Ekoloji

Ekolojinin tanımı Türk Dil Kurumu sözlüğünde, “canlıların hem kendi aralarındaki hem de çevreleriyle olan ilişkilerini tek tek veya birlikte inceleyen bilim dalı” şeklinde geçmektedir.

Ekoloji ile ilgili tanımlamalardan bir kısmı aşağıda verilmiştir (Tönük, 2001):

Ekoloji, “insan ve diğer canlıların birbirleriyle ve çevreleriyle olan ilişkilerini inceleyen bilim dalıdır”.

Ekoloji, “doğa ve insan kaynaklarının rasyonel kullanımı ile ilgilidir”.

Ekoloji, “bir ürünün üretiminden yok oluşuna kadar geçen süreçte çevre sistemlerinin olumsuz etkilenmesini en aza indirgeyecek sistemlerin bilimsel olarak araştırılıp uygulanmasının yollarını arayan bilim dalıdır”.

“Gün ışığı kullanımı, doğal havalandırma ve enerjinin tutumlu kullanımı ekolojik mimarlığın bileşenleridir”.

“Ekolojik binalar çevre sistemlerini maksimum derecede korumayı esas alırken, bina içinde de insanlar için en uygun mikroklimatik ortamı sağlamalıdır”.

Tönük, sürdürülebilirliğin bir bileşeni olan ekolojik mimarlığın ilkeleri olarak aşağıdaki maddeleri sıralamıştır:

• Tasarımda ekolojik ilgi, ekolojik bakış ve yaklaşım ilkeleri

• Çevre sistemlerini korumak, doğa ile uyum içinde tasarlamak ve yaşamak • İnsan ve doğaya saygı

• Kaynakların tutumlu kullanımı

• Planlamanın ve uygulamada kullanılacak malzemelerin geri dönüşümlü olması

• Enerjinin tutumlu kullanılması. Binanın yapım ve kullanım aşamalarında gerekli olan enerjinin akılcı kullanım ile minimize edilmesi

• Güneş, su ve rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımına öncelik verilmesi

• Yeni binaların yanında eski binaları da enerji ve ekolojik ilkeler açısından iyileştirme

• Tasarımların esneklik ve değişkenlik kriterlerine imkan sağlaması • Enerji korunumlu yapı kabuğu

• Yapı kabuğunda güneş kollektörleri

• Gün ışığından maksimum düzeyde faydalanma

• Doğal havalandırmanın mümkün olduğunca ön planda tutulması

• Üretim, uygulama, kullanım ve yok olma aşamalarında doğaya en az zarar veren malzemelerin seçimi

• Dayanıklı ve bakım maliyeti düşük malzemelerin kullanımı • Geri dönüşümlü malzemelerin kullanımı

Tükenmeyen doğal enerji kaynaklarından en önemlileri rüzgar, su ve güneş enerjileridir.

Rüzgar enerjisini mekanik enerjiye çevirerek fayda sağlamak eski çağlardan beri bilinmektedir. Rüzgar enerjisinin ilk kullanımı rüzgar ile çalışan değirmenlerdir.

Rüzgar enerjisi ile çalışan elektrik santralleri de günümüzde geliştirilerek kullanılmaktadır.

Tükenmeyen enerji kaynaklarından biri de su enerjisidir ve bu enerji de rüzgar enerjisi gibi mekanik enerjiye dönüştürülebilmektedir. Havaya kıyasla, suyun yoğunluğunun daha fazla olması nedeniyle, su enerjisi rüzgar enerjisine göre daha avantajlıdır. Akarsular üzerinde kurulan baraj ve santraller elektrik enerjisi üretiminde çok büyük bir öneme sahiptir.

Güneş, dünyanın ana enerji kaynağıdır. Güneşin üzerindeki hidrojenin helyuma dönüşmesi nedeniyle 70.000-80.000 kW/m² ışınsal enerji oluşurken, dünya üzerine gelen miktar 1.35 kW/m²’ dir. Güneş ışınlarının oluşturduğu enerjinin miktarı yörenin iklimsel özelliklerine, deniz seviyesinden yüksekliğine v.b. kriterlere bağlı olarak değişiklik gösterir. Güneş enerjisinin mimarlıkta kullanımı üzerine çeşitli alternatifler söz konusudur. Bunların en önemlileri aşağıda sıralanmıştır (Tönük, 2001):

• Pasif solar sistemler yoluyla güneşten enerji kazanılması (kış bahçeleri, güneyde tasarlanan büyük cam yüzeyler, v.b.)

