Yapı ve Yerleşimlerde Çevre Olumsuz Etkilerinin Önlenmesi

Ali Kural, Y. Mimar

Mimarlık ve Kentsel Tasarım, Şehir Planlama ve Peyzaj Mimarlığı için Öneriler
Kentleşme ve buna bağlı doğaya zarar veren çevre etkileri tüm dünyada bugün kabul edilen bir gerçekliktir. Ancak kentleşmenin ve bina uygulamalarının çevreye verdikleri zararı en aza indirgemek mümkündür. Bu amaçla geliştirilmiş en ileri teknik şartnameler Amerika Birleşik Devletleri’nde “Leadership in Energy and Environmental Design” (LEED), yani “Enerji ve Çevresel Tasarımda Liderlik”; İngiltere’de ise “British English Environmental Assessment Method” (BREAM), yani “İngiliz Çevre Değerlendirme Metodları” değerlendirme programları ile somutlaşmıştır. LEED ve BREeAM yapı ve yerleşimlerin çevre etkilerini değerlendiren ve değerlendirme ölçütlerini belirleyen sertifika programlarıdır. LEED ve BREEAM programlarının belirlediği kriterler, yapıların ve yerleşimlerin zararlı çevre etkilerini en aza indirgemeyi ekosisteme uyumunu arttırmayı hedeflemektedir.

Bu makalede LEED ve BREEAM sertifika programlarının da içerdiği belirli çevre kriterleri irdelenmektedir. Yedi ana başlıkta toplanan kriterler, özellikle arsa geliştirme sürecinde dikkate alınabilecek yapı ve yerleşimlerin çevre etkilerini en aza indirgemeyi hedeflemektedirler.1 Bu kriterler tasarım aşamasında dikkate alındığı takdirde mimarlar, kentsel tasarımcılar, şehir planlamacıları ve peyzaj mimarları tarafından proje ve uygulamalarının sonuç ürünlerini temelden etkileyecek niteliklere sahiptir. Sözkonusu kriterler aşağıda belirtilen ana başlıklarda özetlenebilir:

1.Yağmur suyu geri dönüşümü: Yapı ve yerleşimlerde yağmur suyunun doğaya geri dönüşünün sağlanması,
2.Toprak korunumu: Erozyona sebep olan etkilerin önlenmesi ve nebati toprağın korunması,
3.Hava ve mikroklima: Yapılarda ısı kaynağı etkisinin azaltılması ve güneş, rüzgar, bitki örtüsü gözönüne alınarak hava kirliliğinin azaltılması, yapıların çevresinde sürdürülebilir mikroklima oluşturulması,
4.Canlı hayat: Yerleşim ölçeğinde gelişmenin tehlikeye sokacağı canlı hayatın sürekliliğinin korunması ve önlemlerin alınması,
5.Enerji: Yapı ve yerleşimlerin tükettiği enerjinin azaltılması ve kendi enerjisini üretmesinin değerlendirilmesi,
6.Sanayi ekolojisi ve malzemeler: Ham malzeme ve son ürünlerin yapı ve yerleşim ölçeğinde yeniden değerlendirilmesi,
7.Yeşil Altyapı: Çevre etkilerinin azaltılması için doğada varolan sistemlere uyumlu çalışan yeşil altyapı projelerinin hazırlanması.

Yağmur Suyu Geri Dönüşümü
Binaların çatı ve yerleşim alanlarının sert zeminlerinde toplanan yağmur sularının atık kabul edilmesi ve araziden en hızlı şekilde uzaklaştırılması sistemi, yapı ve yerleşimlerin zararlı çevre etkilerini arttırmaktadır. Bu sistemlerde arıtma işlemi arazide değil, drenaj sisteminin en sonunda yeralmaktadır. Dolayısı ile atık olarak görülen yağmur suyu hemen uzaklaştırılmakta, bir yandan da yapıda kullanılmak üzere şebeke suyu satın alınmaktadır ki bu ilginç bir çelişkidir. Yapı ve yerleşimlerin çevre etkilerini azaltmayı öngören yaklaşımda ise yağmur suyunun hızla değil, arazide yaratılan doğal veya yapay su yapıları ile birlikte; kanallar aracılığıyla değil, yeşil altyapı sistemi ile yavaş bir şekilde hareket etmesi ve böylece toprak tarafından özümsenmesi; arıtılması; belirli bir miktarının yeniden kullanılması ve kalanın arındırılmış olarak dere ve yeraltı sularına dönüşümünün sağlanması hedeflenmektedir. Böylece araziye yayılmış ama aynı zamanda daha düşük maliyetli yağmur suyu drenaj sistemleri mümkündür.2

