Günümüzde bireylerin ve kurumların çevresel etkilerini en aza indirgeyebilen hayat ve çalışma tarzlarına sahip olması gerekliliği, yadsınamaz bir sorumluluk haline gelmiştir. Küresel ve ulusal istatistiklerde görüldüğü gibi, enerji tüketiminin üçte birinden fazlası binalar tarafından gerçekleştirilmektedir. Bugünkü enerji tüketimi ve karbon salınımı değerlerinin sürdürülebilir olmadığı gerçeği dikkate alındığında, bina enerji tüketimlerinin azaltılması, mimar ve mühendislerin hem profesyonel olarak hem de toplumsal sorumlulukları gereği önem kazanmıştır.

Binaların enerji performanslarının iyileştirilmesi ve sertifikasyonu, enerji tüketiminin ve dolayısıyla sera gazı salınımının azaltılması, aynı zamanda Avrupa Birliği ve uluslararası mevzuat gereksinimlerinin yerine getirilmesi için de şarttır. Bu amaca hizmet etmek için, mimarların çevre dostu binaların tasarımı sürecindeki sorumlulukları bütüncül bir yapıda değerlendirilmelidir. Bu yaklaşım, mimari temel gereksinimler olan estetik ve fonksiyonel çözümlere entegre olarak, enerji etkin ve çevre dostu özelliklerin de barındırılması ile hayat bulmaktadır. Bu entegre model günümüz mimarisinin gündemine oturmuş, mimarlar ve mühendisler sürdürülebilir yarınlar için bütüncül çözümler üretir hale gelmiştir.

Ülkemizde yeni yürürlüğe giren Binalarda Enerji Performansı (BEP) Yönetmeliği ile çok iyi tanımlı gereksinimleri olan bu mimari ve mühendislik probleminin gereklerini yerine getirmek için, tasarımcı ve yatırımcı paydaşlar biraraya gelerek ulusal koşullar ve uygulanabilirlikleri dikkate alan bir çözüm üretme çabasına girmiştir. Bu süreçte, mimarların tüm paydaşlar içerisinde merkezî bir noktada olduğu, gereksinimlerin tanımlanıp çözümün üretilmesinde kilit rol oynadığı aşikârdır. BEP Yönetmeliği’nin gereklerinin bilincinde olarak, mesleki pratikte bir yol haritasının çizilmesi gerekmektedir. Ancak yönetmelik, kapsamı ve uygulama şekli halen net olmayan maddeler içermektedir. Bu yönetmelik gereği bugün kullanılmaya başlanmış olan enerji ölçüm sistemi ve bilgisayar yazılımı (BEP-TR) halen geliştirilmekle birlikte, gerek yönetmelik kapsamı gerek bu ölçüm sistemi ve yetkilendirme konusu (ölçüm-denetim ve eğitimcilerin kimliği) çeşitli platformlarda tartışılmaya devam etmektedir.

Bu yönetmelik ve ölçüm sisteminin ortaya çıkması süreci Avrupa Birliği’ndeki yasal mevzuat ve uygulamaları takip etmiştir. Avrupa Komisyonu Enerji ve Ulaşım Genel Müdürlüğü’nce, enerji verimliliği alanında öncelikleri belirlemek amacıyla yapılan çalışmalara göre toplam enerji kullanımının dağılımı % 32 ulaşım, % 28 endüstri ve % 40 binalar olarak belirlenerek en büyük tasarruf potansiyelinin de binalarda olduğu saptanmış ve bu doğrultuda tasarruf hedefleri belirlenmiştir. Bu amaçla komisyon tarafından hazırlanan 2002 tarihli Binalarda Enerji Performansı Direktifi ve Ocak 2006 tarihli mevzuata göre enerji tasarrufu alanında belirlenmiş olan AB hedeflerinin yakalanabilmesi için üzerinde durulmuş olan dört çalışma alanı bulunmaktadır:

• Her ülkenin, ortak AB standartları çerçevesinde, bölgesel ve ulusal seviyede, bina performansı hesaplama kriterlerini belirlemesi;
• Mevcut ve yeni binalar için minimum enerji verimliliği standartlarının belirlenmesi, Kyoto Protokolü standartlarının sağlanması için daha az enerji tüketen binaların yapımının teşvik edilmesi;
• Havalandırma cihazlarının ve kazanların verimliliğinin düzenli olarak denetlenmesi ve alınacak önlemlerle, görüntü-ses kirliliği ile enerji sıkıntısının önüne geçilmesi;
• Binalar için enerji belgesi hazırlanması ve sergilenmesi. (10 yıl içinde tüm kamu binalarında bu belgeyi gösterme zorunluluğu da getirilmiştir.)