• Aktif solar sistemler yoluyla güneşten enerji kazanılması (kollektörler) • Fotoelektrik değişim yoluyla elektrik enerjisi kazanılması (PV paneller) Çevre Sorunları ve Ekoloji

Sürdürülebilir mimarlık için çevresel etkilerin göz ardı edilmemesi gerekmektedir. Bu etkiler çeşitlilik göstermektedir. İnsanların yapılar ile ilişkili aktivitelerinden ortaya çıkan ve çevreye salınan emisyonların etkileri olarak şunlar gösterilebilmektedir (Williamson ve diğerleri, 2003, s.86):

• Sera etkisi: Yeryüzünden yansıyan kızıl ötesi ışınımları bloke eden gazlar sebebiyle oluşmaktadır. Sera etkisi, ısı dengesinin değişmesine ve tehlikeli iklimsel değişikliklere sebep olabilmektedir.

• Ozon tabakasının incelmesi: Atmosferdeki ozon tabakası mor ötesi ışınımı (UV ışınları) emmektedir. Fazla miktarda mor ötesi ışınım, bitki, hayvan ve insan yaşamına zarar verme potansiyelindedir; örneğin deri kanserinin oluşumunda bir faktördür. Ozonu tüketen maddeler arasında en iyi bilinenleri kloroflorokarbonlar (CFCs) olarak adlandırılan kimyasallardır ve 1920’lerden beri yapılarda; plastik

köpüklerin üretiminde, buzdolaplarında ve klimalarda, yangın söndürme sistemlerinde ve temizlik için çözücü olarak kullanım alanı bulmaktadır. Bu kimyasallar bir kere atmosfere salındıktan sonra, yaklaşık olarak 20 yıl sonra, güneşin etkisi ile bozularak serbest klor açığa çıkmakta ve ozon tabakasını tahrip etmektedir. 1987 yılında Montreal’de yapılan uluslararası bir protokol, ozona zarar verici kimyasalların kullanımını önlemeyi amaçlamıştır.

• Kirli hava (smog): Yazın, havadaki nitrojen oksit ve karbonhidratın güneş ışığı ile kombinezonu sonucu oluşan kirli havanın insanlar, flora ve fauna için zararlı etkileri bulunmaktadır. Kışın, küçük partiküler maddelerin konsantrasyonu ve sülfür dioksit (SO2) insanlarda solunumla ilgili problemlere sebep olabilmektedir.

• Toksinler: Yapıların üretim ve işletimi sırasında havaya, suya ve toprağa salınan birçok madde, insanlar, hayvanlar, bitkiler ve onları destekleyen ekosistemleri için zehirlidir. İç ortamdaki hava kalitesine bağlı olarak ortaya çıkan hastalıklar artan bir ilgi ile incelenmektedir. Toksinler vücuda nefes alma ve tensel temas yoluyla girebilmektedir. Yapılarda bulunan birçok malzeme havaya kimyasal gazlar salmaktadır. Yapıştırıcılar ve boyalar belirgin uçucu madde kaynaklarıdır. Daha az belirgin olan kaynaklar olarak; işlenmiş ahşaplar, laminatlar, halılar, duvar kaplamaları ve mantar ile küf sporları sayılabilir. Toksinlere maruz kalınması, mukozada ve ciltte tahriş gibi hastalıklara, veya çoğunlukla baş ağrısı, yorgunluk, konsantrasyon güçlüğü gibi daha genel rahatsızlıklara sebep olmaktadır.

• Atık imhası: Birçok ülkede katı atık imhası için elverişli alan eksikliği bulunmaktadır. Atık ürünlerin uygun olmayan şekilde yok edilmesi havanın, toprağın veya su kaynaklarının kirlenmesine neden olabilmektedir.

• Radyoaktivite: Nükleer güç tesislerinde olabilecek kazalar ve radyoaktif atıkların depolama riskleri insanlığın karşı karşıya olduğu en zararlı potansiyel tehditlerdendir.

Ekolojik Tasarım ve Yapım İlkeleri

Çevresel etki ve gelecekteki iklim değişikliği, sürdürülebilir mimarlıkta göz önünde bulundurulması gereken unsurlardandır. Bunun için aşağıda verilmiş olan Tablo 2.1, bu konu ile ilgili özet liste olarak incelenebilir.

