Enerji Günlüğü - ERKE Sürdürülebilir Bina Tasarım Danışmanlık, Çamlıca Kısıklı'daki yeni yeşil binasına taşındı. Elektrik Proje Tasarımı, Aydınlatma Danışmanlığı, Enerji ve Gün Işığı Modellemesi hizmetlerinin yanısıra Yeşil Bina Danışmanlığı ve Sertifika Eğitimleri vermekte olan ERKE, artık Yeşil Bina Sertifika Eğitimlerini kendi binası olan Erke Yeşil Akademi’de verecek.
Deer Architects - Cem Demirci ve Rıfat Ergör’ün tasarımı olan ERKE Yeşil Akademi Binasi, üç farklı kullanım amacını bir araya getiren bir proje olma özelliğini taşıyor. Bina ziyaretçilerine, yeşil bina uygulamalarının tanıtılması ve gezdirilmesi projenin en önemli özelliklerinden biri olarak nitelendiriliyor. Onlarca yeşil malzeme üreticisini bir araya getiren bu proje aynı zamanda LEED, BREEAM ve DGNB gibi uluslararası yeşil bina sertifikasyon sistemlerinin eğitimlerinin verileceği bir yeşil bina eğitim merkezi olarak Türkiye'de bir ilke imza atıyor.
MİMARİ YAKLAŞIM
Erke Yeşil Akademi Binası'ndaki öncelikli mimari yaklaşım, yeşil bina kriterleri için de büyük önem taşıyan, mevcut yapıların mümkün olan maksimum oranda korunabilmesi prensibi olmuştur. Dolayısıyla konsepte yön veren en belirleyici unsur yine bu mevcut binanın kendisidir. Bu nedenle binada uygulanan ana tasarım kriteri, mevcut yapıda yalnızca sağlıklaştırma için ihtiyaç duyulan müdahaleleri yapmak ve yapıya monolit bir kabuk giydirmek suretiyle çağdaş ve radikal bir mimari kütle elde etmektir.
Bu kabuk 3 aşamadan oluşmaktadır; yapıya kimliğini kazandıran, cephe ve çatıda bir bütünsellik içinde devam eden antrasit renginde çinko kaplama, ön cephede (güney cephesi) hem tasarım olarak koyu kütleye zıtlık oluşturacak hem de gölgelik olarak kullanılacak beyaz mesh kaplama ve bir baca etkisi ile doğal havalandırmayı sağlayacak ana giriş kapısının bulunduğu cam tüp.
Bina kabuğunda yapılan müdahaleler, sağlıksız çatının sökülmesi ve yerine çelik çatı uygulanması, güney aksındaki koru manzarası için bu cephede maksimum açıklıkların elde edilmesi, doğu-batı cephelerinde mimari kaygı ve günışığından en üst seviyede yararlanılacak şekilde pencerelerin yeniden oluşturulması ile sınırlı kalmıştır. Bu uygulamalar sonucunda, yeni kabuk içinde kalan mevcut bina %60 oranında korunmuştur.
Bina kütlesi dışında kalan dinlenme ve otopark alanlarının üstüne yeşil çatı uygulaması yapılmış, yine bu yeşil çatı içinde bulunan ışıklık ile bodrum kattaki en karanlık noktalara bile günışığını taşımak mümkün olmuştur. Kullanılan malzemelerin en belirleyici olanı şüphesiz projeye karakterini veren, cephe ve çatıda devamlılık gösteren çinko kaplamadır. Çinko uygulanmasının öncelikli sebebi, mimari olarak arzulanan cephe-çatı tek malzeme konseptine uyabilen doğal ve çevreci bir malzeme olmasıdır. Bununla birlikte antrasit rengin seçilmesinin nedeni; gerek mimari konseptteki kütlesel yaklaşım ve zıtlıkları daha kuvvetli bir biçimde vurgulama düşüncesi, gerekse soğutmaya nazaran daha yüksek maliyetli ve uzun süreli olan ısıtma giderlerinden tasarruf etmeyi sağlama düşüncesi olmuştur. Yeşil bina kriterlerinde önemli bir yer tutan çatı tasarımı konusunda projede, ana kütlede bulunan beşik çatının %60’lık kısmında elektrik üreten PV paneller ve %10’luk kısmında günışığını almamıza imkan veren çatı pencereleri kullanılmış; çatının yalnızca %30’luk bölümünde kaplama malzemesi olarak çinko kullanılmıştır. Buna ek olarak, bina girişi olarak kullanılan cam tüp ve güney cephesindeki beyaz mesh, mimari konsept ve pasif strateji çözümlerinin bir arada uygulanmasına yönelik tasarımda yer almıştır.
