklar esnek hareketleriyle rüzgâra göre yön değiştirmektedir. Ayrıca binanın alt kısmında deniz akımlarını enerjiye dönüştüren ayrı bir sistem de bulunmaktadır.

Sualtı Binası

Higinio Llames ve Ifigeneia Arvaniti’nin tasarladığı projenin ana konsepti suyun altında yeni yaşam alanları yaratmaktır. Bina deniz altında ters bir gökdelen olarak tanımlanabilir. (Resim 13) Deniz üzerindeki bölümde yaşam ve çalışma alanları, alt kısımda ise ortak sosyal alanlar yer almaktadır. Proje geliştirilirken denizanasının kubbeli şemsiye formu ve suyun içerisindeki denge unsurları incelenmiş, bu bilgiler tasarım değişkeni olarak kullanılmıştır. Binanın suyun altında kalan kabuğu ise yine denizanasının doğal yapısı esas alınarak çift membranlı melez bir malzemeden üretilmiştir. Bu malzeme balans tankı gibi denizdeki hava ve su miktarını kontrol ederek denge sağlamaktadır. Ayrıca güneş panelleri, rüzgâr türbinleri ve yağmur suyu kolektörleri doğal kaynakların etkin kullanımına imkân vermektedir.

Yuva Gökdelen

Bugün bir binanın iklim değişimlerine uyum sağlayabilmesi için süreç organizasyonlarının değiştirilmesi, hassaslık, risk, kapasite ve iklim etkilerinin değerlendirilmesi, çevreye uyum için stratejik plan geliştirilmesi, planlanan yapısal değişikliklerin uygulanması ve uyumun başarısının kontrol edilmesi gibi peş peşe gelen karmaşık bir sürecin gerçekleştirilmesi gerekmektedir. (10) Ryohei Koike ve Jarod Poenisch’ın tasarladığıyuva gökdelen ise tüm bu karmaşık sürecin tek bir akıllı cephe elemanıyla çözümlenmesini sağlamıştır. Gökdelen ileridüzey malzemeler ve robotik inşaat teknikleri kullanılarak, Tokyo’nun iklim ve kentsel koşullarına uyum sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. (Resim 14) Karbon içerikli ve fiber bağlayıcılı betonun performansı ise binanın formu ve yapım yöntemini biçimlendirmektedir. Cephedeki çok katmanlı panjurlar, güneş ve rüzgârın değişimine bağlı olarak kalınlaşıp dönerek akıllı bir yüzey gibi çalışmaktadır. Ayrıca mekânları oluşturan yuvaların formu rijit kat döşemelerinden tamamen bağımsız olarak biçimlenmekte ve hem basınç hem de gerilmeyle çalışan elemanlardan oluşan bir yapıya dönüşmektedir.

Ekolojik Gökdelen

Kenneth Loh ve Michelle Lim’in tasarladığı proje güneş enerjisiyle çalışan yeni bir kentsel prototiptir. (Resim 15) Tüm cephe güneş pilleri ve su kolektör sistemlerinden oluşan ince bir zarla kaplıdır. Binanın temel yüzeyinden itibaren oluşan sıcak hava hareketleri silindirin içerisinde farklı oyuklarda yeralan bahçeler ve rekreasyon alanları için mikro iklim koşullarını oluşturur. Hava hareketlerinin bu şekilde kontrol altına alınabilmesi için klimatoloji biliminin verilerini kullanan bir programdan yararlanılmıştır. Ayrıca binada yeraltı sularıyla çalışan elektrik santrali bulunmaktadır. Yağmur suları toplanır, filtre edilir, depolanır ve bir kısmı da enerji üretmek için kullanılır. Binanın başka bir özelliği ise çatı bahçelerine benzer ancak çok daha etkin biçimde çevresel sıcaklığı düşürme kabiliyetine sahip yeşil alanların olmasıdır.

