FARKLI İKLİM BÖLGELERİNDEKİ OFİS BİNALARINDA YEŞİL ÇATILARIN BİNA ISITMA VE SOĞUTMA YÜKLERİNE OLAN ETKİLERİNİN ANALİZİ.

Transkript

1 FARKLI İKLİM BÖLGELERİNDEKİ OFİS BİNALARINDA YEŞİL ÇATILARIN BİNA ISITMA VE SOĞUTMA YÜKLERİNE OLAN ETKİLERİNİN ANALİZİ Mine KINALI YÜKSEK LİSANS TEZİ MİMARLIK GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ EYLÜL 2013 ANKARA

2 Mine KINALI tarafından hazırlanan FARKLI İKLİM BÖLGELERİNDEKİOFİS BİNALARINDA YEŞİL ÇATILARIN BİNA ISITMA VE SOĞUTMA YÜKLERİNE OLAN ETKİLERİNİN ANALİZİ adlı bu tezin Yüksek Lisans tezi olarak uygun olduğunu onaylarım. Öğr. Gör. Dr. İdil AYÇAM Tez Danışmanı, Mimarlık Anabilim Dalı.. Bu çalışma, jürimiz tarafından oy birliği ile Mimarlık Anabilim Dalında Yüksek Lisans tezi olarak kabul edilmiştir. Doç. Dr. Soofia Tahira ELİAS ÖZKAN Mimarlık Anabilim Dalı/ Ortadoğu Teknik Üniversitesi. Öğr. Gör. Dr. İdil AYÇAM Mimarlık Anabilim Dalı/ Gazi Üniversitesi. Doç.Dr. Figen BEYHAN Mimarlık Anabilim Dalı/ Gazi Üniversitesi. Tez Savunma Tarihi: 20/09/2013 Bu tez ile G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yönetim Kurulu Yüksek Lisans derecesini onamıştır. Prof. Dr. Şeref SAĞIROĞLU Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü.

3 TEZ BİLDİRİMİ Tez içindeki bütün bilgilerin etik davranış ve akademik kurallar çerçevesinde elde edilerek sunulduğunu, ayrıca tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu çalışmada bana ait olmayan her türlü ifade ve bilginin kaynağına eksiksiz atıf yapıldığını bildiririm. Mine KINALI

4 iv FARKLI İKLİM BÖLGELERİNDEKİ OFİS BİNALARINDA YEŞİLÇATILARIN BİNA ISITMA VE SOĞUTMA YÜKLERİNE OLANETKİLERİNİN ANALİZİ (Yüksek Lisans Tezi) Mine KINALI GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Eylül 2013 ÖZET Fosil tabanlı enerji kaynaklarının giderek tükendiği günümüz koşullarında dünyada nüfus artışından kaynaklanan yapı gereksinimi ile oluşan çok katlı yapılaşmalar, çevre sorunlarını beraberinde getirmektedir. Enerji kaynaklarının yaklaşık %50 lik kısmının binalar tarafından kullanıldığı gerçeği ise, mimar ve mühendislerin tasarımlarında yapı bileşenlerinin iklimlendirme çözümlerinde pasif sistemler olarak kullanıldığı enerji etkin-ekolojik bina tasarımı kavramını ön plana çıkarmıştır. Böylece doğal yolla sağlanan konfor ile mekanik yüklerin en aza indirilip enerji tasarrufunun hedeflendiği bir platform oluşturulmuştur. Bina performansını etkileyen yapı bileşenlerinden biri olan çatılarda yeşil çatı uygulamaları da bu platformun bileşenlerinden biridir. Bu yüzden bu çalışmada, ofis binalarında teras çatı bileşenlerinde bitkilendirmenin bina ısıtma ve soğutma yüklerine olan etkisini incelemek amaçlanmıştır. Bu analiz için Energy Plus simülasyon motoru ile çalışan Design Builder bina enerji simülasyon programı seçilmiştir.çalışmanın sıcak ve soğuk olarak iki farklı iklim bölgesini tarifleyen illerde, farklı çatı yüzey alanlarına sahip örnekler üzerinde

5 v gerçekleştirilmesi; yeşil çatıların bina enerji performansına etkisini iklim ve çatı yüzey alanı bazında karşılaştırabilmeye olanak sağlayabilecektir. TS825 e uygun olarak seçilen yapı bileşenleri ile oluşturulan ofis binası örneklerine, seyrek yeşil çatı sistemi tanımlanmış ve bu bölgelerin iklim verilerine göre simülasyonlar yapılmıştır. Ayrıca tanımlanan yeşil çatı sisteminin verimliliğini de değerlendirmek için sistem bileşenlerinden olan bitki taşıyıcı katman kalınlığı ve kullanılan bitki yaprak yüzey alanı gibi kriterleri farklılaştırarak da similasyonlar yapılmıştır. Çalışma sonuçlarının yeşil çatıların bina enerji performansına etkisinin sıcak iklimlerde ortalama %4,64, soğuk iklimlerde ise %3.01 oranında olması; çatıların sıcak iklimlerde daha iyi performans sergilediğini göstermiştir. Ayrıca bu performansın çatı yüzey alanı ve yaprak yüzey alanı katsayı ile doğru orantılı olup bitki taşıyıcı katman kalınlığı ile ters orantılı olduğu da görülmüştür. Bilim Kodu : Anahtar Kelimeler : Ofis binaları, enerji performansı, yeşil teras çatılar, Design Builder, bina enerji simülasyonu Sayfa Adedi : 126 Tez Yöneticisi : Öğr. Gör. Dr. İdil AYÇAM

6 vi THE ANALYSIS OF THE COOLING AND HEATING LOAD EFFECT OF THE OFFICE BUILDINGS GREEN ROOFS INDIFFERENT CLIMATES (M.Sc. Thesis) Mine KINALI GAZİ UNIVERSTY GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES September 2013 ABSTRACT In today's global conditions, due to decreasing fossil-based energy sources and population growth, increase in multi-storey buildings caused environmental problems. The %50 of energy sources of the world is being used by the buildings. This fact emphasizes the concept of "ecological-energy efficient building design" which is used by architects and engineers when searching the solutions using the passive systems to design the building that meets the expected energy saving platform provided by natural comfort zone by lowering the mechanical loads as much as possible. By the way the roof of a building is a component of the construction that effects the performance of the building and the green roof application is a part of this platform. The aim of this study is to analyse the heating and cooling effect of the planting on to the roofs of office buildings.for this analysis, Design Builder building energy simulation program is selected which works with Energy Plus simulation engine.this study will be implemented on different size of office buildings in two different climate conditions as hot and cold regions. So this study allows to evaluate and benchmarking the pros and cons of the green roof applications in

7 vii different climate conditions at different size of office buildings. To evaluate the efficiency of the described green roof systems simulations were also done with diffent size plant leaves and different thicknesses of the planting layers. The sparse green roof application has been defined and simulated according to those climate conditions on alternative office buildings which are eligible of TS825 constructions components. To evaluate the efficiency of the described green roof systems, simulations were also done with diffent size of plant leaves and different thicknesses of the planting layers. The energy performance of the green roof systems on buildings is %4.64 in hot climate regions and it is %3.01 in cold climate regions, which shows that green roof systems performs better in hot climate regions. Also, that shows the green roof energy performance is directproportion with the roof surface area and size of the plant leaves and it is inverse-proportion with the thickness of the green roof planting layer. Science Code : Key Words : Office building, energy performance,green terrace roofs, Design Builder, building energy simulation Page Number : 126 Supervisor : Lecturer Dr. Idil AYCAM

8 viii TEŞEKKÜR Tez çalışmalarım boyunca değerli yardım ve katkıları ile beni yönlendiren Gazi Üniversitesi Mimarlık Fakültesi Mimarlık Bölümü, Öğretim Görevlisi, Dr. İdil AYÇAM a teşekkürü borç bilirim. Tezim için değerli zamanını ayıran kıymetli hocalarım Doç Dr. Soofia Tahira ELİAS ÖZKAN ve Doç.Dr. Figen BEYHAN a ayrıca teşekkür ederim. Analiz çalışmalarımda gerekli olan iklim verilerini sunan METEOTEST Meteonorm ve İZOCAM firmalarına vebu süreçte paylaşımları için Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Mimarlık Bölümü, Öğretim Görevlisi, Tolga UZUN açok teşekkür ederim. Ayrıca çalışmada kullandığım Design Builder simülasyon programının tedarikinde ve her türlü teknik destekte yardımcı olan Altensis İnşaat Enerji Sanayi Tic. Lim. Şti ye ve yetkilisi Sn. Serkan EMİN e teşekkür ederim. Çalışma sürecimde analizlerime katdığı yorumlarından dolayı İllinois Üniversitesi Makine Mühendisliği bölümünden Sn. Serdar ÇELİK e, teslim ve onay aşamasındaki yardımlarından dolayı Gazi Orhan a teşekkür ederim.tüm bu süreçte bana sınırsız destek ve anlayış sunan aileme, arkadaşlarıma, İntema Adana Mağaza ekibine ve tez çalışmam boyunca bana iş hayatımda her türlü esnekliği ve desteği sağlayan Sn Bilge Sezer ÖLMEZ e minnettarım.

9 ix İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET... iv ABSTRACT... vi TEŞEKKÜR... viii İÇİNDEKİLER... ix ÇİZELGELERİN LİSTESİ... xii ŞEKİLLERİN LİSTESİ... xv RESİMLERİN LİSTESİ... xvii SİMGELER VE KISALTMALAR... xviii 1. GİRİŞ KURAMSAL TEMELLER VE TANIMLAR Yeşil Çatı Uygulamalarının Bina Enerji Performansına Yönelik Alan Taraması Yeşil Çatıların Sürdürülebilir Mimarlık Açısından Değerlendirilmesi Doğal çevre ve biyolojik çeşitliliğin korunmasına etkisi Kent ısı adalarının etkilerinin azaltılması Bina enerji performansına etkisi Hava sıcaklığına etkisi Havadan savrulan partiküllerin filtre edilmesi Karbondiosit ve oksijenin değişiminin sağlanması Gürültü etkisini azaltması Yağmur suyuna etkisi Elektromanyetik radyasyonu azaltıcı etkisi... 28

10 x Sayfa Sera gazları ile ağır metallere etkisi Yapıyı dış etkenlerden koruma etkisi Çatı yalıtımına etkisi Estetik ve rekreasyon açısından önemi Yarattığı yeni sektör ile iş imkanları sunması Yeşil Çatı Uygulamalarının Olumsuz Yönleri Yeşil Çatıların Oluşumları ve Çeşitleri Yeşil çatıların uygulamasında kullanılan temel katmanlar Yeşil çatı uygulamalarında kullanılan sistem tipleri Yeşil çatı uygulamalarında kullanılan bitkilendirme tipleri Uygulama yöntemlerine göre yeşil çatılar Yeşil çatı sistemlerinin uygulanmış örnekleri MATERYAL VE METOT Amaç Kapsam ve Hedefler Çalışma İçin Bina Oluşumu ve Programa Tanımlanması BULGULAR Yeşil Çatıların Sıcak İklimlerde Bina Isıtma Yüklerine Etkisi Yeşil Çatıların Sıcak İklimlerde Bina Soğutma Yüklerine Etkisi Yeşil Çatıların Sıcak İklimlerde Toplam Bina Yüklerine Etkisi Yeşil Çatıların Soğuk İklimlerde Bina Isıtma Yüklerine Etkisi Yeşil Çatıların Soğuk İklimlerde Bina Soğutma Yüklerine Etkisi Yeşil Çatıların Soğuk İklimlerde Toplam Bina Yüklerine Etkisi Farklı İklimlerdeki Yeşil Çatıların Bina Enerji Yüklerine Etkisi... 96

11 xi Sayfa 5. SONUÇ VE ÖNERİLER KAYNAKLAR 107 EKLER EK-1. Adana ili yere ait bilgiler EK-2. Ankara ili yere ait bilgiler EK-3. Örnek bina aktivite detayı EK-4. Adana ili, standart teras çatılı ve yeşil çatılı örnek bina duvar detayı EK-5. Adana ili, standart teras çatılı ve yeşil çatılı örnek bina döşeme detayı EK-6. Adana ili, standart teras çatılı örnek bina çatı detayı EK-7. Adana ili, 5-10 cm lik bitki taşıyıcılı örnek bina yeşil çatı detayı EK-8. Ankara ili, standart teras çatılı ve yeşil çatılı örnek bina duvar detayı EK-9. Ankara ili, standart teras çatılı ve yeşil çatılı örnek bina döşeme detayı EK-10. Ankara ili, standart teras çatılı örnek bina çatı detayı EK-11. Adana ili, 5-10 cm lik bitki taşıyıcılı örnek bina yeşil çatı detayı EK-12. Sistem çalışma programları EK-13. Sistem çalışma programları EK-14. HVAC detayı ÖZGEÇMİŞ

12 xii Çizelge ÇİZELGELERİN LİSTESİ Sayfa Çizelge 2.1. Yeşil çatı ve geleneksel çatıların karşılaştırılması Çizelge 2.2. Türkiye de seyrek bitkilendirilmiş yeşil çatı sistemlerinde kullanılan bitki türleri Çizelge 2.3. Yeşil çatılarda kullanılan çeşitli bitkiler ve LAI değerleri Çizelge 2.4. Bitki yetiştirme ortam ağırlıkları Çizelge 2.5. Türkiye de çatılarda kullanılan drenaj malzemeleri Çizelge 2.6. Türkiye de yeşil çatı sistemlerinde kullanılan su yalıtım katmanı malzemeleri Çizelge 2.7. Türkiye de yeşil çatı sistemlerinde kullanılan ısı yalıtım katmanı malzemeleri Çizelge 2.8. Türkiye de yeşil çatı sistemlerinde kullanılan buhar kesici katmanı malzemeleri Çizelge 2.9. Genel olarak yeşil çatılarda kullanılan yapı malzemeleri ağırlıkları Çizelge Seyrek ve yoğun yeşil çatıların karşılaştırılması Çizelge 3.1. Örnek bina bileşen detayları Çizelge cm toprak kalınlığı baz alındığında standart ve yeşil çatılı örnek binaların yapı elemanları U değerleri Çizelge cm toprak kalınlığı baz alındığında standart ve yeşil çatılı örnek binaların yapı elemanları U değerleri Çizelge 4.1. Adana ili, yeşil çatı ve standart çatıya ait bina toplam ısıtma yükleri Çizelge 4.2. Adana ili, yeşil çatı ve standart çatı birim alandaki ısıtma yükleri Çizelge 4.3. Adana ili, 10 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı ısıtma yükü performans karşılaştırması... 80

13 xiii Çizelge Sayfa Çizelge 4.4. Adana ili, 5 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı ısıtma yükü performans karşılaştırması Çizelge 4.5. Adana ili, yeşil çatı ve standart çatı bina toplam soğutma yükleri Çizelge 4.6. Adana ili, yeşil çatı ve standart çatı birimalandaki soğutma yükleri Çizelge 4.7. Adana ili, 10 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı soğutma yükü performans karşılaştırması Çizelge 4.8. Adana ili, 5 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı soğutma yükü performans karşılaştırması Çizelge 4.9. Adana ili, 10 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı performans karşılaştırması Çizelge Adana ili, 5 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı performans karşılaştırması Çizelge Ankara ili, yeşil çatı ve standart çatı bina toplam ısıtma yükleri Çizelge Ankara ili, yeşil çatı ve standart çatı birim alandaki ısıtma yükleri Çizelge Ankara ili, 10 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı ısıtma yükü performans karşılaştırması Çizelge Ankara ili, 5 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı ısıtma yükü performans karşılaştırması Çizelge Ankara ili, yeşil çatı ve standart çatı bina toplam soğutma yükleri Çizelge Ankara ili, yeşil çatı ve standart çatı birim alandaki soğutma yükleri... 92

14 xiv Çizelge Sayfa Çizelge Ankara ili, 10 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı soğutma yükü performans karşılaştırması Çizelge Ankara ili, 5 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı soğutma yükü performans karşılaştırması Çizelge Ankara ili, 10 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı performans karşılaştırması Çizelge Ankara ili, 5 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı performans karşılaştırması Çizelge Farklı iklimlerdeki yeşil çatıların toplam bina yüklerine etkisinin yüzde bazında karşılaştırması... 97

15 xv ŞEKİLLERİN LİSTESİ Şekil Sayfa Şekil 1.1. Yüksek lisans tezinin akış şeması... 8 Şekil 2.1. Kentsel ısı adası profili Şekil 2.2. Bitkilendirilmiş ve geleneksel çatı sistemlerinin güneş ışınımlarına karşı davranışlarının karşılaştırılması Şekil 2.3. Kanada Ottowa da bitkilendirilmiş ve geleneksel çatı sistemine sahip iç mekanların enerji talebi karşılaştırılması Şekil 2.4. Geleneksel çatılar ile yeşil çatıların yağmur suyunu şebekeye aktarım miktarlarının karşılaştırılması Şekil 2.5. Bitkilendirilmiş ve geleneksel çatı sistemine sahipçatılarda malzeme sıcaklık dalgalanmalarının karşılaştırılması Şekil 2.6. Çatı oluşum katmanları Şekil 2.7. Yeşil çatı sistemlerinin işleyiş şeması Şekil 2.8. Yeşil çatı sistemlerinin işleyiş şeması Şekil 2.9. Yeşil çatı sistemlerinin işleyiş şeması Şekil Tek kabuklu havalandırmasız çatı oluşumu Şekil Tek kabuklu ters çatı oluşumu Şekil Çift kabuklu havalandırılan çatı oluşumu Şekil Seyrek yeşil çatı oluşum detayı Şekil Seyrek yeşil çatı duvar dibi parapet detayı Şekil Sedum örtüleri ile oluşturulan ekstensif bahçe detayı Şekil Sedum örtüleri Şekil Bioçeşitlilik bitkilendirilmesi detayı Şekil Hidroseeding ile bitkilendirme detayı... 53

16 xvi Şekil Sayfa Şekil Yoğun yeşil çatıların oluşum detayı Şekil Seyrek ve yoğun yeşil çatıların karşılaştırılması Şekil Örtü sistemler Şekil Saksı sistemler Şekil Torba sistemler Şekil Gün ışığı etkileşimi Şekil Kesit Şekil Vaziyet Planı Şekil 3.1. Alan çalışması akış şemas Şekil 3.2. Örnek bina ebatları Şekil 3.3. Simülasyon akış şeması Şekil cm bitki taşıyıcılı katmanla oluşturulan örneklerin, standart çatılara göre enerji etkinliğinin yüzde bazında karşılaştırılması

17 xvii RESİMLERİN LİSTESİ Resim Sayfa Resim 2.1. Kanada Ottowa da bitkilendirilmiş ve geleneksel çatı sistemleri karşılaştırılması için kurulan deney çatıları... 8 Resim 2.2. Seyrek yeşil çatı uygulamaları, Turkcell Ar-Ge Binası Resim 2.3. Seyrek yeşil çatı uygulamalarında kullanılan bitki örnekleri Resim 2.4. Hidroseeding uygulaması Resim 2.5. Louer Binası, Unterensingen, Almanya Resim 2.6. Yoğun yeşil çatı uygulamalarında kullanılan bitki örnekleri Resim 2.7. Kaliforniya Bilim Akademisi müzesi Resim 2.8. A-b uygulama detayları Resim 2.9. Acros Fukuoka Uluslararası Vilayet Merkezi Binası Resim Görünüş Resim Batı Podium parkına tepeden bakış Resim Batı Podium parkı içerden görünüş Resim Nanyang Tenoloji Üniversitesi Resim İç bahçeden görünüş Resim 2.15.Meydan AVM iç bahçeden görünüş... 65

18 xviii SİMGELER VE KISALTMALAR Bu çalışmada kullanılmış simgeler ve kısaltmalar, açıklamaları ile birlikte aşağıda sunulmuştur. Simgeler Açıklamalar CO 2 Karbondioksit Db Desibel Hz Hertz M² Metrekare M 3 NO 2 Sd Metreküp Nitrojendioksit Buhar geçirimsizliği µ Su buharı difüzyondirenç faktörü Kısaltmalar Açıklamalar AB ASHRAE ASTM BRE BREEAM BTK CFD CIBSE ÇED D.B. DIN 4108 Avrupa Birliği The American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers American Society for Testing and Materials Building Research Establishment BRE Environmental Assessment Method Bitki Taşıyıcı Katman Computational Fluid Dynamics The Chartered Institution of Building Services Engineers Çevresel Etki Değerlendirmesi DesignBuilder Programı Alman Isı Yalıtım Normu

19 xix Kısaltmalar Açıklamalar DOE FLL HVAC LEED LAI OSB TS825 TÜBİTAK YDD Department of Energy Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau Heating Ventilating and Air Conditioning Leadership in Energy and Environmental Design Leaf Area Index Oriented Strand Boards TS 825 Binalarda Isı Yalıtımı Kuralları Standardı Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu Yaşam Döngüsü Değerlendirme

20 1 1. GİRİŞ Günümüz kentleşme sürecinde nüfusla doğru orantılı olarak artan bina gereksinimi beraberinde kentlerdeki yeşil alanların azalmasına neden olmaktadır. Yeşil alanlar, kentin yerleştiği doğal çevrenin kent içindeki uzantıları olup, kentte hava kalitesini olumlu yönde etkilerler. Estetik açıdan kente katkıda bulundukları gibi, insan psikolojisinde de olumlu etkiler sağlarlar. Oysa günümüz kentleri giderek etkin yeşil alan ve tabiattan yoksun beton yığınları haline gelmektedir. Az katlı ve bahçeli yapılar yerine çok katlı yapıların yapıldığı, yapıların dışındaki alanların da yol ve otopark gibi alanlara ayrıldığı görülmektedir [1]. Yapı gereksinimi ile oluşan bu durum, yeşil alanların tüketilmesinin yanında enerji kaynaklarının yaklaşık %50 lik kısmının binalar tarafındankullanıldığı gerçeği ile21.yy ın en büyük sorunlarından biri olan doğal enerji kaynaklarının giderek tükendiği ortamda, artık yenilenebilir kaynakların kullanılması şartını doğurmuştur. Böylece enerji tüketiminde büyük rolü olan binaların enerji etkinliğinin sağlanması gerekliliği, mimar ve mühendislerin tasarım evresinden başlayarak düşünmeleri gereken önemli kriterlerden birisi olmuştur. Dünyada yaşanan enerji sıkıntısı, çevre kirliliği ve küresel ısınma sorunları ile birlikte mimarlık alanının en güncel konularından biri olan enerji etkin bina tasarımı ise binadaki yapı bileşenlerinin pasif sistemler olarak iklimlendirmenin çözümünde kullanılmasıdır. Pasif sistemlerde pencere, duvar ve döşeme gibi yapı bileşenleri iklimin ve güneş ışınımının etkisinden korunmak veya yararlanmak üzere birer araç olarak kullanılır. Böylece doğal olarak sağlanan iç konfor ortamı ile mekanik iklimlendirme yükü en aza indirilerek enerji verimliliği elde edilir [2]. Ayrıca yapıyı meydana getiren bütün malzeme, bileşen ve sistemlerin üretiminde; yapının tasarım, üretim, kullanım, işletim ve bakım-onarım aşamalarında; bina elektromekanik sistemlerinin tasarım ve işletilmesinde; bina ömrü tamamlandıktan sonra

21 2 binayı oluşturan elemanların geri dönüşüm sağlayabilmesindeki enerji tüketiminin minimum düzeyde olması hedeflenmektedir [3]. Bu yapılaşma sürecinde rekreasyon alanlarının giderek azalması da enerji etkinliği ve görsel etkileri için tasarımcıları, zeminde yapılaştırdıkları yeşil alanları binaların çatılarında, teraslarındakullanma fikrine yöneltmiştir. Böylece binaların kullanılmayan alanları yeşil çatı uygulamaları ile rekreasyon alanlarına dönüşmeye başlamıştır. Yeşil çatı sistemlerinin kullanımı 1960 lı yıllardan önce görsel amaçlı veya yere özgü mikroklima faktörleri değerlendirilerek yapılmış olsa da 1960 yıllarından sonra,yaşanan küresel ısınma ve enerji krizinin doğurduğu sonuçlara önlem almak için daha da artmıştır. Ekolojik çeşitliliğin korunması, azalan yeşil alanların oluşturduğu altyapı sorunlarına yardımı, kent ısı adası oluşumuna etkisi gibi birçok açıdan enerji etkin bina tasarımında etkili bir faktör olan yeşil çatı uygulamaları sürdürülebilirlik adına diğer ülkelerde de yaygın hale gelmiş ve bu çalışmalar ile ilgili bir takım protokoller ve değerlendirme sistemleri düzenlenmiştir. Çünkü yapıların çevresel etkilerinin objektif ve somut olarak ortaya konmasında yeşil bina değerlendirme sistemleri ve sertifika programlarının önemli rolü vardır. Bu amaçla geliştirilen sistemler, Yaşam Döngüsü Değerlendirme (YDD) yöntemleri ve kriterlere dayalı sertifika programları olmak üzere başlıca iki gruba ayrılarak sektörün çevre üzerindeki yıkıcı etkilerini önlemede önemli adımlar atılmasını sağlamıştır. YDD yöntemleri genellikle yapıların tasarım aşamasında, malzeme ve ürün seçimi, servis sistemi seçeneklerinin değerlendirilmesi gibi amaçlarla kullanılmakta olup, kriterlere dayalı değerlendirme ve sertifika programları ise yapıları daha geniş kapsamlı ve objektif değerlendirmeye tabi tutması, kolay uygulanabilmeleri ve sonuçların kolay anlaşılır olması açısından ön plana çıkmıştır [4]. Yeşil çatının ayrı ayrı bileşenleri için tasarım olanaklarının, geniş bir dizi içinde seçilebilir veya yaratılabilir olması ise bileşen düzeyinde standartlara

22 3 uygun bir yaklaşımdır [2]. Günümüzde bir çok büyük bina geliştirmeprojesinde, ruhsat için ÇED raporları önkoşul olarak gerekirken Avrupa da yeşil çatı teknolojileri için performans değerlendirme sistemleri geliştirilmiştir.geliştirilen bu sistem ve standartları inceleyecek olursak bunlar; ASHRAE:Yapılarda kullanılan ısıtma, soğutma ve havalandırma ekipmanlarına ilişkin standartlar yayımlamaktadır.böylece yeşil çatılarda kullanılan bitkilerin seçilmesi,binalarda kullanılan enerji standartları ile çatılarda olması gereken yalıtım özellikleri gibi bilgileri içermektedir [5]. ASHRAE GREEN GUIDE: Sürdürülebilir binaların tasarım onarım ve işletimi ile ilgili konulara değinmektedir. Binaları tasarım süreçlerinden başlayarak ele alıp; yapım, kullanım ve kullanım sonrası geri dönüşüm süreçleri ve bu süreçlerin bina performansına katkı sağlayabilecek etkilerinden bahsetmektedir. Yeşil bina rehberi özelliğindeki dökümanın beşinci bölümünün mimari tasarım ve planlama esasları kısmında yeşil çatı teknolojilerinin tasarım ve planlamadaki öneminden bahsedilmektedir[6]. ASTM:Yeşil çatı çalışma grubu, sürdürülebilir yeşil çatıları değerlendiren araştırma raporunu yaratan ASTM / E06.71 tarafından Kuzey Amerika da 2001 yılının Ekim ayında kurulmuştur. ASTM standartları formüle eden komite olarak bilinmektedir. ASTM E Standart Rehberi: Yeşil çatı sistemleri tesislerinin ekim, bakım ve montaj için gerekli standartlarını içermektedir [7]. CIBSE:Bilgilendirme serisi yayınlarının 11 incisi ile İngiltere de ağırlıklı olarak yeşil çatıların binalara ve çevreye getireceği avantajlardan bahsetmektedir. Ayrıca yeşil çatıların oluşum yöntemleri, çeşitleri, gibi konulara da değinmiştir. Tasarımcı için temel hususların dışında kullanılacak drenaj sistemi, bitki örtüsü, bitki taşıyıcı katman gibi seçimlerin ülke mevzuat ve planlama stratejilerine uygunluğu için rehber niteliğindedir. Böylece

23 4 İngiltere de yeşil çatıların ekolojik avantajlarını duyurarak yeni inşa edilecek yapılar için bir klavuz sağlamaktadır [8]. FLL:Almanya da yeşil çatı yönergesinin yayınlanması ve gelişiminden sorumludur. Bugün geniş kapsamlı çatı yönergesi sadece FLL tarafından ortaya konmuştur. Yeşil çatıların planlanması, uygulanması ve bakımı için esas belgelerden biridir. FFL yönergesi sadece Almanya daki çatı uygulamalarında değil ayrıca Hollanda, Macaristan, Danimarka, Japonya ve Amerika gibi ülkeler tarafından da uluslararası standartlara sahip yerleşimlerde önemsenmektedir. Yönergenin anahtar kriterleri; Alman yönergelerinin transferinin imkanlarının tartışılmasına açık olması ve farklı bölge ve iklim şartlarında uygulanabilirliğidir. FFL, 25 yıldır yeşil çatı teknolojisi için standartlar üzerinde çalışmaktadır. Yönetmelik tüm yeşil çatı problemlerine çözüm üretmemesine rağmen yeşil çatıların yüksek kalitesi ve güvenli inşaatı için asıl araçtır. Döküman, yeşil çatıların tasarım, inşaat ve bakımını kapsar[7]. KARLSRUHE PERFORMANS DEĞERLENDİRME SİSTEMİ:Karlsruhe kentinde kullanılan bu model, çatı yeşillendirmenin değişik çeşitleriniincelemekte ve onları 5 doğa fonksiyonu; toprak, iklim, flora, fauna ve su dengesine göre değerlendirmektedir[9]. LEED:Bina sakinleri, devlet kurumları, mimarlar, mühendisler ve bina üretiminde yer alan diğer grupların katılımıyla, 1993 de A.B.D de oluşturulan Yeşil Bina Konseyi, bina endüstrisinde sürdürülebilirliğe doğru bir değişimi teşvik etmeyi amaçladı. İlk olarak bir yeşil bina değerlendirme sistemi oluşturan konsey, sürekli geliştirdikleri bu sistemi, 2000 yılı ilkbaharında kamuya tanıttı. Sürekli yaşayan bir döküman olarak üç senede bir yenilenen LEED, ABD de bina endüstrisini, daha sürdürülebilir uygulamalara doğru taşımak için bir geçiş dökümanı olarak görülmektedir.