Projenin ilerleyen aşamalarında ve malzeme seçimlerinde, hem yeşil bina kriterlerine hem de mimari konsepte en uygun tercihler yapılmış ve uygulanmıştır. Bu seçimlerin doğru tasarım kriterleri ile en üst düzeyde verimli olması sağlanmış ve binanın gerek enerji tasarrufu gerekse kullanıcı konforu olarak üst seviyede olması hedeflenmiştir. Sonuç olarak bu proje ile çevremizdeki sayısız sağlıksız, verimsiz ve tartışmalı yapılaşmanın bir örneği olan bu yapıya; çağdaş, radikal ve en ileri yeşil bina kriterlerine sahip tasarımı ile yeni bir kimlik kazandırılmıştır.
PASİF HAVALANDIRMA TASARIMLARI
Binada bulunan cam tüpte geçiş mevsimlerinde ve özellikle yaz aylarında sera etkisi söz konusudur. Sürekli güneş radyasyonuna maruz kalan cam tüpte; diğer iç ve dış ısı kazançların etkisiyle ısınan hava toplanmaktadır. Hapsolan ekstra ısınmış havanın, mekanik iklimlendirme ile tekrar konfor şartlarına getirilmesi fazladan bir enerji tüketimine neden olacağından; tahliyesi, tüpün bir yanında yer alan doğal havalandırma menfezleri ile sağlanmaktadır. Kış aylarında ise ısıtılan havanın yine cam tüpte toplanması ihtimali, hacimin tepesine yerleştirilen fan havanın homojen olarak aşağı katlara inmesini sağlamaktadır.
Çatı toplantı ve seminer odası kuzey güney yönünde konumlandırılmıştır. İstanbul’un hakim rüzgar yönü dikkate alınmış ve kuzey cepheye yakın çatı pencereleri motorlu seçilmiştir. Geçiş mevsimlerinde güney cephede oluşturulacak açıklık ile (pencerenin açılması) kuzey çatı penceresinden güney açıklığına doğru hava hareketi gerçekleşmesi öngörülmüştür.
ENERJİ VERİMLİLİĞİ
ERKE Yeşil Akademi'de, tasarım aşamasında pasif ev standartları ve uygulamaları örnek alınmış, yapılan akademik incelemeler ve çalışmalar sonrasında enerji verimliliği konusu üç ana başlık altında değerlendirilmiştir;
• Bina kabuğu pasif stratejileri
• HVAC sistem stratejileri
• Aydınlatma ve BAS sistem stratejileri
Binanın mevcut bir yapı olması ve yönelimine müdahale edilemiyor oluşu, tasarımcıları pencere açıklıkları ile ilgili düzenlemeler yapmaya yönlendirmiştir. Gün ışığından tüm hacimlerin faydalanmasını sağlayarak hem kullanıcı konforunun sağlanması hem de aydınlatmanın minimum kullanılmasını hedeflenmiştir.
Binada cam ve opak yüzey oranın %41 olması sebebiyle saydam yapı elemanlarında yapılacak seçimlerin önemi daha da artmıştır. Cam ve doğramalarda dört unsur dikkate alınmıştır. Isı iletim katsayılarını minimuma indirmek adına camlarda -boşluklarda argon gazı kullanılmış- üçlü cam seçilmiştir. Doğramada ise termal bariyerli tip seçilmiştir. Bu doğrama sistemi, yaşanabilecek ısı kaçaklarını önlenmesi ve binada yaşanabilecek sızıntının minimize edilmesi açısından önemlidir. Bu sayede 0.88 W/m2K ısı iletim katsayısı değeri yakalanmıştır. Üçüncü dikkat edilen özellik camların gölgeleme katsayısıdır. Gölgeleme katsayısının ısıtma ve soğutma sezonlarında oluşturduğu farklı etki göz önünde bulundurulmuştur. Camlarda %38 gölgeleme katsayısı seçilirken; motorlu perde sistemi otomasyon kapsamındaki farklı senaryolar ile çalıştırılacak ve yaz döneminde bu gölgeleme ışık geçirgenliğini engellemeden sağlanacaktır. Son olarak güney cephede sağ, sol ve tepede sabit ve önde mesh gölgeleme elemanları kullanılmıştır.