Yapılaşmamış arazilerde su kendiliğinden doğaya geri döner. Yüzeydeki su akıntısı yanlızca %10 iken, toprak tarafından %50’si özümsenir, %40 oranında yağmur suyu ise buharlaşarak atmosfere geri döner. Bu oranlar yerleşim alanlarında %55 oranında yüzey suyu akıntısı oluşumuna yükselir. Sebebi ise sert zeminler, su geçirgenlik ve emiş kabiliyetini kaybeden toprak yüzeylerdir. Yüzeyde akan yağmur suyu ise bitki örtüsüne fayda sağlamadığı gibi, yoğun yağış olduğu zaman da sel felaketine yol açmaktadır. Dolayısı ile yapılaşmış ve kentleşmiş alanlarda yerleşimlerin çevre etkilerini azaltabilmek için yüzeylerin su tutma ve geçirgenlik özelliklerinin arttırılması gerekmektedir.3 (Resim 1). Yine bu alanlarda bir ileri aşamada yağmur suyu ile toplanan ve beraberinde pek çok atığı taşıyan yağmur suyunun arındırılması gerekmektedir. Toplanan yağmur suyunun sırasıyla çökeltme, arıtma ve biyolojik arındırma, yağmur suyunun bünyesinde topladığı parçacık, kimyasal ve biyolojik atıklardan arındırmakta etkili olur.4

Amerika Birleşik Devletleri Georgia Eyaleti’nde inşaatı gerçekleştirilen Herman Miller Fabrikası Projesi, ekolojik işlevselliği, tasarım ile birleştiren iyi bir örnektir. Mimar Scogin, Elam, Bray ve peyzaj mimarı ise Micheal Van Valkenburg Associates, bu uygulamalarında yağmur suyunu arazide arındırıp doğaya dönmesini sağlayacak teknik ve yeşil altyapıyı oluştururken, bu yaklaşımlarını fabrika çalışanlarına hitap edecek estetik ifadesini de bularak tasarlamışlar. (Resim.2). Başka bir deyişle kullanıcıların beğendiği, fabrikayı çevreleyen yeşil alanlar, gölet, sazlık ve diğer bitki örtüsü esasen ekolojik bir işlev taşımaktadır.6

Fabrika programını oluşturan 33.000m2 kapalı alan ve 52.000m2 açık otopark, yükleme alanları ve yolların oluşturacağı zararlı çevre etkilerinin önlenmesi için gerekli önlemler, tasarım aşamasında, ele alınmış. Başlangıçta sel bölgesi içinde ve eğimli olan arazi, otoyola ulaşım kolaylığı için Herman Miller şirketi tarafından tercih edilmiştir. Tasarımcılar başlangıçtaki bu zorunluluğu aşmak için öncelikle fabrikanın işlev şemasını yorumlarken yükleme boşaltma alanlarını anayola yakın ve açık otoparkları ise yapının arkasında ve fabrika girişine yakın konumlandırmışlar. Daha sonra açık otoparkların kaplayacağı alanı tek bir dikdörtgen blok tasarlamak yerine arasında üçgen boşluklar oluşturan bir “Z” formu ile oluşturmuşlar. “Z” nin aralarında kalan üçgen boşluklar ise su toplama alanları olarak tasarlanmıştır. Kanal ve gider sistemi kullanılmamış ve otopark yüzeylerinin eğimleri bu alanlara yönlendirilmiştir. Bu alanlar ise arazi eğimine uygun olarak azalan kot seviyelerinde düzenlenmiş, suyun birinden diğerine sızdırılması ve bu işlemler sırasında arındırılması planlanmış. Yine aynı anafikirle, fabrika çatısında toplanan yağmur suyu da fabrika ve anayol arasında kalan açık alanda oluşturulan gölette toplanmakta ve burada arındırılmaktadır.7