24 5 Değerlendirme sisteminin amacı, tasarım ve konstrüksiyonda, binanın çevresine veya kullanıcılarına olan olumsuz etkilerini önemli oranda azaltmak veya ortadan kaldırmaktır. Sürdürülebilir konum planlama, su kalitesi ve verimliliği, enerji verimliliği ve yenilenebilir enerji, malzeme ve kaynakların korunması ve iç mekan çeve kalitesi optimizasyonu gibi ana değerlendirme kriterleri baz alınarak puanlama sistemi ile çalışan sistemde yeşil çatıların enerji verimliliği açısından puanlamayı etkilediği görülmektedir[9]. BREEAM: 1990 yılında İngiliz Yapı Araştırma Kurumu (BRE) tarafından ortaya konan Yapı Araştırma Kurumu Çevresel Değerlendirme Metodu BREEAM in ana amacı da, binaların çevreye etkilerini azaltarak sürdürülebilir binalara talebi arttırmak ve binaları yasal standartlar üzerine çekip piyasayı yenilikçi çözümler üretmeye teşvik ederek kurumların sürdürülebilirlik alanında yaptıklarını göstermelerine yardımcı olmaktır [10]. Amerika da ve Avrupa da pek çok ülkede uygulanan bu protokollerde, yeşil çatılar sertifikasyonda puanlamayı yükseltmeleri ve bulundukları çevreye yeniden doğayı kazandırmaları açısından önemlidirler. Bunların yanında bitkilendirilmiş çatı sisteminin iklim değişimi kapsamında sağladığı faydalara rağmen ülkemizde uygulanması sınırlıdır. Diğer bir anlatımla, Türkiye de her yıl yaklaşık olarak uygulanan 1 milyonm 2 çatının yarısında çatı kaplama malzemesi olarak kiremit, geri kalanında ise mineral kaplı bitümlü çatı örtüsü kullanılmaktadır. Yeşil çatı sistemlerinin sınırlı sayıda uygulanmasının nedenlerinden biri de yerel şartlar etkisi altında göstereceği performansın bilinmemesidir [11]. Bu yüzden değerlendirme kriteri olarak enerji etkinliği sağlayan sistemin gerçekten ne kadar verimli yada hangi şartlarda daha etkili olduğu ve bu etkinin sistem maliyeti ile düşünüldüğünde de sürekliliği konuları günümüz bilimsel çalışmaları ile kanıtlanmalıdır. Ülkemizde ise bu alandaki çalışmalar diğer ülkelerde yapılan çalışmalar ile karşılaştırıldığında genelde inceleme ve irdeleme çalışmaları ile yeşil çatılar hakkında bilgi edinilmiş ve yeşil

25 6 çatıların tasarım koşullarının geliştirilmesi üzerinde daha fazla durulmuştur. Yeşil çatıların bina enerji performansına katkıları açıklanmış olsa da bunların etkisini bilimsel olarak kanıtlayan araştırmaların ve deneylerin yetersizliği görülmektedir. Ayrıca bu uygulamalar ile ilgili maliyet çalışmalarının eksikliği ve uygulamaların büyüklüğüne göre maliyeti ile sağladığı yararın tartışılmamış olması da bir eksikliktir. Bu düşünceden yola çıkılarak: Farklı İklim Bölgelerindeki Ofis Binalarında Yeşil Çatıların Bina Isıtma ve Soğutma Yüklerine Olan Etkilerinin Analizi konulu bir tez çalışmasına başlanılmıştır. Toplam 5 bölümden oluşan tez çalışmasının 2. Bölümünde alan taraması yapılarak yeşil çatılar ile ilgili ülkemizde ve farklı ülkelerde yapılan yüksek lisans ve doktora tezleri, bilimsel çalışmalar ve makaleler, bildiriler, standartlar ve yönetmelikler taranarak tez konusunun netleştirilmesi sağlanmıştır. Ayrıca bu sistemlerin sürdürülebilir mimariye katkılarına değinilip çalışmanın temelini oluşturan ana kararların alınmasında etkili olan yeşil çatı sistemlerinin oluşum yöntemleri ve sistem tiplerinden de örnekler ile bahsedilmiştir. Üçüncü Bölümde Türkiye de sıcak ve soğuk olarakbelirlenen iki farklı iklim bölgesinde, beş farklı çatı yüzey alanına sahip ofis binası niteliğindeki örnek bina oluşumunu içeren alan çalışmasından bahsedilmektedir. Bu aşamada çalışmada yararlanılan Energy Plus simülasyon motoru ile çalışan Design Builder bina enerji simülasyonu programı ile çalışma kapsamında örnek binanın oluşumu, boyutları, örnek bina üzerine uygulanması düşünülen standart ve yeşil çatı sistem seçimi, sistem özellikleri ve simülasyon için seçilen iklim bölgelerinden bahsedilmiştir.ayrıca çalışmada yeşil çatı sistem bileşenlerinin de performansa etkisini ölçmek amaçlı yeşil çatıda kullanılan bitki taşıyıcı sistem kalınlığı ve bitki çeşitliliği için yaprak yüzey alanı katsayısı alternatifleri de belirlenmiştir. Bu veriler doğrultusunda farklı çatı yüzey alanlarında ve farklı sistem alternatifleriyle oluşturulan bina örneklerinin farklı iklimlerde bir yıllık simülasyonları gerçekleştirilmiştir.

26 7 Dördüncü Bölümde ise çalışmada elde edilen simülasyon çıktıları doğrultusunda sonuçların öncelikle iklim bölgesine göre sınıflandırılması yapılmıştır. Bu sınıflandırma da kendi içinde bina ısıtma ve bina soğutma yükleri başlıkları altında incelenmiştir. Bu incelemede ise 100, 500, 1000, 3000, 5000 m² gibi beş farklı çatı yüzey alanında ve 5-10 cm lik iki farklı bitki taşıyıcı katman kalınlığındaki yeşil çatı üzerine, yaprak yüzey alanı katsayısı(lai) 1, 3, 5 olan üç farklı bitki çeşitleri kullanılarak yapılan tüm simülasyon sonuçları tablolaştırılarak verilmiştir. Bina ısıtma ve soğutma yükleri ayrı ayrı incelendikten sonra yeşil çatıların toplam bina performansına etkileri ayrıca incelenmiştir. Son olarak da iklim bölgelerine göre ayrı ayrı incelenen sonuçların karşılaştırılması yapılmıştır. Beşinci Bölümde ise sistemin enerji etkinliğine katkısının düzeyi ve hangi iklimlerde daha etkili olduğu tartışılıp, bu düzeyin hangi kriterlere göre ne derecede değiştiğine değinilmiştir. Ayrıca konuya yönelik sonraki aşamalarda gerçekleştirilebilecek çalışmalar da ele alınmıştır. Tez çalışmasında süreci karakterize eden bilimsel araştırma yöntemi olarak, tümden gelim, tümevarım yöntemleri (hipotetik-dedüksiyon) birlikte ele alınmıştır. Tezin akış şeması Şekil 1.1 de verilmektedir.

27 8 Giriş : problemin belirlenmesi,çerçevenin çizilmesi Alan taraması Yeşil çatıların sürdürülebilir mimari açısından değerlendirilmesi Yeşil çatı sistemlerini oluşturan katmanların incelenmesi ve sistemin farklı sınıflandırılma seçeneklerinin incelenmesi Çeşitli ülkelerden yeşil çatı örneklerinin incelenmesi Alan çalışması: araştırmalar ile ortaya konan hipotezin, simülasyon programı aracılığıyla modellenen sistem çıktıları ile kıyaslanması Sonuç Şekil 1.1. Yüksek lisans tezinin akış şeması

28 9 2. KURAMSAL TEMELLER VE TANIMLAR Bu bölümde, yeşil çatılar ile ilgili yayımlanan tezler, kitaplar, e-kitaplar, ulusal ve uluslararası sempozyum bildirileri, makaleler, raporlar, ülkeler arası yürütülen ortak çalışmaların raporları incelenerek çalışma alanı tanımlanmıştır Yeşil Çatı Uygulamarının Bina Enerji Performansına Katkılarına Yönelik Alan Taraması Kavram olarak çatı, barınağın temel unsuru olarak, doğa etkenlerinden korumayı sağlamasının yanında, mekanın tanımlanmasında da önemli bir rol alır. Bir diğer yandan, tipik uzakdoğu pagodaları, Eskimo igloları, Ronchamp Şapeli, Sidney Opera Binası gibi örneklerle çatının bina kimliği ve tasarım konseptindeki etkisi de görülür. Konsept olarak moderniteye kadar coğrafi ve iklimsel etkenler tarafından şekillendirilen çatı, yapım teknikleri ve malzemeye göre çeşitlilikler gösterirken, günümüzde yaygınlaşan enerji etkin binaların enerji etkinliğine katkıda bulunan bir bileşeni olarak da düşünülmektedir [12]. Ülkemizde, iklim değişimine uyum sağlayan enerjietkin bina teknolojilerine ihtiyaç varken uluslararası çalışmalar yeşil çatıların iklim değişimine uyum sağlayan enerji etkin bina teknolojilerinden biri olduğunu ortaya koymuştur [11]. Toronto da yapılan bir çalışma, kent alanının kırsal alanlara göre 2-3 o C daha sıcak olduğunu belirleyip, bir atmosferik model simülasyonu ile binaların çatılarında %50 oranında yeşil çatı sisteminin uygulanması durumunda çatı sisteminin ortalama hava sıcaklığında 1-2 o C azalmasağlayabileceğini savunmuştur [13]. Singapur da DOE-2 enerji simülasyon programı ile yapılan bir simülasyon çalışmasında, beş katlı ticari bir binada yeşil çatı sistemi uygulanmıştır. Sistem olarak çim, çalı ve ağaç gibi 3 farklı seçenekte bitki kullanılıp 2 farklı

29 10 toprak türü denenmiştir. Çalışma sonunda binanın yıllık enerji tüketiminde %0,6-14,5 oranında azalma olduğunu ortaya konulmuştur. Ayrıca bina enerji tüketiminin azaltılmasında en çok çalıların etkili olduğu kanıtlanmış ve toprağınnem içeriğinin de sonucu etkileyebileceğine değinilmiştir [14]. Ottowa ikliminde bir yıl boyunca bitkilendirilmiş çatı ve geleneksel teras çatı sistemlerinde yapılan ölçümler, bitkilendirilmiş çatıdaki bitki taşıyıcı tabakanın, sonbahar-kış mevsimlerinde ısı kayıplarını geleneksel teras çatı sistemine nispeten %26 oranında azalttığını göstermiştir. Böylece ısıtma kaynaklı enerji tüketimini de azalttığı görülmektedir. Bunun yanı sıra, yaz aylarında, bitkilendirilmiş sistemin gölgeleme ve evapotranspirasyon ( bitkinin buharlaşma ve terleme yolu ile atmosfere su buharı vermesi) ile çatı yüzey sıcaklığını azaltması ve bitki taşıyıcı tabakanın ek ısıl direnç sağlaması sonucunda binalarda çatı bünyesinde oluşan ısı kazançlarının azaldığı görülmüştür. Böylece soğutma amaçlı elektrik enerjisi tüketimi ve dolayısıyla CO 2 emisyonunun azaldığı gösterilmiştir. Aynı çalışma, ilkbahar-yaz mevsimlerinde ısı kazançlarını, geleneksel teras çatı sistemine nispeten %95 oranında azalttığını, dolayısıyla soğutma amaçlı elektrik enerjisi tüketimini de azalttığını ortaya koymuştur. Isı kayıp oranının ısı kazanç oranına nispeten düşük olmasının nedeni Ottowa ikliminde bitki taşıyıcı tabakadaki suyun donması, böylece bitki taşıyıcı tabakanın ısıl direncinin etkisinin azalmasıdır. Bu nedenle çalışmada bitkilendirilmiş çatı sisteminin nispeten ılıman ve sıcak iklimlerde daha iyi sonuçlar vereceği de belirtilmiştir [15]. Yunanistan ın Atina kentinde bitkilendirilmiş çatı sisteminin ısıl performansını matematiksel bir model ile ortaya koyan bir çalışmada ise bitkilendirilmiş çatı sisteminin, yüzeyine gelen toplam ışınım şiddetinin %27 sinin yansıtıldığını %60 ının yapraklar tarafından soğrulduğunu ve %13 ünün de toprağa iletildiğini açıklamıştır [11]. Yapılan bu uluslararası çalışmalarda yeşil çatı sistemlerinin farklı iklimlerde ve farklı bina tiplerinde çatı yüzey sıcaklıklarını, soğutma ve ısıtma yüklerini

30 11 azaltarak binanın enerji performansına katkıda bulunduğu görülmektedir. Ayrıca ülkemizde ve yurtdışında hem yeşil çatı uygulamalarının gelişmesini hem de sürdürülebilir mimari ve bileşenleri hakkında bilgilenmemizi sağlayan tezler, makaleler yayımlanmış ve yayımlanmaya da devam etmektedir. Bunlara bakıldığında ise: Lanham J. 'Yeşil Çatıların Soğuk İklim Bölgelerinde Termal Performansı' konulu tez çalışmasında,yeşil çatıların sıcak iklim bölgelerindeki performanslarının bilindiği fakat soğuk iklim bölgesindeki davranışlarının yeterince bilinmediği görüşünü savunmştur. Bu yüzden, Doğu Ontario bölgesinde teras çatılı m² lik ticari bir bina üzerinde geleneksel çatı ile cm kalınlığındaki iki farklı yeşil çatının performansını karşılaştırmştır. Çalışma sonuçlarına göreısıtma yüklerinde %10-24 enerji kazancı sağlandığını ve bu kazancın metrekare başına 0,09 dolar kar sağladığı sonucuna varılmıştır [16]. Jaffal ve arkadaşları tarafından Fransa nın La Rochelle kentinde 96 m² lik bir konut binası üzerinde TRNSYS simülasyon programı kullanılarak yeşil çatıların performansı analiz edilmiştir. Çalışmada amaç yeşil çatıların yüzey sıcaklığı ve iç ortam hava sıcaklığına etkisini ölçmek olmuştur. Çalışma için seyrek yeşil çatı sisteminde sedum bitkisi kullanılmıştır. Ayrıca bitki taşıyıcı katman ise %40 oranda organik %60 oranda ise volkanik karışımdan oluşmuştur. Analizleri olarak 4 farklı yaprak yüzey alanıindeksi (LAI: 5, 3,5, 2, 0,5) ve toplam 7 farklı yalıtım alternatifi (yalıtımsız ve 5, 10,15,20,25,30cm kalınlığındaki yalıtım örtüsü) ile La Rochelle iklim verileri doğrultusunda gerçekleştirmiştir.ayrıca analizler, çalışmanın ikinci aşamasında iklimin performansa etkisini ölçmek amaçlı Atina ve Stockholm da da simüle edilmiştir. Simülasyon sonuçlarına göre yeşil çatıların iç ortam sıcaklığını yazın Atina da 2,6 La Rochelle de 2 ve Stockholm de 1,4 olarak ortalama 2 o Cazalttığını ve bu oranda yaprak yüzey alanı katsayısının artışının olumlu etkisi olduğunu belirtmişlerdir. Ayrıca bu etkinin bina enerji talebini %6 oranda azalttığını da açıklamışlardır[17].

31 12 Spala A. ve arkadaşları Atina'nın kuzeydoğusunda şehirden uzak bir alanda 2 katlı 210 m 2 lik bir ofis binasının çatısına yeşil çatı sistemi uygulayarak bir çalışma yapmışlardır. Çalışmada, bina enerji simülasyon programı TRNYSYS i kullanarak enerji verimliliğini dinamik matematiksel bir model olarak ele almışlardır. Oluşturulan bina yüzey alanının %15 i çift camlı pencerelere sahip olup zemin katta 15, birinci katta 13 kullanıcı baz alınmıştır. Ayrıca binada ısıtma, soğutma ve havalandırma mekanizması da mevcuttur. Çalışmada binanın çatısının yazın soğutma açısından alt katlardan üst katlara giderek artan biçimde, %15 ve 39 oranında, en üst katta ise yaklaşık %58 olarak ortalama %40 a varan performans artışı sağladığı görülmüştür. Isıtma yüklerine etkisine bakıldığında ise bu değer alt katta %2 den %8 lere varırken üst katta bu değer yaz aylarında %5 lerde olup kış aylarına bu değer %17 lerdedir [18]. Yine Atina'da NiachouA. ve arkadaşları, yeşil çatıların enerji performansınıanaliz etmişlerdir. Analiz çalışması iki aşamalı olup çalışma ile hem deneysel hemde matematiksel bir yaklaşımla yeşil çatıların performansı ölçülmüştür. Deneysel çalışmada, Loutraki de bir otel alanındaki yalıtımlı ve yalıtımsız binalara uygulanan yeşil çatıların yüzey sıcaklıklarının, 30 Haziran tarihinde başlayıp 17 Ağustos tarihine kadar otuzar dakika ara ile tam 2000 kez ısıya duyarlı termometrelerle ölçülerek yapılmıştır. Ölçümlere göre yalıtımlı yeşil çatının yüzey sıcaklığı o C olarak ölçülmüştür. Ölçüm farkı ise çatıda kullanılan bitki türlerinden kaynaklı olup en düşük sıcaklık o C ile koyu yeşil bitkilerin olduğu alanda iken en yüksek sıcaklık kırmızı renkli bitkilerin olduğu yüzeyde o C çıkmıştır. Normal sıcaklığın o C olduğu düşünülünce yalıtımlı çatılara yeşil çatı uygulamasının etkisinin çok olmadığı görülmüştür. Diğer bir taraftan yalıtım yapılmamış alandaki sıcaklık ölçümleri o C iken yeşil çatı uygulamasından sonra ölçümlerin o C olması yalıtımsız alanlarda performansın daha etkili olduğunu kanıtlamıştır. Matematiksel bir metod olan diğer çalışma ise ofis binası niteliğindeki bir binanın TRNSYS ile farklı çatı oluşum sistemleri ve farklı bina senaryoları ile simülasyon çalışmasıdır. Gece havalandırması olan ve olmayan senaryolara

32 13 göre simülasyonlar yapılmıştır. Gece havalandırmasız ana senaryoya göre çok iyi yalıtılmış binaların ısıtma yüklerinde %9 oranında enerji kazancı olurken yalıtımsız yüzeylerde bu oran %45 leri bulmuştur. Soğutma yüklerine bakıldığında ise yalıtımsız binalarda %45 enerji kazancı olurken yalıtımlı binalarda bu oranın pek bir etkisi olmadığı görülmüştür. Toplam bina yüklerinin enerji performansına bakıldığında yalıtımsız binalarda enerji etkinliği %37-48 iken orta derecede yalıtılmış binalarda bu oran %4-7 olarak değişirken iyi yalıtılmış binalarda ise max. %2 oranındadır [19]. Clark (2008) Yeşil Çatılar ile Enerji Emisyonunu Azaltma konulu tez çalışmasında ise 2005 ile 2030 yılları arasında dünya nüfusunun 3.2 milyardan 4.9 milyara çıkacağını bu bağlamda enerji ihtiyacının artıp 2024 yılında Amerika ve Çin in kömürle çalışan elektrik santralleri yüzünden sadece Çin'in karbondioksit emisyonunun %40 ını yaratacağına değinmiştir. Yeşil çatıların konvansiyonel çatılara göre maliyet analizini yapıp yeşil çatıların %39 fazla maliyetle yapılmasına karşın sadece 40 yıl sonunda net değer olarak yeşil çatıların %20-23 oranında performansa katkısının olduğunu açıklamıştır. Ayrıca 2000 m 2 lik bir yeşil çatı alanının sağlık açısından NO 2 gazlarının oluşturacağı etkiyi senede dolar azalttığı anlaşılmıştır [20]. Yick Ting Au (2003) Kentsel Yeşil Çatılar İçin Planlama Aracı konulu çalışmasında yeşil çatıların oluşumu, çeşitleri ve yararlarına değinmiştir. Yeşil çatıların yağmur sularına olan etkisini ve enerji faydalarını ortaya çıkarmak için konut, ticari ve endüstriyel olmak üzere 3 değişik bina senaryosu geliştirmiştir. Toronto da 241 m² lik bir alanda seyrek yeşil çatı için iki farklı bitki taşıyıcı katman karışımları(garland-soprema) kullanarak bu karışımlarla oluşturulmuş çatının belirli senaryolarda yağmur suyunu drene etmedeki etkilerini ölçmek amaçlanmıştır. Çalışma sonucuna göre bitki taşıyıcı katman derinliği yağmur suyuna katkısının konut binası senaryosunda %1,7-2,5 iken ticari ve endüstriyel bina senaryolarında %3,5 lere çıktığı görülmüştür. Ayrıca düzgün bir toprak karışımı ve bitki türünün yeşil çatı planlamasında hem

33 14 ekonomik açıdan hemde performans açısından da çokönemli olduğunu belirtmiştir [21]. Bliss (2004) Pittsburgh da Yeşil Çatı Kullanımı ile Yağmur Suyu Tahliyesi ve Su Kalitesinin Arttırılması konuluçalışmasında Pittsburgh daki yağmursularının oluşturduğu altyapı sorunlarına değinip bir ticari binanın m 2 lik sedum ağırlıklı 13 cm kalınlığındaki yeşil çatısı ile m 2 lik süpermarket bölümünün geleneksel çatı sisteminin yağmur suyu, toprak nemi ve yüzeysel akış parametrelerini belirlemek için ölçümler yapmıştır. Bu ölçümlerde bitki taşıyıcı katman ve bitkiler tarafından yağmur suyunun emlilerek, kanalizasyona ulaşan suyun %5-70 oranında azaltıldığının yanında akış hızının kontrolünün de sağladığı sonucuna varmıştır [22]. Ayrıca Getter ve arkadaşları Michigan Üniversitesi kampüsü içinde bulunan bir alanda çatı eğiminin yağmur suyu tutma kapasitesine etkisini ölçmek için bir çalışma yapmışlardır. Çalışmada %2,%7,%15 ve %25 olan 4 farklı eğimde 12 tane seyrek yeşil çatı alanı analiz edilmiştir. 94 günlük süreçte toplam 62 kere meydana gelen yağışlar; hafif (<2 mm), orta (2-10 mm) ve şiddetli (>10 mm)olarak kategorize edilip, araştırma sonuçları ortalama yağmur tutma kapasitesinin % 80,8 olduğunugöstermiştir. En düşük su tutma kapasitesi %76,4 oranı ile %25 eğimli sistemken en iyi sonuç %85,6 ile en düşük eğim olan %2 eğimli çatının performansıdır. Çalışma, eğim arttıkça yağmur suyu tutma oranının azaldığını göstermiştir.ayrıca tüm eğimlerdeki sistemler suyu geleneksel sistemlere göre daha uzun süre muhafaza edip, sağlıklı bir akış meydana getirmişlerdir. Sonuçların Amerika Birleşik Devletleri nin batı ve orta kesimine benzer iklim özellikleri gösterdiği alanlar için gözlendiği çalışma eğer 21 km 2 alandaki 1,1 km 2 çatı alanına sahip Michigan Üniversitesi ndeki %80,2 lik yağmur suyu tutma özelliğindeki yeşil çatı ile oluşturulsaydı yıllarında m 3 ( galon) suyun toplanması söz konusu olacaktı [23].

34 15 Yeşil çatıların enerji etkinliğine etkilerini anlatan çalışmaların dışında bu etkinliğin ileriye dönük bir standart haline gelmesi için de çalışmalar yapılmıştır. Simmons. M. nin'kingston ve Halifax Şehirlerinde Yeşil Çatı Teknolojisinin Uygulamalarında Belediyelerin Rolünün Araştırılması' konulu tezi de bunlardan biridir. Çalışma ile yeşil çatı teknolojisinin Kanada da kentsel bir standart olması anlayışının gelişmesi için belediyelerin planlama stratejilerinin değişimine ihtiyaç duyulduğu savunulmuştur. Kanada da yeşil çatı teknolojisinin daha geniş kullanımının teşviki için belediyelerin ihtiyaç duyduğu planlama araçlarının neler olduğu araştırılmış, çevresel kriz ortamında teşvik amaçlı planlama araçlarının olması gerektiğine de değinilmiştir [24]. Ülkemizde yapılan çalışmalara bakıldığında ise : Uçurum (2007) 'Sürdürülebilirlikte Ekolojik Çatının İncelenmesi' konulu tezinde sürdürülebilirlik kavramını ele alarak, ekolojik dengede çatı sisteminin yeri, ekolojik çatı sistemleri(bahçe çatı, havuz çatı, fotovoltaik sistemlerin kullanıldığı çatı sistemleri) ve çatıda kullanılan kaplama ürünlerinin tüm süreçlerdeki ekolojik niteliklerine değinmiştir. Sonuç olarak da uygulama örnekleriyle ekolojik çatı kavramı görselleştirilerek tanımlanmıştır [25]. Tokaç (2009) 'Bitkilendirilmiş Çatı Sistemleri İçin Tasarım Seçeneklerinin Geliştirilmesi' konulu tezinde bitkilendirilmiş çatı sistemlerinin, küresel ısınma ve iklim değişimi kapsamında geliştirilen geleceğe yönelik iklim senaryolarına karşı etkin bir önlem olarak kullanılabileceğini öngörmüştür.ülkemizde yeşil çatı çalışmalarını sürdürebilecek yeterli bilimsel bilgiye sahip olunmadığını savunarak kullanıcı konfor koşullarını ve yapı sağlığını koruyan yerli paket bitkilendirilmiş çatı sistem tasarım seçenekleri geliştirilmiştir. Geliştirilen tasarım seçeneklerini nitel performans kriterlerine bağlı olarak ön değerlendirmeden geçirilerek, daha sonra yapılacak bilimsel performans değerlendirme çalışmalarına girdi sağlamıştır [26].