Buna göre, yapılması gereken çalışmalar şöyle kategorize edilebilir:

• Binalarda enerji performans standartlarının getirilmesi
• Bina enerji performanslarının ölçülmesi
• Binalarda enerji tüketiminin azaltılması
• Bina enerji performanslarının iyileştirilmesi
• Enerji verimliliği sertifikasyonu
• Periyodik denetleme

1. Binalarda Enerji Performans Standartlarının Getirilmesi

Direktif ile Avrupa Birliği üye ülkelerinin yerel iklimsel koşullarına bağlı olarak, yeni ve mevcut yapılar için minimum enerji performansı standartlarını belirlemeleri öngörülmüş ve bu standartların düzenli olarak gözden geçirilmesi planlanmıştır. Ocak 2006’dan itibaren tüm yeni binalarda uygulanması gereken enerji performans standartlarına ek olarak, yeni yapılacak olan 1000 m2’den büyük yapıların inşaatına başlanmadan önce alternatif ısınma ve enerji destek sistemleri konusunda bir fizibilite çalışmasının yapılması şartı getirilmiştir. Direktife göre, 1000 m2’den büyük mevcut yapıların tadilat ve yenileme çalışmalarında da aynı şekilde, belli standartlar doğrultusunda, teknik ve ekonomik açıdan uygun olacak şekilde enerji performansının geliştirilmesi de gerekmektedir.

Tarihî anıtlar, ibadet binaları, geçici yapılar, tarım binaları, yazlık evler ve benzeri yapılar bu standartlardan muaf tutulmuştur.

2. Bina Enerji Performanslarının Ölçülmesi

Belirlenmiş olan standartların uygulanabilmesi için tüm Avrupa Birliği ülkelerinde genel geçerliliği olabilecek bir ölçüm metodunun geliştirilmesi amaçlanmış ve reel enerji tüketimi konusunda net ve kıyaslanabilir veriler elde edilmesi düşünülmüştür. Konut, ofis, okul gibi bina türlerinin farklı enerji tüketim modellerinin gözönüne alınması gerekliliği önemle belirtilmiştir. Binaların enerji performansının ölçümü, ısı yalıtımı, ısıtma sistemi, doğal ve yapay havalandırma, pasif aydınlatma, hibrid sistemler, solar ısınma ve elektrik sistemleri gibi ölçütlerin de değerlendirilmesini gerektirmektedir. Avrupa Birliği ülkelerinde oldukça farklılık gösteren iklim koşulları ve diğer bölgesel çevre koşulları da ölçümler sırasında dikkate alınmalıdır.

3. Binalarda Enerji Tüketiminin Azaltılması

Kyoto Protokolü’ne göre, sera gazı emisyonlarının azaltılması için petrol, gaz ve kömür gibi kaynakların tüketiminin azaltılması gereklidir. Aydınlatma, ısıtma ve soğutma ile sıcak su gibi evsel ihtiyaçlarda daha az enerji tüketimi için bazı tespitler yapılarak, önlemler öngörülmüştür. Buna göre bazı saptamalar şu şekildedir:

• Avrupa’da binalardaki tüketimin üçte ikisi ev eşyalarına aittir. Yükselen yaşam standartları nedeniyle bu eşyaların tüketimi her geçen yıl artmaktadır.
• Kullanılmakta olan kazanların 10 milyonunun 20 yaşından eski olduğu tespit edilmiş ve bunların değiştirilmesi ile ısınma alanında % 5 tasarruf sağlanacağı öngörülmüştür.
• Aydınlatma enerjisinin % 30-50 gibi bir kısmı ofislerde, ticari binalarda, spor ve dinlenme tesislerinde etkin sistem ve teknolojiler kullanılarak korunabilir.
• 2020 yılına kadar ikiye katlanacağı hesaplanan havalandırma sistemlerinin tüketeceği enerjinin yarısı daha kaliteli ekipman seçimi ve kullanımıyla korunabilir.