Bu proje yağmur suyunun yapı ve yerleşimlerin kendi arazileri üzerinde nasıl işleyerek doğaya geri dönüşümünü sağlayabilecekleri ve dolayısı ile kimyasal atıkların yayılması veya toprak kayması gibi çevreye zararlı olabilecek etkilerini azaltabileceklerini gösteren bir örnektir. Bir not olarak projenin başlangıcında peyzaj projesi hazırlanması için bütçe bulunmadığı, ancak müşterinin “çevre konusunda liderlik” yapmak üzere mimarlar tarafından ikna edildiklerini de belirtemek gerekiyor.8

Toprak Korunumu
Binaların çevrelerinde ve yerleşim alanlarında yağmur suyunun drenajı kadar toprak yapısının korunması da çevreye yapılacak zararlı etkilerin azaltılmasında etkilidir. Toprak üzerinde en zararlı etki inşaat aşamasında toprak kayması ve sıkışması sonucu olmaktadır. Toprak dokusu mineraller, organik maddeler, su ve gazlardan oluşan ve sayısız bitki, hayvan ve mikro organizmaları barındıran katmanlardan oluşur. İnşaat faaliyetleri sırasında bu katmanlar kayar, kazınır, ya da üzerinde ağır taşıtların geçmesi sonucu sıkışarak özelliklerini yitirir ki; bunun geri dönüşümü imkansızdır veya on yıllar sürer.9

Toprak kaymasının önlenmesi için inşaat alanının, yapı alanı ile sınırlandırılması, inşaatın etaplandırılması, yağışlı mevsimlere göre kazı alanı seçilmesi, kazı alanlarında toprak kaymasına karşı önlem alınması ve hatta %7 - %17 arası eğimli alanlarda ise ilave önlemlerin alınması gerekmektedir.10 Mümkün ise toprak kaymasını önleme projesi hazırlanmalıdır.

Hava ve Mikroklima
Yerleşimlerde hava kalitesi, havada asılı mikroorganizmaların bulunması ile ilgilidir.11 Ağaçlar gölge oluşturarak, binaların ve sert zeminlerin yaydığı ısı etkisini özellikle azaltarak serinlik oluştururlar. Havayı CO2 gazından arındırırlar. Yapıların ise hava dolaşımını olumsuz etkileme dolayısı ile havanın temizlenememesi ve ısı adası etkisini arttırarak çevrelerinde havanın ısınması gibi etkileri bulunmaktadır. Yapıların kütlelerinin gölge oluşturması veya oluşturmaması, rüzgarı kesmesi veya kesmemesi, ağaçlandırma ile birlikte yapı ve yerleşimlerde tasarım aşamasında göz önünde bulundurulması gereken kriterlerdir. Bu kriterler, yerleşim yerindeki iklim verileri dikkate alınarak tasarım yapılmalı ve oluşacak mikroklima öngörülmelidir.

Canlı Hayat

Canlı hayatı oluşturan türlerin sayısının hızla azalmakta olduğu bilinen bir gerçektir. Bunun belli başlı sebebi ise türlerin yaşam alanlarının yok olması ve istila edici türlerdir. Yaşam alanlarının yapılaşma ile yok olması, daraltılması veya bölünerek parçalanması, türlerin artık bu alanlarda barınamaması ve yerlerinden olması anlamına gelmektedir. Yapıların gerekmedikçe hiç yapılaşmamış alanlarda tercih edilmemesi, daha önce yapılaşmış alanların yeniden değerlendirilmesi, bu amaçla atılabilecek en önemli adımdır.12

Yapı ve Yerleşimlerde Enerji
Amerika Birleşik Devletleri’nde yapılan araştırmaya göre yapı sektöründe kullanılan enerji, tüm sektörlerde toplam enerji tüketiminin %40’ıdır ve bu oran içinde toplam üretilen elektrik enerjisinin %70’inin yapılar tarafından tüketildiği belirlenmiştir. Tarım, sanayi ve ulaşım sektörleri karşılaştırıldığında yapı sektöründe enerji kullanımının diğer sektörlere göre daha hızlı arttığı görülmektedir.13 Bu veriler doğrultusunda ABD’de son 10 yıl içinde toplam 31 eyalet yeşil yapı standartlarını, yani yapıların enerji tüketimini azaltmak için gerekli şartları kabul etmiştir. ABD’de sözkonusu bu standartların yaygınlaşması için “United States Green Building Council” (USGBC) ve “Amerikan Mimarları Odası” (AIA) ortaklaşa çalışmaktadırlar. Bu tür bir gelişmenin küresel bir eğilime paralel olduğu ve benzer yasal düzenlemelerin ülkemizde de yürürlüğe girmesinin an meselesi olduğunu veya olması gerektiğini söyleyebiliriz. (Resim 3)