35 16 Ekşi (2006)'Çatı ve Teras Bahçelerinde Kullanılan Konstrüksiyon Elemanları ve Yeni Yaklaşımlar' adlı tezindeise çatı bahçesi fikrinin ABD de oldukça ilerlemiş olduğunu ülkemizde ise yeni gelişmekte olan bir kavram olduğunu savunarak bu kavramı irdelemek istemiştir. Bu yüzden çalışmasında yurtdışı ve Türkiye deki yeşil çatı örnekleri doğrultusunda yeşil çatılar hakkında bilgilendirme yapılmış ve çatı bahçelerinin tasarımının değişkenli bir yapıda olması nedeniyle, bu alanlardakullanılacak yapı materyalleri ve oluşabilecek sorunlar konusunda çeşitli çözümönerileri ortaya konmuştur [27]. Köylü (1997) Roof Gardening in Cities: Suggestions for Ankara tezinde iseçatı bahçelerinin kentsel yerleşimlere katkısı ve teknik yönleri üzerinde durmakta ve insanların çatı bahçeciliğine eğilimini öğrenmek için, Ankara da yaşayan halkın anket ile fikrini almıştır. Böylece tezde anket sonuçları gözönünde bulundurularak Ankara kenti için öneriler sunulmuştur [28]. Erbaş (2011) Enerji Etkin Yapı Tasarımının Etkili Elemanlarından Olan Yeşil Çatıların Dünya ve Ülkemiz Örnekleri Üzerinden Bir İncelenmesi konulu tez çalışmasında ise sürdürülebilirlikve ekolojik kavramlarından bahsetmiştir. Bu kavramlardan biri olan yeşil çatıyı ekolojik bağlamda detaylı olarak incelemiş ve sürdürülebilir mimari ve yeşil çatıların bilinirliği ölçmek istemiştir. Ölçüm çalışmasını ise Karadeniz Teknik Üniversitesi nde bulunan mimarlık, iç mimarlık ve peyzaj mimarlığı öğrencileri ve akademik personeline bir anket çalışması yaparak gerçekleştirmiştir. Böylece bu konuda dikkat çekmek istemiştir. Anket sonuçları ise düz çatı ve bitkilendirilmiş çatıları algılama açısından anlamlı bir farklılaşma bulunmadığını göstermiştir [29]. Bunların dışında Göçer, Altun, ve Türkeri (2011) Bitkilendirilmiş Çatı Sistemi Performansının Deneysel Değerlendirilmesi adlı bildirilerinde, ana amacı çevreyle uyumlu bitkilendirilmiş çatı sistemleri geliştirmek olan TÜBİTAK araştırma projelerinden bahsetmişlerdir. Çalışmada amaç, İstanbul Teknik Üniversitesi Ayazağı Kampüsü eski rektörlük binası çatısı üzerinde belirlenmiş mevcut çatı sisteminin bitkilendirilmiş bir çatı sistemi ile

36 17 iyileştirilmesi sonucunda oluşan sistem ile mevcut çatı sisteminin performanslarını, alanda ölçüm yöntemi ile ortaya koyarak söz konusu performansları karşılaştırmalı olarak değerlendirmektir. 739 m² lik teras çatılı alanda 60 m² lik bir alana inşa edilmiştir. Çalışmada bir yıl boyunca her gün için bitkilendirilmiş çatı sistemi ile referans çatı sisteminin yüzey sıcaklıkları, dış hava sıcaklık ölçüm değerleri ortaya konularak sistemlerin kent ısı adasına etkileri de tartışılacaktır[11]. Ayrıca bitkilendirilmiş çatının sıcaklık profili ölçüm verilerinden yararlanılarak bu verilerden U (w/m 2 ) değerleri ile ısı akışı hesaplanarak sistemin enerji etkinliğinin belirlenmesi de çalışmanın amaçlarındandır. Yapılan ilk ölçüm sonuçlarına göre ilkbahar mevsiminde yüzeyi henüz bitki ile tam örtülmemiş bitkilendirilmiş çatı ile mevcut çatının güneş ışınım yansıtma oranının yaklaşık aynı olduğu ayrıca gündüz ve öğle saatlerinde bitkilendirilmiş çatı yüzey sıcaklığını mevcut çatı yüzey sıcaklığından daha düşük olduğu belirtilmiştir [11]. Yapılan çalışmalar incelendiğinde yurtdışında yeşil çatıların bina enerji performansıve sürdürülebilirlik adına farklı başlıklar altında değerlendirildiği görülmektedir. Böylece yeşil çatıların bina enerji etkinliğindeki payının; hava sıcaklığındaki etkisi, enerji tasarrufuna etkisi, karbon salınımına etkisi, yağmur suyuna etkisi gibi farklı kriterlerde olduğu ve bu katkının da farklı değerlerde olduğu görülmüştür. Bu çalışmalarda aynı kriterlere özgü sonuçların farklılığı ise çalışmaların yapıldığı bina ve iklim koşullarının farklı olması, bina bileşenlerinde ısı yalıtımı uygulamasının kullanılıp kullanılmaması ve kullanıldığındaki sistem farkları, binanın havalandırma türü, kullanılan sistem bileşenleri, mekanik sistemler ve metod değişkenliğinden kaynaklanmaktadır. Bunların yanında özellikle Türkiye de yeşil çatıların bina enerji performansına etkisini ele alan çalışmaların eksikliği ise ortadadır. Yapılan çalışmaların özellikle yeşil çatıları tanıtma, çatıların yararlarından bahsetme,

37 18 bilinirliğini sağlama veya ölçme tarzında olduğu ülkemizdeki yeşil çatı uygulamalarının bina enerji etkinliğine katkısının henüz tam olarak bilinmediğini göstermektedir. Bu yüzden bu tez çalışması ile yeşil çatıların bina enerji yüklerine olan etkilerini standart çatılara göre karşılaştırılacaktır. Sonuçların ilk tasarım aşamasından, bina enerji kullanımı iyileştimesine kadar olan süreçte yol gösterici olması hedeflenmiştir Yeşil Çatıların Sürdürülebilir Mimari Açısından Değerlendirilmesi Çevre sorunları geniş bir alana yayılır,doğa ve onun habitatlarına karşı sorumluluk; sağlık, enerji korunumu teknik çözümlerini, taşıma için ihtiyacın azalmasını ve yenilenebilir kaynakların kullanılmasını içerir.yerleşimlerde sıklıkla görülen, asfalt ve betonla kaplanmış yüzeyler, suyun toprağa yeterince süzülmesine izin vermezler. Karanlık çatı üstleri ve kaldırımlar, gün içinde güneşten gelen enerjiyi yutar, depolar ve gece de yansıtır. Sonuçlar, su kaynaklarının azalması, kentsel kırsal alanlar arasında sıcaklık farklılıkları, ısı adaları etkisi, bozulmuş toprak, hava koşulları değişimi ve kentte yeşil alan kaybıdır. Burada yerleşimler, hatta global çevre üzerinde pozitif etkiler, yeşil çatılar sayesinde yaratılabilir. Çatıların: - Doğal çevrenin ve biyolojik çeşitliliğin korunması - Kent ısı adalarının etkilerinin azaltılması - Binanın enerji performansını arttırması - Hava sıcaklığını dengelemesi - Havadan savrulan partiküllerin filtre edilmesi (toz tutuculuğu) - Karbondioksit ve oksijenin karşılıklı değişimini sağlaması - Gürültü etkisini azaltması - Yağmur suyuna etkisi - Elektromanyetik radyasyonu azaltıcı etkisi - Çatı yalıtımının ömrünü uzatması - Estetik ve rekreasyon açısından önemi

38 19 - Yarattığı yeni sektör ile iş imkanları sunmasıgibi etkileri büyük ölçüde bu problemlerin çözümünü sağlayabilir [1]. Çizelge 2.1. Yeşil çatı ve geleneksel çatıların karşılaştırılması [17] TASARIMDA ÇATI SEÇİMİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER KONU YEŞİL ÇATI GELENEKSEL ÇATI Yağmur suyuna etkisi Suyu depolaması açısından: Suyu tutması açısından: Hava kalitesine etkisi Kentsel ısı adası oluşumuna etkisi Enerji tasarrufuna etkisi Bitki yetiştirebilme etkisi Yeşil alan oluşturabilme etkisi Drenaj bedeline etkisi Habitat sağlayabilme etkisi İç ortam kalitesine etkisi Bina maliyetine etkisi Yağışlı mevsimlerde %10-35, yağışsız mevsimlerde ise % performans artışı sağlar Bütün sel ve fırtınalarda suyu bünyesinde tutarak suyun akım şiddetinde azalma sağlar Tozları tutarak ve havadaki karbondioksiti kullanarak havayı temizler. Sıcaklık artışına engel olur. Binaların yalıtımına yardımcı olarak enerji performansına katkıda bulunur. Uygun koşullar sağlandığında bitki ve besin maddeleri yetiştimeye olanak sağlar Binanın yapımı ile kaybolan yeşil alan miktarını telafi eder. Bünyesinde suyu tutma ve depolama özelliği sayesinde drenaj maliyetinde %35 e yakın avantaj sağlar. Böcekler ve kuşlar için yaşama alanı yaratır. Sesi absorbe edip, yansımaları azaltarak konfor koşullarını arttırır ayrıca estetik ve rekreasyon sunar. İlk uygulamada, değişken olmakla beraber, her m 2 icin 5$ ile 12$ arası, dönüşüm alanlarında ise 7-20$ arası maliyet gerektirir. Etkisi yok Etkisi yok Etkisi yok Sıcaklık artışına katkıda bulunur. Etkisi yok Etkisi yok Etkisi yok Etkisi yok Etkisi yok Etkisi yok İlk uygulamada, değişken olmakla beraber, yaklaşık maliyeti m 2 de 2$-10$ arası, dönüşüm alanlarında ise m 2 başına 4$-14$ arası maliyet gerektirir. Yapı ömrüne etkisi Binayı direkt güneş ve ısıdan koruyan yalıtım malzemesinin, 36 yıldan fazla dayanmasını sağlar. Az derecede koruma ve bakım istemekle beraber, genelde 20 yıldan az dayanmaktadır.

39 Doğal çevre ve biyolojik çeşitliliğin korunmasına etkisi Yeşil çatılar, tasarımlarımızda doğayla bağlantı sağlar. Tasarlanan bina, ister şehrin içinde isterse daha doğal bir konumda olsun, doğayla bağlantılı tasarlanmış çevreyi tekrar hayata getirir. Bitki örtüsü doğal yaşam habitatlarını, besin maddelerini, toprağı barındırır. Görsel estetik temin eder. Akustik ve görsel mahremiyeti sağlar. Birincil dereceden gölge verir ve bazı durumlarda besin üretimi veya diğer sürdürülebilir ürünler temin etme fırsatı verir. Çevre bilinçli tasarımın temel amacı, yerel bitki örtüsünü korumak ve restore etmektir. Yeşil çatıların kullanılmasıyla, doğal çevrenin arttırılması sağlanmış olur. İnsanların çatılarında da olsa bahçeye sahip olmaları, onlarda ister istemez bir doğa bilinci oluşmasını sağlar [1].Yeşil çatılar sayesinde, kabuk veya örtü işlevi dışında kullanılmayan çatıların etkin kullanılması söz konusudur. Yeşil çatılar ayrıca üzerlerinde barındırdıkları yaşam alanları ile yeni habitataların oluşumuna imkan vermektedir. İsviçre`nin Basel kentinde yapılmış olan bir çalışmabitkilendirilmiş çatı sistemlerinin kuşve böcekler için yaşam ve gelişim alanısağladığını kanıtlar niteliktedir. Onyedi adet bitkilendirilmiş çatı sistemi üzerinde 3 yılboyunca yapılan incelemede; 78 örümcek ve 254 böcek türünün bitkilendirmesonrası bitkilendirilen ortamda yaşamaya başladığı görülmüştür [30] Kent ısı adalarının etkilerinin azaltılması Kentlerde yaşayan nüfusun hızla artması sonucu metropolitan alanlardaki arazi örtüsünde belirgin değişiklikler olmaktadır. Kent içindeki ve çevresindeki doğal peyzajlar taş ve beton yüzeylerle yer değiştirmekte, kırsal saçak olarak tanımlanabilecek doğal peyzaj elemanları kent merkezinden gittikçe daha uzağa itilmektedir. Kentleşme ve sanayileşme atmosferdeki ısı ve su döngüsünü etkilemekte ve kent iklimini kırsal alandan farklılaştırarak, yerel antropojenik iklim değişikliğinin en iyi bilinen formlarından olan kent ısı adası

40 21 etkisini meydana getirmektedir [31]. İlk kez 1820 de Londra kenti için Luke Howard tarafından tanımlanan kent ısı adaları, gün boyunca güneşten gelen ısının beton, taş ve asfalt yüzeyler tarafından tutulup gece de serbest bırakılarak sıcak havayı ve kirleticileri tutan bir sis kubbesi oluşumuna yol açan istenmeyen bir durumdur [1]. Şekil 2.1. Kentsel Isı Adası Profili [32] İstanbul da 1995 yılında yapılan belirli meteroloji istasyonlarının son 50 sene içerisindeki hava ve yüzey sıcaklıklarını ölçerek inceledikleri bir çalışmada, sıcaklıklar karşılaştırıldığında kırsal alandan kentsel alana doğru sıcaklık artışı olduğu ve bu artışın yaz aylarında daha da arttığı ıspatlanmıştır. Kanada da da 2005 yılında yapılan bir ölçüm çalışması ile Toronto daki kentsel alanlardaki yüzey ve hava sıcaklıklarının, kırsal alanlara göre yaz aylarında 2-3 o Cdaha fazla olduğu, Berlin deki ölçümlerde ise Berlin in onu çevreleyen kırsal alanlara göre yaz mevsiminde akşam saatlerinde 4-5 o C daha fazla hava sıcaklığına sahip olduğu gözlemlenmiştir [32]. Yeşil çatılar, kentsel alanlarda zarar gören bitki örtüsünün yerinialarak, hava ve yüzey sıcaklığının artmasını engeller. Bitkilerin evapotranspirasyon vegölgeleme; bitki taşıyıcı katmanın ise ısı depolama özellikleri sayesinde,

41 22 sıcaklıkartışı dengelenir. Evapotranspirasyon: Bitkininbuharlaşma ve terleme yolu ile atmosfere su buharı vermesi anlamına gelir. Bitki yapraklarında ve bitki taşıyıcı katman bünyesinde bulunan suyun buharlaşması içingerekli olan ısı miktarı, güneşten yüzeylere doğrudan ya da dolaylı olarak gelenkızılötesi ışınlardan karşılanır. Bu sayede bu ışınların yüzey sıcaklığını arttırmasıengellenir [33]. Bitkilerin sağladığı evapotranspirasyon ve gölgeleme etkisi haricinde bitki taşıyıcıkatmanın boşluklu yapısına göre ısı depolama kapasitesi de çatı yüzey sıcaklığınınazaltılmasında etkilidir.güneş ışınım yansıtıcılığı düşük çatı kaplama malzemeleri ile kaplı geleneksel birçatı yüzeyine gelen güneş ışınımı, yüzey tarafından yüksek oranda emilir. Emilengüneş ışınımı dış ortam sıcaklığının yüzey sıcaklığından daha fazla olduğudurumda, çatı yüzey sıcaklığının dış ortam sıcaklığından daha üst seviyeye çıkmasınave malzeme bünyesinde ısı akımı meydana gelmesine neden olur. İç yüzeyeulaşabilen ısı enerjisi, kondüksiyon ve konveksiyonla iç mekana iletilir ve iç ortamsıcaklıklarının artmasına neden olur. Bitkilendirilmiş çatı sisteminde ise; bitkitaşıyıcı katmanda depolanan ısı, hem iç ortama aktarılan ısı miktarının azalmasınısağlar hem de bitki ve bitki taşıyıcı katmanda bulunan nemin evapotranspirasyonyöntemi ile buharlaşmasını sağlayarak yüzey sıcaklığının düşmesine katkı sağlar [25]. Şekil 2.2. Bitkilendirilmiş ve geleneksel çatı sistemlerinin güneş ışınımlarına karşı davranışlarının karşılaştırılması [26]

42 Bina enerji performansını arttırması Türkiye İklim Değişikliği Birinci Ulusal Bildirim Raporu nda belirtildiği üzere;geleceğe yönelik Türkiye iklim değişikliği senaryolarına göre, yılları arasında ülkemizde yaz mevsiminde soğutma enerjisi, kış mevsiminde ise ısıtma enerjisi ihtiyacı artacaktır. Yeşil çatı sistemleri, kent ısı adasınınazaltılması başlığında (bkz ) belirtildigi gibi, yüzey sıcaklıklarının azalmasına, evapotranspirasyon ve gölgeleme etkileri ile katkı sağlamaktadır. Bu sistemler; bitki taşıyıcı katmanın gösterdiği ısı depolama özelliği ile yaz aylarında yüzeyde bitki katmanı sayesinde azalmış olan ısıl yükü iç ortama daha az geçirerek; kış aylarında ise ısı miktarının iç ortamdan dış ortama akışını engelleyerek, soğutma ve ısıtma enerjilerinde tasarruf edilmesini sağlar. Kanada da yapılan bir çalışmada, 72 m 2 lik bir çatı alanı oluşturulmuştur. Bu alan;eşit iki parçaya bölünerek, yarısı seyrek bitkilendirilmiş çatı sistemi, diğer yarısı damodifiye bitümlü su yalıtım malzemesi kullanılarak geleneksel çatı sisteminedönüştürülmüştür. Bu iki sistemde yapılan ölçümler sonucunda; heriki çatı yüzeyindeki ve bünyesindeki sıcaklık miktarları, dış ortamdan iç ortama ısıakış düzeyleri, yansıtıcılık özellikleri, ve atık su uzaklaştırma miktarları ölçülmüstür.tüm bu ölçümlerde kullanılan iklimsel veriler, oluşturulan çatı sistemlerine 50 metreuzaklıktaki meteoroloji istasyonundan sağlanmıştır. Ölçümler 2000 ve 2002 yılları arasında iki sene boyunca yapılmıştır. Resim 2.1. Kanada Ottawa da bitkilendirilmiş ve geleneksel çatı sistemleri karşılaştırması için kurulan deney çatıları [26]

43 24 Bu ölçümlerden elde edilen sonuçlara göre; bu çatı sistemlerinin altında yer alan içortamın iklimlendirilmesi için gerekli olan ortalama günlük enerji ihtiyacı; referansçatıda; 6,0/7,5 kwh/gün olarak belirlenmiştir. Bitkilendirilmiş çatıda ise bu ihtiyaç 1,5 kwh/gün olarak ölçüldüğünden dolayı %75 oranında bir enerji tasarrufusağlandığı söylenebilir [26]. Şekil 2.3. deki grafikte de görüldüğü üzere yeşil çatıların yaz aylarındaki enerji ihtiyaçlarının geleneksel çatıların enerji ihtiyaçlarına oranı kış aylarınkine göre daha yüksektir. Kısacası yaz aylarındaki enerji etkinliği kış aylarından yüksektir. Şekil 2.3. Kanada Ottawa da bitkilendirilmiş ve geleneksel çatı sistemine sahip iç mekanların enerji talebi karşılaştırılması [26] Sıcak iklimlerde yazın hava sıcaklığı 35 C ye ulaştığı zaman çatı yüzey sıcaklığı 65 C yi bulur. Bu yüksek sıcaklıklar binanın iç ve dış çevresini doğrudan etkiler. Çatı toprak tabakası ile korunduğu ve bitkilerle gölgelendirildiği zaman yüzey sıcaklığı genellikle ortamdaki hava sıcaklığının üzerine çıkmaz. Bunun yanında, bitkiler ve toprak suyu buharlaştırır, soğutma etkisi yaratır ve havayı nemlendirir, daha rahat nefes aldırır ve binayı doğal olarak soğutur. Bu soğutma etkisi, geceleri çoğalır, böylece ertesi gün daha fazla ısı biriktirilebilir. Kaliforniya da Lawrence Berkeley Araştırma Merkezi tarafından yaratılan bilgisayar modelleri yüzlerce çatı bahçesinin bir arada, ortam sıcaklığını 3 C düşürebildiğini ıspatlamıştır [1].

44 25 Hindistan Teknoloji Enstitüsü nde yapılan bir araştırmaya göre, bitki yapraklarınınoluşturduğu gölgeleme etkisi, çatı yüzeyine doğrudan gelen güneş ışınlarınıengelleyerek yüzey sıcaklık artışının önüne geçmektedir.çalışma ile yine yaprak yüzeyinin gölgeleme etkisi sayesinde, çatısisteminde kullanılan alt sistem katman malzemelerinin sıcaklıkları da dengelenerek,iç-dış ortam ısı akış miktarının 4W/m 2 kadar azaltıldığı da belirtilmiştir [2] Hava sıcaklığına etkisi Kışın, toprak tabakası veya bitki taşıyıcı katmanlar çatıda ek yalıtım sağlar. Soğuk iklimlerde, binalarda zaten iyi yalıtım yapılmıştır, fakat ılık iklimlerde, özellikle daha kalın toprak tabakalı yeşil çatı tipleri, binaların ısıtma gereksinmelerini azaltabilir. Yeşil çatı örtüsüyle, rüzgara bağlı ısı kayıpları da azaltılabilir [1]. Yunanistan da bitkilendirilmiş çatı sisteminin ısıl performansını matematiksel bir model ile ortaya koyan bir çalışmada; bitkilendirilmişçatının, yüzeyine gelen toplam ışınım şiddetinin %27 sini yansıttığı %60 ını yaprakları tarafından soğurduğu ve %13 ünü de toprağa ilettiği belirtilmişti. Singapur daki bir yeşil çatının alanda ölçümüyle yüzey sıcaklığını 18 o C azalttığının görülmesi de yeşil çatı sistemlerinin hava sıcaklığına olan etkilerini göstermektedir [11] Havadan savrulan partiküllerin filtre edilmesi (toz tutuculuğu) Yeşil çatılar hava kirliliğini, tozu azaltır.1 m 2 çim alanı 100 m 2 yaprak yüzeyi yaratır. Bu da her metrekare başına yılda rüzgara bağlı olarak 200 gr ile 2 kg arasında toz tutma olanağı demektir.yeşil örtüsü olan ve olmayan bölgeler arasında yapılan ölçümlerde, yeşile sahip olmayanlarda bir litre havada 3-7 kat daha fazla toz partikülü bulunmuştur [34]. Örneğin ağaçlı bir caddede 1 litre havada toz zerresi bulunur, ağaçsız ve yeşil olmayan

45 26 alanlarda toz, 3-4 kat daha fazla olabilir ve bu miktar litrede toz zerresine kadar ulaşabilir [1]. Yeşil çatılar toz tutabilme özelliklerinin yanında çeşitli hava kirliliğine yol açan maddelerinbitki yaprakları tarafından emilerek toprağa iletilmelerini de sağlarlar.almanya da yapılan bir çalışma, yeşil çatıların dizel motor hava kirliliğini önemli ölçüde azalttığını göstermiştir. Yok Tan ve Sia yeni oluşturulmuş bir yeşil çatının, ortamdaki kükürtdioksitte % 37'lik nitrik asitte de %21'lik bir azaltma sağladığını kanıtlamışlardır. Böylece yeşil çatıların hem iç hem de dış hava kalitesinin iyileşmesine de katkı sağladıkları gözlemlenmiştir [32] Karbondioksit ve oksijenin değişiminin sağlanması Yeşil çatılar uygulandıkları çevredeki hava kalitesini yükseltir, nefes almayı kolaylaştırırlar.25 m 2 yaprak yüzeyi insanın bir saatte tükettiği kadar yani, 27 gr oksijen üretir. Yaz aylarında, 1 m 2 çim çatı 4 kişinin oksijen ihtiyacını karşılar. Gece ve kış aylarının ortalamaya girmesi halinde 1,5 m 2 çim alanın bir yılda, bir insanın yıllık ihtiyacı kadar oksijen üretebileceği hesaplanabilir. Ayrıca bu örtü buhar geçirimi özelliği ile, yapının nefes almasını ve yapı içi nemin atılmasını da sağlayarak, kapalı mekanlarda ısının hissedilme eşiğini olumlu yönde etkiler [35]. Yeşil çatı bitkileri, diğer bitkiler gibi solunumları için karbondioksit kullanırlar ve bundan dolayı kirlilikteki negatif etkileri azaltırlar. En iyi olanlar bir yılda çok fazla biogaz üreten yüksek verimli bitkilerdir. Seyrek bitkilendirme ile oluşturulanlar çok fazla biogaz üretmezken, yoğun bitkilendirme ile daha fazla biogaz üretilir [1] Gürültü etkisini azaltması Şehir içindeki sürekli trafik gürültüsü binalardan ve kaldırım yüzeylerinden yansır, çimenlik benzeri yumuşak yüzey veya yeşil çatılar ise onları yansıtmak yerine sesleri emerek azaltır. Alçak frekansları (3-30Hz) toprak,

46 27 yüksek frekansları (30-300Hz) bitki örtüsü bloke eder. Almanya Frankfurt Havaalanında 10cm derinliğe sahip bir yeşil çatı sisteminin gürültü seviyesini 5db düşürdüğü görülmüştür [31]. 12 cm toprak kalınlığı; 40 db, 20 cm ise; 46 db izolasyon sağlamaktadır. Normal konuşma sesini 50 db ve gürültüden rahatsızlık eşiğimizi 60 db kabul edersek, 12 cm'lik yeşil çatının db olan kamyon ve tren sesini bile gürültü eşiğimizin altına düşürebildiğini görülür [1] Yağmur suyuna etkisi Kentlerde bulunan yeşil çatıların en önemli etkilerinden birisi, fırtınalarda yağmur suyunu tutup kanalizasyon sistemine ulaşmasını geciktirmesidir. Yapılaşmış alanlarda, giderek daha fazla alan sert ve geçirimsiz hale geldiğinden, daha az su toprağa geçebilmektedir. Bu da kanalizasyon ve tahliye sistemlerine daha fazla yük anlamına gelir. Yeşil çatılar burada devreye girer, çünkü yağışların büyük bir bölümü çatılara düşer, burada kalıp toprak tarafından emilir, bitkiler tarafından kullanılır ve sonra buharlaşır.çatılar yağmur suyunu kullanıp yeşil örtüye dönüştürdüğünden, drenaj yoğunluğunu azaltır, böylece "atık su" şebeke yükü hafifler [1] cm arası yoğun bitkilendirilmiş bir çatı cm yüksekliğinde su tutma kapasitesine sahiptir. Genel olarak kente düşen yağmur suyunun %10-15'inin yeşil çatılarda tutulması mümkündür. 10 cm toprak kalınlığı kendi üzerine düşen yağmurun % 50'sini, 20 cm toprak ise % 60'ını tutabilmektedir. Bu oran 50 cm toprak kalınlığında % 90'a varmaktadır [35]. Bitkilendirilmiş çatı sisteminin, atık su yönetimindeki etkinliği; çatı eğimi, çatı tipi,bitki taşıyıcı katman kalınlığı, kullanılan bitki türleri, yağmurun şiddeti ve süresi gibifaktörlere bağlıdır. Michigan Üniversitesi nde yapılan bir çalışmada 4 farklı eğimde seyrek yeşil çatı alanının analizi ile ortalama yağmur suyu tutma kapasitesinin % 80,8 olduğuanlaşılmış veeğim arttıkça yağmur suyu tutma oranının da azaldığı sonucuna varılmıştır [24]. Yine ABD de Michigan

47 28 Üniversitesi nde yapılan bir diğer çalışmada, 25-60mm kalınlığında bitki taşıyıcı katmana sahip olan %2-6 oranlarında eğimli, seyrek bitkilendirilmiş çatı sistemi, su depolama özelliği olan drenaj sistemi ile birliktekullanıldığında; çatıdan uzaklaştırılan suyun %69-74 oranları arasında azalmasındaetkili olmuştur [34]. Belçika nın Leuven kentinde yapılmış olangeleneksel çatılar ve yeşil çatıların yağmur suyunu tutma kapasitelerini kıyaslamayı amaçlayan bir çalışmada; çatı eğimlerinin %20 alındığı ve toplam 24 saatlik bir ölçüm sürecinde elde edilen sonuçlara göre yeşil çatılargeleneksel sistemlere göre ortalama %70 lik bir oranla daha fazla su tutarak, toplamyağış miktarının %30 unu şehir şebekesine iletmiştir [36]. Şekil 2.4. Geleneksel çatılar ile yeşil çatıların yağmur suyunu şebekeye aktarım miktarlarının karşılaştırılması [36] Yeşil çatı sistemlerinin binadanuzaklaştırılan atık su miktarını azaltması ilekanalizasyon borularınınihtiyacı olan boru çapları da azalarak belediyelerin bu konuda ayırdığı bütçenin daha alt seviyelerde tutulabilmesi sağlanır. Ayrıca bu borularındaha az su debisini taşıyacak hale gelmesi, sel felaketlerinin engellenmesi, boru vemazgalların bakım onarım maliyetlerinin de azalmasını sağlayarak, ülkeekonomisine katkıda bulunur [26].