4. Bina Enerji Performanslarının İyileştirilmesi

Araştırmalar, bu doğrultudaki çalışmaların başarıyla uygulanması halinde, bugünkü enerji tüketiminin 5’te 1’inin tasarruf edilebileceğini göstermektedir. Bu oran Kyoto Protokolü’nün hedeflerine önemli bir katkı oluşturmaktadır.  

5. Enerji Verimliliği Sertifikasyonu

Emlakçılar ve mal sahipleri, kiracılara veya alıcılara, bina ve daire enerji tüketim giderleri ile ilgili bilgi verebilmek için Enerji Performans Sertifikası temini ile yükümlü kılınmış, böylece bilinçli bir tüketim modeli ve rekabetçi bir ortam yaratılarak arzın enerji etkin binalara yönelmesi amaçlanmıştır. Yerel otoriteler bu sertifikaların karşılaştırmasının yapılabilmesi için referans değerleri kamu bilgisine sunacaktır. Sertifikalarda, enerji performansının artırılması için tavsiyeler de yer alacaktır. Bu bilincin oluşturulması ve kamunun dikkatini konuya çekmek için 1000 m2 üstü binalarda bu sertifikaların tüm kullanıcıların görebileceği yerlerde sergilenmesi zorunluluğu getirilmiştir. (Resim 1)

6. Periyodik Denetleme

Üye ülkelerin kamu binalarında, ticari binalarda ve büyük sitelerde kullanılmakta olan kazanlar ve havalandırma sistemleri için düzenli bir denetim sistemi oluşturmaları istenmiş, böylece bozuk veya verimsiz çalışan ekipmanların çevreye vereceği zararın önüne geçilmesi öngörülmüştür.

Bu yazıda özetlenmiş olan AB Direktifi içeriğine uygun olarak, ülkemizde de Binalarda Enerji Performans Yönetmeliği ve hesaplama yöntemi süreci devam etmektedir. 2007 yılında yürürlüğe giren 5627 sayılı Enerji Verimliliği Kanunu kapsamında Bayındırlık ve İskân Bakanlığı (1) tarafından hazırlanarak 5 Aralık 2008’de çıkarılan ve 1 yıl içinde (5 Aralık 2009) yürürlüğe giren Binalarda Enerji Performans Yönetmeliği de, AB Direktifleri’ni temel almakla birlikte zamanla bölgesel ihtiyaçlara ve koşullara da uygun hale getirilmektedir. 1 Nisan 2010 tarihli Binalarda Enerji Performansı Yönetmeliğinde Değişiklik Yapılmasına Yönelik Dair Yönetmelik ile yönetmeliğin birçok maddesinde yeniliklere gidilerek bugünkü halini almıştır.

Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, Yapı İşleri Genel Müdürlüğü (YİGM) bünyesinde kurulan Enerji Verimliliği Daire Başkanlığı’nın yürüttüğü çalışmalar sonucunda, bugün binalar için enerji hesaplama programı da hayata geçirilmiş ve yapı kullanım aşamasında “Enerji Kimlik Belgesi”nin alınması zorunlu hale getirilmiştir. 1 Ocak 2011 tarihinden itibaren yürürlüğe giren Enerji Kimlik Belgesi (EKB) uygulaması, Enerji Verimliliği Kanunu’nun yürürlüğe girdiği tarih olan 2007 yılından itibaren 10 yıl içinde, yani 2017 yılına kadar da mevcut binalarda uygulanması gerekmektedir.

Bu yönüyle düşünüldüğünde Türkiye’deki milyonlarca metrekare yapının 10 yıl içinde önemli bir standarda kavuşturulması beklenmektedir. Bugün yasaların hazırladığı zemin ile malzeme olanaklarının geliştirilmiş olması sayesinde neredeyse tüm yeni binalar yalıtımlı olarak inşa edilirken, ısıtma, soğutma ve havalandırma sistemlerinde de enerjinin verimli kullanımını gözeten önemli adımlar atılmıştır.