Yüzen Şehir

William Erwin ve Dan Fletcher’in tasarladığı bu projeyle okyanusta konutlar oluşturarak, alternatif bir sürdürülebilir yaşam ortamı yaratılması amaçlanmıştır. (Resim 16) Başka bir deyişle bina yüzen bir şehir niteliğinde olup, aynı zamanda kendisi için gerekli enerjiyi üretebilecek kabiliyete sahiptir. Bunun için okyanusta oluşan su akımlarını enerjiye çevirecek 1.200 feet derinliğinde türbinler tasarlanmıştır. Suyun üzerindeki kabuk ise esnek fotovoltaik yüzeylerden oluşur ve güneş ışınlarını enerjiye dönüştürür. Ayrıca binanın çekirdeğinde deniz suyunu tatlı suya çeviren arıtma tesisi bulunmaktadır.

Gök Masa

Rus mimar Ayrat Khusnutdinov tarafından yapılan proje dört ayakla desteklenen geniş yatay bir bina biçimindedir. (Resim 17) Tasarımdaki amaç binanın zemine oturduğu yüzey alanını en aza indirerek yapılaşmadan kaynaklanan doğal çevrenin yokolmasına engel olmaktır. Ayrıca çatının tamamı yeşil alan olarak ayrılmış ve konut bölümü alt kısımlarda düşünülmüştür. Binanın aerodinamik şekli, hızlı hava akımlarını doğrudan çelik hasırların altındaki rüzgâr türbinlerine yönlendirerek enerji üretimini sağlamaktadır. Çatıdaki fotovoltaik hücreler ise güneş ışınlarını enerjiye dönüştürerek bina için gerekli olan elektrik enerjisini üretmektedir.

Amerikan Büyükelçiliği

2010 yılı Amerikan Büyükelçilik Binası Proje Yarışması’nda birinciliğe değer görülen ve Kieran Timberlake tarafından tasarlanan bina, revak üzerine oturan kristal bir küp şeklindedir. (Resim 18-19) Projede doğal kaynaklardan faydalanılarak maksimum hacimde minimum enerji tüketilmesi amaçlanmıştır. Binanın çatısındaki kristal fotovoltaik dizi 345.000 kWh enerji üretmektedir. Ayrıca cephede kullanılan ince film folyolar, güneş kontrol ve elektrik enerjisi sağlayan elemanlar olarak çalışmaktadır.

Biomorfik Dantel

Mimarlık firması Forrest Fulton’ın tasarladığı proje, Erivan için park ve alışveriş merkezi kompleksi olarak düşünülmüştür. (Resim 20-22) Biomorfik bina, oturduğu zeminle kaynaşan bir yapısal örgü oluşturur. Binanın üst kısmı bitkilendirilmiş çatı bahçesi şeklinde olup, yayalar için erişilebilir eğlence parkı niteliğindedir. Birçok yeşil unsur arasında, su toplayan ve sulama sağlayan arıtma tesisleri bulunmaktadır. Toplanan suların bir kısmı içme suyuna çevrilir. Binanın merkezinde ise atriumlar oluşturulmuştur. Eko-teknoloji ürünü olan dantel biçimindeki bu kabuk, güneş ışığının kontrollü bir biçimde içeriye girmesini sağlamaktadır.

Suyu Arıtan Gökdelen

Rezza Rahdian, Erwin Setiawan, Ayu Diah Shanti ve Leonardus Chrisnantyo’nun tasarladığı bu proje, Hindistan’ın son yıllarda çok kirlenmiş olan büyük Ciliwung nehri sularının arıtılması amacıyla geliştirilmiştir. Ayrıca proje, nehrin olduğu bölgedeki gecekondularda yaşayan halk için daha iyi yaşam koşulları sunan bir yerleşim yeri olarak düşünülmüştür. (Resim 23) Ciliwung Kurtarma Programı (CRP) kapsamında geliştirilen bu proje, nehir suyundaki çöplerin toplanarak üç aşamada mega-filtrelerle arıtılmasını sağlamaktadır. İlk ayrılan organik çöp, toprak için gübre amaçlı kullanılır. İkinci aşamada tehlikeli kimyasallar çözümlenir ve önemli mineraller eklenerek su arıtılır. Temiz su daha sonra nehir ve yakın tarım alanlarına kılcal tüp sistemiyle ulaştırılır. Üçüncü aşamada ise tüm geri dönüştürülebilir atıklar işlenir. Bir makine gibi çalışan bu yapı ayrıca rüzgâr, güneş yoluyla ve hidroelektrik sistemleriyle enerji üreten % 100 sürdürülebilir bir bina niteliğindedir.