48 Elektromanyetik radyasyonu azaltıcı etkisi Almanya da Minke G. tarafından yapılan araştırmalar, yeşil çatıların binalardaki elektromanyetik radyasyonu büyük ölçüde azalttığını göstermiştir. 10 cm toprak katmanı olan yeşil çatının elektromanyetik ışınımı % 99'a kadar azalttığı ölçülmüştür [1] Sera gazları ve ağır metallere etkisi Evren, üzerine düşen güneş ışınlarından çok, dünyadan yansıyan güneş ışınlarıyla ısınır. Bu yansıyan ışınlar başta karbondioksit, metan ve su buharı olmak üzere atmosferde bulunan gazlar tarafından tutulur, böylece dünya ısınır ve sera etkisi oluşur. Atmosferde bu gazların miktarının artması da yerkürede ısınmayı artırır. Karbondioksitin, kimyasal olarak sağlığa zararlı olmamakla birlikte, sera etkisi olarak bilinen özelliği nedeniyle dünyadaki sıcaklığın artışına neden olacağı ve çok büyük sorunlar yaratabileceği kabul edilmektedir [1]. Yeşil çatılar yağmur suyuna havadan karışan ağır metaller ve tuzu toprak tarafından tutarak sera gazlarının yok olmasında yardımcı olur. Çatıların; kadmiyum, bakır ve kurşunu % 98, çinkoyu % 16 oranında tutarak sudan arındırdığı görülmüştür [35]. Ayrıca Chicago da tüm çatıların yeşillendirilmesini kaliteli hava modeli olarak baz alan bir çalışma sonuçlarına göre bu sayede yılda ,26 kg azotoksit ve ,61 kg kükürtoksit emisyonlarında azalma gözlemlenmiştir [32] Yapıyı dış etkenlerden koruma etkisi Yeşil çatılar yapıyı ultraviyole ışınlarından, çatıyı ve taşıyıcı konstrüksiyonu mekanik hasarlardan korurlar. Geleneksel çatılarda -20 ile +80 arasındaki genleşme aralığına karşılık 10 cm bir yeşil çatı günlük ve mevsimsel ısı değişiklikleri aralığını daraltır. Yüzey ısısı derece arasında kalarak büzülme ve genleşme stresi yaratmadığından malzeme yorgunluğu ve

49 30 kırılganlık yaratmaz. Çatı ve yapı ömrünü uzatır, yenileme maliyetini ve işletim giderlerini düşürür [35] Çatı yalıtımına etkisi Yeşil çatının diğer bir ekonomi ve enerji tasarrufu da çatı yalıtım malzemesini korumasıdır. Çatının su geçirimsizliği örneğin bitümlü malzemelere normal koşullarda yaklaşık 25 yıldır. Bu süre sonunda yenisiyle değiştirilir. Nedenleri ise, güneşin ultraviyole ışınları çatı yüzeyini kırılganlaştırır, sıcaklık değişimleriyle büzüşme ve genleşmeler, elastikitenin de kaybolmasıyla iseçatlaklar oluşur. Membranın kendisinin 60 C kadar ısınması, membranı yaşlandırır. Yeşil çatılar çatı yalıtım malzemesini, ultraviyole ışınlarından ve yüksek sıcaklık değişimlerinden koruyarak membranın ömrünü 60 yıla kadar uzatır. Malzeme, enerji ve para tasarrufu sağlar ve böylece daha az atık olur [35].Ayrıca sistemdeki toprak ısı yalıtımına katkıda bulunduğu için enerji maliyetlerinde azalma olur. Avrupa da yapılan hesaplamalara göre fuel-oil harcamalarında yılda yaklaşık m 2 başına 2 lt azalma olduğu görülmüştür. Bu da, 100 m 2 lik bir çatıda yılda 200 lt tasarruf anlamına gelmektedir[13]. Kanada da yapılmış bir çalışmada; malzemelerin yüzey sıcaklıkları ile ilgili ölçümlerden görüleceği üzere; özellikle yaz aylarında, 150mm bitki taşıyıcı katmana sahip bir seyrek yeşil çatı sistemi; su yalıtım malzemesinin sıcaklığını, istenilen düzeylerde tutabilmektedir. Referans çatıda yaz mevsiminde, su yalıtım malzemesinin sıcaklığı 70 o C ye çıkarken, bitkilendirilmiş çatı sisteminde bu değer en fazla 30 o C olarak ölçülmüştür.ayrıca yeşil çatı sistemlerinin, malzemelerin sıcaklık değişimlerini en aza indirdikleri de, referans çatıda bahar ve yaz aylarında su yalıtım malzemesinin sıcaklık değişimi en fazla 45 o C iken yeşil çatıda 6 o C gibi çok daha düşük miktarda kaldığı sonuçlarıyla ıspatlanmıştır [26].

50 31 Şekil 2.5. Bitkilendirilmiş ve geleneksel çatı sistemine sahip çatılarda malzemesıcaklık dalgalanmalarının karşılaştırılması [26] Estetik ve rekreasyon açısından önemi Yeşil çatılar, asfalt ve beton görüntüsünün olduğu yerlerde yeşil alanlar sağlar. Bu durum doğayla dengeleyici ve stres dolu şehirde rahatlatıcı bir çevre sağlar. Teras çatılarda dinlenme, oyun, sigara içilmeyen binalarda sigara içilen alanlar gibi ilave kullanılabilir mekanlar da yaratılabilir [1].Hem estetik, hem kullanım alanı açısından bitkilendirilmişalanların kullanılması; kullanıldığı binanın diğer binalara göre ekonomik anlamdadeğerini arttıracaktır. Ayrıcabina yapımı içinzarar verilen bitki örtüsüne, yeşil çatılar ile tekrar kavuşulabilir[26] Yarattığı yeni sektör ile iş imkanları sunması Yeşil çatı sistemlerine ülkemizde talebin artması ile beraber, busistemlerin tasarımı, uygulanması, bakımı ve sistemi oluşturan malzemelerinüretilmesi ve pazarlanmasını yürütecek firmalar hizmet vermeye başlayacak vesistemin yaygınlaşması ile beraber bu firmaların sağladığı istihdam oranlarıda artış gösterecektir. Mimarlardan mühendislere, pazarlama sorumlularından tekniker veişçilere kadar geniş bir yelpazedeki sektörlerdeçalışan kişiler,

51 32 bitkilendirilmiş çatısistemleri sayesinde mesleklerini kullanmada yeni alternatiflere sahip olacaklardır.bu sistemler, kullanımının yaygınlaştığı Kuzey Amerika ve Avrupa ülkelerindeyüksek oranlarda istihdam sağlamaktadırlar. Almanya da 2001 yılında inşa edilenbinaların %14 ünde yeşil çatı sisteminin kullanıldığı ve İsveç de de her sene metrekarelik bitkilendirilmiş çatı sistemininkullanıldığı görülmektedir.bu ülkelerde sistem ile ilgili hizmet veren yaklaşık 1300firma bulunması da sektörün yeni iş imkanları sunduğunun net bir göstergesidir [26] Yeşil Çatı Uygulamalarının Olumsuz Yönleri Yeşil çatıların çevreye sağladıkları yararlı etkilerin yanında uygulamalar ve uygulama sonrası kullanım konusunda kullanıcıyı tereddüte düşüren birtakım yönleri de vardır. Bunlar : - Yeşil çatıların diğer çatılara göre ilk yatırım maliyetlerinin yüksek oluşu - Yüksek bakım ve onarım maliyeti - İklimsel ve hava koşullarına bağlı kısıtlamalar - Karmaşık drenaj sistemlerinin yapım zorluğu - Getirdiği ek yükler (toprak, donatı) ve bu yüklerin deprem yüküne etkisi - Kullanıcının olumsuz görüşü (uçan ve yerdeğiştiren canlılardan dolayı oluşan habitat alanının kullanıcı tarafından istenilmemesi)[24] Yeşil Çatıların Oluşumları ve Çeşitleri Çatılar: bitkilere doğal ortamların aksine, sınırlı bakım ve gelişim olanaklarına uyum göstermeleri gereken özel bir mekan sunmaktadır. Gerek çatının yapısal özellikleri,gerekse bitkilendirme için hazırlanacak yetişme ortamının özellikleri nedeniyle çatı örtüsünde belirli nitelikler aranır. Bu niteliklerin tamamı tek bir tabakada bulunamayacağı için genellikle tabakalar halinde bir örtüleme yöntemi uygulanmaktadır.

52 Yeşil çatı uygulamasında kullanılan temel katmanlar Yeşil çatılar Şekil 2.6. da da görüldüğü gibi bitkiler, bitki taşıyıcı tabaka, filtreve drenaj tabakası, mekanik etkilere karşı koruyucu tabaka, kök tutucu tabaka, yalıtım ve çatı konstrüksiyonu olmak üzere 6 parçadan oluşur. Şekil 2.6. Çatı oluşum katmanları [30]1. Bitkiler 2. Bitki taşıyıcı tabaka 3. Filtre ve drenaj tabakası 4.Mekanik etkilere karşı koruyucu tabaka 5. Kök tutucu tabaka 6. Yalıtım ve çatı konstrüksiyonu Şekil 2.7. Yeşil çatı sistemlerinin Şekil 2.8. Yeşil çatı sistemlerinin işleyiş şeması [30] işleyiş şeması [30] Şekil 2.9. Yeşil çatı sistemlerinin işleyiş şeması [30]

53 34 1.Bitkiler Bir sistem dahilinde uygulandığında, yıllarca bozulmadan yaşayabilen ve bölgenin iklimsel özellikleriyle uyum içinde olan bitki türleridir. Bu türler uygulanan sistemlere göre farklılıklar gösterseler de çatıda yaşayacak bitkilerin, köklerini geliştirebileceği sınırlı toprak tabakası olduğu için, en az besin maddeleriyle yetinebilecek bitki türleri aranmaktadır. Çatı üzerinde açık alanın ekstrem yetişme koşulları geçerlidir. Toprak yüzeyinde çevreye göre yazın daha yüksek, kışın daha düşük sıcaklıklar yaşandığından bitkilerin aşırı sıcağa, kurağa ve dona dayanıklı olmaları gerekmektedir. Hedef, az bakımla bitkilerin olumlu etkisinden uzun yıllar yararlanabilmektir[37]. Çatı tasarımında çatı mobilyaları ve özellikle baca yerleşimleri bu elemanların etrafında kullanılacak olan bitki türlerini etkiler. Gaz emisyonlarından etkilenen bitkilerin baca çıkışlarına yakın konumlandırılmaması gerekir. Kullanılacak olan farklı türlerdeki bitkilerin kök salınım hızları, üreme hızları, su ihtiyaçları birbirleri ile uyumlu olmak zorundadır. Örneğin; sedum tipindeki kayalık bölge bitkileri; özellikle seyrek bitkilendirilmiş çatıda az bakım gerektirdiğinden en uygun türler olsalar da, çimen ve estetik açıdan değerli çalı türleri ile üreme ve gelişim konusunda uyumsuzlardır. Bu nedenle birlikte kullanılamazlar. Yeşil çatılarda kullanılan bitki türleri yedi grupta incelenirler.bunlar; yosunlar, tek yıllık otsular, çok yıllık otsular, çimler, soğanlı-yumrulu verizomlu bitkiler, sukkulentler ve kısa boylu odunsular olarak ayrılır [26].

54 35 Çizelge 2.2. Türkiye deseyrek bitkilendirilmiş yeşil çatı sistemlerinde kullanılan bitki türleri [26] Yosunlar Brachytecium rutabulum,ceratodon purpureus, Bryum argenteum, Campothecium sericeum Tek Yıllık Otsular Anthemis tinctoria, Hieracium pilosella, Arabiodpsis thaliana, Holosteum umbellatum, Arenaria serpyllifolia, Medicago lupulina, Campanula rotundifolia, Potentilla argentea, Cardamine hirsuta Senecio vernalis vulgaris, Centaurea scabiosa Tragopogon dubius, Cerastium pumilum ssp pallens, Trifolium campestre, Chrysanthemum sp Tunica prolifera, Daucus carota Veronica arvensis, Erigeron annuus Vicia sativa, Galium verum Çok Yıllık Otsular Achillea nobilis, Inula conyza, Anthemis tinctoria Iris germanica, Anthericum liliago Linaria vulgaris, Anthyllis vulneria, Linum perenne, Arthemisia campestris, Lychnis viscaria, Aster linosyris, Ononis repens, Cerastium holosteoides, Plantago Ianceolata,Dictamnus albus, Rumex acetosella, Dianthus deltoides, Senecio erucifolius, Epilobium angustifolium, Solidago gigantea, Gallium album, Taraxacum officinale, Garanium sanguineum Çimler Agrostis tenuis, Phleum phleoides, Avenella flexuosa, Poa bulbosa, P.pratensis,Bromus mollis, B.sterilis Stipa capillata, S. Pennata, Festuca rubra, F. Ovina, F. Tenuifolia Soğanlı, Yumrulu ve Rizomlu Bitkiler Allium Schoenoprasum, Tulipa sp.,muscari sp. Sukkulentler Sempervivum tectorum, Sempervivum marmoreum, Sempervivum ruthenicum Sempervivum caucasicum, Sedum rupestre, Sedum acre, Sedum album, Sedum cauticolum, Sedum reflexum, Sedum kamtschatikum,sedum sexangulare, Sedum spurium Kısa Boylu Odunsular Calluna vulgaris, Genistra tinctoria, Cytisus scoparius, Helianthemum mummularium Bitkilerin çatılardaki önemi sadece fiziksel ve psikolojik olmayıp ayrıca kullanılan bitkinin yaprak cinsi, yaprak yüzey alanı gibi özelliklerinden de kaynaklı binaya ve çevreye sağlayacağı faydalar bulunmaktadır.bitkinin yaprak renginin bile bitkinin binaya sağladığı enerji etkinliğinde etkili olduğu, alan taramasındakiçalışma sonuçları ile görülmüştü. Bunun yanında bitkileri birbirinden ayırmaya imkan sağlayan yaprak yüzey alanı katsayısı LAI (Leaf

55 36 Area Indeks) da bitki seçiminde önemlidir. Bu değer toprak yüzeyindeki bitkinin birim alan başına düşen yaprak alanıdır ve genelde 0,001 ile 5 değerleri arasındadır. Bu değer ile bitkinin çatılarda oluşturduğu yaprak alanına paralel evapotranspirasyon ve gölgeleme etkisi değişmektedir [38]. Çizelge 2.3. Yeşil çatılarda kullanılan çeşitli bitkiler ve LAI değerleri[38] Bitki tanımı LAI Görsel LAI Bitki tanımı Spider Lilly 3,31 4,95 Begonvil Lemon Grass 6,66 2,44 Albızıa Julıbrıssın Canna 3,04 5,83 Cordyline Palmiye ağaci 2,37 3,75 Euonymus Japonıcus Potentilla Goldfinder 3,21 5,82 Pernetya 2. Bitki taşıyıcı tabaka ( bitki yetişme ortamı) Substrat olarak da bilinen, bitkilerin içinde kök geliştirebildikleri tabakadır. Bu tabaka fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri nedeniyle bitki yetişmesi için gerekli ortamı oluşturarak yağmur sularının ve sulama suyunun bir kısmını

56 37 bitkinin kullanabileceği biçimde biriktirmekte ve suyun fazlasını drenaj tabakasına iletmektedir [27]. Bitki taşıyıcı tabaka; Fiziksel ve kimyasal etkilere karşı dayanıklı, Su tutma kapasitesi yüksek, 5,5-7 arasında Ph değerine sahip, Kolay eriyebilir kireç içeriği düşük, Besin maddelerini depolama özelliğinde, Yaşayan bitki artıkları ve yabancı ot tohumlarından arınmış, Islak ağırlığı fazla olmayan, Tamamen kuruduktan sonra yeniden su tutma yeteneğinde, Zaman içinde bitkilere zararlı olabilecek maddeler üretmeyen niteliklerde olmalıdır. Normal bahçe toprağı yukarıda belirtilen niteliklerin birçoğu bakımından çatı bahçeleri için substrat olarak elverişli değildir. Bu amaçla yüzeysel toprak, volkan tüfü, kum, mil, kömür curufu, cam yünü, taş yünü, perlit, turbo, kiremit kırığı, yüksek sıcaklıkta patlatılmış kayaç kırıkları, gübre gibi materyallerden bazıları kendi aralarında uygun oranlarda karıştırılarak kullanılmaktadır. Bitki taşıyıcı katmanın derinliği; çatı konstrüksiyonu, bitkilendirme tipi ile tabakalarda kullanılan materyale bağlı olarak değişmektedir. Çeşitli bitkilendirme tipleri için gerekli bitki taşıyıcı katman derinliği; Çim ve bodur bitkiler için: 5-7 cm Çok yıllık bitkiler ve küçük çalılar: 15 cm 3 m ye kadar boylanan çalılar: 35 cm 10 m ye kadar ağaçlar: 65 cm 15 m ye kadar ağaçlar: 100 cm şeklindedir.

57 38 Çizelge 2.4. Bitki yetiştirme ortam ağırlıkları [27] Malzeme kg/m 3 İnce kum 1) Kuru 1.446,42 2) Nemli 1.928,56 Gübreli sedir yongaları 3) Kuru 148,66 4) Nemli 208,93 Torf - Turba 5) Kuru 154,28 6) Nemli 165,53 Köknar yada çam gövdesi çürüntüsü 7) Kuru 356,78 8) Nemli 535,1 Perlit 9) Kuru 104,46 10) Nemli 520,71 Vermikolit 11) Kaba taneli, kuru 100,45 12) Orta taneli, kuru 92,41 13) İnce, kuru 120,53 Üst toprak 14) Kuru 1.221,42 15) Nemli 1.253,56 Bitki taşıyıcı katmanın çatıya getireceği yükü azaltmak için sentetik keçeler ve taş yününden yapılmış bitkileme plakaları da kullanılmaktadır [27].

58 39 3. Filtre ve drenaj tabakası Filtre tabakası hem bitki taşıyıcı tabakadan gelen fazla suyu uzaklaştırıp hem de yıkanan agregayı tutacağı için gözenekli, buişlevin uzun süreli olacağı için de çürümeyen bir materyaldenolmalıdır. Bitki taşıyıcı katmanın su tutması nedeniyle fiziksel özelliklerinin bozulmasını önlemek için, fazla suyun da drene olması gerekmektedir. Drenaj tabakasındaki suyun gönderilmesi köklerin oksijen gereksinimi için yeterli hava hacmini elde etmesi bakımından da gereklidir. Materyal kural olarak; hafif, boşluklu, atmosfer koşullarına ve suya dayanıklı, uzun ömürlü, kimyasal ve fiziksel ayrışmaya uğramayan, bitkilere zararlı olacak reaksiyonlara girmeyen bir yapıya sahip yapay veya doğal malzemelerden seçilir. Polystyrol, polyamid gibi sentetik maddelerden oluşan köpük, ya da ağ görünümlü maddeler yeterli oranda su tutma ve drenaj özelliklerine sahiptir. Drenaj yeteneği iyi olmayan filtre tabakalarının altına ayrıca yine aynı sentetik maddelerden yapılmış drenaj tabakaları serilmektedir[26]. Çizelge 2.5. Türkiye de yeşil çatılarda kullanılan drenaj malzemeleri [26]. Agrega Esaslı Drenaj Malzemeleri Çakıl İnce Çakıl Ponza Taşı Sert Tuğla - Kiremit Kırıkları Mıcır, Cüruf Polimer ve Kauçuk Esaslı Drenaj Malzemeleri Dokuma Olmayan Jeotekstil Keçe Polietilen Levha Polistren Levha Kompozit Drenaj Malzemeleri Sentetik Polimer Tel Levha + Tek Yada Çift Yönlü Örgüsüz Jeotekstil

59 40 Tabaka ve rulo biçiminde hazırlanan polyester-keçeler basit bir uygulama ile çatı yüzeyine yayılabilir.filtre materyali olarak, cam yünü, sentetik örgü çuvallar, sentetik keçeler de kullanılmaktadır. Yağmur ve sulama suyundan oluşabilecek kireçlenmelerin önlenebilmesi için drenaj amacıyla kullanılacak materyalin 100 gr ı 120 mg dan daha fazla CaO (kireç) içermemelidir. Tuz içeriği de, 100 gr da 250 mg ı aşmamalı, başka bir değişle %0,25 i geçmemelidir. Ph değeri genel olarak 5,5-7 arasında olmalıdır. Bu değerler seyrek yeşillendirmelerde 7-8 arasında olup 6,5 ve 8,5 a kadar bir töleransa da sahiptir. Kök koruma ve filtre tabakalarının derinliklerinin çok az olmasına karşın drenaj tabakası ile bitki taşıyıcı tabaka sistemin asıl derinliğini oluşturmaktadır. Çeşitli bitkilendirme tipleri için gerekli drenaj tabakası derinlikleri; Çim ve bodur bitkiler: 5-7 cm Çok yıllık bitkiler-küçük çalılar: 7-10 cm 3 m ye kadar boylanabilen çalılar: cm 6 m ye kadar boylu çalılar: 15 cm 10 m ye kadar ağaçlar: 35 cm 15 m ye kadar ağaçlar: 50 cm şeklindedir[26]. 4.Mekanik etkilere karşı koruyucu tabaka Çatı yalıtımı için kullanılan malzemeler ile kök tutucu tabaka arasında,kimyasal açıdan birbirlerine zarar vermeleri durumunda işlev görmesi amacıyla keçe veya benzeri materyalden yapılmış bir ayırıcı tabaka bulunur. Bazen kök koruma tabakasının aynı zamanda su yalıtım işlevini de üstlendiği çatılarda, zemine döşenmiş keçe; boşaltma sistemi veya bitkilendirme yapı tabakalarının üzerindeki olumsuz etkilerden(bahçe araç gereci, düşey konumlu sivri objeler,alttaki pürüzlü yüzey)dolayı oluşabilecek zararlara karşı kök koruma tabakasının mekanik olarak korunmasını sağlar.

60 41 Düz çatılarda genellikle plastik, örgü hasır koruma elemanı olarak kullanılırken eğimli çatılarda kural olarak keçe türü bir materyal yeterlidir. Aynı zamanda basınca dayanıklı ısı yalıtım plakalarının drenaj tabakası içine veya altına getirilmesiyle kök koruma tabakasının ve benzer şekilde çatı yalıtımı için kullanılantabakaların korunması sağlanır.çürümeye dayanıklı özel keçeler, kök tutucu katmanları ve su yalıtım tabakalarını mekanik etkilere karşı korurlar[37]. 5.Kök tutucu tabaka Kök tutucu katmanın kullanım amacı; başta su yalıtım katmanı malzemesi olmaküzere, bitki köklerinin zarar vereceği ve işlevini yitirmesine neden olacağıkatmanlara ve malzemelere ulaşmasını engellemektir. Kök tutucu katman iki şekildeoluşturulabilir. İlk yöntem diğer katmanlarda olduğu gibi bu gereksinim için birkoruyucu malzemenin kullanılmasıdır. İkinci yöntem ise çatı taşıyıcı döşeme yada şap gibi beton yüzeylere çeşitli kimyasallar yardımı ile kök tutuculuk özelliğininkazandırılmasıdır. Kök dayanımı konusunda, çeşitli bitkiler için fazladan önlem almak gerekebilir.özellikle, bambu ve çin sazı gibi güçlü kök yapısına sahip olan bitkilerkullanıldığında, kök dayanım özelliği kazandırılmış su yalıtım malzemesi gibiuygulamalar yeterli olmayabilir. Bu durumda tercih edilmesi gereken seçenek, suyalıtım katmanının üstünde beton yüzeyler kullanarak bu yüzeylerin kök dayanımınakarşı güçlendirilmesidir [26]. Bugüne kadar yapılan araştırma ve denemeler örtü materyalinin köklere karşı direncinin, yapıldığı madde özelliğine ve örtünün kalınlığına bağlı olduğunu, bağlantı yerlerinin de sağlam olması gerektiğini kanıtlamıştır. Kök asitlerine dayanıklı levhalar olarak bugüne kadar yapılmış denemeler doğrultusunda; polimer, kauçuk, metal ve çimento esaslı malzemelerden, yumuşak PVC, polietil levhalar, kimyasal katkılı beton yüzeyler ve kauçuk sentezleri geliştirilmiştir [27]. Ayrıca bağlantılarda ise yapıştırma, kaynak yapma, termik bağlama ve üzerini kaplama yöntemi kullanılmalıdır.

61 42 6.Yalıtım ve çatı konstrüksiyonu Çatı yeşillendirmesinin en önemli ön şartı, iyi bir su yalıtımının ve yeterli taşıyıcılığı olan sağlam bir çatı konstrüksiyonunun varlığıdır. Biçimsel özelliklerin yanısıra, çatılar, kullanılan malzemeler ve yapım sistemleri açılarından da farklar gösterirler. Bu malzeme farklılıklarından dolayı çatıya gelecek yükler değişebilmektedir.ayrıca prensip olarak her çatı için bir yeşillendirme yöntemi vardır. Garaj, depo ve otoparklar, kanopiler, saçaklar, gölgelikler gibi ısıtılmayan yapılarda kullanılan ısı yalıtımsız çatılar için, yeşillendirme bakımından, strüktürün yük kapasitesi dışında herhangi bir kısıtlama yoktur. Isı yalıtımlı çatılar için ise yük kapasitesi dışında uygulama esnasında da dikkat etmek gerekmektedir [37]. Çizelge 2.6. Türkiye deyeşil çatı sistemlerinde kullanılan su yalıtım katman malzemeleri [26] Bitüm Esaslı Su Yalıtım Malzemeleri Modifiye Bitümlü Örtüler - APP Modifiye Bitümlü Su Yalıtım Malzemeleri - SBS Modifiye Bitümlü Su Yalıtım Malzemeleri Okside Bitüm Polimer ve Kauçuk Esaslı Su Yalıtım Malzemeleri Sentetik ve Polimer Esaslı Örtüler - CSPE (Hipalon/TPO) klorosulfone polietilen - EPDM - PVC Poliüretan Esaslı Örtüler Kauçuk Esaslı Örtüler Çimento Esaslı Su Yalıtım Malzemeleri Yeşil çatı için getirilmişolan bu oluşumdabitki taşıyıcı katmanın ısı depolama özelliği sayesinde gerekli ölçüm sonuçları doğrultusunda ısıyalıtım malzemesi kullanılmayabilir. Fakat bu ölçümler yeterli gelmez ise ısı yalıtım malzemesi ve buhar kesici bir katmanın kullanılması gerekebilir.

