EKO DUYARLI YAPI KABUĞU

Transkript

1 DOSYA SELÇUK AVCI AVCI ARCHITECTS 60 EKO DUYARLI YAPI KABUĞU Türkiye Müteahhitler Birliği Genel Merkezi, tipik bir ofis binasının gereksinimlerini en optimize şekilde karşılamanın yanında, bir dernek binasının, özellikle de TMB gibi yoğun aktiviteleri olan ve çok sayıda yerel ve uluslararası ziyaretçiyi ağırlayan ve üst düzey konukları da sıkça davet eden bir yapının özel ihtiyaçlarına da cevap verecek şekilde farklı fonksiyonları barındırır. Tasarım, daha en başından bu programı dışavurumcu bir kütle kompozisyonu ile organize ederken, öte yandan yapının çevresel faktörlerle ilişkisini ön planda tutar ve sürdürülebilirliği bu yapıya en doğal şekilde entegre etmeye çalışır. Entegre tasarım, disiplinlerarası işbirliği ve dayanışma sürecini tarif eder ve tasarımın, tüm bileşenlerin harmanlandığı ortak bir ürüne dönüşmesini sağlar. Bu anlamda TMB Genel Merkezi hem ileri seviyede çağdaş düşünceyi temsil eder, hem de sürdürülebilirliğin üst düzeyde ele alındığı sofistike binaların ancak böylesi bir işbirliği ile ortaya çıkarılabileceğini gösterir. Yapı, yüksek performanslı binalar arasında ülkemiz için yeni bir eşik oluştururken, gelecekteki yapılaşma sürecine, tasarıma yatırım yaparak nasıl düşük karbon emisyonlu yapılar elde edilebileceği konusunda ilham vermeyi ve örnek teşkil etmeyi hedefler. Eylül + Ekim 2013

2 PROJE KÜNYESİ: İŞ VEREN: TÜRKİYE MÜTEAHHİTLER BİRLİĞİ GENEL MERKEZ BİNASI MİMARİ: AVCIARCHITECTS PROJE YÖNETİMİ: IMS MÜHENDİSLİK DANIŞMANLIK YEREL MİMAR: TEK MİMARLIK YÜKLENİCİ FİRMA: MESA MESKEN SANAYİİ STATİK: URAL MÜHENDİSLİK MEKANİK: ATELİER TEN OKUTAN MÜHENDİSLİK ELEKTRİK: YURDAKUL ELEKTRİK İKSA: İKSA MÜHENDİSLİK ALTYAPI: KADİM MÜHENDİSLİK YANGIN: KARİNA TASARIM AKUSTİK: MEZZO TASARIM LEED BREEAM: TURKECO İNŞAAT LOKASYON: ANKARA PROJE BAŞLANGICI: 2011 PROJE BİTİMİ: 2013 Güney-Batı Görünüş 61 PASİF ISITMA VE SOĞUTMA Proje, pasif ısıtma ve soğutma teknikleri açısından Türkiye de ilk kez kullanılacak sistemleri bünyesinde barındırmaktadır. Ankara daki tipik karasal iklim koşullarının en belirgin göstergesi olan gündüz ve gece sıcaklığı arasındaki sıcaklık farkını kullanarak ısıtma ve soğutmadaki enerji sarfiyatını minimize etmek üzere, bodrum katlardaki otoparkların altına bir betonarme labirent tasarlanmıştır. Yazın gece boyunca dış ortamdaki soğuk hava bacalardan geçerek bu labirenti kat ederken, yoğun beton kütlenin soğumasına ve adeta bir batarya gibi bu soğukluğu hapsetmesine yardımcı olur. Gündüz ise dışardaki sıcak hava bu bataryadan geçirilir, soğuk beton kütle sayesinde sıcaklığını bırakır ve ön şartlandırılmış olarak klima santrallerine ulaşır ve kullanım alanlarına yönlendirilir. Ofis katlarına ulaşan bu hava, yine betonarme döşemeler içerisine döşenmiş borulardan geçirilerek chilled beam (soğuk kiriş) lere ulaşır ve mekana bırakılır. Chilled beam, ortam koşullarına göre konforun sağlanması için gerektiğinde kontrol edilerek bir son ısıtma/soğutmaya yardımcı olur. Labirent, yer altında olmasının etkisiyle, bölgenin senelik sıcaklık ortalamasına sahiptir. Vaziyet Planı Zemin Kat Planı EKOLOJİK YAPILAR & YERLEŞİMLER DERGİSİ