2002 tarihli Binalarda Enerji Performansı Direktifi ve Ocak 2006 tarihli mevzuata göre enerji tasarrufu alanında belirlenmiş olan AB hedeflerinin yakalanabilmesi için üzerinde durulan dört çalışma alanından birisi olan “Her ülkenin, ortak AB standartları çerçevesinde, bölgesel ve ulusal seviyede, bina performansı hesaplama kriterlerini belirlemesi” maddesinden yola çıkılarak Türkiye’de başlatılan çalışmalar çerçevesinde birçok toplantı yapılmıştır. YİGM tarafından koordine edilen bu süreçte, üniversitelerden, malzeme üreticilerinden, sivil toplum kuruluşlarından, meslek Odalarından temsilciler davet edilmiş; diğer yandan Avrupa ülkelerinde uygulanan yöntemlerin de araştırılması yapılmış, kimi toplantılara yabancı konuklar davet edilerek yurtdışındaki uygulamalar konusunda bilgi alınmıştır. (Resim 2, 3)

Tüm bu çalışmaların sonucunda Türkiye için bina enerji performansı hesaplama yöntemleri belirlenmiştir. Binanın enerji tüketimine etki eden tüm parametrelerin, binaların enerji verimliliğine etkisini değerlendirmek ve enerji performans sınıfını belirlemek için geliştirilen hesaplama yöntemi şu yapı tipleri için kullanılmaktadır:

• Konutlar
• Ofisler
• Eğitim binaları
• Sağlık binaları
• Oteller
• Alışveriş ve ticaret binaları

Bina enerji performansının değerlendirilmesinde, bina enerji performans hesaplama yöntemi (Resim 4, 5) şuralarda kullanılmaktadır:

• Binaların ısıtılması ve soğutulması için binanın ihtiyacı olan net enerji miktarı;
• Net enerjiyi karşılayacak kurulu sistemlerden oluşan kayıpları ve sistem verimlerini de gözönüne alarak binanın toplam ısıtma-soğutma enerji tüketimi;
• Havalandırma enerjisi tüketimi;
• Binalarda günışığı etkileri gözönüne alınarak, günışığından yararlanılmayan süre ve günışığının etkili olmadığı alanlar için aydınlatma enerji ihtiyacı ve tüketimi;
• Sıhhi sıcak su için gerekli enerji tüketimi.

Bu hesaplama yönteminde binanın bulunduğu iklim bölgesi, binanın form ve ölçüleri, güney ile yaptığı açı, saydam ve opak bileşenlerinde kullanılan malzemenin cinsi ve kalınlıkları, ısı köprüleri, iç kazanımları, aydınlatma elemanları gibi birçok detayın hesaplamalarda önem kazanmasının yanı sıra kullanılan malzeme ve uygulamalarda EN, TSE, ISO gibi norm ve standartlara uygunluk da aranmaktadır.

Bu hesaplama yönteminde ayrıca binanın ısıtma ve soğutma için gerekli net enerji ihtiyacı, EN-ISO 13790 standardı ile onun yönlendirdiği diğer AB standartları ve ilişkili ASHRAE ve TR standartları kullanılarak hesaplanmaktadır. EN-13790’ın önerdiği üç hesaplama yönteminden biri olan “aylık / mevsimsel statik hesaplama yöntemi” hata payının yüksek olması sebebiyle tercih edilmemiştir. Bir diğer hesaplama yöntemi olan “detaylı dinamik simulasyon yöntemi” için de standartta yalnız genel bilgiler bulunmaktadır. Dolayısıyla Türkiye’deki hesaplamalarda kullanılmak üzere “Basit Saatlik Dinamik Hesaplama Yöntemi” tercih edilmiştir. Bu yöntem, 1 Ocak 2011 tarihinden itibaren zorunlu hale getirilen “Enerji Kimlik Belgesi” hazırlanmasında kullanılan BEP-TR yazılım programının temelini oluşturmaktadır.