62 43 TS 825 e göre ısı iletkenlik katsayısı; 0,060 W/m²K den küçük olanmalzemeler ısı yalıtım malzemesi olarak kabul edilirler. Isı iletkenlik katsayısı; yapıelemanının iki yüzeyi arasındaki sıcaklık farkı 1 0 K olduğunda bileşenin birmetrekare yüzeyinden, yüzeye dik doğrultuda birim zamanda geçen ısı miktarınıifade eder. Isı iletkenlik katsayısı haricinde, ısı yalıtım malzemesinin seçiminde, malzemeninmekanik dayanımı, boyutsal kararlılığı, sıcaklık dayanımı, yangın sınıfı, yoğunluğu,su emme katsayısı ve su buharı difüzyon direnç faktörü önem kazanır. Çizelge 2.7. Türkiye deyeşil çatı sistemlerinde kullanılan ısı yalıtım katman malzemeleri [26]. İnorganik Esaslı Isı Yalıtım Malzemeleri Cam Yünü Taş Yünü Seramik Yünü Polimer ve Kauçuk Esaslı Isı Yalıtım Malzemeleri Çekme Polistren Genleştirilmiş Polistren Fenolik Sert Köpük Polüretan PVC Köpük Melamin Bitkisel Esaslı Isı Yalıtım Malzemeleri Ahsap Rende Levha Doğal Mantar Doğal Taş Isı Yalıtım Malzemeleri Genleştirlmiş Perlit Sistemde buhar geçişini önleyecek bir buhar kesicikatman kullanılması, buhar basınç farklarına bağlı olarak oluşacak su buharı akımının yoğuşmaması içinalınan üç önlemden ilkidir. Bir malzemenin su buharı geçirimsiziliği, su buharı difüzyondirenç faktörü(µ) ve malzemenin kalınlıgı(d) ile belirlenir. TS 825 ve DIN 4108standartlarında, bir malzemelerin buhar

63 44 geçirimsiz olması için Sd değerinin 1500 denbüyük olması gerektiği vurgulanmıştır. Sd değeri; buhar geçirimsiz birmalzemenin buhar geçirimsiz hava tabakasına eşdeğer kalınlığını ifade eder. Sd ninhesaplanması için, Sd= µ.d formülü kullanılır. Havanın su buharı difüzyon dirençfaktörü(µ); 1 olduğundan dolayı, su buharının hava içinde katedecegi yol 1500metreye eşdeğer olduğunda, o malzeme su buharı geçirimsiz kabul edilir. Yeşil çatı sistemlerinde buhar kesici olarak kullanılan malzemeler Çizelge 2.7 de sınıflandırılmıştır [27]. Çizelge 2.8. Türkiye deyeşil çatı sistemlerinde kullanılan buhar kesici katman malzemeleri [27] Bitüm Esaslı Buhar Kesici Katman Malzemeleri Bitümlü Örtü Polimer ve Kauçuk Esaslı Buhar Kesici Katman Malzemeleri Polietilen Örtü PVC Örtü Metal Esaslı Buhar Kesici Katman Malzemeleri Metal Folyo Alüminyum Yoğuşmanın engellenmesi için alınacak olan ikinci önlem nefes alan çatı sistemlerioluşturmaktır. Bunun için özel buhar kesici malzemeler kullanılabilir. Bumalzemeler, gözenek boyutları sayesinde, buhar basınç farkları doğrultusunda, subuharının akışına kısmi olarak izin verirken suyun geçisine engel oluştururlar. Buamaçla polietilen esaslı buhar kesici malzeme kullanılabilir. Yoğuşmanın engellenmesi için alınabilecek son önlem ise havalandırmalı çatısistemlerinin oluşturulmasıdır. Bu tip çatı sistemlerinde, özellikle ısı yalıtımkatmanının üzerinde, çesitli malzemelerden oluşan şerit elemanlar kullanılarak,sistem içinde bir hava boşluğu oluşturulur. Bu hava boşluğu dış ortam ile doğrudan bağlantılıdır. Bu sayede; sistem içinde hareket eden su buharı, bu boşluktan dışarı atılarak sistem içindeki yoğuşma engellenmiş olur [27].

64 Yeşil çatı uygulamalarında kullanılan sistem tipleri Genel olarak eğimi %5 ten az olan çatılar Teras Çatılar, eğimi %5 ten fazla olan çatılar ise Eğimli Çatılar olarak adlandırılırlar. Yeşil çatı uygulamalarında çatı tipleri, uygulanacak sistemler açısından önemlidir. Normal bir kırma çatıya bitkilendirme yapılabileceği gibi, düz bir teras çatıya da uygulama yapılabilmektedir. Bununla birlikte, akla gelen her türlü eğimli yüzey, uygun yöntem ve malzemeler kullanılarak yeşillendirilebilmektedir. Ancak %36 eğimi aşan alanlarda özel önlemler uygulanması gerekmektedir. Çatı bahçeleri, büyük bir çoğunlukla teras çatı yapım kurallarına göre inşa edilmiş %2 eğimli akıntıya sahip, iyi şekilde yalıtılmış düz çatılara uygulanmaktadır. Teras çatıda uygulanan sistemler, bilinen yeşil çatı sistemleri ile aynıdır. Son yıllarda gelişmekte olan ters teras çatı kavramı bu konuda önem taşımaktadır. Burada ısı yalıtımı su yalıtımının üzerine getirilerek membranın esnekliğinin koruması sağlanmaktadır[27]. Teras çatılar Yeşil çatıların uygulama prensipleri genel olarak teras çatıları baz almaktadır. Sistem olarak teras çatı seçildikten sonra, çatı üzerine gelecek suyun tahliye edileceği noktalar dikkatli bir şekilde belirlenmelidir. Tip olarak ikiye ayırmak mümkündür; Tek kabuklu, havalandırmasız çatılar Çift kabuklu havalandırılan çatılar Tek kabuklu, havalandırmasız çatılar geleneksel sistemli sıcak çatılar olarak da adlandırılabilir. Yeşillendirilmesi istenen tek kabuklu havalandırmasız çatılarda, ısı yalıtımının altında bir buhar kesici elemanın bulunması gerekir. Geleneksel sıcak çatılara her yeşillendirme yöntemi uygulanabilir [27].

65 46 Şekil Tek kabuklu havalandırmasız çatı oluşumu [27].1. Bitkiler 2. Bitki taşıyıcı tabaka 3. Filtre ve drenaj tabakası 4.Kök tutucu tabaka 5. Su yalıtımı 6. Isı yalıtımı 7.Buharke sici 8. Çatıı konstrüksiyonu Tek kabuklu çatılarda, ısı yalıtım levhalarının su yalıtımının üstünde yer aldığı detaylar ters çatı adı ile anılmaktadır. Ters teras çatılarda sıfır derece eğim tavsiye edilmez. Eğim en az %1,5 2 olmalıdır. %5 e kadar eğimli olan çatılar için ise düz çatı çözümü söz konusu olabilir. Ayrıca çatıların yeşillendirilmesindee kullanılan malzemeler, devamlı ıslanan ısı yalıtımının kolayca kurumasına engel olmamalıdır. Bu nedenle kök utucu katman, ısı yalıtım malzemesinin üzerine serilmemelidir. Şekil Tek kabuklu ters çatı oluşumu [27].1. Bitkiler 2. Bitki taşıyıcı tabaka 3. Filtre ve drenaj tabakası 4. Kök tutucu tabaka 5. Buhar kesici 6. Isı yalıtımı 7.Su yalıtımı 8. Çatı konstrüksiyonu Soğuk çatı olarak da tanımlanan çift kabuklu havalandırılan çatılarda, ısı yalıtımının üzerinde bir havalandırmaa boşluğuu bulunur. Su yalıtımı ise

66 47 boşluğun üzerindee yer alan ikinci bir çatı düzlemi üzerine uygulanır. Yeşillendirme açısından herhangi bir sorun yaratmayan bu sistemde, tek dikkat edilmesi gereken husus, ikinci çatı düzleminde kullanılann OSB, kontraplak gibi malzemenin, yeşil çatı sisteminde en gelecek yükleri taşıyacak nitelikte olmasıdır. Şekil 2.12 Çift kabuklu havalandırılan çatı oluşumu [27].1. Bitkiler 2. Bitki taşıyıcı tabaka 3. Filtre ve drenaj tabakası 4. Kök tutucu tabaka 5.Su yalıtımı 6. Osb plaka7. Hava boşluğu 8. Isı yalıtımı 9.Çatı konstrüksiyonu Eğimli çatılar Düz çatıların dışında artık eğimli yada kırma çatılar da bitkilendirilmektedirler. Ancak bu tip çatılarda çok yoğun bitkilendirmeler yapılmamaktadır. Eğimli sıcak çatılar bitkilendirmee için idealdir. Çünküü eğimli soğuk çatılar ısıizolasyonu ile çatı arasında ve çatının kırılma noktasında, havalandırma sistemineihtiyaç duyarlar. Bu havalandırma sistemi, standart eğimli çatıların havalandırmasisteminden farklılık gösterir. Bunun nedeni, bitkilendirmenin çatı seviyesinin üstündeolmasıdır[26] Yeşil çatı uygulamalarında kullanılan bitkilendirmee tipleri Yeşil çatı bitkilendirmelerinde, iki ana bitkilendirmee biçimi kullanılmaktadır. Bu bitkilendirme biçimleri seyrek ve yoğunbitkilendirmedir.ayrıca alanın

67 48 özelliklerine uyacak şekilde bu iki sistemin bir arada kullanıldığıkarma bitkilendirme uygulamaları da mevcuttur [40]. Seyrek bitkilendirme Resim 2.2. Seyrek yeşil çatı uygulaması, Turkcell Ar-ge Binası [39] Seyrek bitkilendime sistemi, yeşil çatı oluşumuna göre uygulanan çatıda genelde az su isteyen ve bakım istemeyen bitkilerin uygulanmasıyla oluşan bir sistemdir. Bu nedenleseçilen bitkiler, çatı ortamına adapte olabilen ve kendilerini sürekli yenileyen türdendir. Resim 2.3.Seyrek yeşil çatı uygulamasında kullanılan bitki örnekleri [40]

68 49 Şekil Seyrek yeşil çatı Şekil Seyrek yeşil çatı duvar oluşum detayı [40] dibi parapet detayı [40] Ekstensif yeşillendirme ile hafif çatı bahçeleri elde edilebilir. Kullanılan özel malzeme ve yöntemler sayesinde, çatıya verilen yük, 100 kg/m 2 civarındadır. Yani önceden çakıl, beton, karo kaplanmış bir düz çatı veya kiremit kaplı bir eğik çatı, bu malzemeler kaldırılarak yeşillendirilirse, yapıya verilen yük önemli ölçüde artmaz [41]. Çizelge 2.9. Genel olarakyeşil çatılarda kullanılan yapı malzemeleri ağırlıkları [26] Malzeme kg/m 3 Granit Mermer Arduvaz Kireç taşı Kum taşı Şist Genleştirilmiş şist Çim blokları 96 Doğal taş Çakıl 1.945

69 50 Çizelge 2.9. (Devam) Genel olarakyeşil çatılarda kullanılan yapı malzemelerinin ağırlıkları [26] Ponza 649 Beton Hafif Prekast Güçlendirilmiş Beton blok (20cm) Ortalama tuğla kpl Dökme demir Çelik Bronz Kereste Orta sert kereste Orta yumuşak kereste 568 Kum Kuru Islak Kum-çakıl karışımı 1,.865 Killi toprak Sıkıştırılmış kuru Sıkıştılmış ıslak Bahçe toprağı(verimli toprak) Kuru Islak Toprak(piyasada genel olarak satılan), ıslak Üst toprak Kuru 1,298

70 51 Çizelge 2.9. (Devam) Genel olarakyeşil çatılarda kullanılan yapı malzemelerinin ağırlıkları [26] Islak Torf Kuru 154,28 Islak 165,53 Humus Kuru 568 Islak Parke taş ve döşeme yatağı(kum, blokaj v.s.) 122 kg/m 2 Kiremit kg/m 2 Uygulama, ilkbahardan sonbahara kadar istenilen zamanda yapılabilir, ancak en hızlı büyüme, bitkilerin mart-nisan aylarında dikilmesyle elde edilir. Dikimkışa girilirken yapılırsa, don tehlikesi vardır. Ancak bu gibi hususlar, yapının bulunduğu iklim bölgesine göre farklar gösterebilir[26]. Seyrek yeşil çatıların oluşturulma yöntemleri Bu tip çatı bahçelerinde, çok sayıda bitki türleri kullanılır. Boyları 5-8 cm i geçmez. Herdem yeşil veya yarı herdem yeşil çok yıllık bitkiler olan sedumların yaprakları etli, çeşitli form ve büyüklüktedir.bunların dışında yabani çiçekler, yer örtücüler, küçük çalılar v.b. gibi türler kullanılmaktadır.bu bitkilerin kullanım teknikleri ise : Sedum halıları: Son yıllarda, dünyada seyrek çatı bahçelerininbitkilendirilmesi için en popüler yaklaşım haline dönüşmüşlerdir. Yöntem enhızlı bitkilendirme yöntemi olarak gösterilebilir. Sedum halıları, polyester yadabenzeri bir alt tabaka üzerinde 2 cm yetişme ortamı bulunan ve serilmeye hazırörtülerdir. Sedum çelikleri bu ortamın üzerine serpilirler ve burada büyürler.büyüme

71 52 gerçekleşince hasat edilerek alana serilirler. Hazır çimrulolarına benzerler ve az bakım gerektirirler. İki tip serilme yöntemimevcuttur. Bunlardan birincisi, Sedum halısının 2 cm lik yetişme ortamıyla birlikte 5-7 cm lik bir yetişme ortamına getirilerek serilmesidir. İkinci yöntemise en hafif yöntem olarak adlandırılır ve Sedum halıları direkt olarak nemlimuhafaza battaniyesine serilir. Sedumlar suyu absorbe ettikleriiçin dona, rüzgara ve kuraklığa dayanıklıdırlar ve bu yüzden seyrek yeşil çatılarda sıkça kullanılırlar. Bu örtülerin serilmesiyle, çatı yüzeyinin %95oranında kaplanması sağlanmış olur. Burada kullanılan yetişme ortamı toprak,torf, yada diğer doğal bitki yetişme ortamları olabileceği gibi, 7cm kalınlığındageri dönüştürülmüş kırık tuğla parçaları ve humus karışımı da olabilir. Bu ortamson dönemlerde hafifliği ve su tutma yeteneği nedeniyle tercih edilmektedir. Buortamın üzerine köklü sedum fideleri yada sedum halıları yerleştirilerekbitkilendirme de sağlanabilir.çok büyük çatı alanları söz konusu ise, sedum fidelerinin, gerektiğinde çiçek, çalı ve çim tohumlarıyla da karıştırılarak, sulama suyuna katılması ve basınçlı su ile çatıya püskürtülmesi de mümkündür[27]. Şekil Sedum örtüleri ile oluşturulan ekstansif bahçe detayı [27] Şekil Sedum örtüleri [27]

72 53 Biyoçeşitlilik bitkilendirmesi: Son yıllarda tercih edilmekte olan birbitkilendirme yaklaşımıdır.alandaki yetişme ortamı,herhangi bir bitkilendirme yapılmadan çıplak olarak bırakılır. Doğada uçan yadakuşların getirdiği tohumlar, bitki parçaları v.b. ile doğal bir çayır örtüsü oluşması sağlanır. Başka bir deyişle çatının bitkilendirilmesinde, doğanınşekillendirmesi yardımcı olur. Şekil Biyoçeşitlilik bitkilendirmesi detayı [27] Hydroplanting ve hydroseeding: Bu yöntemde, bitki parçaları ve tohumlar bellibir oranda gübre ve diğer bileşiklerle karıştırılarak, bitkilendirilecek alana özelbir makine yardımıyla püskürtülür. Bitki parçaları yada çelikler ile tohumlar,hazırlanan karışımla alana gr/m² püskürtülür. Üzerleri ıslakuygulanan organik malçla kapatılır. Bu uygulama ile, 12 ay içerisinde alanın %60 ı bitki ile kaplanmış olur. Uygulama köklü bitkilerle kombineedildiğinde, m² ye adet köklü bitki getirilerek, geriye kalan alanlarhydroplanting ile bitkilendirilir. Bu sayede 9 ay içerisinde alanın %60-70 i bitkiyle kaplanır. Şekil 2.18.Hydroseeding ile bitkilendirme detayı[27]

73 54 Resim2.4.Hydroseeding uygulaması[27] İntensif ( yoğun) bitkilendirme Resim2.5. Lauer Binası, Unterensingen, Almanya[40] Yoğun bitkilendirme olarak da adlandırılan sistemde bol toprak kullanılır, çatı da ağaçların yetiştirilmesi bile mümkündür. Ne var ki, sistemin çatıya verdiği yük genellikle kg/m 2 civarında olduğundan, statik sistemin bu yüke dayanacak şekilde oluşturulması şarttır. Sistemde kullanılan bitkiler bakım gerektirir, malzeme seçiminde bakım sürecinde çatıya gelecek mekanik etkiler ve sulama ihtiyacı da dikkate alınmalıdır.uygulamaya başlanmadan zeminin su izolasyonunun yapılmış olması gerekir.katmanları serme işlemi yapılmadan önce ise yüzeyde hem su yalıtımı hem de bitki köklerine karşı dayanıklılık elde edilmesi gerekiyor. İntensif yeşillendirme yapılan mekanlarda bitkilerin doğal olarak sulanamadığı kurak günlerde su ihtiyacını karşılamak için sulama tertibatının yapılması da tavsiye edilir [40].

74 55 Resim 2.6.Yoğun yeşil çatı uygulamasında kullanılan bitki örnekleri [40] Şekil Yoğun yeşil çatıların oluşum detayı [40] İntensif ve ekstensif bitkilendirmenin karşılaştırılması Şekil Seyrek ve yoğunyeşil çatıların karşılaştırılması[40]

75 Çizelge Seyrek ve yoğunyeşil çatıların karşılaştırılması[42] 56

76 Uygulama yöntemlerine göre yeşil çatılar Yeşil çatılar uygulanma yöntemlerine göre yekpare ve parçalı yani modüler sistemler olarak iki ayrı grupta incelenebilirler [30]. Yekpare uygulanan sistemler Yekpare uygulamalarda çatı yüzeyi tek parça olarak yeşillendirilir. Kalıcı olan uygulamayla çatı bir park veya bahçeyi andırır. Bu tür çatılarda bitki örtüsü su geçirmez bir tabaka üzerine serilir. Ekilen bitkinin ve altındaki toprak tabakasının özelliklerine göre kök durdurucu bir katman ve ilave su tahliye düzeneği de kullanılabilir. Yapıya getirdikleri ağırlık ise kg/m 2 olarak sistemin yoğun veya seyrek bitkilendirilmesine bağlı değişmektedir [30]. Modüler sistemler Modüler sistemler prefabrik modüllerin birleştirilmesiyle oluşturulan sistemlerdir. Çok kolay ve hızlı uygulanabilen bu sistemlerde kendi aralarında örtü, saksı ve torbalı sistemler olarak 3 gruba ayrılmaktadır. Örtü sistemler :Bitkilendirilmiş paspas şeklindeki modüler parçaların birleştirilerek yeşil bir örtü sağlayan sistemlerdir. Yaklaşık 45 mm inceliğindedirler. Çatıya fazla yük getirmeyeceğinden binaların çatılarına tasarım sonrasında da uygulanabilirler. Yapıya getirdikleri yük ise kg/m 2 arasında değişmektedir. Şekil Örtü sistemler[30]

77 58 Saksı sistemler : Meyve sandığı benzeri metal saksılar kullanılarak modüllerin oluşturulduğu sistemdir.genellikle 30 mm den 75 mm ye kadar farklı derinliklerde olabilen sistemlerin çatıya getirdikleri yük ise kg/m 2 dir. Şekil Saksı sistemler[30] Torbalı sistemler : torba içerisinde yetişme ortamı sağlanmış bitkilerin çatı veya teras üzerine yerleştirilmesi ile oluşturulan sistemlerdir. Yaklaşık 100 mm kalınlığına sahip modüller, uygulandıkları zemine kg/m 2 civarında yük getirmektedirler [30]. Şekil Torba sistemler[29]

78 Yeşil çatı sistemlerinin uygulanmış örnekleri Kaliforniya Bilim Akademisi Müzesi Resim 2.7. Kaliforniya bilim akademisi müzesi [43] Tasarım mimarı: Renzo Piano Ödül alan: Rana Creek Living Mimarlık Peyzaj Mimarı: SWA Group Yıl : 2006 Yer : Kaliforniya Maliyet: 484 milyon$ Yapı tipi: Müze Yeşil çatı tipi: Seyrek yeşil çatı uygulaması Çatı sistemi: Standart Çatı alanı: sq. ft. Çatı eğimi: 5%- 45% Ödül: LEED platin,2008 yeşil çatı ödülleri (eğitim yapısı kategorisi) [43] Golden Gate Parkı yakınlarında bulunan, m² yeşillendirilmiş alanı olan müzenin yapımında geri dönüşümlü malzemeler kullanılmıştır. Dalgalı yeşil çatı; taze ve serin havanın, merkezi meydandan içeri girmesine ve sıcak havanın yüksekte yer alan noktasal hava menfezlerinden çıkmasına yardım etmektedir[27]. Çatıdaki bitkiler, çatıyı izole edip, yağmur suyunu tutuyor ve

79 60 kelebekler, sinek kuşları ve diğer canlılar için 2,5 dönümlük bir yaşam alanı sağlıyor. Çatının çevresi boyunca yer alan ve aynı zamanda yağmurdan koruyan ve gölge sağlayan bir saçak görevi de gören den fazla fotovoltaik hücre yoluyla çatı, aynı zamanda enerji de üretiyor[43]. Şekil Gün ışığı etkileşimi [44] Çatıda inişli çıkışlı, dik, kubbeleşmiş yapılarında bitkilendirmede sıkıntı yaşanmıştır.bu sorun yaklaşık adet 17 x17 ölçülerinde modüler tepsiler ile uygulanan yeşil çatı sistemi ile çözülmüştür. Çalışmada, bakterilerce ayrıştırılabilen, güçlendirilmiş ve hızla yenilenebilir hindistan cevizi elyafı kullanılmıştır. Ayrıca 15cm derinliğindeki toprak katmanı ile sıcaklığın 10 o C daha düşmesi ve 40 db e kadarki frekanstaki seslerin azaltılması hedeflenmiştir [44]. Resim 2.8.a-bUygulama detayları [42]

80 61 Çatı, aynı zamanda yaklaşık 7,5 milyon m³ lük yağmur suyunun ziyan olmaması için zemin katında bu suyun yaklaşık %70 ini tutarak çatının tekrar sulanması için kullanılır duruma getiriyor[42]. Acros Fukuoka Uluslararası Vilayet Merkezi Binası Resim 2.9. Acros Fukuoka Uluslararası Vilayet Merkezi Binası [40] Mimarı: Emilio Ambasz & Associates Yıl : 1995 Yer : Fukuoka, Japan Yapı tipi: Ticari Maliyet: 70 Milyon $ Yeşil çatı tipi: Yoğun yeşil çatı uygulaması Çatı sistemi: Standart Çatı alanı: sq.ft(9300 m 2 ) Çatı eğimi: 2% [42] Arjantinli mimar şehir merkezinde 15 basamaklı teraslar üzerine m 2 lik park alanı yaratarak Fukuoka kenti halkının kentsel sorunu olan yeşil alan ihtiyacına böylece çözüm üretmiştir. Tasarımda bina tarım bölgesinde olduğu ve çevresinde şehir meydanı olmadığı için bir dağa benzetilip teraslamalar ile bahçeler oluşturulmuştur.kuzey tarafında resmi bir girişin

81 62 bulunduğu yapının güney cephesindeki bahçelendirme sistemi teraslama yapılarak bahçe alanı büyütülmüştür. Betonarme ve çelik çerçeveli yapının 15 katlı teras alanının altındaki alanda: müze, tiyatro ve sinema salonları, kamu ve özel ofislerinin dışında otoparklar da bulunmaktadır. Yapının toplam taban alanı m 2 olup yetişme ortamının kalınlığının cm arasında 75 türü temsil eden bitkinin kullanıldığı teraslar üzerinde ayrıca merdivenler,havuzlar ve su jetleri de bulunmaktadır [45]. Şekil 2.25.Kesit [45] Resim 2.10.Görünüş [40] Boston Dünya Ticaret Merkezi Batı Podium Parkı Resim 2.11.Parka tepeden bakış Resim Parkın içinden görünüş [39] Mimarı: Kallmann McKinnell & Wood Mimarlık Yıl : 2003

82 63 Yer : Boston Maliyet: 60 $ (metrekare başı) Yeşil çatı tipi: Yoğun ve seyrek yeşil çatı uygulaması, eğim%1,5 Çatı sistemi: Standart Çatı alanı: 2700 m 2 Ödül: 2008 yeşil çatı ödülleri (ticari yapı kategorisi)[39]. Boston Dünya Ticaret Merkezi nin yeraltındaki otoparkının bir parçasının üstünü örten Batı Podium Parkı, Dünya Ticaret Merkezi Batı Kulesi ve Seaport Oteli arasında konumlanmaktadır m² den oluşan bu yeşil çatının metrekaresi ortalama 60 dolara mal olmuş ve iki katta da yapılan çatının her katı, toplam yüzey alanın %50 sini kapsamaktadır. Üst kat sulanmayan geniş yeşil çatı, alt kattaise yoğun bir peyzaj alanı oluşturulmuştur. İki katta da ortalama sistem derinliği cm arasındadır. Nanyang Teknoloji Üniversitesi Resim Nanyang Teknoloji Üniversitesi [42]

83 64 Mimarı: CPG Consultants Pte Ltd Yıl : 2006 Yer : Singapur Yapı tipi: Eğitim yapısı Maliyet: 36 milyon $ Yeşil çatı tipi: Yoğun yeşil çatı uygulaması Çatı sistemi: Standart Çatı alanı: m 2 Çatı eğimi: 60% [37] Nanyang Teknoloji Üniversitesi Sanat, Tasarım ve Medya Bölümünün sahip olduğu yeşil çatı, 5 katlı fakülteyi, doğa ve ileri teknolojiyi bir araya getirerek organik, yeşil bir formla süslüyor. Çatılar yeşil alanlar yaratarak havayı serinletiyor ve sulanması için yağmurdan yararlanılıyor. Yağmur suyu toplama sistemi, çatı üzerine monteli olup yağmur sensörleri çatı üzerinde yağmur yağdığında sulama işlemi olan yerde sulamanın durdurulmasınısağlıyor. Başlangıçta mimarlar çatıda, hafif volkanik taşların ve ince kum tabakasının yetişme ortamı olarak kullanıldığı bir sistem geliştirmeyi amaçladılar. Oluşturulan sistem yaklaşık 150 mm kalınlığında olup FLL standartlarına uygundu fakat çim yetiştirilmesi hedeflenen sistemin en büyük sorunu çatının formundan dolayı oluşmuştu. Çok dik eğimlerden dolayı oluşan sorun genelde golf sahalarında kullanılan Zoysia Matrella denilen bir çim türünün keçeleşmiş kök ağları ile yüzeye tutunabilmesi ile çözüldü [46].

84 65 Şekil Vaziyet Planı [46] Resim İç Bahçeden görünüş [46] Ümraniye M1 Metro Meydan Alışveriş Merkezi Resim Meydan AVM İç Bahçeden Görünüş [47] Mimarı: FOA (Fardshid moussavi ve Alejandro Zaera-Polo) Yıl : 2007 Yer : İstanbul Yapı tipi: Alışveriş merkezi Maliyet: 32 milyon euro Yeşil çatı tipi: Yoğun ve seyrek yeşil çatı uygulaması Çatı sistemi: Standart

85 66 Çatı alanı: m 2 Çatı eğimi: 0-75% [45] Proje kapsamındaki genel görüntüde, alan kot farklılıkları kullanılarak, alışveriş merkezi sanki yeşil bir tepenin altında olduğu görüntüsü vermektedir. Projede uygulanan yeşil çatıda kullanılan özel sulama kanalları, toprağın emdiği ve fazla gelen suları bir depoda toplayıp tekrar kullanılmasını sağlayacak teknolojik bir altyapı donanımı ile oluşturulmuştur. Bu sistem ile su israfının da önüne geçilmiştir.eğimin %75'e vardığı alanlarda özel toprak tutucular kullanılmıştır. Bu sistem toprağın kaymasını önlemektedir.ayrıca jeotermal enerji ile ısıtılıp soğutulan, Türkiye nin en büyüğü ve Avrupa nın ikincisi konumundaki bu yapı, yılda 1,3 milyon kw/h enerji tasarrufu sağlayıp yaklaşık 350 tonluk karbondioksit yayımını da önlemektedir[47].