Yapılarda enerji tüketiminin azaltılmasında etkin olarak gün ışığı kullanımının arttırılması, kışın ısıtma, yazın soğutma için harcanan enerjinin azaltılması; genel olarak havalandırma ve iklimlendirme için harcanan enerji maliyetinin düşürülmesi ön plandadır. Yapıların enerji tüketimine şehir ölçeğinde bakıldığında ise “Kentsel Isı Adası” olgusu üzerinde durmak gerekir. (Resim.3).

Bu olgu kentsel alanların çevrelerindeki kırsal bölgeye göre birkaç derece daha sıcak olması ile ölçülmektedir. Yapıların yaydıkları ısı, kentsel alanda yeşile değil de sert yüzeylere ve ulaşım altyapısına ayrılan alanların fazlalığı, kentsel ısı adası etkisinin oluşmasında önemli etkenlerdir.14

Bu etkiyi en iyi somutlaştıran kavram, yapıların “albedo” değeri olarak adlandırılan ve yapı yüzeylerine düşen güneş ışınlarının yansıyan ışınlara oranını belirleyen değerdir. Asfalt yüzeyler, sert zeminler, iklimlendirme sistemlerinin dış üniteleri şehirlerde albedo değerinin düşük olmasına, dolayısı ile kentsel alanda ısının yüzeyde tutularak hava sıcaklığının artmasına sebep olmaktadırlar. Isınan hava ise yapılarda soğutma ve iklimlendirme yükünü arttırmaya ve dışarıya daha da fazla sıcak hava verilmesine sebep olmaktadır. Bu ise bir kısır döngüdür ve istatistiksel olarak şehirlerde havanın %15 - %20 ısınmasına sebep olmaktadır.15

Dolayısı ile amaçlanan albedo değerinin yüksek olmasıdır. Bunu sağlamak için soğuk çatıların yapılarda kullanılması öngörülmektedir. Yeşil ve bitki örtüsü ile kaplı çatılar veya açık renkli ve güneş ışınlarını yansıtan çatı malzemeleri, iyi havalandırılmış çatı boşlukları, hem yapıların daha az ısınmasına hem de çevreye daha az yatay ısı yaymalarına yol açmaktadır. Pratik bir örnek vermek gerekirse, 0.06 ısı değeri olan sentetik kauçuk ile 0.71 ısı değeri olan beyaz elastomerik sıvı kaplama karşılaştırıldığında, iki malzeme arasında 15oC derecelik ısı farkı görülmektedir.16

Sanayi Ekolojisi ve Malzeme
Sanayi ekolojisi, yerleşimlerde enerji kullanımı ve malzeme akışının daha sürdürülebilir tutmak için geliştirilmiş bir terimdir. Yapılaşmayı sürdürülebilirlik bakış açısına göre değerlendirmek için çeşitli analizler yapmak mümkündür. Bunu yapmanın birkaç yolu şu şekildedir: Kullanılan malzemelerin hammadde, üretim, nakliye ve montajında tüketilen enerjinin değerlendirilmesi, inşaat sürecinde kullanılan ve atık olacak malzemenin en aza indirgenmesi veya bu malzemenin yeniden kullanılması, bir üretimin atıklarının simbiyotik ilişki içerisinde diğer bir üretim tarafından değerlendirilmesi, herhangi bir ürünün içerdiği enerjinin tüketim veriminin değerlendirilmesi, malzemelerin yaşam döngüsünün bilinmesi, ne kadar süre içinde kullanım dışı kalacağının ve değiştirilmesi gerekli olacağının bilinmesi17, gibi ölçütlerin göz önünde bulundurularak tasarım yapılması yapı ve yerleşimlerin çevre etkilerinin indirgenmesinde etkin olacaktır.