Eko-kozalar

Binalar sadece iklimlendirme, aydınlatma gibi kullanım sürecinde enerji harcamakla kalmamakta, yapım aşamasında ihtiyaç duyulan malzemelerin üretimi, taşınması ve uygulanması için de enerji kullanımını gerektirmektedir. Dolayısıyla bir yapının sürdürülebilir olması için yapım aşamasında da az enerjiyi tüketmesi ve emisyon salınımının düşürülmesi gerekmektedir. Bu amaçla Höweler + Yoon Mimarlık ve Squared Design Lab tarafından tasarlanan ve biyo-yakıt üreten eko-kozalar, kendi enerjisini kullanarak inşaat sürecinin devam ettirilmesini sağlayacak şekilde geliştirilmiştir. (Resim 24) Bu akıllı model doğal kaynakların tüketildiği bina yapım sürecindeki enerji kullanımının ve emisyon salınımının en aza indirilmesine yardımcı olmaktadır.

Uçan Şehir

Belçikalı mimar Vincent Callebaut’un tasarladığı bina uçan bir şehir niteliğindedir. Binada biyo-yakıt üreten sistemler, rüzgâr tribünleri ve güneş panelleri bulunmaktadır. Tasarım aynı zamanda uçaktan daha yavaş, ancak otomobilden daha hızlı hareket eden yeni bir ulaşım aracı niteliği taşımaktadır. (Resim 25, 26) Yapı 2.000 metreye kadar yükselebilmekte ve 200 ton ağırlığı 175 km/h hızla taşıyabilmektedir. Konut, ofis, laboratuarlar ve eğlence alanlarından oluşan bu yapının taşıyıcı sistemi 400 metre yüksekliğindeki dikey bir omurga şeklindedir. Yaşam alanları arasında kalan balon biçimindeki bölmeler binanın hareket etmesine yardımcı olan biyo-hidrojen ve helyumla doludur. Bina kendi enerjisini üretebilecek şekilde tasarlanmıştır.

Yerin Altında Bina

Fernando Castiñeira, Hernan Goldfarb, Alejandro Ispani, Alex Nelken, Javier Maratea ve Malena Verni tarafından 2007 yılında tasarlanmış olan bu projeyle, çağdaş metropoller için yerin altında yeni bir yaşam biçimi önerilmektedir. (Resim 27) Projenin ortasında bulunan boşluk tüm alanların aydınlatılması ve havalandırılmasını sağlamaktadır. Ayrıca binanın toprağın altında tasarlanması ısıtma-soğutma için harcanacak enerjiyi en aza indirmekte ve bu şekilde doğal kaynakların tüketimi büyük oranda azalmaktadır.

***

Eko-teknolojilerin tasarım ve sürdürülebilirlik açısından sağladığı üstünlüklerin makalede incelenen 20 farklı proje üzerinden değerlendirilmesiyle elde edilen sonuçlar ise Tablo 1’de görüldüğü gibi sistematik bir biçimde sunulmaya çalışılmıştır.