Yarı dinamik bir hesaplama yöntemi olan Basit Saatlik Dinamik Hesaplama Yönteminde saatlik iklim verileri ve zaman çizelgeleri kullanılmaktadır. Böylece ısıtma ve soğutma mevsimlerinin ayrıca belirlenmesini gerektirmez. Bu yöntem, RC (direnç-kapasite) modeli ile binanın saatlik ısıl davranışını gerçeğe yakın şekilde yansıtabilmekte, geçiş mevsimlerinde net enerji miktarının hesaplanmasını ve konfor koşullarının operatif sıcaklığa bağlı olarak tanımlanmasını olanaklı kılmaktadır. Saatlik hesap adımları ile operatif sıcaklıkları ve saatlik zaman çizelgesine göre konfor ihtiyaçlarını sağlayacak gerekli net enerji hesaplanabilmektedir. Bina enerji yüklerine etki eden güneş kazançlarını, güneşin yıl, gün ve saat içindeki pozisyonunu dikkate alarak, güneş kontrol elemanlarının performansı hesaba katılarak belirlenebilmektedir. Ayrıca uzun dalga ışınımla atmosfere kaçan ısı da bu yöntemde dikkate alınmaktadır.

Isıtma ve soğutmadaki net enerji ihtiyacının tespit edilmesi için kullanılan hesaplarda başlıca girdileri şunlar oluşturmaktadır:

• İklim verileri,
• Bina geometrisi,
• Binanın havalandırma ve ısıl özellikleri,
• İç kazançlar ve güneş enerjisinden kazançlara bağlı özellikleri,
• Bina malzemelerinin ve bina bileşenlerinin tanımı,
• Bina fonksiyonuna bağlı iç konfor şartları (sıcaklık ve nem ayar değerleri, havalandırma miktarı),
• Bina tipolojisine bağlı zonlama yöntemleri ve zon bilgileri. (Resim 6)

Hesaplama yöntemi, bina geometrisinin basitleştirilmiş metod ile tanımlanmasını sağlayan bina formlarını içermektedir. Yöntemde, yazılım kullanılması durumunda kolaylık sağlamak açısından genel formlar anahtar olarak verilmektedir. Burada karmaşık mimari formların yeteri derecede sisteme aktarılamaması sözkonusu olmaktadır. BEP-TR uygulamasının birinci yılında basit formlara indirgenerek yapılan hesaplar için gelecekte binanın gerçek form ve ölçüleriyle işlem yapılabilmesini olanaklı kılan çalışmalar sürmektedir.

Binada kullanılan mekânlar ısıtma, soğutma ve havalandırma sistemlerinin çalışma özellikleri, mekândaki etkinlik durumu, kullanıcı profilleri, iç kazançlardaki farklılıklar gibi ısıl etmenlere göre farklı gruplara ayrılarak zonlama yapılmaktadır. Bu yöntemde kullanılan bağımsız çok zonlu hesaplama için, zonlar arasında iletim / taşınım ile ve hava hareketi / sızıntısı ile ısı geçişi hesaba katılmamaktadır. Isıtma ve soğutma için enerji ihtiyacı, bağımsız zonlar için hesaplanan enerji ihtiyacının toplamıdır.

Müstakil konutlarda her kat bir zon olarak kabul edilmektedir. (Resim 7) Apartmanlarda her daire bir zon olarak tanımlanmakta, ayrıca iklimlendirilmeyen çekirdek alanı farklı bir zon olarak değerlendirilmektedir. (Resim 8) Ofis, otel gibi binalarda 6 metre derinliğe kadar olan bölgeler dış zon, bu mesafeden sonraki alan iç zon olarak değerlendirilmektedir. İklimlendirilmeyen çekirdek alanı farklı bir zon olarak değerlendirilmektedir. (Resim 9) Zonlar arasındaki ısı geçişlerinde iletim, taşınım, havalandırma, iç kazançlar, güneş kazançları gibi girdiler hesaplanmaktadır. Bu sayede binanın yıllık toplam enerji ihtiyacı ve karbon salınımları belirlenebilmektedir.