Yeşil Altyapı

Kuşkusuz yükselen bir değer olan çevre ve sürdürülebilirlik etiği yeşil altyapı proje ve uygulamalarının gelişimini hızlandırmıştır.18 Daha verimli enerji kullanımı, yağmur suyu ve sel suyu kontrolü, atık su geri kazanımı, biyolojik iyileştirme, yeşil çatılar, tüm altyapı sistemlerinin yapı ve yerleşim ölçeğinde çevre etkilerini en aza indirgemek için yeniden ele alınmasını ve kavramsallaştırılmasını sağlamıştır. (Resim4)

Yeşil altyapı yaklaşımı gerçekten de farklı düşünmeyi gerektiriyor. Peyzaj mimarı Herbert Dreiseitl’in Berlin Postdamer Platz’da mimar Renzo Piano ile birlikte gerçekleştirdiği ve görünür kıldığı yağmur suyu toplama ve arıtma sistemi sıradışı bir proje. Daimler Chrysler yapılarının

çatılarında oluşturulan yeşil çatı bahçelerinde yağmur suyu toplanarak süzdürülmekte ve daha sonra yeraltındaki su sarnıçlarına yönlendirilerek yapılarda kullanılmaktadır. Sarnıçlar yine toplanan suyun bir kısmını kentsel mekanda yapılan büyük bir laguna’ya aktarmakta, burda üretilen sazlıklar ile suyun biyolojik olarak temizlenmesi sağlanmaktadır. İleri arındırma işlemleri yine bu laguna içindeki mekanik filtrelerle gerçekleştirilmektedir. Bu tasarımın faydaları sadece teknik değil, estetik ve hatta eğiticidir.19 Bu tasarım sayesinde bir yeşil altyapı projesi ve işleyiş sistemi kamuya açık bir alanda sergilenmektedir.

Sonuç

Mimari, kentsel tasarım, şehir planlama ve peyzaj tasarımı, tasarım kriterleri ve süreçleri 21. yüzyılda geride bıraktığımız yüzyıla göre çok farklı olacaktır. Bu farklılıkta en önemli etken küresel gelişme ile kentleşmenin hızlanması ve buna bağlı “küresel ısınma” ile özdeşleştirilen çevre sorunlarının artması; ve fosil yakıtların tükenmesi ile maliyetlerinin artması olacaktır. Tasarım mesleklerinin seyri bu değişimlerden mutlaka etkilenecektir. Bugün tasarımda ipuçlarını gözlemlediğimiz bu süreçler sanatsal, estetik yaklaşım ile bilimsel, ekolojik çerçevenin biraraya getirildiği yeni yapı ve yerleşimlerin tasarlanacağı zamanı işaret etmektedir.l

Referanslar

1Diana Balmori and Gabory Benoit, Land and Natural Development (LAND) Code, Guidelines for Sustainable Land Development, 2007, John Wiley & Sons, inc., New Jersey.
2Ibid.,7 - 3Ibid.,20 - 4Ibid.,29 -
5Ibid.,20. Daniel R. Abdo. “Federal Interagency Stream Restoration Group”tan adaptasyon.
6Reconstructing Urban Landscapes, Mchael Van Valkenburg Associates, Herman Miller Factory, Suburban Sublime by Elisa Rosenberg, Yale University Press, New Haven and London., 2009., pg.93
7Ibid.,97
8Diana Balmori and Gabory Benoit, Land and Natural Development (LAND) Code, Guidelines for Sustainable Land Development, 2007, John Wiley & Sons, inc., New Jersey. Pg.?
9Ibid.,53 - 10Ibid.,49 - 11Ibid.,55 - 12Ibid.,65
13Annual Energy Review 2005, Department of Energy Report Number DOE/EIA-0384 (2005), July2006.
14Michelle Addington, No building is an Island, A look at the Different Scales of Energy, Harvard Design Magazine, Spring/ Summer 2007, No:26, pg. 38-45.
15Ibid.,43
16Urban Canyon Design: Evaluating the Impacts of the Radiative Material Properties and Spatial Configuration on Urban Heat Islands., Dissertation, Naree Phinyawatana, (Harvard University, 2006)
17Diana Balmori and Gabory Benoit, Land and Natural Development (LAND) Code, Guidelines for Sustainable Land Development, 2007, John Wiley & Sons, inc., New Jersey. Pg. 99,100.
18A Word for Landscape Architecture, by John Beardsley, Harvard Design Magazine, Fall 2000, pg58.
19Ibid.,59