PROJENİN ADI

EKO-TEKNOLOJİLERİN TASARIM İMKÂNLARI AÇISINDAN SAĞLADIĞI ÜSTÜNLÜKLER

EKO-TEKNOLOJİLERİN SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK AÇISINDAN SAĞLADIĞI ÜSTÜNLÜKLER

Dinamik Solar Cephe

İklimsel verilerden faydalanılarak güneş ışınımı geçirgenliği testleri, iç mekân doğal aydınlatma düzeyi ve bina enerji verimliliği hesaplarının yapılması ve bu hesaplama sonuçlarının mimari tasarıma yansıtılması mümkün olmuştur.

Yapılan tasarımla, güneş ışığından % 60-80 verimlilikte yararlanılabilmiştir. Sağlanan bu fayda güneş pilleriyle elde edilen değerin beş katından daha fazladır.

Aktif Modüler Bitkisel Arıtma Sistemi

Hydroponic bilimine ait çok sayıda değişken mimari tasarım sürecinin kısıtlamaları haline getirilerek yeni bir iklimlendirme çözüm önerisi geliştirilebilmiştir. Ayrıca disiplinlerarası bu çözümlemenin, iklimlendirme simülasyonları yapılabilmiş ve elde edilen değerler üzerinden tasarım geliştirilmiştir.

Tasarlanan yapı elemanıyla, herhangi bir ilave enerjiye gerek olmaksızın American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers tarafından tanımlanmış olan iç mekân temiz hava şartları sağlanabilmiştir.

Solar Cephe Sistemi

Birbirinde farklı şekilde işleyen süreçler biraraya getirilerek tek bir tasarım üzerinde çözümlenebilmiştir. Ayrıca malzemenin karmaşık yapısını düzenlemek için matematik ve mantığa dayalı yazılımların kullanılmasıyla; dinamik, ilişkisel ve jenerik bir tasarım elde edilmiş ve bu tasarıma ait iç mekân konfor koşulları ölçümleri yapılabilmiştir.

Yarı geçirgen olan tek bir kabukla, kirli ve temiz suyun birbirlerinden ayrılması, suyun arıtılması ve termal kontrolün sağlanması mümkün olabilmiştir.

Ekoseramik Kaplama

Bir tasarım probleminin çözümüne yönelik geliştirilen ürünün karmaşıklığına bağlı olmaksızın sanal ortamda deneyimlenmesi ve üretimle ilişkisinin kurulması mümkün olabilmiştir. Malzemeyle ilgili özel bilgi ve karmaşık hesaplamalar yapılarak alışılagelmiş özelliklerinin ötesinde farklı sürdürülebilir kabiliyetler kazandırılması sağlanabilmiştir. Ayrıca nihai ürünün fiziksel gölge analizleri ve güneş insidansı testleri yapılabilmiştir.

Seramik malzeme doğası gereği bozulmadan kalabilme ve doğaya zarar vermeme özelliklerinden dolayı sürdürülebilir bir malzemedir. Ancak eko-teknolojilerle geliştirilmiş modüler seramik cephe kaplama elemanıyla bu malzemenin yerel iklime bağlı olarak iç mekân konfor koşullarını sağlayabilir hale getirilmesi mümkün olabilmiştir.

Eko-kabuk

Tek bir malzemeye ait dörtgen prizma formunun, tüm yüzey boyunca farklı ebatlarda ve değişik diziliş biçimleriyle kompleks bir geometriye sahip kabuğa dönüştürülmesi ve bu kabuğun gölgelendirme verimliliği, radyasyon ve ısı geçirim performanslarının ölçülmesi mümkün olabilmiştir.

Kullanılan malzemenin çevresel etkilere direnç gösterme kabiliyetinin yanında; iç mekânda doğal aydınlatma koşullarının iyileştirilmesi, mikro iklim alanları yaratılması ve güneşin radyasyon etkisinin elimine edilmesi amacıyla kullanılabilir hale getirilmesi sağlanmıştır.

Isoka Kulesi

Membran ve metalin birleşiminden oluşan hibrid yeni bir malzemenin elde edilmesi ve bu malzemenin ısı verimliliğiyle ilgili alternatif çözümlerin türetilmesi mümkün olabilmiştir.