86 67 3. MATERYAL VE METOT 3.1. Amaç-Kapsam ve Hedefler Alan taraması ile elde edilen bilgilerden yeşil çatıların bina enerji etkinliğindeki yerinin önemi belirtilmiş olsa da bu önemin derecesi ve değişkenlere göre sınıflandırılması özellikle Türkiye deki çalışmalarda net verilere bağlanamamıştır. Bu yüzden tez çalışması ile yeşil çatılar detaylı bir şekilde incelenmiş ve çalışma prensibine en uygun olan yeşil çatı sistemi ve standart teras çatı sistemi seçilerek bu sistemlerin bir örnek binada modellenmesi ve farklı kriterler açısından performans karşılaştırılması hedeflenmiştir. Günümüzde ofis binalarının hem daha mekanik oluşu hem de çok farklı ölçeklerde uygulanabilirliği, çalışmanın bina ölçeğine göre de karşılaştırmaya imkan verebilmesi açısından bina tipi olarak ofis binasını tercih etme nedenidir. Modellenen örnek bina üzerinde ana amaç yeşil çatı ve standart çatıların: Bina ısıtma yüklerine etkilerinin Bina soğutma yüklerine etkilerinin Toplam bina yüklerine etkilerinin iklim, çatı yüzey alanı ve bitki taşıyıcı katman(btk) kalınlığı ile yaprak yüzey alanı katsayısı(lai) gibi yeşil çatı sistem bileşenleri bazında karşılaştırılmasıdır. Oluşturulan örnek binaya ait modeller dinamik koşullarda bina enerji performansını analiz eden Energy Plus simülasyon motoru ile çalışan Design Builder bina enerji simülasyon programı kullanılarak elde edilmiştir. Design Builder, kolay kullanılan kullanıcı arayüzü, iklim verileri ve malzeme kütüphanesinin genişliği ayrıca istenilen bileşenlerin kolaylıkla oluşturulabilmesi sebepleri ile seçilmiş olup, çalışma sürecinde, analizlerde

87 68 üç boyutlu görselleştirme sayesinde algılama, çözüm önerisi geliştirme ve simülasyonları gerektiğinde hızlandırma kolaylığı sağlamıştır. Yapı modelinin Design Builder içerisinde oluşturulmasında; diğer çizim programları ile veriaktarmada uyumluluk sunuşu, sonuçları yapı, yapı elemanı, çevresel veriler, karbon salınımı, enerji tüketimleri gibi çeşitlendirebilmesi, raporlarını tablolar, grafikler ve resimler ile destekleyebilmesi de programın seçimindeki etkenlerdendir. Bu çalışmaya konu olan ve programda test edilmesi istenilen yapılar oluşturulurken, yeni bir örnek proje yaratılmış, binaya ait bilgiler projeye girilmiştir. Daha sonra dan elde edilen Ankara ve Adana illerine ait iklim verilerini içeren,.epw ve.stat uzantılı dosyalar, programda tanımlanmıştır.çalışmada, performans kriterlerinin sonuca etkisini karşılaştırabilmek için önce standart (referans) bir teras çatılı örnekoluşturulmuştur.daha sonra aynı örnek üzerine, günümüzde de inşa edilmiş teras çatılı binaların üzerine uygulanarak yeşil çatıya dönüşebilmeye imkan verebilen, standart çatıya çok ağırlık getirmeyecek seyrek bir yeşil çatı sistemi uygulanmıştır. Bu örneklere TS825 standartlarına uygun duvar, döşeme, çatı gibi yapı bileşenlerin özellikleri tanımlanmış ve bileşenlerde TS 825 e uygunluğunun zorunlu olması nedeni ile uygun kalınlıkta ısı yalıtımı uygulanmıştır.küçük ve büyük ölçekli ofis binalarında kıyaslamaya elverişli olabilmesi için ise örnekler, 100, 500, 1000, 3000, ve 5000 m² olarak belirlenen 5 farklı metrekareye göre düzenlenmiştir. Ayrıca örnek bina üzerine uygulanan yeşil çatının, sistemininde verimliliğini analiz etmek için 5ve 10 cm olarak iki farklı bitki taşıyıcı katman kalınlığı ve 1, 3, 5 gibi 3 farklı bitki yaprak yüzey alanı katsayısı (LAI) denenmiştir. Böylece her bitkinin farklı yaprak yüzey alanıve buna bağlı olarak farklı stoma sayısı, stomadirencigibi faktörlerinin olduğu gerçeği çalışmada sisteme tanımlanan farklı LAI değerleri sayesinde simülasyona olanak sağlamıştır.

88 69 Sonraki aşamada ise oluşturulan tüm tiplerin Ankara ve Adana gibi farklı iki iklim bölgesinde bir yıllık periyotta bina simülasyonu yapılmıştır. Böylece bu çalışma; öncelikle yeşil çatılar ve standart çatıların bina ısıtma ve soğutma yüklerine olan etkilerini kendi içlerinde karşılaştırıp, bu etkinin soğuk veya sıcak iklim bölgesine göre değişimi ve bu değişimin de çatı yüzey alanıbazında sınıflandırılabilmesine imkan sağlamıştır. Çalışmada yeşil çatı ve teras çatıların bina enerji performansını karşılaştırmanın dışında ayrıcakullanılan yeşil çatı sisteminin de performansı kendi içinde değerlendirilmiştir. Yeşil çatı olarak oluşturulan sistemin de performansını etkileyen bileşenlerinden olan bitki taşıyıcı katman kalınlığı ve bitki yaprak yüzey alanı katsayısı gibi faktörlerin değişkenliğinin performansa etkisini kıyaslamak için de simülasyonlar yapılmıştır. Böylece seçilen standart çatı sabitlenerek farklı bileşen özelliklerine göre oluşturulan farklı yeşil çatılarda karşılaştırılma sağlanarak çalışmanın kapsamı daha da genişletilmiştir. Şekil 3.1. Alan çalışması akış şeması

89 Çalışma İçin Bina Oluşumu ve Programa Tanımlanması Alan çalışmasına Design Builder programındaki yeşil çatı ile ilgili çalışmalarda kullanmak için oluşturulmuş Green Roof şablonu referans alınarak başlanmıştır. Kopyası alınan şablona öncelikle iki farklı iklimde simülasyonu sağlayabilecek Meteonorm dan elde edilen Adana ve Ankara şehirlerinin iklim verileri yüklenmiştir. Bu veriler ile programın baz aldığı rüzgar, yağış ve günışığı detayları ile illerin lokasyon bilgileri EK-1 ve Ek-2 Adana ve Ankara ili yere ait bilgilerile verilmiştir. İklim verisi girilmiş şablonlarda Design Builder modelleme elamanları kullanılarak 100 m² lik bir örnek binahem yeşil çatılı hemde standart çatılı olarak hazırlanıp bu örnek binaya çalışmada baz alınan ofis binası kriterleri, programın aktivite başlıklı bölümüne girilmiştir. Yapının kullanım sıklığı, kullanıcı özellikleri ve termal özellikleri gibi tariflenmeleri içeren bu başlıkta örnek binaya açık ofis şablonu yüklenmiştir. Şablona göre kullanıcı yoğunluğu 0,11 kişi/m² olup kişi metabolizma hızı 0,9 kabul edilmiştir. Kullanıcıların günlük sıcak su kullanımı ise 0,33 lt/m²-gün olarak kabul edilmiştir. Ayrıca sisteme ısıtma, soğutma ve havalandırma sistemleri için ideal sıcaklık ve sistemin çalışmasını sağlayan en alt veya üst sıcaklıklar (koşullar) tariflenmiştir. Isıtma sistemi için ideal sıcaklık 22 o C, ısıtma sisteminin devreye girme sıcaklığı 12 o C; soğutma sistemi için ideal sıcaklık 24 o C, soğutma sisteminin devreye girme sıcaklığı 28 o C verilmiştir. Ofis binasında aydınlatmada hedef aydınlık, 500 lux kabul edilmiştir. Çalışmanın aktivite detayları ise EK-3Örnek bina aktivite detayları ile verilmiştir.çevresel verilerin de işlendiği şablonda D.B. modelleme araçları kullanılarak 100, 500, 1000, 3000 ve 5000 m² lik ayrı ayrı örnek binalar oluşturulmuştur.100 m² lik örnek bina baz alınarak Şekil 3.2. deki gibi yükseklikler standart olup metrekare artışları bina ebatları ile doğru orantılı olarak oluşturulmuştur.

90 71 Şekil Örnek bina ebatları Tüm örneklere tanımlanacak olan yapı bileşenleri için İZODER TS825 programı kullanılarak programda Adanaa ve Ankara illeri için ayrı ayrı duvar, döşeme ve çatı katmanlarının yoğuşma analizi yapılarak bir sistem belirlenmiştir. Bu belirlenen bileşenler 100 m² lik örneğe tanımlanıp, farklı çatı alanlarındaki diğer örneklerin de bu örnekten referans alınarak yapılacağı için aynı özelliklerde olması sağlanmıştır. Belirlenen sistemin malzeme seçimlerini özetleyecek olursak: Çizelge 3.1. Örnek bina bileşen detayları [48] BİLEŞEN STANDART ÇATI YEŞİL ÇATI Malzeme Isıl iletkenlik değeri w/ /(m.k) Malzeme Isıl iletkenlik değeri w/(m.k) 5mm çimento harç 1,6 5mmm çimento harç 1,6 Duvar 4-5cm XPS ısı yalıtımı 0, cm XPS ısı yalıtımı 0,035 13,5 cm tuğla duvar 0,35 13,5 cm tuğla duvar 0,35 2cm iç alçı sıva 0,51 2cm iç alçı sıva 0,51

91 72 Çizelge 3.1. (Devam) Örnek bina bileşen detayları [48] 15 cm blokaj 2 15 cm blokaj 2 10 cm grobeton 1,6 10 cm grobeton 1,6 5cm şap 1,4 5cm şap 1,4 Döşeme 5 mm su yalıtımı 0,19 5 mm su yalıtımı 0, cm xps ısı yalıtımı 0, cm xps ısı yalıtımı 0,035 5 cm şap 1,4 5 cm şap 1,4 1,5 cm parke 0,2 1,5 cm parke 0,2 2,5 cm agregasız sıva 0,51 2,5 cm agregasız sıva 0,51 15 cm betonarme döş. 2,5 15 cm betonarme döş. 2,5 5mm bitümlü suyalıtımı 0,19 5mm bitümlü su yalıtımı 0, cm xps ısı yalıtımı 0, cm xps ısı yalıtımı 0,035 5 cm çimento harçlı şap 1,4 5 cm çimento harçlı şap 1,4 Çatı 5 mm ayırıcı tabaka 0, cm drenaj tabakası 0,5 1mm filtre tabakası 0, cm bitki taşıyıcı tabaka 0, cm bitki 0,3 3mm cam+13mm hava+3mm cam 3mm cam+13mm hava+3mm cam Pencere boyanmış yalıtımsız ahşap çerçeve boyanmış yalıtımsız ahşap çerçeve parapet yüksekliği 80cm parapet yüksekliği 80cm pencere yüksekliği 150cm pencere yüksekliği 150cm

92 73 Çalışmada TS 825 e göre Adana ilinde duvar için 4 cm döşeme için 4 cm çatı için 7 cm ısı yalıtımı kalınlığı alınırken Ankara ilinde duvar için 5 cm döşeme için 6 cm ve çatı için ise 11 cm yalıtım kalınlığı kullanılmıştır. Yeşil çatı bileşenlerinden biri olan bitkinin ve kullanılan toprak kalınlığının performansa etkisini anlamak amacıyla bitki yaprak yüzey katsayısı olarak 1,3 ve 5 olarak 3 farklı değer belirlenmiştir. Ayrıca bitki taşıyıcı katman kalınlığının da çatı performansına etkisini anlamak için tüm simülasyonlar 5 ve 10 cm lik bitki taşıyıcı katmana göre ayrı ayrı yapılmıştır. Yapı elemanlarının malzeme seçimlerine göre; hesaplamalarda kullanılan toplam ısı iletim katsayıları Çizelge 3.2 de ifade edilmiştir. Çizelge cm toprak kalınlığı baz alındığında standart ve yeşil çatılı örnek binaların yapı elemanları U değerleri Yapı Elemanı ADANA ÖRNEĞİ ANKARA ÖRNEĞİ Yeşil Çatı Standart Çatı Yeşil Çatı Standart Çatı Kalın lık (d) (cm) Isı geçirme kat sayısı(ų) (W/m²-K) Kalın lık (d) (cm) Isı geçirme kat sayısı(ų) (W/m²-K) Kalın lık (d) (cm) Isı geçirme kat sayısı(ų) (W/m²-K) Kalın lık (d) (cm) Isı geçirme kat sayısı(ų) (W/m²-K) Duvar 20 0, , , ,477 Döşeme 41 0, , , ,437 Çatı 53 0, , , ,290 Pencere 1,8 1,96 1,8 1,96 1,8 1,96 1,8 1,96

93 74 Çizelge cm toprak kalınlığı baz alındığında standart ve yeşil çatılı örnek binaların yapı elemanları U değerleri ADANA ÖRNEĞİ ANKARA ÖRNEĞİ Yapı Elemanı Yeşil Çatı Standart Çatı Yeşil Çatı Standart Çatı Kalın lık (d) (cm) Isı geçirme kat sayısı(ų)( W/m²-K) Kalın lık (d) (cm) Isı geçirme kat sayısı(ų)( W/m²-K) Kalın lık (d) (cm) Isı geçirme kat sayısı(ų)( W/m²-K) Kalın lık (d) (cm) Isı geçirme kat sayısı(ų)( W/m²-K) Duvar 20 0, , , ,477 Döşeme 41 0, , , ,437 Çatı 48 0, , , ,290 Pencere 1,8 1,96 1,8 1,96 1,8 1,96 1,8 1,96 EK ile sistem bileşenlerinin katmanları ve termal özellikleri daha detaylı olarak belirtilmiştir. Ayrıca çalışmada örnek binalar üzerinde dış cephede duvar alanının %25 i kadar pencere alanı ön koşul olarak kabul edilmiştir.program ile simülasyon yapılırken, yine programın kendi bünyesinde bulunan, tasarlanan yapıların aktivitelerine göre seçenek sunabilen Schedule yani çalışma programı denilen çalışma periyotlarını içeren şablonlar seçilerek fonksiyonuna göre yapının kaç kullanıcı tarafından günün hangi saatlerinde kullanıldığı, ısıtma veya soğutma sisteminin yılın hangi günleri, günün hangi saatleri arasında çalıştığı gibi soruların programa tanımlanması sağlanır. Simülasyonda kullanılan kullanıcı, ofis ekipmanları, ısıtma sistemi, soğutma sistemi ve aydınlatma sistemi gibi özelliklerin çalışma programı detayları EK-12 ve EK-13Sistem çalışma programlarında sunulmuştur.

94 75 Yapının fonksiyonu, kullanıcıları, yapı elemanlarından beklenen termal ve optik özellikler ile ilgili kabuller yukarıda anlatılmıştır. Bu özelliklerin yanındaprograma binanın aydınlatma, ısıtma ve soğutma sistemi de (HVAC, Lighting) tanımlanması HVAC ve Lighting başlığı altında tanımlanmıştır. Aydınlatma, ısıtma soğutma gibi detaylar EK-14 de sunulmuştur. Program ısıtma sistemi hesaplarını yaparken, sistem elemanlarının özelliklerini en soğuk kış tasarım koşullarına göre hesaplar. Bu hesabı, ASHRAE ve CIBSE nin önerdiği sabit koşullara göre yapar ve dinamik termal simülasyon motorunu ENERGY PLUS kullanılır. DESIGN BUILDER, ısıtma sistemi tasarımında, uzun yılların ortalaması olarak bulunan en düşük kuru termometre dış ortam sıcaklığına (steady-state) ve rüzgar hızı ve yönüne göre sistem değerlerini ayarlar. Güneş ışınımından kazanımları hesaba katmaz. İç kazançları hesaba katmaz. Aynı ısıl konfor koşullarındaki bölgeler, ısıtma için tanımlanan ideal sıcaklık a ulaşana kadar ısıtılır. Farklı sıcaklıklardaki bölgeler arasında ısı geçişleri hesaplanır. Pencerelerden, duvarlardan, toprak temaslı zemin ve çatıdan, hava sızıntılarından, doğal havalandırmadan kaynaklı ısı kayıplarının yanında yan mekanlara komşu olan ısıtılan bölgelerdeki ısı kayıpları da hesaplanır[49]. Soğutma sistemi tasarımı hesaplarında ise sistem elemanı özelliklerini yıllık ortalamalarda en sıcak yaz tasarım koşullarına göre hesaplar. Periyodik olan, sabit koşullardaki minimum ve maksimum sıcaklık ortalamalarına göre hesap yapar. Güneşin gökyüzündeki yüksekliğinin 3 saatlik ölçümleri ve maksimumsıcaklık ölçümleri ile oluşturulmuş sinüsel eğrilerle, soğutma için gerekli en yüksek ve en düşük sıcaklıkları (gün boyunca en yüksek dış ortam sıcaklığı, gece boyunca en düşük dış ortam sıcaklığı) hesaplar. Rüzgarı hesaba katmaz. Pencerelerden güneş kaynaklı ısı kazanımlarını ve programlanmış doğal havalandırmayı hesaplar. İnsanlardan, aydınlatmadan ve araç-gereçlerden iç ısı kazanımını hesaplar. Farklı sıcaklıklardaki bölgeler arasında ısı geçişleri hesaplanır. Kuzey yarım kürede temmuz ayını,

95 76 güneyyarım kürede ise şubat ayının ortalamalarını hesaplarında kullanır. Simülasyon komutu, saatlik iklim verileri dosyasından, iklim verileri elde edilir. Yıllık, aylık, saatlik sonuçlar alınabilir. Farklı sıcaklıklardaki ısıl bölgeler arasında taşınım ve iletim ile ısı transferini hesaplar. Pencerelerden gerçekleşen güneş kazanımlarını hesaplara katar. İstenildiğinde HVAC sisteminin boyutlandırılması hesaplarını yapar. Simülasyon komutunun alt başlıklarında, yere ait iklim verileri, karbon salınımı, enerji tüketimi (kaynaklara göre), iklimlendirme sistemi özellikleri, havalandırma, iç kazançlar, yapı elemanlarından ısı kazanç ve kayıpları elde edilebilir [49]. Programa tanımlanan veriler doğrultusunda Şekil 3.3. Simülasyon akış şemasında da görülebileceği gibi çalışma ile 5 farklı metrekerede oluşturulanörnekler üzerinde oluşturulan geleneksel çatı ile geleneksel çatı üzerine adapte olabilen seyrek yeşil çatı modeli ile1 yıllık bina simülasyonu yapılmıştır. Şekil 3.3. Simülasyon akış şeması

96 77 Yapılan simülasyonlar doğrultusunda da standart çatıların bir yıllık ısıtma, soğutma yükleri, yeşil çatıların bir yıllık ısıtma, soğutma yükleri hem Adana ikliminde hem de Ankara ikliminde tüm farklı metrekarelere göre sınıflandırılmıştır. Sınıflandırılan örnek binaların ayrıca yeşil çatı sisteminin verimliliğini incelemek adına da sistem üzerindeki bitki katmanının yaprak yüzey alanı ve toprak kalınlığı gibi 2 kriter baz alınıp; üç farklı yaprak yüzeyi katsayısı ve iki farklı kalınlıktaki bitki taşıyıcı katman kombinasyonları ile de simülasyonları yapılmıştır. Isıtma ve soğutma yükleri açısından değerlendirilen örnek binaların toplam bina etkinliğine katkısını ölçmek amaçlı birim alandaki bina toplam yükleri de bulunmuştur. Böylelikle sonuçlara göre hem çatılar karşılaştırılmış hem de kullanılacak en iyi sisteme ulaşabilirlik açısından en verimli yeşil çatı sistemi geliştirilmiştir.

97 78 4. BULGULAR 4.1. Yeşil Çatıların Sıcak İklimlerde Bina Isıtma Yüklerine Etkisi Simülasyonlar için oluşturulan tüm örnek binalara sıcak iklim bölgesi olarak 1. Derece Gün Bölgesinde yer alan Adana ili iklim verileri yüklenerek tam bir yıllık süreçle bina simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Çıkan simülasyon sonuçları Çizelge 4.1. Adana ili yeşil çatı ve standart çatı bina ısıtma yükleri ile verilmiştir. Çizelge 4.1. Adana ili, yeşil çatı ve standart çatıya ait bina toplam ısıtma yükleri ADANA İLİ TOPLAM ALANDAKİ ISITMA YÜKÜ (kw) YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) YEŞİL ÇATI (10 cm toprak) YEŞİL ÇATI (5 cm toprak) STANDART ÇATI LAI:5 100 m² 827,5 857,6 917 LAI: LAI:1 801,3 829,9 917 LAI:5 500m² 4304,5 4458,9 4801,1 LAI:3 4281,5 4395,2 4801,1 LAI: ,9 4801,1 LAI:5 1000m² LAI: LAI: LAI:5 3000m² LAI: LAI: LAI:5 5000m² LAI: LAI: Çalışmanın farklı metrekarelere göre sınıflandırılmasının sağlıklı yapılabilmesi için tüm yıllık yükler metrekarelere bölünerek birim alandaki

98 79 yükler bulunmuştur. Böylelikle hem yeşil çatıların standart çatılara göreperformans etkisi hemde kendi aralarında metrekare değişkenine göre etkisi daha kolay karşılaştırılabilecektir. Çizelge 4.2. Adana ili, yeşil çatı ve standart çatı birim alandaki ısıtma yükleri ADANA İLİ BİRİM ALANDAKİ ISITMA YÜKÜ (kw/m²) YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) YEŞİL ÇATI (10 cm toprak) YEŞİL ÇATI (5 cm toprak) STANDART ÇATI LAI:5 100 m² 8,28 8,58 9,17 LAI:3 8,21 8,59 9,17 LAI:1 8,01 8,3 9,17 LAI:5 500m² 8,61 8,92 9,6 LAI:3 8,56 8,79 9,6 LAI:1 8,36 8,60 9,6 LAI:5 1000m² 8,83 9,09 9,78 LAI: ,78 LAI: ,78 LAI:5 3000m² 9,11 9,42 10,06 LAI:3 9,02 9,31 10,06 LAI:1 8,79 9,09 10,06 LAI:5 5000m² 9,21 9,56 10,17 LAI:3 9,07 9,38 10,17 LAI:1 8,91 9,23 10,17 Çizelgeden de anlaşıldığı gibi Adana ili bina ısıtma yükleri açısından çalışmada incelenen yeşil çatılar, standart çatı alternatiflerine göre daha az enerji tüketmekte olup, daha avantajlıdır. Performans etkisinin daha net anlaşılması için sonuçlar standart çatı yükleri ile yeşil çatı yükleri arasındaki farkın yüzdesi alınarak yüzde bazında da karşılaştırılmıştır. Yüzde bazında sonuçlar ise Çizelge 4.3. ve 4.4. ile verilmiştir.

99 80 Çizelge 4.3. Adana ili, 10 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı ısıtma yükü performans karşılaştırması 10CM TOPRAK BİRİM ALANDAKİ ISITMA YÜKÜ (kw) YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) YEŞİL ÇATI STANDART ÇATI FARK YÜZDE LAI:5 100m² 8,28 9,17 0,89 9,7 LAI:3 8,21 9,17 0,96 10,47 LAI:1 8,01 9,17 1,16 12,65 LAI:5 500m² 8,61 9,6 0,99 10,31 LAI:3 8,56 9,6 1,04 10,83 LAI:1 8,36 9,6 1,24 12,91 LAI:5 1000m² 8,83 9,78 0,95 9,71 LAI:3 8,71 9,78 1,07 10,94 LAI:1 8,55 9,78 1,23 12,58 LAI:5 3000m² 9,11 10,06 0,95 9,44 LAI:3 9,02 10,06 1,04 10,33 LAI:1 8,79 10,06 1,27 12,62 LAI:5 5000m² 9,21 10,17 0,96 9,44 LAI:3 9,07 10,17 1,1 10,82 LAI:1 8,91 10,17 1,26 12,39 Çizelgede de görüldüğü gibi 10 cm kalınlığındaki bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan örneklerin simülasyonlarında sıcak iklim bölgelerinde yeşil çatıların performansı standart çatılara göre minimum %9,4 maximum %12,9 ortalama %11,01 daha olumludur. Simülasyonlara göre yaprak yüzey alanı katsayısının artması bina ısıtma yükleri için performansı ters orantılı olarak etkilemektedir. Bunun sebebi de yaprak yüzey alanının artmasına paralel olan stomalardaki buharlaşma için gerekli ısı miktarının çatı yüzeyinden karşılanması ile ısıtma yüklerine gelen ek yüklerdir. Metrekare artışının performansa etkisine baktığımızda ise 500 m² ye kadar doğru orantılı bir artış görülürken 500 m² den sonra yaprak yüzey alanı katsayısına bağlı olarak

100 81 dalgalanma görülmektedir. Ayrıca her koşulda en iyi performansın ise 500 m² lik alanlarda olduğu görülmektedir. Çizelge 4.4. Adana ili, 5 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı ısıtma yükü performans karşılaştırması 5CM TOPRAK BİRİM ALANDAKİ ISITMA YÜKÜ (kw) YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) YEŞİL ÇATI STANDART ÇATI FARK YÜZDE LAI:5 100m² 8,58 9,17 0,59 6,43 LAI:3 8,59 9,17 0,58 6,32 LAI:1 8,3 9,17 0,87 9,49 LAI:5 500m² 8,92 9,6 0,68 7,08 LAI:3 8,79 9,6 0,81 8,44 LAI:1 8,60 9,6 1 10,42 LAI:5 1000m² 9,09 9,78 0,69 7,05 LAI: ,78 0,76 7,77 LAI: ,78 0,96 9,82 LAI:5 3000m² 9,42 10,06 0,64 6,36 LAI:3 9,31 10,06 0,75 7,45 LAI:1 9,09 10,06 0,97 9,64 LAI:5 5000m² 9,56 10,17 0,61 5,6 LAI:3 9,38 10,17 0,79 7,77 LAI:1 9,23 10,17 0,94 9,24 Adana ilinde 5 cm kalınlığındaki bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatılı örneklerin simülasyonlarında da yeşil çatıların performansı standart çatılara göre minimum %5,6 maximum %10,42 ortalama %7,93 daha olumludur. 5 cm lik bitki taşıyıcı katmanda da yaprak yüzey alanı katsayısının artması performansı düşürüyor. 10 cm² lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatıdaki gibi her koşulda en iyi performansın ise 500 m² lik alanlarda olduğu görülmektedir.

101 Yeşil Çatıların Sıcak İklimlerde Bina Soğutma Yüklerine Etkisi Adana ilinde yapılan simülasyonların bina soğutma yükleri açısından sonuçları ise Çizelge 4.5. Adana ili, yeşil çatı ve standart çatı bina soğutma yükleri ile verilmiştir. Çizelge 4.5. Adana ili, yeşil çatı ve standart çatı bina toplam soğutma yükleri ADANA İLİ TOPLAM ALANDAKİ SOĞUTMA YÜKÜ (kw) YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) YEŞİL ÇATI (10 cm toprak) YEŞİL ÇATI (5 cm toprak) STANDART ÇATI LAI:5 100 m² 18176, , ,9 LAI: , , ,9 LAI: , , ,9 LAI:5 500m² 71611, , ,5 LAI: , ,5 LAI: , , ,5 LAI:5 1000m² LAI: LAI: LAI:5 3000m² LAI: LAI: LAI:5 5000m² LAI: LAI: Sonuçları metrekare bazında değerlendirmek için birim alandaki soğutma yükleri ise Çizelge 4.6. Adana ili, yeşil çatı ve standart çatı birim alandaki soğutma yükleri ile verilmiştir.

102 83 Çizelge 4.6. Adana ili, yeşil çatı ve standart çatı birim alandaki soğutma yükleri ADANA İLİ BİRİM ALANDAKİ SOĞUTMA YÜKÜ (Kw/m²) YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) YEŞİL ÇATI (10 cm toprak) YEŞİL ÇATI (5 cm toprak) STANDART ÇATI LAI:5 100 m² 181,76 180,75 186,79 LAI:3 182,38 181,4 186,79 LAI:1 183,25 182,49 186,79 LAI:5 500m² 143,2 142,46 149,55 LAI:3 143,81 143,18 149,55 LAI:1 144,68 144,23 149,55 LAI:5 1000m² 133,6 132,95 140,3 LAI:3 134,17 133,66 140,3 LAI:1 135,05 134,69 140,3 LAI:5 3000m² 123,94 123,43 131,02 LAI:3 124,52 124,13 131,02 LAI:1 125,4 125,18 131,02 LAI:5 5000m² 121,14 120,69 128,31 LAI:3 121,68 121,33 128,31 LAI:1 122,54 122,37 128,31 Çizelgeden de anlaşıldığı gibi Adana ili bina soğutma yükleri için yeşil çatılar tüm metrekarelerde, tüm farklı kalınlıktaki bitki taşıyıcı katman seçeneklerinde ve de tüm bitki çeşitliliğinden doğabilecek yaprak yüzey alanıkatsayısı çeşitlerinde standart çatılara göre bina soğutmasında daha az enerji harcamaktadır. Performans etkisinin daha net anlaşılması için sonuçlar standart çatı yükleri ile yeşil çatı yükleri arasındaki farkın yüzdesi alınarak yüzde bazında Çizelge 4.7. ve 4.8. ile verilmiştir.