3 DOSYA Konsept Diyagramlar WINTER MODE LABYRINTH FRESH AIR INTAKE FRESH AIR INTAKE FRESH AIR INTAKE 62 GSHP AHU EXHAUST AHU EXHAUST Winter Mode Labyrnth warms fresh air from the outside before supplying free air at a comfortable range to the building *message here is to make the seasons shorter SUPPLY TO BUILDING RA Basement Plant Room RA SUPPLY TO BUILDING TMB EKO Kesit Labirent işleyiş 1. Yaz Aylarında, gündüzleri dış ortamdaki sıcak hava bacalardan, gece soğutulmuş olan labirente giriyor. 2. Sıcak hava labirentte yol katettikçe doğal olarak soğuyor. 3. Sıcaklığını yitiren hava klima santrallerine ulaşıyor, koşullara göre gerekiyorsa daha da soğutuluyor. 4. Betonarme döşemeler içine gömülü kanallardan geçen hava beton kütleyi de soğutarak soğuk kirişlere ulaşıyor. 5. Soğuk kiriş ortamdaki ihtiyaca bağlı olarak havayı daha da soğutarak iç ortama bırakıyor. 6. Makineler ve insanların etkisiyle ısınan hava, havalandırma kanallarında toplanarak ısı geri kazanım ünitelerine taşınıyor. 7. Binanın kalbinde yer alan atrium da baca etkisiyle tüm ısınan havayı en üst kotta toplayarak yine kanallar aracılığıyla ısı geri kazanım santrallerine taşıyor. 8. Binanın dış kabuğunu oluşturan mesh ve gölgeleme elemanları sayesinde ısı kazanımı minimize ediliyor. 9. Çatıda ayrıca sıcak su boruları ve fotovoltaik paneller yer alıyor. Bu sayede kış aylarında gündüz dış ortamdaki hava labirenti katettiğinde bu sefer ısınarak klima santrallerine ulaşır. Bu döngü sayesinde klimalara en az yük bindirilmiş ve enerji sarfiyatı engellenmiştir. Bu durum mekanik tasarımda da ekipman boyutlarını belirleyerek maliyeti de olumlu yönde etkilemektedir. EKO DUYARLI YAPI KABUĞU Binaların kabuk tasarımı yapılar için temel ve en kritik unsurlardan biridir. Yapının cephe tasarımının önemi, kullanıcıyla yapının ilk karşılaşma anının bir aktörü olmasından kaynaklanmaktadır. Cephe, tasarımın dışarıya yansıyan yüzüdür. Bir yüzün hatlarını mükemmel kılan da estetik orantıların yanı sıra çevresel faktörler ile uyumudur. Tıpkı insan yüzleri gibi yüz hatlarını oluşturan faktörler estetik olmanın yanı sıra çevresel faktörler tarafından şekillenmiştir. Mesela Afrika savanlarında veya çöl iklimi koşullarında evrimleşen insanlarda kalın ve çıkık kaşlar güneşin yoğun ve dik ışınlarından gözü korumaya yararken, kirpikler ve burun kılları ise çöl tozlarının göz ve buruna kaçmasını önlemek üzere evrimleşiyor. Eylül + Ekim 2013

