COP 28'de, 2053 yılında sıfır karbon ülke olma vaadinde bulunan Türkiye, kamu binalarının çok büyük bir kısmını oluşturan okul binalarını sıfır enerji olarak yapmak veya dönüştürmek zorunda. Aşağıda okuyacağınız yazımız ise, sıfır enerji okul tasarımı ve inşaatı konusunda yazılmış en önemli makalelerden birisi. Yazının ekindeki rehber ise tasarım ve inşaat gruplarına önemli ve güncel bir yol gösterici.
Neden Sıfır Enerji Okullar Yapmalıyız?
Ülkemizde sayısı 60 bini geçen okulların yıllık enerji faturası 6 Milyar liranın üzerinde. Türkiye ise enerji tüketiminde %70 oranında dışa bağımlı ve cari açığının büyük bir kısmını enerji harcaması oluşturuyor. Türkiye enerji verimsiz binalarını ısıtmak, soğutmak ve iklimlendirmek için batıya oranla 6-10 kat daha fazla petrol ve doğalgaz harcaması yapıyor. Üstelik bu durum parasının yurt dışına gitmesine, cari açığının oluşmasına, döviz kurunda para değerinin yok olmasına ve genel olarak ekonomisinin gerilemesine neden oluyor. Yurt dışı pazarlarda sanayisinin rekabet gücü de azalıyor. Oysa enerji verimli, hatta sıfır enerji tüketen binalara geçen batı ülkeleri bizim gibi değiller. Onlar enerji giderleri düşük olarak yaşıyorlar. Bu durum hane halkı refahından ülke genelindeki ekonomik gelişmeye kadar geniş bir perspektifte faydalı. Sıfır enerji kamu binaları Türkiye için vazgeçilmez bir uygulama olacak. Kamu yönetiminin sorunları halının altına süpürmekten vaz geçmesi süratle devlet okullarını sıfır enerji binalara dönüştürmesi gereklidir.
Türkiye'nin İklim Hedefleri Yönünden de Kaçınılmaz
Türkiye ekonomisinin düzlüğe çıkarılabilmesinin çaresi enerji verimliliğinin sağlanması ile mümkün. Türkiye'de enerji tasarrufu bilincinin genç yaşta yeni nesillere kazandırılmasının yolu ise yeşil okul veya sıfır enerji okul binası yatırımlarından geçiyor. Türkiye, enerji verimliliğinin çok ötesinde bir hedefi yani, 2053 yılında sıfır karbon ülke olma vaadini son COP28 zirvesinde Dubai’de devletin en üst düzey yöneticisi tarafından beyan etti. Bu beyan doğrultusunda kamu bina stokunun önemli bir kısmını içeren okulların sıfır enerji ve hatta sıfır karbon olması bir gereklilik. Bu doğrultuda yazımızda sıfır enerji bir okul binası nasıl tasarlanır konusunu aktarıyor ve bu konuda hazırlanmış güncel rehberleri size sunuyoruz.
“Türkiye’de 3-18 yaş arası 25 milyonu aşkın öğrenci bulunuyor. 25 milyonu aşkın öğrenci ve 10 milyonu aşkın velinin bulunduğu ülkemizde enerji tasarrufu bilincinin yaygınlaştırılması için okullarla temas halinde olmak çok önemli. Böylece toplam enerji miktarının %31’ini binalar için kullanan ülkemizde bu bilinç ülke nüfusunun yarısına ulaşabilir. Öğrencileri, öğretmenleri ve çalışan personeli eğiterek ve sürece dahil ederek okullarda verimli bir enerji yönetimi planı hazırlanabilir...” Prof.Dr. Nurdan Yıldırım, Yaşar Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölüm Başkanı
Sıfır Enerji Okul Binası Tasarımı
Günümüzde dünyada birçok okul binası ve kamu binası projesinde net sıfır hedefleri uygulanmaya başlanılmıştır. Net sıfır enerji hedefli üstün performanslı projeler için iyi bir mühendislik bilgisi gereklidir. Bu konuda ülkemizdeki çalışmalar neredeyse yok denecek kadar azdır. AB yeşil mutabakatı diğer kamu binaları gibi okul binası stokunun sıfır karbon hedefinde olmasını zorunlu kılmaktadır. Türkiye 2053’te sıfır karbon bir ülke olacağını tüm dünyaya en yetkin ağızdan resmi kanallardan COP28’de beyan etmiştir. Bu hedef doğrultusunda sıfır enerji okul binaları bir gerekliliktir. Ancak ülkemizde bu konuda yeterli çalışma ve bilgi birikimi bulunmamaktadır. AB ülkelerinde özellikle güney eyaletlerdeki belediyeler sıfır enerji binalara ruhsat vermekte, sıfır enerji olmayan okul binası projeleri ise yapım ruhsatı dahi alamamaktadır. Yani sıfır enerji okul binası AB ülkelerinde bir hedef değil yaygınlaşmış bir uygulamadır. Bu bağlamda sıfır enerji okul binası tasarımı önemli bir deneyim gerektirmektedir.