103 84 Çizelge 4.7. Adana ili, 10 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı soğutma yükü performans karşılaştırması 10CM TOPRAK BİRİM ALANDAKİ SOĞUTMA YÜKÜ (kw) YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) YEŞİL ÇATI STANDART ÇATI FARK YÜZDE LAI:5 100m² 181,76 186,79 0,89 2,69 LAI:3 182,38 186,79 0,96 2,36 LAI:1 183,25 186,79 1,16 1,89 LAI:5 500m² 143,2 149,55 0,99 4,25 LAI:3 143,81 149,55 1,04 3,84 LAI:1 144,68 149,55 1,24 3,26 LAI:5 1000m² 133,6 140,3 0,95 4,78 LAI:3 134,17 140,3 1,07 4,37 LAI:1 135,05 140,3 1,23 3,74 LAI:5 3000m² 123,94 131,02 0,95 5,4 LAI:3 124,52 131,02 1,04 4,96 LAI:1 125,4 131,02 1,27 4,29 LAI:5 5000m² 121,14 128,31 0,96 5,59 LAI:3 121,68 128,31 1,1 5,17 LAI:1 122,54 128,31 1,26 4,49 Çizelgede de görüldüğü gibi 10 cm kalınlığındaki bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan örnek binaların simülasyonlarında sıcak iklim bölgelerinde yeşil çatıların performansı standart çatılara göre minimum %1,89 maximum %5,59 ortalama %4,07 daha olumludur. Simülasyonlara göre yaprak yüzey alanı katsayısının artması bina ısıtma yüklerinin aksine soğutma yüklerinde performans ile doğru orantılıdır. Aynı şekilde yaprak yüzey alanı katsayısının artması, stomalardaki buharlaşma için gerekli ısı miktarının çatı yüzeyinden karşılanması ile ısıtma yüklerini arttırırken soğutma yüklerini düşürüyor. Çatı yüzey alanı bazında performansa etkisine baktığımızda ise çatı yüzey alanı arttıkça performansında arttığı görülmektedir. Performansın hem yaprak yüzey alanı katsayısı hemde çatı yüzey alanı artışı ile paralel olduğu, en iyi

104 85 performansın 5000 m² lik örnek üzerinde yaprak yüzey alanı katsayısı 5 olan bitkinin sağlaması ile de tespit edilmiştir. Aynı şekilde 5 cm kalınlığında bitki taşıyıcı katman kullanılarak oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı sistemi soğutma yükü performans karşılaştırması ise Çizelge 4.8 ile verilmiştir. Çizelge 4.8. Adana ili, 5 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı soğutma yükü performans karşılaştırması 5CM TOPRAK BİRİM ALANDAKİ SOĞUTMA YÜKÜ (kw) YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) YEŞİL ÇATI STANDART ÇATI FARK YÜZDE LAI:5 100m² 180,75 186,79 6,04 3,23 LAI:3 181,4 186,79 5,39 2,89 LAI:1 182,49 186,79 4,3 2,3 LAI:5 500m² 142,46 149,55 7,09 4,74 LAI:3 143,18 149,55 6,37 4,26 LAI:1 144,23 149,55 5,32 3,58 LAI:5 1000m² 132,95 140,3 7,35 5,24 LAI:3 133,66 140,3 6,64 4,73 LAI:1 134,69 140,3 5,61 3,99 LAI:5 3000m² 123,43 131,02 7,59 5,79 LAI:3 124,13 131,02 6,89 5,26 LAI:1 125,18 131,02 5,84 4,46 LAI:5 5000m² 120,69 128,31 7,62 5,94 LAI:3 121,33 128,31 6,98 5,44 LAI:1 122,37 128,31 5,94 4,63 5 cm kalınlığındaki bitki taşıyıcı katman ile Adana ili simülasyonları soğutma yükleri bakımından karşılaştırıldığında; yeşil çatılar standart çatılara göre minimum %2,3 maximum %5,94 ortalama %4,43 daha olumludur. 5 cm lik bitki taşıyıcı katmanda da soğutma yüklerinde metrekare ve yaprak yüzey alanı katsayısının artışı performansın yüzdesel değerini arttırıyor. 5 cm lik bitki taşıyıcı katman kullanıldığında da 10 cm lik bitki taşıyıcı

105 86 katmankullanılarak alınan soğutma yükü sonuçlarındaki gibi en iyi performans 5000 m² lik yaprak yüzey alanı katsayısı(lai):5 olan örnek binada görülmüştür Yeşil Çatıların Sıcak İklimlerde Toplam Bina Yüklerine Etkisi Adana ilinde ısıtma ve soğutma yüklerinin simülasyonlarında yeşil çatıların standart çatılara oranla daha olumlu performans gösterdiğini ve bu performansın ısıtma yüklerinde soğutma yüklerine oranla daha olumlu olduğunu görmüştük. Yalnız Adana gibi sıcak bir iklimde birim alandaki ısıtma yüklerinin soğutma yüklerine olan oranının büyüklüğü yeşil çatıların standart çatılara göre performansını da etkilemektedir. Bu nedenle daha objektif bir yaklaşımda bulunmak için tüm örnek binaların toplam bina yükleri Çizelge 4.9ve 4.10 da karşılaştırılmıştır. Çizelge 4.9. Adana ili, 10 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı performans karşılaştırması ADANA İLİ BİRİM ALANDAKİ TOPLAMBİNA YÜKÜ (Kw/m²) YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) YEŞİL ÇATI (10 cm toprak) STANDART ÇATI FARK YÜZDE LAI:5 100 m² 190,04 195,96 5,92 3,02 LAI:3 190,59 195,96 5,37 2,74 LAI:1 191,26 195,96 4,7 2,39 LAI:5 500m² 151,81 159,15 7,34 4,61 LAI:3 152,37 159,15 6,78 4,26 LAI:1 153,04 159,15 6,11 3,84 LAI:5 1000m² 142,43 150,08 7,65 5,09 LAI:3 142,88 150,08 7,2 4,79 LAI:1 143,6 150,08 6,48 4,32 LAI:5 3000m² 133,05 141,08 8,03 5,69 LAI:3 133,54 141,08 7,54 5,34 LAI:1 134,19 141,08 6,89 4,88 LAI:5 5000m² 130,35 138,48 8,13 5,87 LAI:3 130,75 138,48 7,73 5,58 LAI:1 131,45 138,48 7,03 5,07

106 87 Çizelge Adana ili, 5cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı performans karşılaştırması ADANA İLİ YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) BİRİM ALANDAKİ TOPLAMBİNA YÜKÜ (Kw/m²) YEŞİL ÇATI (5 cm toprak) STANDART ÇATI FARK YÜZDE LAI:5 100 m² 189,33 195,96 6,63 3,38 LAI:3 189,99 195,96 5,97 3,04 LAI:1 190,79 195,96 5,17 2,64 LAI:5 500m² 151,38 159,15 7,77 4,88 LAI:3 151,97 159,15 7,18 4,51 LAI:1 152,83 159,15 6,32 3,97 LAI:5 1000m² 142,04 150,08 8,04 5,35 LAI:3 142,68 150,08 7,4 4,93 LAI:1 143,51 150,08 6,57 4,38 LAI:5 3000m² 132,85 141,08 8,23 5,83 LAI:3 133,44 141,08 7,64 5,41 LAI:1 134,27 141,08 6,81 4,82 LAI:5 5000m² 130,25 138,48 8,23 5,94 LAI:3 130,71 138,48 7,77 5,61 LAI:1 131,6 138,48 6,88 4,97 Sonuçlardan da görüldüğü gibi sıcak iklimlerde bitki taşıyıcı katmanın kalınlığının artması ısıtma yüklerinde olumlu etki gösterirken soğutma yüklerindeki olumsuz etkisinden dolayı toplam bina yüklerinde performansa etkiyi düşürüyor.fakat bu parametrenin total enerji performans üzerindeki etkisi marjinal olup, Çizelge 4.10 da görülmektedir Yeşil Çatıların Soğuk İklimlerde Bina Isıtma Yüklerine Etkisi Simülasyonlar için oluşturulan tüm örneklere soğuk iklim bölgesi olarak 3. Derece Gün Bölgesinde yer alan Ankara ili iklim verileri yüklenerek bir yıllık süreçle bina simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Simülasyon sonuçları Çizelge 4.11 ve 4.12 ile Ankara ili, yeşil çatı ve standart çatı bina toplam ve birim alandaki ısıtma yükleri ile verilmiştir.

107 88 Çizelge Ankara ili, yeşil çatı ve standart çatı bina toplam ısıtma yükleri ANKARA İLİ TOPLAM ALANDAKİ ISITMA YÜKÜ (kw) YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) YEŞİL ÇATI (10 cm toprak) YEŞİL ÇATI (5 cm toprak) STANDART ÇATI LAI:5 100 m² 6129,1 6249, ,4 LAI:3 6189,3 6240,4 6422,4 LAI:1 6134,2 6226,3 6422,4 LAI:5 500m² 27532, , ,7 LAI: , , ,7 LAI: , , ,7 LAI:5 1000m² 53628, , ,5 LAI: , , ,5 LAI: , ,5 LAI:5 3000m² LAI: LAI: LAI:5 5000m² LAI: LAI: Çizelge Ankara ili, yeşil çatı ve standart çatı birim alandaki ısıtma yükleri ANKARA İLİ BİRİM ALANDAKİ ISITMA YÜKÜ (kw/m²) YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) YEŞİL ÇATI (10 cm toprak) YEŞİL ÇATI (5 cm toprak) STANDART ÇATI LAI:5 100 m² 61,29 62,49 64,23 LAI:3 61,89 62,4 64,23 LAI:1 61,34 62,26 64,23 LAI:5 500m² 55,07 54,81 56,66 LAI:3 55,62 54,97 56,66 LAI:1 54,53 55,45 56,66 LAI:5 1000m² 53,63 53,86 55,23 LAI:3 53,02 54,23 55,23 LAI:1 53,72 54,1 55,23 LAI:5 3000m² 54,11 53,81 54,72 LAI:3 53,50 54,53 54,72 LAI:1 53,52 53,85 54,72 LAI:5 5000m² 54,17 54,11 54,79 LAI:3 54,07 53,95 54,79 LAI:1 53,95 53,64 54,79

108 89 Çizelgeden de anlaşıldığı gibi Ankara ili bina ısıtma yükleri için yeşil çatılar tüm metrekarelerde, tüm farklı kalınlıktaki bitki taşıyıcı katman seçeneklerinde ve de tüm bitki çeşitliliğinden doğabilecek yaprak yüzey alanı katsayısı çeşitlerinde standart çatılara göre bina ısıtmasında daha az enerji harcamaktadır. Bu performans etkisinin yüzdesel oranları ise Çizelge 4.13 ile verilmiştir. Çizelge Ankara ili, 10 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı ısıtma yükü performans karşılaştırması 10CM TOPRAK YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) BİRİM ALANDAKİ ISITMA YÜKÜ (kw) YEŞİL ÇATI STANDART ÇATI FARK YÜZDE LAI:5 100m² 61,29 64,22 2,93 4,56 LAI:3 61,89 64,22 2,33 3,63 LAI:1 61,34 64,22 2,88 4,49 LAI:5 500m² 55,07 56,66 1,59 2,81 LAI:3 55,62 56,66 1,04 1,83 LAI:1 54,53 56,66 2,13 3,75 LAI:5 1000m² 53,63 55,23 1,6 2,89 LAI:3 53,02 55,23 2,21 4,01 LAI:1 53,72 55,23 1,51 2,73 LAI:5 3000m² 54,11 54,72 0,61 1,12 LAI:3 53,50 54,72 1,22 2,23 LAI:1 53,52 54,72 1,2 2,19 LAI:5 5000m² 54,17 54,79 0,62 1,14 LAI:3 54,07 54,79 0,72 1,32 LAI:1 53,95 54,79 0,84 1,54 Çizelgede de görüldüğü gibi 10 cm kalınlığındaki bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan örneklerin simülasyonlarında soğuk iklim bölgelerinde yeşil çatıların performansı standart çatılara göre minimum %1,12 maximum %4,57 ortalama %2,67 daha olumludur. Yaprak yüzey alanı katsayısı sabitlenip metrekare bazında bakıldığında, metrekare artışının performansa etkiyi

109 90 düşürdüğü görülmektedir.metrekare sabitlenip yaprak yüzey alanı katsayısının performansa etkisine bakıldığında ise dalgalanmalar görülmektedir. Ayrıca her koşulda en iyi performansın ise m² lik alanlarda olduğu görülmektedir Çizelge Ankara ili, 5 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı ısıtma yükü performans karşılaştırması 5CM TOPRAK BİRİM ALANDAKİ ISITMA YÜKÜ (kw) YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) YEŞİL ÇATI STANDART ÇATI FARK YÜZDE LAI:5 100m² 62,49 64,22 1,73 2,7 LAI:3 62,4 64,22 1,82 2,83 LAI:1 62,26 64,22 1,96 3,05 LAI:5 500m² 54,81 56,66 1,85 3,26 LAI:3 54,97 56,66 1,69 2,98 LAI:1 55,45 56,66 1,21 2,13 LAI:5 1000m² 53,86 55,23 1,37 2,48 LAI:3 54,23 55,23 1 1,81 LAI:1 54,1 55,23 1,13 2,04 LAI:5 3000m² 53,81 54,72 0,91 1,66 LAI:3 54,53 54,72 0,19 0,34 LAI:1 53,85 54,72 0,87 1,58 LAI:5 5000m² 54,11 54,79 0,68 1,24 LAI:3 53,95 54,79 0,84 1,53 LAI:1 53,64 54,79 1,15 2,09 Ankara ilinde 5 cm kalınlığındaki bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatılı örneklerin simülasyonlarına bakıldığında ise yeşil çatıların performansı standart çatılara göre minimum %0,34 maximum %3,26 ortalama %2,1 daha olumludur. 10cm lik bitki taşıyıcı sistem ile oluşturulan yeşil çatılardaki gibi en iyi performansın 10 cm lik bitki taşıyıcı katmana göre daha düşük yüzdede de olsa m² lik alanlarda olduğu görülmektedir.

110 Yeşil Çatıların Soğuk İklimlerde Bina Soğutma Yüklerine Etkisi Ankara ilinde yapılan simülasyonların bina soğutma yükleri açısından sonuçları Çizelge 4.15 Ankara ili, yeşil çatı ve standart çatı bina soğutma yükleri ile verilmiştir. Çizelge Ankara ili, yeşil çatı ve standart çatı bina toplam soğutma yükleri ANKARA İLİ TOPLAM ALANDAKİ SOĞUTMA YÜKÜ (kw) YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) YEŞİL ÇATI (10 cm toprak) YEŞİL ÇATI (5 cm toprak) STANDART ÇATI LAI:5 100 m² 5879,4 5826,2 6031,7 LAI:3 5925,1 5877,1 6031,7 LAI:1 5964,8 5924,2 6031,7 LAI:5 500m² 20465, , ,1 LAI: , , ,1 LAI: , , ,1 LAI:5 1000m² 36598, , ,8 LAI: , , ,8 LAI: , ,8 LAI:5 3000m² LAI: LAI: LAI:5 5000m² LAI: LAI: Metrekare bazında değerlendirmek amaçlı birim alandaki soğutma yükleri sonuçları ise Çizelge 4.16Adana ili, yeşil çatı ve standart çatı birim alandaki soğutma yükleri ile verilmiştir.

111 92 Çizelge Ankara ili, yeşil çatı ve standart çatı birim alandaki soğutma yükleri ANKARA İLİ BİRİM ALANDAKİ SOĞUTMA YÜKÜ (Kw/m²) YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) YEŞİL ÇATI (10 cm toprak) YEŞİL ÇATI (5 cm toprak) STANDART ÇATI LAI:5 100 m² 58,79 58,26 60,31 LAI:3 59,25 58,77 60,31 LAI:1 59,64 59,24 60,31 LAI:5 500m² 40,93 40,50 42,71 LAI:3 41,34 40,97 42,71 LAI:1 41,74 41,43 42,71 LAI:5 1000m² 36,59 36,20 38,43 LAI:3 36,99 36,66 38,43 LAI:1 37,38 37,10 38,43 LAI:5 3000m² 32,22 31,87 34,11 LAI:3 32,59 32,31 34,11 LAI:1 32,97 32,73 34,11 LAI:5 5000m² 31,00 30,67 32,89 LAI:3 31,37 31,10 32,89 LAI:1 31,74 31,52 32,89 Çizelgeden de anlaşıldığı gibi Ankara ili bina soğutma yükleri için yeşil çatılar tüm metrekarelerde, tüm farklı kalınlıktaki bitki taşıyıcı katman seçeneklerinde ve de tüm bitki çeşitliliğinden doğabilecek yaprak yüzey alanı katsayısı çeşitlerinde standart çatılara göre bina soğutmasında daha az enerji harcamaktadır. Performans etkisinin daha net anlaşılması için sonuçlar standart çatı yükleri ile yeşil çatı yükleri arasındaki farkın yüzdesi alınarak bazında Çizelge 4.17ve 4.18 ile verilmiştir.

112 93 Çizelge Ankara ili, 10 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı soğutma yükü performans karşılaştırması 10CM TOPRAK BİRİM ALANDAKİ SOĞUTMA YÜKÜ (kw/m²) YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) YEŞİL ÇATI STANDART ÇATI FARK YÜZDE LAI:5 100m² 58,79 60,31 1,52 2,52 LAI:3 59,25 60,31 1,06 1,75 LAI:1 59,64 60,31 0,67 1,11 LAI:5 500m² 40,93 42,71 1,78 4,16 LAI:3 41,34 42,71 1,37 3,20 LAI:1 41,74 42,71 0,97 2,27 LAI:5 1000m² 36,59 38,43 1,84 4,78 LAI:3 36,99 38,43 1,44 3,74 LAI:1 37,38 38,43 1,05 2,73 LAI:5 3000m² 32,22 34,11 1,89 5,54 LAI:3 32,59 34,11 1,52 4,45 LAI:1 32,97 34,11 1,14 3,34 LAI:5 5000m² 31,00 32,89 1,89 5,74 LAI:3 31,37 32,89 1,52 4,62 LAI:1 31,74 32,89 1,15 3,49 Çizelgede de görüldüğü gibi 10 cm kalınlığındaki bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan örneklerin simülasyonlarında soğuk iklim bölgelerinde yeşil çatıların performansı standart çatılara göre minimum %1,11 maximum %5,74 ortalama %3,64 daha olumludur. Simülasyonlara göre yaprak yüzey alanı katsayısının artması bina ısıtma yüklerinin aksine soğutma yüklerinde performans ile doğru otantılı olup çatı yüzey alanı artışıda performansa aynı doğrultuda etki etmektedir. Bu şekilde bakıldığında örnek binalar içinde standart çatıya göre en iyi performansı 5000 m² lik yaprak yüzey alanı katsayısı 5 olan örnek binanın simülasyon sonuçlarıdır.

113 94 Aynı şekilde 5 cm lik bitki taşıyıcı katman kullanılarak oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı sistemi karşılaştırması ise Çizelge 4.18 ile verilmiştir. Çizelge Ankara ili, 5 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı soğutma yükü performans karşılaştırması 5CM TOPRAK YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) BİRİM ALANDAKİ SOĞUTMA YÜKÜ (kw/m²) YEŞİL ÇATI STANDART ÇATI FARK YÜZDE LAI:5 100m² 58,26 60,31 2,05 3,39 LAI:3 58,77 60,31 1,54 2,55 LAI:1 59,24 60,31 1,07 1,77 LAI:5 500m² 40,50 42,71 2,21 5,17 LAI:3 40,97 42,71 1,74 4,07 LAI:1 41,43 42,71 1,28 2,99 LAI:5 1000m² 36,20 38,43 2,23 5,80 LAI:3 36,66 38,43 1,77 4,60 LAI:1 37,10 38,43 1,33 3,46 LAI:5 3000m² 31,87 34,11 2,24 6,56 LAI:3 32,31 34,11 1,8 5,27 LAI:1 32,73 34,11 1,38 4,04 LAI:5 5000m² 30,67 32,89 2,22 6,74 LAI:3 31,10 32,89 1,79 5,44 LAI:1 31,52 32,89 1,37 4,16 5 cm kalınlığındaki bitki taşıyıcı katman ile Ankara ili simülasyonları soğutma yükleri bakımından karşılaştırıldığında yeşil çatılar standart çatılara göre minimum %1,77 maximum %6,74 ortalama %4,49 daha olumludur. 5 cm lik bitki taşıyıcı katmanda da soğutma yüklerinde çatı yüzey alanı ve yaprak yüzey alanı katsayısı artışı performansın yüzdesel değerini arttırıyor. 10cm lik bitki taşıyıcı katman kullanılarak alınan soğutma yükü sonuçlarındaki gibi en iyi performans 5000 m² lik yaprak yüzey alanı katsayısı(lai):5 olan örnek binada olup yüzdesel değerlere bakıldığında 5 cm lik bitki taşıyıcı katman ile alınan sonuçların performans açısından daha etkili olduğu görülmektedir.

114 Yeşil Çatıların Soğuk İklimlerde Toplam Bina Yüklerine Etkisi Ankara ilinde ısıtma ve soğutma yüklerinin simülasyonlarında yeşil çatıların standart çatılara oranla daha olumlu performans gösterdiği görülmüştür. Yalnız bu oranların soğutma ve ısıtma yüklerinde farklı değerlerdeolmasından dolayıtoplam bina yükleri alınarak sonuçlar oluşturulmuştur ve bu sonuçlar Çizelge 4.19 ve 4.20 ile verilmiştir. Çizelge Ankara ili, 10 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı performans karşılaştırması ANKARA İLİ YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) BİRİM ALANDAKİ TOPLAM BİNA YÜKÜ (Kw/m²) YEŞİL ÇATI (10 cm toprak) STANDART ÇATI FARK YÜZDE LAI:5 100 m² 120,08 124,53 4,45 3,57 LAI:3 121,14 124,53 3,39 2,72 LAI:1 120,98 124,53 3,55 2,85 LAI:5 500m² 96 99,37 3,37 3,39 LAI:3 96,96 99,37 2,41 2,42 LAI:1 96,27 99,37 3,1 3,12 LAI:5 1000m² 90,22 93,66 3,44 3,67 LAI:3 90,01 93,66 3,65 3,89 LAI:1 91,1 93,66 2,56 2,73 LAI:5 3000m² 86,33 88,83 2,5 2,81 LAI:3 86,09 88,83 2,74 3,08 LAI:1 86,49 88,83 2,34 2,63 LAI:5 5000m² 85,17 87,68 2,51 2,86 LAI:3 85,44 87,68 2,24 2,55 LAI:1 85,69 87,68 1,99 2,26 Soğuk iklimlerde 10 cm kalınlığındaki bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatılar standart çatılara göre en iyi performansı 1000 m² lik ortamlarda yaprak yüzey alan katsayısı 3 olan bitki türünde %3,89 daha iyi performansla sağlamıştır. Bunun yanında tüm simülasyon sonuçlarına göre ortalama olarak standart çatılardan %2,97 oranında daha olumlu bir performans gösteren yeşil çatılar bina enerji performansına olumlu bir katkı sağlamaktadırlar. Aynı şekilde 5 cm bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan sistem sonuçları Çizelge 4.20 ile verilmiştir.

115 96 Çizelge Ankara ili, 5 cm lik bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatı ve standart çatı performans karşılaştırması ANKARA İLİ BİRİM ALANDAKİ TOPLAM BİNA YÜKÜ (Kw/m²) YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) YEŞİL ÇATI (5 cm toprak) STANDART ÇATI FARK YÜZDE LAI:5 100 m² 120,75 124,53 3,78 3,03 LAI:3 121,17 124,53 3,36 2,69 LAI:1 121,5 124,53 3,03 2,43 LAI:5 500m² 95,31 99,37 4,06 4,08 LAI:3 95,94 99,37 3,43 3,45 LAI:1 96,88 99,37 2,49 2,51 LAI:5 1000m² 90,06 93,66 3,6 3,84 LAI:3 90,89 93,66 2,77 2,95 LAI:1 91,2 93,66 2,46 2,62 LAI:5 3000m² 85,68 88,83 3,15 3,54 LAI:3 86,84 88,83 1,99 2,24 LAI:1 86,58 88,83 2,25 2,53 LAI:5 5000m² 84,78 87,68 2,9 3,31 LAI:3 85,05 87,68 2,63 2,99 LAI:1 85,16 87,68 2,52 2,87 5 cm kalınlığındaki bitki taşıyıcı katman ile oluşturulan yeşil çatılarda ise en iyi performansı 500 m² lik ortamlarda yaprak yüzey alan katsayı 5 olan bitki türü %4,08 daha iyi performansla sağlamıştır. Tüm simülasyon sonuçlarına bakıldığında ise yeşil çatılar soğuk iklimlerde standart çatılardan ortalama %3,01 oranında daha olumlu bir performans göstermişlerdir. 4.7.Farklı İklimlerdeki Yeşil Çatıların Toplam Bina Enerji YüklerineEtkisi Farklı iklimlerde simülasyonu yapılan örnek binaların simülasyon sonuçlarını illerine göre ısıtma ve soğutma yüklerini hem ayrı ayrı başlıklarda hemde toplam bina yükleri altında incelemiştik. İki ilin sonuçlarının karşılaştırması ise Çizelge 4.21 ile verilmiştir.

116 97 Çizelge Farklı iklimlerdeki yeşil çatıların toplam bina yüklerine etkisinin yüzde bazında karşılaştırması ADANA YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) BİRİM ALANDAKİ TOPLAM BİNA YÜKÜ (Kw/m²) YEŞİL ÇATI 10cm btk YEŞİL ÇATI 5cm btk STD. ÇATI YÜZDE 10 CM TOPRAK YÜZDE 5 CM TOPRAK LAI:5 100 m² 190,04 189,33 195,96 3,02 3,38 LAI:3 190,59 189,99 195,96 2,74 3,04 LAI:1 191,26 190,79 195,96 2,39 2,64 LAI:5 500m² 151,81 151,38 159,15 4,61 4,88 LAI:3 152,37 151,97 159,15 4,26 4,51 LAI:1 153,04 152,83 159,15 3,84 3,97 LAI:5 1000m² 142,43 142,04 150,08 5,09 5,35 LAI:3 142,88 142,68 150,08 4,79 4,93 LAI:1 143,6 143,51 150,08 4,32 4,38 LAI:5 3000m² 142,43 142,04 150,08 5,69 5,83 LAI:3 133,54 133,44 141,08 5,34 5,41 LAI:1 134,19 134,27 141,08 4,88 4,82 LAI:5 5000m² 130,35 130,25 138,48 5,87 5,94 LAI:3 130,75 130,71 138,48 5,58 5,61 LAI:1 131,45 131,6 138,48 5,07 4,97 ANKARA BİRİM ALANDAKİ TOPLAM BİNA YÜKÜ (Kw/m²) YAPRAK YÜZEY ALANI ALAN (m²) YEŞİL ÇATI 10cm btk YEŞİL ÇATI 5cm btk STD. ÇATI YÜZDE 10 CM TOPRAK YÜZDE 5 CM TOPRAK LAI:5 100 m² 120,08 120,75 124,53 3,57 3,03 LAI:3 121,14 121,17 124,53 2,72 2,69 LAI:1 120,98 121,5 124,53 2,85 2,43 LAI:5 500m² 96 95,31 99,37 3,39 4,08 LAI:3 96,96 95,94 99,37 2,42 3,45 LAI:1 96,27 96,88 99,37 3,12 2,51 LAI:5 1000m² 90,22 90,06 93,66 3,67 3,84 LAI:3 90,01 90,89 93,66 3,89 2,95 LAI:1 91,1 91,2 93,66 2,73 2,62 LAI:5 3000m² 86,33 85,68 88,83 2,81 3,54 LAI:3 86,09 86,84 88,83 3,08 2,24 LAI:1 86,49 86,58 88,83 2,63 2,53 LAI:5 5000m² 85,17 84,78 87,68 2,86 3,31 LAI:3 85,44 85,05 87,68 2,55 2,99 LAI:1 85,69 85,16 87,68 2,26 2,87

117 98 Simülasyon akış şemasında görüldüğü gibi toplam 70 adet farklı örnek bina simülasyon sonuçlarına bakıldığında her koşulda yeşil çatıların performansının standart çatıların performansına göre daha yüksek olduğu ve bu sonuçlara göre yeşil çatıların bina enerji performansına katkı sağladığı görülmektedir. Sıcak iklimlerde bitki taşıyıcı katman kalınlığının artması ortalama olarak performansı düşürürken soğuk iklimlerde metrekareye göre bu etki olumlu olabildiği gibi, bazı örneklerde olumsuz yönde de etkili olmuştur. Yaprak yüzey alanı katsayısına göre bakınca ise sıcak iklimlerde çatı yüzey alanı arttıkça ve BTK kalınlığı azaldıkça performans artarken, soğuk iklimlerde tam tersi bir etki meydana gelmektedir. Ayrıca yaprak yüzey alanı katsayısı(lai) artışının,yıllık toplam bina enerjisi açısından her iki bölgedeki simülasyon sonuçlarına göre değerlendirildiğinde, enerji etkinliğine olumlu katkı sağladığı görülmektedir.