4 Kuzey-Doğu Cephesi Cildimizi kaplayan ve bizi soğuktan koruyan tüyler ise giysi kullanma alışkanlığı yaygınlaştıkça seyrelmiştir. 63 Binalar da yirminci yüzyılın ortalarına dek benzer bir evrimden geçerek gelişmişlerdir. Ta ki teknolojik olanakların artması ile bizler bu evrim ile bağlarımızı koparana dek. Suni iklimlendirme ve aydınlatma teknolojilerinin gelişmesi akıllı tasarıma olan bağlılığımızı giderek azaltmış ve azaltmaya devam etmektedir. D Kesiti A Kesiti İstisnalar mevcut olmak ile birlikte, günümüzde üretilen çoğu yapı sadece yüzeysel estetik kalite kriterine karşılık veren, dış ortam ve iç ortam arasındaki geçişi sağlayan cephenin yapının bütünsel ihtiyaçlarına cevap vermesi problematiğini göz ardı eden bir tavır sergilemektedir. TMB binasında bu bütünsellik ilişkisi en baştan itibaren tasarımın odak noktalarından biri olmuştur. Yapının tasarımına başlarken, katlar kendi aralarında dik düzleminden bağımsızlaşarak sağa ve sola kaymalar yapmış, bu şekilde birbirinin tam üzerine binmeyen katlar bir diğer kata, açık alanlar ve saçaklara dönüşmüştür. Bu kütleyi kaplayan cephe kabuğu ise iki katmandan oluşmaktadır. Yapıyı saran ilk katman klasik bir cam cama birleşimli panel sistemdir. İkinci katman ise gölgelendirme ve güneş kontrolünü sağlayan paslanmaz çelik meshtir. Hassasiyetle tasarlanan bu katmanın yoğunluğu bina sakinlerinin dışarısı ile ilişki kurmalarına engel olmadan güneş ışınlarının yönelimine göre tasarlanmıştır. Cephe tasarımında ısı kazanımı kadar kaybı da hesaba katılmalıdır. Kış mevsiminde ısı kaybına karşı en ideal durum tamamen kapalı ve yüksek izolasyon sağlayan cephelerken aynı zamanda suni aydınlatmanın kullanımını en düşük seviyede tutmak üzere yeterince gün ışığının içeri girmesini mümkün kılmaktır. Bir yandan da düşük hava sıcaklıklarında güneşin cepheyi ısıtmasından en etkin biçimde faydalanabilmek için gölgelendirme minimumda tutulmalıdır. Yaz mevsiminde ise iklimlendirme zincirinde labirent sayesinde kazanılan serin havanın binanın dışına sızmasını ve cepheyi serinletmeye harcanmasını önlemek için etkin bir gölgelendirme gerekirken yine suni aydınlatmanın kullanımını en düşük seviyede tutmak üzere yeterince gün ışığının içeri girmesini sağlamak gerekmektedir. Oldukça karmaşık gibi görünen bu denklemin çözümü, mevsimsel değişikliklere uyum saylayabilecek dinamik bir cephe kurgulamaktır. Ancak bu yöntem yüksek maliyeti sebebiyle sınırlı uygulama bulabilmektedir. Bu şartlar altında bizim yaklaşımımız binanın her bir cephesi için cam ve dolu panelleme ile mesh yoğunluğunun orantısını optimize etmek olmuştur... EKOLOJİK YAPILAR & YERLEŞİMLER DERGİSİ