Yapılan tasarımla yılda 800.000 kWh enerji üretimi ve iç mekân konfor koşullarının doğal yollarla sağlanması mümkün olabilmiştir.

Baloncuk gökdelen

Küre biçimli örüntüleri içeren gramerler, formal dilde script kullanılarak bir yazılım içerisinde türetici tasarım sistemiyle geliştirilebilmiş ve elde edilen formun enerji simülasyonları yapılabilmiştir.

Binanın kendi formu sayesinde doğal havalandırmanın yapılması, yağmur suyunun toplanması, güneş ve rüzgârdan elektrik enerjisi elde edilmesi mümkün olabilmiştir.

Biyoklimatik Kule

Kompleks düşüncelerin tasarımcı tarafından belirlenen kurallar çerçevesinde ilişkilendirilmesi ve sistematize edilerek binanın formuna yansıtılması mümkün olabilmiştir. Ayrıca bu form doğal çevreye ait parametrelerle işlenerek yeniden üretilebilir hale getirilmiştir.

Tekil ve çok yüksek olmayan bir binanın bizzat kendi formu sayesinde pasif havalandırmayla enerji verimliliği sağlanması, iç mekânların biyoklimatik özelliğe sahip olması, güneş kontrolü ve rüzgârdan elektrik enerjisi üretmesi mümkün olabilmiştir.

Hydrotower

Alışıla gelmiş tasarım anlayışlarından tamamen farklı olarak ağaç yapraklarının biyolojik özelliklerinin ve rüzgâra bağlı hareketlerinin birer tasarım değişkeni olarak kullanılması mümkün olabilmiştir. Ayrıca deniz, güneş ve rüzgârdan en üst seviyede faydalanmak üzere kurgulanmış olan bu binanın enerji verimliliği analizleri yapılabilmiştir.

Binanın formu sayesinde özellikle rüzgârdan, deniz akımları ve güneşten yüksek oranda enerji elde edilebilmiştir.

Sualtı Binası

Denizanasının kubbeli şemsiye formu ve yaşamsal özelliklerinin sayısal değerlere dönüştürülmesi ve birer tasarım değişkeni olarak kullanılması mümkün olabilmiştir. Bu şekilde doğadaki yüksek işlevsellik ve entegrasyon seviyesi ilkelerine çok daha temel bir biçimde yaklaşılabilmiştir.

Ekolojik dengenin korunması bağlamında bir deniz canlısının fiziksel ve biyolojik özelliklerinden yola çıkılarak kendi enerjisini kendisi üreten ve yeni yaşam biçimi sunan bir binanın tasarlanması mümkün olabilmiştir.

Yuva Gökdelen

Malzemenin özörgütlenme özellikleri, geometrik ilişkiler ve bağlılıklar olarak kodlanmış sistemlerinin birleşmesiyle birçok parametrik değişkene bağlı ve cevap verebilen bir tasarım elde edilebilmiştir.

Binanın iklim koşullarına uyum sağlayabilmesi için gerekli olan karmaşık bir süreç tek bir akıllı cephe elemanıyla çözümlenebilmiştir.

Ekolojik Gökdelen

Klimatoloji biliminin verilerinin kullanıldığı algoritmalar sayesinde geliştirilen soyut formlardan gerçek tasarımlara geçilebilmiş ve tasarım başlangıç biçimlerinin ve aralarındaki mekânsal ilişkilerin biraraya geliş kuralları otomatik olarak elde edilebilmiştir.

Kendi özgün formuyla mikro iklim koşullarını sağlayan, yer altı ve yağmur sularının geri dönüşümüne imkân veren ve çevre ısısını etkin biçimde düşüren yeni bir kentsel prototip oluşturulabilmiştir.