Tablo 2.1: Çevresel etki ve iklim değişikliği için bir kontrol listesi (Williamson ve diğerleri, 2003, s.139)

Konu İlgililer Amaçlar ^{Başlıca aktif} _ilgililer

Mimarın mümkün yaklaşımları Ürün için mümkün yaklaşımlar Notlar Çevresel etki- İklim değişikliği Birçok ekosistem, şimdiki ve gelecekteki nesiller • Yaşam dönemi boyunca gerçekleşen sera gaz emisyonları azaltılabilir • Karbon kullanımı azaltılabilir • Olası iklim değişikliği etkileri azaltılabilir Tasarımcılar, müşteriler, kullanıcılar, devlet, müteahhitler, ürün üreticileri • Yaşam dönemi sera gaz analizi yapılabilir • Yapının gelecekteki işletmesi üzerine müşteri ve kullanıcılarla çalışılabilir • Yapının içinde yer aldığı üst sistem, müşteri ile birlikte çalışarak dikkate alınabilir • Müteahhitler ve ürün üreticileri ile birlikte kaynaklar ve süreçler üzerine çalışılabilir • Yapı formu, malzemeler ve kontrol sistemleri ile ısıtma ve soğutma gereksinmeleri azaltılabilir • Yapının işletmesi için sera gazları üretmeyen enerji türleri kullanılabilir • Enerji etkin aygıtlar, su ısıtma, mekan ısıtma ve soğutma sistemleri kullanılabilir • Üretiminde ve taşınmasında sera gazlarının az miktarda oluşmasına imkan veren malzeme ve gereçler kullanılabilir • Yaşam dönemi sera gaz analizi için güvenilir lokal veri bulunması zor olabilir • Enerji kullanan ısıtma ve soğutma sistemlerine olan ihtiyacın azaltılması için birçok strateji geliştirilmiştir: gölgeleme, yönlendirme, yalıtım, tromb duvarları, havalandırma şaftları, jeotermal sistemler, çift kabuklu cepheler, vb. • Gelecekteki iklim değişiklikleri yağmur, rüzgar, sıcaklıklar, vb. üzerinde etkili olabilir

Ekolojik mimarlığın tasarım ilkeleri olarak, Tönük’ün çalışmasında aşağıdakiler maddelenmiştir (Tönük, 2001):

• Yapma çevrenin tasarımında ve kullanımında doğal kaynakların zarar görmesini en az seviyeye indirme

• Mevcut topoğrafyaya uygun, toprak zenginliklerine, suya, havaya, mevcut yeşil dokuya saygılı bir yaklaşım ile binanın konumlandırılması

• Doğa ile uyumlu tasarlama, iklim şartlarına ve topoğrafik özelliklere uyumlu tasarım

• Fonksiyonel mekan gruplarının yataydaki tasarımında sirkülasyon elemanlarını ve sulu hacimleri mümkün olduğu kadar kuzey yönde tasarlamak

• Bina içinde yatay dağılımda olduğu gibi düşey dağılımda da ekolojik ilkeleri göz önüne almak

• Tasarımın esneklik ve değişkenlik kriterlerine imkan sağlaması ve mekanların çok fonksiyonlu olması

• Güneş enerjisini kullanmaya yönelik tasarımlar

• Modern teknolojinin ağırlıklı olarak yer aldığı disiplinlerarası bir tasarım çalışması olan akıllı binaların tasarım ilkelerini geliştirmek

Yapı kabuğu- bina formu ve yapı fiziğine yönelik ilkeler

• Kompakt bina formları

• Isı yalıtımlı dış duvarlar ve camlar • Yapı kabuğunda güneş kollektörleri

• Güney cephelerinde geniş, kuzey cephelerinde ise mümkün olduğu kadar az pencere boşluğu kullanımı. Fonksiyonel mekan gruplarının planda buna uygun olarak planlanması

• Gün ışığından maksimum düzeyde yararlanma

• Doğal havalandırmanın mümkün olduğu kadar ön planda tutulması

• Doğal havalandırma ve aydınlatmanın yeterli olmadığı durumlarda yapay havalandırma ve aydınlatma için çevreye en az zarar veren ileri teknoloji ürünlerinin kullanımı