5 DOSYA Motorlu Velux Pencere 2. a. Sıcak Ahşap Deck: Nova Thermowood 19mm b. Ahşap Karkas 25mm c. Ayarlanabilir Plastik Ayak: Buzon Bc Serisi d. Jeotekstil Keçe 150gr/M² e. Su Yalıtım Membranı Epdm 1.14mm Carlisle Sure Seal f. Swıssporpur Premıum Yalıtım Plakası 1x50mm, 1x60mm 30kg/M² g. Bitumen Su Yalıtımı h. Eğim Betonu 1,5% i. Betonarme Mantar Döşeme 3. a. Paslanmaz Vida b. Paslanmaz Çelik Fusiomesh Köşe Laması c. Teflon Şilte d. Galvanize Çelik Küpeşte Laması 4. a. Oluk b. Xps Isı Yalıtım Plakası c. Epdm Su Yalıtımı 5. Galvanıze Çelik Çift Lama (60mm) 6. a. Tek Taşıyıcı Lama b. Çift Taşıyıcı Lama 7. a. Fusıomesh (Omega 1530 %55 Açık) b. Kompozit Panel Giydirme Cephe Elemanı c. Kompozit Panel Arkası Yalıtım d. Ankraj Elemanı e. B.A. Mantar Döşeme f. Galvanize Çelik Bağlantı Elemanı (12mm) 8. Fusiomesh (Omega 1530 %55 Açık) 9. a. Textil Kaplama b. Yükseltilmiş Döşeme Elemanı (Aspen) c. Yükseltilmiş Döşeme Ayağı (Aspen) d. Plastik Topuk e. Xps (6cm) f. Betonarme Mantar Döşeme 10. Galvanize Çelik Bağlantı Elemanı (12mm) 11. Galvanize Çelik Tek Balta (12mm) 12. Fusiomesh (Omega 1530 %55 Açık) 13. Galvanize Çelik Çift Bağlantı Elemanı (12mm) 14. Galvanize Çelik Tek Balta (12mm) 15. Temperli Lamine Cam 16. a. Serbest Dere Çakılı b. Jeotekstil c. Ponza Taşı + Drenaj d. Metal Ayrıcı e. Su Yalıtımı f. Isı Yalıtımı g. Su Yalıtımı h. Dolgu Beton 17. a. Serbest Dere Çakılı b. Metal Ayrıcı c. Su Yalıtımı d. Dolgu Beton e. Su Yalıtımı f. Isı Yalıtımı g. Su Yalıtımı h. Dolgu Beton 18. a. Doğal Taş Kaplama 3cm b. Yapıştırıcı Harç + Şap c. Hafif Dolgu Beton d. Su Yalıtımı 2 Katman Kendinden Yapışkanlı e. Pe-Folyo f. Isı Yalıtım Plakası Xps g. Hafif Dolgu Betonu 25cm h. Betonarme 25cm 19. a. Serbest Dere Çakılı b. Metal Ayırıcı c. Dolgu Beton d. Sıkıştırılmış Zemin 20. Metal Lama 21. a. Bitkisel Toprak b. Sıkıştırılmış Zemin TMB Cephe Sistem Kesiti Eylül + Ekim 2013

6 TMB Mesh detaylari 65 mesh ise toplam yüzeyin %40 ını açıkta bırakacacak şekilde tasarlanmıştır. Bu sayede katlar yeterince gün ışığı almakla beraber bu yönden gelen yoğun gün ışığına karşı korunmuştur. Bu doğrultuda direk güneş ışınlarının ve ısı kazanımının en az yoğunlukta olduğu kuzey doğu cephesinde cam kullanımı toplam yüzeyin %60 ı ile maksimize edilirken, mesh doğal ısı ve ışık kazanımını en yüksek seviyede tutmak üzere %80 açık alan bırakacak şekilde tasarlanmıştır. Güney batı cephesinde ise cam kullanımı ısı kazanımına karşı %30 ile sınırlandırılmış, Tasarım sürecinde bizler için belirleyici olan, estetik yapısal kompozisyonu ele alırken, çevre mühendisleri ve yapının çevresel performansını modelleme yoluyla hesaplayan LEED danışmanlarımız ile sürdürdüğümüz yoğun entegre tasarım yaklaşımı olmuştur. Bu yaklaşım neticesinde tasarımımız Batı Avrupa ve Orta Asya bölgesinde en yüksek derece ile LEED PLATINIUM a aday gösterilen ilk yapı olmuştur. Hedefimiz ileride hava koşullarına günlük ve mevsimsel olarak uyum sağlayarak ısı kazanımı ve kaybını tamamen engelleyebilecek dinamik cepheler üzerinde çalışabilmektir. Umarız böyle bir proje ile dünya LEED sıralamasında daha da önlerde yer alırız. EKOLOJİK YAPILAR & YERLEŞİMLER DERGİSİ