Yüzen Şehir

Üretme gücüne sahip bilgisayarlı hesaplama yöntemlerinin içinde kodlanmış olan biçimlenme ve malzemeleşmenin her ikisinin birleşik mantığıyla özgün malzeme ve yapım sistemlerinin tanımlanması mümkün olabilmiştir.

Kendi enerjisini üretebilen, yüzen şehir niteliğindeki yeni bir yaşam biçiminin kurgulanması mümkün olabilmiştir.

Gök Masa

Eko-teknolojiler sayesinde oluşturulmuş olan tasarım kurgusu, yeni taşıyıcı sistem çözümlemelerinin geliştirilmesini mümkün kılmış ve bu şekilde biçimlerin taşıyıcılıklarının yeniden keşfedilmesi için gerekli olan zemin yaratılabilmiştir.

Ekolojik dengenin korunmasına yönelik sıklıkla uygulanan bitkilendirilmiş çatı bahçeleri bu projeyle yeni bir boyut kazanmış ve doğal yaşam alanlarının korunması ve artırılması, bina taşıyıcı sisteminin yer kabuğu üzerinde kapladığı alan ve çatı örtüsüyle elde edilebilmiştir. Ayrıca binanın formundan dolayı oluşan hava akımları sayesinde enerji üretimi sağlanabilmiştir.

Amerikan Büyükelçiliği

Malzemelerin doğal kapasitelerini ortaya çıkartan ve araçsallaştıran bir biçimde kullanılmasıyla güneş kontrolü ve elektrik enerjisi sağlayan elemanlar elde edilebilmiştir. Bu şekilde malzeme kapasitesiyle dışsal çevresel etkiler ve kuvvetlerin etkileşiminden elde edilen polimerik bir sistem oluşturulabilmiştir.

Doğal kaynaklardan faydalanılarak maksimum hacimde minimum enerji tüketilmesi sağlanabilmiştir.

Biyomorfik Dantel

Arazi ve konsept tasarım girdilerinin parametrelerle yorumlanması ve ilişkilendirilmesi mümkün olabilmiştir. Bu yolla geliştirilen formun araziyle bağlam oluşturması, kullanım ve topoloji arasında mantıklı ilişkiler geliştirilmesi ve bu topolojilerin mimari ürüne dönüştürülmesi sağlanabilmiştir.

Dantel biçimindeki bu kabuk güneş ışığının kontrollü bir biçimde içeriye girmesini sağlamakta, ayrıca entegre sistemler sayesinde yağmur suyu toplanarak tekrar dağıtılabilmektedir.

Suyu Arıtan Gökdelen

Binanın formuyla ilgili daha yüksek işlevsellik ve doğayla entegrasyon seviyelerine yaklaşılabilmesi, genişletilmiş bilgisayar teknikleriyle yeni biçimlerin ortaya konulması ve bu şekilde makine gibi çalışan bir bina sisteminin tasarlanması mümkün olabilmiştir.

Bina barınma işlevinin ötesinde nehir suyunu arıtan, geri dönüştürülebilir atıkları işleyen, rüzgâr, güneş yoluyla ve hidroelektrik sistemleriyle enerji üreten bir makineye dönüştürülebilmiştir.

Eko-kozalar

Algoritmik olarak tasarlanarak ve robotik olarak inşa edilerek yeni tektonikler geliştirilmesi ve bu tektoniklerin sürdürülebilirlik değeri analizlerinin yapılması mümkün olabilmiştir.

Yapı inşa aşamasında en az enerjinin tüketilmesi ve emisyon salınımının alt seviyelere düşürülmesi mümkün olabilmiştir.

Uçan Şehir

Eko-teknolojilerin imkânları sayesinde uçaktan daha yavaş, ancak otomobilden daha hızlı hareket eden yeni bir ulaşım aracı ve konut niteliği taşıyan disiplinlerarası bir ürün elde edilebilmiştir. Ayrıca projenin belirli kısımları için çoğaltılmış ve başkalaştırılmış alt düzenekler sayesinde örgütlenmiş hiyerarşik düzenlemeler yapılabilmiş ve bunların enerji verimlilikleri değerlendirilebilmiştir.