Opak yapı elemanlarından bodrum kat duvarları açılmış ve 10 cm XPS ısı yalıtımı ve üstüne su yalıtımı uygulaması yapılmıştır. Toprak üstü duvarlarından doğu ve batı cephede yüksek yoğunluklu (150dan) 10 cm taşyünü ve yalıtım sıvası, kuzey cephede yüksek yoğunluklu (150dan) 10 cm taşyünü, yalıtım sıvası ve 5 cm karbon takviyeli nefes alabilen EPS kullanılarak pasif ev standartlarına (0.15w/m2K) yakın değerler sağlanmıştır. Çatıda ise 15 cm yüksek yoğunluklu (150dan) taşyünün yanı sıra PV paneller, çatıda bitiş malzemesi olarak kullanılarak malzeme -yerine kiremit veya çatı kaplama kullanılması- tasarrufu sağlanmış ve binaya entegre bir yaklaşım sergilenmiştir (ısı iletim katsayısı 0.215 W/m2K). Binada ısıtma ve soğutma yüksek COP (Coefficiency of Performance) (3,7) ve EER (Energy Efficiency Ratio) (3,4) değerlerine sahip hava kaynaklı ısı pompası ile yapılacaktır. Cihaz, mahal içerisindeki fancoillere göndereceği iklimlendirilmiş su ile termal konforu sağlayacaktır.
Soğutma yaparken atık ısıdan kullanım sıcak suyu üretebilen cihaz yaz aylarında kullanım sıcak su ihtiyacının tamamının ücretsiz olmasını sağlamaktadır. Isıl depolamanın akümülasyon tankı ile kullanımı cihazın sürekli çalışmasını engelleyip devreye giriş çıkışları azaltmaktadır. Primer ve sekonder devrede bina otomasyonuna bağlı çalışacak frekans invertörlü yüksek verimli pompalar hız kontrolsüz olanlara göre %80 daha verimlidir. Mahal sıcaklık sensörlerine göre çalışan fancoiller gerektiğinde üzerlerinde bulunan iki yollu motorlu vanaları kapatır ve pompanın devrinin buna göre ayarlanmasını sağlamaktadır. Tasarımda hava kaynaklı ısı pompasının tercih edilmesinin bir diğer sebebi ise içerdiği soğutucu akışkan kapasitesi ve tipidir. İklimlendirmede soğutucu akışkan kullanan diğer sistemlere göre çok düşük kapasiteli cihazın toplam soğutucu akışkan miktarı 7,9 kg olup R410a gazı kullanılmaktadır. Pasif ev tasarımında önemli bir yere sahip ısı geri kazanım cihazları her katta bağımsız olarak kullanılmıştır. %60 ısı geri kazanım özellikli cihazlar, binanın taze hava ihtiyacını filtre ederek ve oda sıcaklığında mahallere vererek yüksek verim ve konforlu bir havalandırma sağlamaktadırlar.
Aydınlatma enerji verimli LED armatürler ile sağlanmıştır. Uygun ışık kullanımı ve etkin enerji verimliliği adına varlık ve günışığı sensörleri kullanılmıştır. Otomatik perdeleme ile desteklenen sistem ofis kullanımı için hedeflenen LUX ve kamaşma değerlerini sağlamış olur. Ayrıca bilgisayardan kontrol edilen bireysel aydınlatmalar ile kullanıcı bazında konfor ve kontrolün yakalanması hedeflenir. Çalışmalar sonucu ASHRAE baz binaya göre %35 enerji tasarrufu sağladığı tespit edilmiştir. Yenilenebilir enerji kaynağı olarak PV panellerin kullanıldığı binada toplam 36 adet panelden yıllık 9,610.4 kWh elektrik üretilmesi amaçlanmaktadır. Bu, binanın yıllık enerji tüketiminin %28’i gibi önemli bir oranı kapsar. Elektriğin kullanılmadığı zamanlarda şebekeye verme seçeneği de tasarım da gözetilmiştir.
Binada tüm elektromekanik sistemler merkezi bina otomasyon sistemi tarafından yönetilmektedir. Fancoil, IGK, kullanım sıcak suyu, fan, aydınlatma ve priz sistemlerindeki enerji tüketimleri ölçülerek sistem tarafından denetlenmektedir. Bütün bunların sonucunda binanın, enerji performansı ASHRAE 90.1.2007 standardına göre baz bina ile karşılaştırıldığında %47 tasarruf ettiği görülmektedir.