118 99 5. SONUÇ VE ÖNERİLER Alan çalışması ile günümüz bina enerji etkinliğinde yapı bileşeni olarak önemli bir yeri olan çatıların performansı konu alınmıştır. Enerji etkin bina tasarımının bir parçası olan yeşil çatıların standart çatılara göre nasıl bir performans sergileyecekleri incelenmiştir. Bu inceleme için de günümüz binalarının artık bina enerji kimlik belgesi alma zorunluluğu gözönünde tutulmuştur. Bu yüzdenbinaların belli yalıtım koşullarını sağladığı varsayılarak TS825 kurallarına uygun şekilde oluşturulmuş yapı bileşenleri ile oluşturulan örnek binalar kullanılmıştır. Böylece zaten doğru bileşenelerle oluşturulmuş yapılara, zeminde kaybettikleri yeşil alanları çatılarda kazandırmanın, çatıları ile havanın temizlenmesine olumlu katkıda bulunmalarının, yağmur suyunun şehir şebekelerine daha geç ulaştırılmalarının yanında bina ısıtma ve soğutma yüklerine olan performansının da boyutu incelenmiştir. TS 825 in derece gün bölgelerine göre ayrı ayrı iki iklimde oluşturulan standart çatılı ve beş farklı çatı yüzey alanına sahip örnek binalar ile bunlara sonradan adapte olabilen farklı yeşil çatı sistemleri ile Design Builder bina enerji simülasyon programı kullanılarak elde edilen simülasyon sonuçları aşağıdaki gibidir: Sonuçlara göre sıcak iklimlerde bina ısıtma yükleri bakımından uygun yalıtımların yapılmış olduğu koşullarda bile yeşil çatılar standart çatılara göre 10 cm kalınlığındaki bitki taşıyıcı katmanın kullanıldığı simülasyonlarda ortalama %11, 5cm kalınlığındaki bitki taşıyıcı katmanın kullanıldığı simülasyonlarda ise ortalama %8 daha az enerji kullanmaktadır. Her iki bitki taşıyıcı katman kalınlığında da yaprak yüzey alanı katsayısının artışının performansı ters yönde etkilediği ve çatı yüzey alanı artışının da performansı önce olumlu etkilerken 500 m² den sonra olumsuz etkilediği görülmüştür. Sıcak iklimlerdeki ısıtma yükleri için yapılan tüm simülasyonlara göre en başarılı örnek bina %12,91 daha iyi performans ile 10 cm lik bitki taşıyıcı

119 100 katman ve yaprak yüzey alanı katsayısı 1 olan bitki kullanılmış 500 m² lik örnek sonucudur. Sadece ısıtma yükü açısından bakıldığında bitki taşıyıcı katman kalınlığının artışının performansı olumlu etkilemesi bitki taşıyıcı katmanın da sisteme yalıtım özelliği sağladığını göstermektedir. Bitki taşıyıcı katmanın iç-dış ortam arasındaki ısı geçişine karşı direnç göstermesinin yanında katmanın boşluklu yapısı ile ısıyı bünyesinde muhafaza etmesi, bina ısıtma yüklerini düşürerek enerji tasarrufu yapılmasında katkıda bulunmuştur. Aynı şekilde sıcak iklimlerde soğutma yüklerine bakıldığında ise ısıtma yüklerindekinin aksine 5 cm kalınlığındaki bitki taşıyıcı katman ile yapılan simülasyonların daha başarılı sonuçlar verdiği görülmüştür. Bunun nedeni isebitki taşıyıcı katmanınkışın toprağın ısıl kütlesi nedeniyleyalıtım yaparak ısıtma yüklerini düşürürken, yazın binanın ısı kaybederek serinlemesini göreli olarak azaltmasıdır. Yaprak yüzey alanı katsayısına bakıldığında, LAI etkisinin sıcak bölgelerde soğutma performansını olumlu etkilenmesinin nedeni ise bitkilerdeki evapotranspirasyon ve gölgeleme etkisidir. Evapotranspirasyon sonucu buharlaşma esnasında yüzeyden enerji soğrulur ve gölgeleme etkisi ile çatının serinlemesisağlanarak soğutma yükleri hafifletilir. Bitki ortamdaki CO 2 yi kullanarak ortamı serinletir ve yaprak yüzeyindeki su buharından dolayı serinletme etkisinin uzun süreli olmasını da sağlar.çatı yüzey alanı artışının soğutma yükleri için sonuçları olumlu etkilemesi de çatıdaki bitki alanının artmasına paralel gölgeleme etkisi ve evapotranspirasyonun da artışından kaynaklıdır. Tüm örneklerin sıcak bölgelerdeki soğutma yüklerine etkileri sonuçlara göre standart çatılardan ortalama%4-4.5 arası daha başarılı olup en iyi performans %5,94 ile 5000 m² lik örnek üzerinde 5cm bitki taşıyıcı katman ve yaprak yüzey alanı katsayısı 5 olan bitkinin tanımlandığı sistem performansıdır.

120 101 Soğuk iklim bölgesi olarak 3. Derece Gün Bölgesindeki Ankara iklimi simülasyonlarında ise bina ısıtma yüklerinde bitki taşıyıcı katman kalınlığının artışının performansa etkisi çatı yüzey alanına göre değişme göstermiştir. Buna rağmen ortalama değerlere bakıldığında ise, 10 cm lik bitki taşıyıcı katman kullanıldığında performans ortalama %2,67 olup 5 cm lik bitki taşıyıcı katman kullanıldığında bu değer %2 olmuştur. Çünkü bitki taşıyıcı katmanın bünyesindeki ısı depolama özelliğinden dolayı katmanın kalınlaşması sonuçlardaki gibi soğuk bölgelerde küçük alanlarda ısıtma yükleri açısından avantaj sağlarken metrekare arttıkça yüzey alanının artmasıyla katmanın bünyesindeki suyun donma durumu bu avantajın dezavantaja dönmesine yol açmaktadır. Sonuçlara göre en iyi performansı %4,56 ile 10 cm lik bitki taşıyıcı katman kullanılarak yaprak yüzey alanı katsayısı 5 olan bitki ile 100 m² lik çatı yüzey alanına sahipörnek bina ile sağlanmıştır. Soğuk iklimlerdeki soğutma yüklerine bakıldığında ise bitki taşıyıcı katman kalınlığının azalması performansı daha olumlu etkilemiştir. Bu yüzden 5cm lik bitki taşıyıcı katman ile yapılan simülasyonlarda performans ortalama %4,5 daha iyiyken 10 cm lik bitki taşıyıcı katmanda bu değer ortalama %3,64 lerdedir. Sonuçların 5 cm lik bitki taşıyıcı katmanda daha başarılı olması, uygun yalıtımlar yapıldığı için extra bitki taşıyıcı katmanda kullanılan toprağın ısıl kütlesinin bina soğutma yüklerini arttırmasıdır. Bu yüzden bitki taşıyıcı katman kalınlaştıkça katmanın boşluklu yapısından dolayı ısıyı bünyesinde barındırması, kış aylarında ısıtma enerjisi için avantaj sağlarken yaz aylarında binaya getireceği ek soğutma enerjisinden dolayı dezavantaj sağlamaktadır. Bu yüzden 5 cm lik bitki taşıyıcı katman üzerine yaprak yüzey alanı katsayısı 5 olan bitkinin tanımlandığı 5000 m² lik çatı yüzey alanına sahip örnek bina sonuçları bina enerji etkinliğinde daha başarılı sonuçlar vermiştir. Analizler iklimlere göre ayrı ayrı ısıtma ve soğutma yükleri bakımından değerlendirilse de enerji performansına katkınını kesin anlaşılması

121 102 içinanalizlerin toplam bina yükleri açısından değerlendirilmesi gerekmektedir. Çünkü örneklere gereken ısıtma ve soğutma yüklerinin toplam bina yükleri içindeki yeriiklim bölgesine göre farklılaşmaktadır. Bu yüzden birim alandaki toplam bina yüklerinin yeşil çatı ve standart çatılara göre yüzdesel karşılaştırılması Şekil 5.1 ile verilmiştir. Şekil cm bitki taşıyıcılı katmanla oluşturulan örneklerin, standart çatılara göre enerji etkinliğinin yüzde bazında karşılaştırılması Adana gibi nemli sıcak bölgelerde sıcak güneşli gün sayısının fazla olmasından dolayı bina ısıtma yüklerinin yanında bina soğutma yükleri için daha fazla enerji harcandığı simülasyon sonuçları ile görülmüştü. Isıtma yüklerindeki performansın soğutma yüklerine göre daha iyi oranlarda olduğu halde toplam sonuçlara bakıldığında, toplam bina yükleri içindeki soğutma yüklerininpayından dolayı yeşil çatılar standart çatılara göre ortalama %4,64

122 103 daha iyi bir performans göstermektedir. Çünkü kış aylarında, bitki taşıyıcı katmanın ısı depolama özelliğinden dolayı bina ısıtma yüklerinde azalma görülürken yaz aylarında bu özellik bina soğutması için extra enerji gerektirerek performans etkinliği oranını düşürmektedir. Bu sonuçlara göre en iyi performans Şekil 5.1 de de görüldüğü gibi %5,94 oranı ile 5 cm bitki taşıyıcı katman üzerine yaprak yüzey alanı katsayısı 5 olan bitkinin 5000 m² lik çatı yüzey alanına uygulandığı örnektir. Ayrıca Şekil 5.1 den de anlaşıldığı gibi sıcak iklimlerde toplam bina enerji performansında yeşil çatıların çatı yüzey alanı ve yaprak yüzey alanı katsayısının artışı performansı olumlu yönde etkilerken bitki taşıyıcı katman kalınlığına göre bakıldığında iki alternatif seçenek de performansı standart çatılara göre arttırmışken 5 cm lik bitki taşıyıcı katman sonuçlarının daha olumlu olduğu görülmektedir.bunun nedeni ise uygun binada uygun yalıtımlar sağlandığı için bitki taşıyıcı katmanın kalınlaştıkça ısıl kütlesinden dolayı binaya getirdiği enerji gereksinimidir. Bina ısıtma yükleri ile bina soğutma yüklerinin birbirine yakın çıktığı Ankara ili simülasyon sonuçlarında soğutma yüklerindeki performansın ısıtma yüklerine göre daha iyi olduğu görülmektedir. Toplam bina yükleri bazında tüm örnek binaların simülasyon sonuçlarına bakıldığında ise bu oran 10 cm lik bitki taşıyıcı katmanda ortalama%2,97 iken 5 cm lik bitki taşıyıcı katmanda ortalama %3,01 dir. Soğuk iklimlerde hangi metrekare ve hangi kalınlıktaki bitki taşıyıcı katman olursa olsun en iyi performansı yaprak yüzey alan katsayısı 5 olan bitkilerin sağladığı da Şekil 5.1 de görülmektedir.ayrıca Ankara sonuçlarına bakıldığındasoğuk iklimlerde bitki taşıyıcı katman kalınlığı ve yaprak yüzey alanı katsayısının performansa etkisinin çatı yüzey alanına göre değiştiği görülse de en iyi performans %4,08 ile 5cm kalınlığındaki bitki taşıyıcı katmana yaprak yüzey alanı katsayısı 5 olan bitkinin tanımlandığı çatı yüzey alanı 500 m² olanörnek bina sonucudur.

123 104 Tüm sonuçları bitki taşıyıcı katmana göre sınıflandırdığımızda 5 cm kalınlığındaki bitki taşıyıcı katmanın daha olumlu olduğu görülmektedir. Beş cm kalınlığındaki bitki taşıyıcı katman ile yapılan simülasyonları ayrı iki iklim bölgesine göre karşılaştırdığımızda ise Adana ili sonuçları standart çatıya göre ortalama %4,64 daha iyi performans gösterirken Ankara ili sonuçlarına göre bu performans ortalama %3,01 oranındadır. Enerji etkinliğine katkısına göre en iyi sonuç Adana ili için %5,94 oranı ile 5 cm kalınlığındabitki taşıyıcı katman üzerine LAI:5 olan bitki kullanılarak 5000 m² lik çatı yüzey alanına sahip örnek binanındır. Ankara ili için en yüksek enerji etkinliğiise %4,08 oranı ile5 cm kalınlığındabitki taşıyıcı katman üzerine LAI:5 olan bitki kullanılarak 500 m² lik çatı yüzey alanına sahip örnek binanındır. Bu tez çalışmasında, simülasyonlar ile elde edilen sonuçlar Türkiye de yeşil çatıların bina enerji performansına etkilerinin standart çatılara göre hangi oranda olduğunu sayısal değerler ile ortaya koymuştur. Sonuçlardan da anlaşıldığı üzere çalışmada kullanılan 5 cm kalınlığındaki bitki taşıyıcı sistem kalınlığı ve yaprak yüzey alan katsayısı 5 olan bitki ile oluşturulan sistemlerin kullanıldığı örnek binaların enerji etkinliği daha yüksek orandadır. Bu oranların da sıcak iklimlerde max. %6 soğuk iklimlerde ise max. %4 değerinde olduğu, sıcak iklim bölgelerinde yeşil çatıların performanslarının daha etkili olduğunu göstermiştir. Bu etkinin sıcak iklimlerde çatı yüzey alanı ve yaprak yüzey alanı katsayısı ile doğru orantılı olup, 5 cm kalınlığındaki bitki taşıyıcı sistem ile oluşturulan sonuçlarda gerçekleştirildiği de görülmektedir. Simülasyon sonuçlarında da görüldüğü gibi bir yıllık toplam bina yüklerinin sıcak iklimlerde,soğuk iklimlerdeki bina yüklerinden daha fazla olması da bu yöndeki enerji etkinliği ile desteklenerek daha iyi bir fayda sağlamaktadır. Ayrıca çalışmanın, günümüz koşullarında artık binalara enerji kimlik belgesi verilmesi zorunluluğu göz önünde bulundurulup, iyi şekilde yalıtımı sağlanmış binalarda gerçekleştirildiği gözönüne alınmalıdır. Böyle olmasına rağmen

124 105 yeşil çatıların performansının daha iyi olduğu gerçeği sayısal değerlerle sonuçlandırılmıştır. Böylece eski ve yalıtımsız binaların enerjietkinliği açısından iyileştirilmesinde yeşil çatı sistemleri de bir çözüm yolu olabilecektir. Bunun yanında yeşil çatıların bina yüklerine olan etkilerinin dışında; kent ısı adası etkisini azaltması, havayı temizlemesi, zeminde yapılaştırılarak kaybedilen yeşil alanları çatılarda tekrar oluşturması, yağmur suyunun şehir şebekesine iletimini geciktirmesi gibi faydaları da göz önünde bulundurulmalıdır. Çalışma, sıcak ve soğuk iklim bölgeleri olarak iki baz şehirde denenmiş olsada sıcak ve soğuk iklim bölgelerindeki diğer farklı illerde de denenebilir. Ayrıca bina performanslarını iyileştirmek adına yalıtımsız binalara da uygulanarak daha iyi performans sonuçları elde edilebilir. Böylelikle hem uygulandığı binanın enerji tasarrufu sağlamasına hemde görsel ve yeni işlevsel alanlar oluşturmasına yardımcı olabilir. Çalışma bu ön koşulların yanında farklı iklim koşullarında ve farklı yalıtım senaryoları ile analiz edilebileceği gibi gece serinletmesi gibi mekanik sistemlerle beraber uygulanarak da analiz edilebilir. Böylelikle sistemin hangi koşullarda daha verimli olduğu detaylı bir şekilde incelenebilir. Çalışma sonuçlarındaki bina enerji etkinliğine karşı sistemin ilk yapım ve bakım maliyetleri de ayrı bir çalışma olarak yürütülebilir. Böylelikle sistemin yükleniciye getireceği maliyetin ne kadar sürede geridönüşü olacağını bilmek, yapım sürecindeki karar aşamasında faydalı olacaktır. Ayrıca benzer çalışmalar yerinde ölçüm metotları ile deneysel şekilde de yapılarak Türkiye deki yeşil çatı uygulamalarının bina enerji performansına etkisi daha derin bir şekilde incelenebilir. Yeşil çatılar ile ilgili yeni yapılacak çalışmalarda ise çatıların bina yüklerine olan etkilerinindışında; çatının iç ve dış ortam hava sıcaklıklarına, karbon salınımına, yağmur suyunun tahliyesine ve kentsel ısı adası oluşumuna etkisi gibi farklı konular analiz edilebilir.

125 106 Ancak yeşil (bitkilendirilmiş) çatı, duvar gibi kavramların Türkiye de geliştirilebilmesi için akademik kadrolar, tasarımcılar, uygulamacılar ve politikacıları kapsayan çok kollu bir çalışma yürütülmelidir. Araştırma ve geliştirme projeleri, yüksek lisans ve doktora tezleri,akademik makaleler, bildiriler ve raporlar ile Türkiye deki yeşil çatıların bina performansına etkilerini farklı açılardan analiz eden çalışmalar yapılmalıdır. Bu çalışmalar devlet organları tarafından desteklenmeli ve çalışma sonuçlarına istinaden sivil toplum örgütlerinin desteği ile kullanıcılar ve mal sahipleri bilinçlendirilmelidir.

126 107 KAYNAKLAR 1. Kabuloğlu, K. S., Yeşil Çatıların Ekolojik Yönden Değerlendirilmesi, 2.Ulusal Çatı Cephe Kaplamalarında Çağdaş Malzeme ve Teknolojiler Sempozyumu, İstanbul, 1-12 (2005). 2. Yüceer, N., Bilgisayar Destekli Enerji Etkin Bina Tasarımı, Mimarlık, 355: (2010). 3. Boduroğlu, Ş., Akıllı Binalarda Enerji Etkin Cephe Tasarımı, 5. Ulusal Çatı ve Cephe Sempozyumu, İzmir, 3 (2010). 4. Sev, A., Canbay,N., Dünya Genelinde Uygulanan Yeşil Bina Değerlendirme ve Sertifika Sistemleri, Yapı,42 (2009). 5. Wark, C. G., Wark, W. W., Green Roof Specifications and Standartds, The Construction Specifier, (2003). 6. Ashrae, Inc., ASHRAE Green Guide-The Design, Construction, and Operation of Sustainable Buildings, Second Edition, 181 (2006) 7. Kabuloğlu, K. S., Yeşil Çatılar ve Sürdürülebilir Bina Değerlendirme Sistemleri, 2.Ulusal Çatı Cephe Kaplamalarında Çağdaş Malzeme ve Teknolojiler Sempozyumu, İstanbul, 1-5 (2005). 8. Hassell, C., Coombes, B., Cibse Knowledge Series Green Roofs, Carwardine. H., Butcher. K. CIBSE Publications, 2-31 (2007) 9. Ngan, G. Green Roof Policies: Tools for Encouraging Sustainable Design, 25 (2004). 10. Mukherjee, M., A Critical Evaluation Of Green Roofs For Rating Systems Urban Sustainability and Green Buildings for the 21st centuryiic-new Delhi, (2009). 11. Göcer, C., Altun, M. C., Türkeri, N., İstanbul da Mevcut Çatı Sistemi ile Bitkilendirilmiş Çatı Sistemi Isıl Performanslarının Karşılaştırılmalı Değerlendirilmesi, Megaron, 6 (1):21-29(2011). 12. Toydemir, N., Bulut, Ü., Çatılar, Yapı Endüstri Merkezi Yayınları, İstanbul, (2004) 13. Bass, B., Krayenhoff, EF., Martilli, A., Stull, RB., Auld, H., Modelling The Impact Of Green Roof Infrastructure On The Urban Heat Island in Toronto Green Roofs Infrastructure Monitor, 4 (1): (2002) 14. Wong, NH, Cheong, DKW, Yan, H, Soh, J, Ong, CL, Sia, A The effects of rooftop garden on energy consumption of a commercial building in Singapore Energyand Buildings, 35: (2003)

127 Türkeri, N., Göcer, C., Altun, M. C., Bitkilendirilmiş Çatı Sistemi Performansının Deneysel Değerlendirilmesi, 5. Ulusal Çatı ve Cephe Sempozyumu, İzmir, 2-7 (2010). 16. Lanham, J., Thermal Performance of Green Roofs in Cold Climates, Licentiate Thesis, Queen University, Kingston. 3-6, (2007). 17. Jaffal, I., Ouldboukhitine, S., Belarbi, R., A comprehensive study of the impact of green roofs on buildingenergy performance, Renewable Energy, 33, (2012). 18. Spalaa, A., Bagiorgasa, H. S., Assimakopoulosb, M. N., Kalavrouziotisa, J., Matthopoulosa, D., Mihalakakoua, G., On the green roof system. Selection, state of the art and energy potential investigation of a system installed in an office building in Athens, Greece, Renewable Energy, 33, (2008). 19. Niachou, A., Papakonstantinou, K., Santamouris, M., Tsangrassoulis, A., Mihalakakou, G., Analysis of the green roof thermal properties and investigation of its energy performance, Energy and Building, 33, (2001). 20. Clark, C. E., Energy Emissions Mitigation Using Green Roofs, Doctoral Thesis, Michigan University, Michigan (2008). 21. Yick Ting Au, A., A Planning Tool of Urban Green Roofs, Licentiate Thesis, Ryersan University, Toronto, (2003). 22. Bliss, J. D., Stormwater Runoff Mitigation and Water Quality İmprovements Through The Use Of a Green Roof in Pittsburgh, Licentiate Thesis, Pittsburgh University, (2004). 23. Getter, K. L., Rowe, D. B., Andresen, J. A., Quantifying the effect of slope on extensive green roof stormwater retention Ecological Engineering, 31: (2007). 24. Simmons, M. J., An investigation of the role of Municipalities in Implementing Green Roof Technology in Kingston and Halifax, Licentiate Thesis, Queen University, Kingston. 1-10, (2006). 25. Uçurum, E., Sürdürülebilirlikte Ekolojik Çatının İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul (2007). 26. Tokaç, T., Bitkilendirilmiş Çatı Sistemleri İçin Tasarım Seçeneklerinin Geliştirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 1-15 (2009).

128 Ekşi, M., Çatı ve Teras Bahçelerinde Kullanılan Konstrüksiyon Elemanları ve Yeni Yaklaşımlar, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, (2006). 28. Köylü, P., Roof Gardening in Cities: Suggestions for Ankara, Licentiate Thesis, The İnstitute of Fine Arts of Bilkent Üniversity, Ankara, (1997). 29. Erbaş, M., Enerji Etkin Yapı Tasarımının Etkili Elemanlarından Olan Yeşil Çatıların Dünya ve Ülkemiz Örnekleri Üzerinden Bir İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi,Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, (2011). 30. Hui, S. C. M., Green Roof Systems and Technology, ASHRAE-HKC / CIBSE-HKB / HKIE-BSD Joint Function Talk, (2009). 31. Dinsdale, S., Pearen, B., Wilson, C., Feasibility Study for Green Roof Application on Queen s University Campus, Queen s Physical Plant Services, 9-12 (2006). 32. Getter, K.L., Rowe, D.B., The Role of Extensive Green Roofs insustainable Development, Hort Science, 41(5): (2006). 33. Yüksel, Ü. D., Ankara Kentinde Kentsel Isı Adası Etkisinin Yaz Aylarında Uzaktan Algılama ve Meteorolijik Gözlemlere Dayalı Olarak Saptanması ve Değerlendirilmesi Üzerinde Bir Araştırma, Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, (2005). 34. Liu, K., Sustainable Building Envelope -Garden Roof Sistem Performance, NRC-CNRC, RCI Building Envelope Symposium Nov 4-5: 1-14, New Orleans (2004). 35. Koç, Y., Gültekin, A. B., Yeşil Çatılar ve Türkiye deki Uygulamaları, 5. Ulusal Çatı ve Cephe Sempozyumu, İzmir, 4-9 (2010). 36. Mentens, J., Taes, D., Hermy, M., Green Roofs As A Tool For SolvingThe Rainwater Runoff Problem In The Urbanized 21st Century?, Landscape and Urban Planning, 77: (2006). 37. Onduline, Ondugreen Yeşil Çatı Kataloğu,1-5 (2013). 38. Chen, Y., The Intervention of Plants In The Conflicts Between Buildings and Climates,Doctoral Thesis,Singapore National University, (2006). 39. Beyhan, F., Erbaş, M., A Study On Green Roofs With The Examples From The World And Turkey,Gazi University Journel of Sciense, Part B, 25 (2013).

129 Townshend, D., Study on Green Roof Application in Hong Kong Final Report, Urbis Limited, Architectural Services Department, (2007). 41. Osmundson, T., Roof Gardens: History, Design and Construction, Norton Company, New York, 393 (1999) 42. Uzun, T., Green Roof Applıcatıons In Sustaınable Architecture,, International Sustainable Buildings Symposium, Ankara, (2010). 43. Grossman, R., California Academy of Sciences, Architecture Week, 1-6 (2008). 44. Garrison, N., Horowitz, C., Looking Up: How Green Roofs and Cool Roofs Can Reduce Energy Use, Address Climate Change and Protect Water Resources in Southern California, NRDC Report R:12-06-B, (2012). 45. Gault, M., ACROS Fukuoka s Step Garden, ENVS, 662, (2009). 46. Saligheh, E., Valizadeh, M., Ansaroudi, A., Green Roofs, Ecological Sustainability and Art, 5th Symposium on Advances in Science & Technology, Mashhad, 2-9 (2011). 47. Sev, A., Sürdürülebilir Mimarlık 1. Basım,Yapı Endüstri Merkezi Yayınları, İstanbul. : (2009). 48. Ts825 Binalarda Isı Yalıtım Yönetmeliği,TSE, (2008) 49. Ömerca, Akyol, M., Az Katlı Konutlarda Pasif Ev Kriterlerinin Bina Isıl Performansına Etkileri,Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, (2012).

130 EKLER 111

131 EK-1. Adana ili yere ait bilgiler 112

132 EK-2. Ankara ili yere ait bilgiler 113

133 EK-3. Örnek bina aktivite detayı 114

134 EK-4. Adana ili için standart teras çatılı ve yeşil çatılı örnek bina duvar detayı 115

135 EK-5. Adana ili, standart teras çatılı ve yeşil çatılı örnek bina döşeme detayı 116

136 EK-6. Adana ili, standart teras çatılı örnek bina çatı detayı 117

137 EK-7. Adana ili, 5-10 cm lik bitki taşıyıcılı örnek bina yeşil çatı detayı 118

138 EK-8. Ankara ili, standart teras çatılı ve yeşil çatılı örnek bina duvar detayı 119

139 EK-9. Ankara ili, standart teras çatılı ve yeşil çatılı örnek bina döşeme detayı 120

140 EK-10. Ankara ili, standart teras çatılı örnek bina çatı detayı 121