Binada biyo-yakıt üreten sistemler, rüzgâr tribünleri ve güneş panelleri oluşturulmuş ve bu şekilde kendi enerjisini doğal kaynaklardan elde eden bir tasarım elde edilebilmiştir.

Yerin Altında Bina

Eko-teknolojiler sayesinde doğaya entegre olabilen organik formların üretilmesi mümkün olabilmiştir. Ayrıca form düzenlemesinin, içinde yer aldığı ve aynı zamanda özgün çevresini oluşturan mekân, yük, iklim ve ışıkla olan etkileşiminin, sistemin sınırları içerisinde değerlendirilmesi mümkün olabilmiştir.

Ekolojik dengenin korunması bağlamında çağdaş metropoller için yerin altında yeni bir yaşam biçiminin tasarlanmasıyla ısıtma-soğutma için harcanacak enerji en aza indirgenebilmiş, ayrıca doğal havalandırma ve aydınlatma için gerekli konfor koşulları sağlanabilmiştir.

Tablo 1. Eko-teknolojilerin tasarım ve sürdürülebilirlik açısından sağladığı üstünlüklerin incelenmiş projeler üzerinden değerlendirilmesi.

 

Tablo 1’deki açıklamalardan da anlaşılacağı gibi eko-teknolojilerin sürdürülebilir mimari tasarım sürecine olan katkıları azımsanmayacak kadar çoktur. Tasarımcı bu araçlar sayesinde hibrid malzemeler ve yeni yapım sistemleri geliştirebilmekte ve bunlara ait iklim çözümlemeleri, iç mekân konfor testleri, bina ısı geçiş hesaplamaları, enerji simülasyonları gibi analizler yapabilmektedir.

TARTIŞMALAR VE SONUÇ

Yapılan tüm araştırmaların sonucunda eko-teknolojilerin imkânlarıyla biyolojik nesnelerin karmaşık yapılarının projelendirme süreci içerisine katılarak birer tasarım ögesi olarak kullanılabileceği görülmüştür. Bu araçlar sayesinde doğayla uyumlu ve inşası mümkün olan organik formlar üretilebilecektir. Tasarımda, birbirinden farklı şekilde işleyen, tasarım kararları ve üretim teknikleri gibi süreçleri biraraya getirmek ve aralarında ilişkiler kurmak mümkün olabilecektir. Ayrıca doğal kaynakların en etkin şekilde kullanımını sağlayacak melez malzemeler, yeni geometrik yaklaşım ve tipolojiler geliştirilebilecektir. Tasarımcının malzemenin fiziksel özelliklerine hâkimiyeti en üst düzeye çıkartılabilecek ve malzemelerin kendi sınırları birer tasarım değişkeni olarak kullanılabilecektir. Bu üstünlükler ise eko-mimarilerin sürekli gelişmesini sağlayacak, bir proje başka bir projenin yarattığı yeni malzeme ve yapım sistemlerinden faydalanır hale gelecektir. Üretilen tüm tasarımlar sanal ortamda deneyimlenebilecek, binanın sürdürülebilirlik değerinin ölçümüne yönelik çok sayıda analiz yapılabilecek ve bu şekilde elde edilen sonuçlar üzerinden tasarımın sürdürülebilirlik değeri en üst seviyelere getirilebilecektir.