Belirlenen toplam enerji ihtiyacı ile toplam karbon salınım miktarları, binanın enerji sınıfını oluşturmaktadır. Bina enerji performansının ölçülmesinde kullanılan BEP-TR yazılımına Enerji Kimlik Belgesi (EKB) düzenlenen binaya ait verilerin internet ortamında yüklenmesi ile aynı form ve ölçülerde, belli norm ve standartlara göre yapıldığı varsayılan bir referans bina oluşturulmaktadır. C ile D sınıfı arasındaki çizgide yer alan referans binaya göre veri girişi yapılan binanın toplam enerji ihtiyacı kıyaslanarak binanın enerji performans sınıfı tespit edilmekte ve buna göre Enerji Kimlik Belgesi oluşturulmaktadır. Binanın kWh/m2 cinsinden yıllık toplam enerji ihtiyacının referans binaya göre daha az olması durumunda enerji performans sınıfı A sınıfına yaklaşmakta, yıllık toplam enerji ihtiyacının referans binaya göre daha fazla olması durumunda G sınıfına doğru düşmektedir. Bununla birlikte, kullanılan enerji türlerine ve miktarlarına göre bina için yıllık emisyon değerleri de hesaplanarak A ve G dereceleri arasında sınıflandırılmaktadır. BEP Yönetmeliği’ne göre binaların enerji performans sınıfı, A en yüksek G en düşük olmak üzere oluşturulan derecelendirmede C sınıfından daha az olmamalıdır. (Resim 10)

BEP Yönetmeliği’ne göre EKB Uzmanlığı Eğitimi almış olan ve SMM bünyesinde faaliyet gösteren mimarlar, inşaat mühendisleri, makine mühendisleri ve elektrik mühendisleri EKB düzenlemeye yetkilidirler. Yönetmelik kapsamında çıkarılan Enerji Kimlik Belgesi Uzmanlarına ve Eğitici Kuruluşlara Verilecek Eğitimlere Dair Tebliğ ile yapılan düzenlemede bugün Bakanlık tarafından yetkilendirilmiş şirketler ve meslek odaları konuyla ilgili eğitimlere başlamışlardır. Bütün yeni projelerde Enerji Kimlik Belgesi’nin aranması ve ihtiyacın çokluğu nedeniyle, birçok mühendis ve mimarın eğitimi için eğitici kuruluşlar da geliştirilmeye devam edilmektedir.

Bu yazıda temel çerçevesi ve çıkış noktasıyla özetlenmeye çalışılmış olan Binalarda Enerji Performans Yönetmeliği ve hesaplama yöntemi 1 Ocak 2011 tarihinden itibaren mimari pratikte yerini almaya başlamıştır; ancak bu örnek çalışmalarla geliştirilmeye devam edilmektedir. Mimarların bu konudaki eğitimi için Mimarlar Odası yetkili kuruluş olmaya hak kazanmış, eğitimcilerin eğitimlerini tamamlayarak sürecin içinde aktif olarak yerini almıştır. Temmuz 2011’de Mimarlar Odası’nın Van ve Balıkesir Şubelerinde başlayan ilk EKB uzmanlığı eğitimlerini, İstanbul, Ankara, Bursa, Kayseri, Hatay, Gaziantep, Denizli Şubeleri başta olmak üzere diğer şubeler takip etmektedir. Ayrıca, Enerji Verimliliği Kanunu’nun tanımlamış olduğu ve Kasım 2011’de gerçekleştirilecek olan Danışma Kurulu’na yönelik mevzuat hazırlıkları da Oda bünyesinde sürdürülmektedir.

NOTLAR

1.  “Bayındırlık ve İskân Bakanlığı”, 644 sayılı KHK ile “Çevre ve Şehircilik Bakanlığı” olarak faaliyetlerini sürdürecektir. (4 Temmuz 2011 tarihli, 27984 sayılı Resmî Gazete)

KAYNAKLAR

Avrupa Birliği resmî web sitesi: www.eupora.eu

Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, YİGM Enerji Verimliliği Dairesi web sitesi: www.bep.gov.tr

Binalarda Enerji Performans Yönetmeliği, 2010

Çevre ve Şehircilik Bakanlığı web sitesi: www.cevresehircilik.gov.tr

Enerji Verimliliği Kanunu, 2007

Global Footprint Network, "Data Sources", 05.02. 2010

United Nations Environment Programme, 2009, CCCC, “Kick The Habit: A UN Guide to Climate Neutrality”