SU VERİMLİLİĞİ
Su konusunda binada; bina içi tüketimin azaltılması, atık suyun geri kazanımı ve verimli bahçe sulama stratejileri izlenmiştir. Bina içinde, 4l/d lavabo bataryaları, 5l/d eviye bataryaları, 8l/d duş bataryaları kullanılarak baz binaya göre %21 tasarruf sağlanmıştır. Susuz pisuarlar ve 2/4 l düşük kapasiteli rezervuarlar kullanılarak %63 tasarruf sağlanmıştır. Bu toplamda %47’lik bir tasarruf sağlar. Binada lavabo ve duşlardan -atık su tesisatından ayrı olarak- toplanan gri su depolanıp arıtılarak bina içi rezervuarlarda ve bahçe sulamada kullanılmaktadır. Bu sayede bina içi tasarruf %70’e ulaşmaktadır. Ayrıca arıtılmış gri su yağışın en az olduğu Ağustos ayında bile ihtiyacı %100 karşılamaktadır. Bu sebeple yağmur suyunun ayrıca depolanmasına ihtiyaç duyulmamıştır. Ayrıca ana bina girişinde suyun izlenmesi adına otomasyona bağlı su sayacı ve majör su kaçaklarını önlemek adına debi ölçer ve motorlu kesme vanası kullanılmıştır.
İÇ HAVA KALİTESİ
Her katta yer alan ısı geri kazanımlı havalandırma cihazları ASHRAE 62.1.2007 standardında hedeflenen havalandırma şartları ve minimum %30 artırılmış hali sağlanmış olur. İnşaat sırasında bütün açık havalandırma kanallarının ağzı kapatılmış olup toz vb. partiküllerden arındırılmıştır. Ofis hacimleri ve toplantı odalarında sıcaklık, nem ve CO2 ölçümü yapılmaktadır. Isıtma ve soğutmada kullanılan fancoil cihazları sıcaklık sensörlerinin yaptığı ölçüme göre devreye girmektedir. Set edilen değer ASHRAE 55.1.2007 termal konfor şartlarına göredir. Isı geri kazanımlı havalandırma cihazları ise ölçülen CO2 seviyesine göre devreye girer ve mutlak taze hava ihtiyacını karşılar.
AKUSTİK KONFOR
Bütünleşik süreç yönetiminde binanın akustik performansı için tasarım süresi boyunca bir akustik uzmanı ile çalışılmış ve aşağıdaki hedefler belirlenmiştir.
• Çevresel gürültünün, hacimlerin geri plan gürültü düzeylerini artırmaması için yapı kabuğu kagir bölümlerinin ses yalıtım performansı Rw > 50 dB olarak belirlenmiştir. Pencereler için ise minimum ses yalıtım performansı Rw > 37 dB olarak belirlenmiştir. Söz konusu değerleri sağlamak için üç camlı doğrama sistemi kullanılmıştır. Bu sayede açık ofisler ve bireysel ofisler için hedeflenen maksimum geri plan gürültüsü olan 45dB(A)’ e ulaşılması hedeflenmiştir.
• Konuşmanın anlaşılabilirliğinin sağlanabilmesi ve ofisler için önerilen yansışım sürelerine erişilebilmesi için açık ofis bölümlerinde tavanda 20mm kalınlığında gürültü azaltım sınıfı NRC 0.95 olan sertleştirilmiş camyünü üzeri akustik kumaş kaplı paneller kullanılmıştır. Bireysel ofisler ve toplantı odalarında ise akustik ahşap paneller kullanılmıştır. Bu sayede hacimler için maksimum yansışım süresinin (Reverberation Time) 0.5-0.6sn civarında tutulması sağlanmıştır.
• Bir üst katta çalışanların darbe gürültüsünün alt kata aktarılmaması için katlar arasındaki döşemelerin darbe sesi performanslarının, IIC > 55 olması gerekmektedir. Bu nedenle döşemelerde şap altında darbe sesi önleyici 8mm kalınlığında SBR kauçuk bazlı şilteler kullanılmıştır.
PEYZAJ TASARIM VE BİYO-EŞİTLİLİK
• 30m2’lik sert peyzaj alanı yeşil çatıya çevrilmiş, yeşil alan / açık alan oranı %100 artırılmıştır.
• Peyzaj sulaması için gerekli su miktarının tamamı gri sudan elde edilerek %100 oranında su tasarrufu elde edilmiştir. Gri suyun pompası için harcanan enerjiyi minimuma düşürmek için yerel bitki seçimi esas alınmış, bununla birlikte su etkin sürdürülebilir bir peyzaj tasarımı ortaya konmuştur.
• Kuzey bahçe duvarı tampon bölge seçilerek, yeşil duvar uygulaması yapılmıştır.
• Güney ve batı cephesinde seçilen ağaç türleri kışın yapraklarını döken, yazın ise yapraklarını açan ağaç türlerinden seçilmiştir.