Eko-teknolojiler sayesinde sayısal ilişkilerle kurulan sistemler, aynı fikirle işlenmiş çok sayıda farklı yapım sistemlerinin üretimine ve değerlendirilmesine imkân verebilecektir. Bu şekilde sürdürülebilir tasarımların geliştirilmesi yönünde biçimlerin taşıyıcılıkları yeniden keşfedilecektir. Tüm bunlara ilave olarak eko-teknolojiler sayesinde gelişime açık pek çok tasarım sisteminin üretilmesi mümkün olabilecektir. Çeşitli parametrelerle bu tür sistemlerin karmaşıklık seviyeleri artırılabilecek, farklı amaçlara ve performans ihtiyaçlarına cevap verebilecek özellikler kazandırılabilecektir. Bu şekilde ise uygun analiz ve gelişim teknikleriyle çevreye ve kullanıcı gereksinmelerine duyarlı yeni tasarım süreçlerinin oluşturulması mümkün olabilecektir. Eko-teknolojilerin mimari projelerin geliştirilmesinde kullanılmasıyla, çevreyle uyumlu, yeni malzeme ve yapım sistemlerini barındıran ve inşa edilmeden deneyimlenebilen mimari projelerin geliştirilmesi mümkün olabilecektir. Başka bir deyişle eko-teknolojilerin sunduğu olanaklar sayesinde, doğal dengenin etkin biçimde korunmasına yardımcı olan sürdürülebilir mimarinin, evrimsel gelişimine büyük bir hız kazandırılabilecektir.

 

NOTLAR

1. Özmehmet, 2007

2. Sayın, 2006

3. Ekinci ve Oymael, 2010

4. Boduroğlu ve diğ., 2010

5. Menges, 2007

6. Sev ve Özgen, 2010

7. Bukhari ve diğ., 2010

8. Kılıç ve Gültekin, 2010

9. Koç, 2010

10. Yüksel ve Çobanyılmaz, 2010

KAYNAKLAR

Boduroğlu, Ş., F.S. Kariptaş, ve E. Sarıman, 2010, “Intelligent Building Design in Scope of Sustainable Architecture”, The 2nd International Conference on Sustainable Architecture and Urban Development, 12-14 Temmuz 2010, Amman, Ürdün, ss.284-288.

Bukhari, F.F., H. John ve R. Drogemuller, 2010, “Evolutionary Algorithms for Sustainable Building Design”, The 2nd International Conference on Sustainable Architecture and Urban Development, 12-14 Temmuz 2010, Amman, Ürdün, ss.76-82.

Ekinci, C.E. ve S. Oymael, 2010, “Review of The Bioharmological Properties of Buildings and Construction Materials from The Sustainability”, International Sustainable Building Symposium, Gazi Üniversitesi, Ankara, ss.28-29.

Kılıç, İ. ve A.H. Gültekin, 2010, “Sandstone as a Sustainable Building Material”, International Sustainable Building Symposium, Gazi Üniversitesi, Ankara, ss.50-53.

Koç, Y. 2010, “The Usage of Renewable Energy Resources in Buildings: Example of Solar Energy”, International Sustainable Building Symposium, Gazi Üniversitesi, Ankara, ss.711-717.

Menges, A. 2007, “Computational Morphogenesis-Integral Form Generation and Materialization Processes”, 3rd Int’l ASCAAD Conference on Em‘body’ing Virtual Architecture-ASCAAD-07, İskenderiye, Mısır, ss.147-153.

Özmehmet, E. 2007, ”Avrupa ve Türkiye’de Sürdürülebilir Mimarlık Anlayışına Eleştirel Bir Bakış”, Yaşar Üniversitesi E-Dergisi, cilt:2, sayı:7, İzmir, ss.76-95.

Sayın, S. 2006, Yenilenebilir Enerjinin Ülkemiz Yapı Sektöründe Kullanımının Önemi ve Yapılarda Güneş Enerjisinden Yararlanma Olanakları, Yayımlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi, Konya.

Sev, A. ve A. Özgen, 2010, “Call Tall Buildings Be Sustainable?”,International Sustainable Building Symposium, Gazi Üniversitesi, Ankara, ss.6-11.

Yüksel, Ü. ve P. Çobanyılmaz, 2010, “Adaptation Process to Climate and Turkey”, International Sustainable Building Symposium, Gazi Üniversitesi, Ankara, ss.456-463.

 

Bu icerik 9453 defa görüntülenmiştir.