Dünya yeşil bina hareketi okullar için nihai bir varış noktası değildir ve adımlardan oluşmaktadır. Bu adımların ilk olanı yeşil okul binası, ikincisi sıfır enerji okul binası ve son gelinecek nokta ise karbon sıfır/pozitif okul binasıdır. Bu anlamı ile LEED Zero yeşil okul binası hareketinde çok önemli bir ilerleme adımı olarak değerlendirilmelidir.
Ülkemizde henüz net sıfır karbon, enerji, su ve atık için tanımlanmış bir çerçeve bulunmamaktadır. Oysa cari açığının %70’i enerji gideri olan Türkiye bu konuda dünyaya örnek uygulamalar yapmalıydı. Ne yazık ki Türkiye kamu yönetimi 2024 yılına gelindiğinde dahi bina enerji verimliliğini hatta sıfır enerji bina yapmayı bir “fantezi alanı” olarak gördü. Türkiye ekonomik modeli, dünyada uygulanan 55’den fazla yapı normunu uygulamadı, bina sektöründe düşük kalitede ile ucuz bina yapmayı hedefledi, hem sağlıksız, hem afet dayanımı olmayan (deprem örneği ortada) hem de AB ülkelerindeki binalara göre 6 kat daha fazla enerji tüketen bina stokuna sahip oldu. Bu durum Türkiye’yi petrol ve doğalgaz satan ülkelerin zengin müşterisi haline getirdi. Türkiye cari açığının %70’i fosil yakıt alımına harcanan giderden kaynaklı. Dünyanın hiçbir ülkesinde %50 kat karşılığı müteahhitler çalışamıyor. Çünkü bina yapım maliyetleri AB ülkelerinde 3.000€/m2 seviyesinde. Türkiye'de ise 500€/m2 fiyata bina yapılıyor. Ortaya çıkan binalar dünyaya göre 6-10 kat daha fazla enerji tüketiyor. Bu strateji le 2053 yılında sıfır karbon bir ülke olmak neredeyse imkânsız. Ekonomisini ucuz bina yaparak yap sat ile hareketlendirmeye çalışan Türkiye’de yepyeni bir bina normu ihtiyacı bulunuyor.
Bu nedenle Türkiye için net sıfır enerji bina bu çerçevelerin hazırlanmasında ASHRAE veya LEED Zero sistemi önder olabilecektir. Devlet tarafından henüz sıfır karbon veya enerji okul binası hakkında bir atılım olmasa da çevreye duyarlı özel sektör ve araştırma yatırımları için sıfır enerji okul binası çok önemli bir belgeleme aracı olacaktır.
Ekte sunduğumuz bu rehberin faydası ise, henüz sıfır karbon veya enerji okul binası tasarımına vakit ayıramamış olan proje ofislerinin, yatırımcıların konuyu kolayca kavramalarına yardımcı olmasıdır. Bu sayede tasarım ve proje grupları sıfır enerji veya karbon okul binası yapmayı öğrenebileceklerdir.
ECOBUILD, 2009 yılından günümüze ülkemizde ve dünyada yeşil okul binası konusunda danışmanlık hizmetleri veren en tecrübeli danışmanlık firmasıdır. Bu konuda birçok örnek uygulamaya imza attık. Siz de eğer sıfır enerji, sıfır karbon, sıfır su ve sıfır atık hedefli okul binası tasarımı, tasarım danışmanlığı veya sertifika alması için çalışmak istiyorsanız lütfen bizimle işletişime geçiniz.
Binalar, Enerji Bakanlığının verilerine göre Türkiye’deki enerji tüketiminin %40'ını ve küresel olarak benzer bir yüzdeyi tüketmektedir (EIA 2018). Okul binalarının enerji kullanımında önemli iyileştirmeler yapmak için performansa dayalı ve ölçülebilir hedeflerin belirlenmesi gerekir. Sıfır enerjili okul binası, öncelikle enerji tüketimini önemli ölçüde azaltmak ve daha sonra kalan yükleri ideal olarak sahada bulunan yenilenebilir kaynaklarla karşılamak için tasarlanmıştır.
Okul Yapıları Çok Özel Binalardır
Bu yapıların kendisini diğer yapılardan ayıran bazı özel yönleri şunlardır:
• Doğru güneş yönelimi şarttır.
• Gün ışığı stratejileri mutlaka uygulanmalıdır.
• Kaliteli manzara kriterleri eğitim için kaçınılmazdır.
• Akustik gereklilikler üst seviyede tutulmalıdır.
• İç hava kalitesi için mekanik havalandırma mutlaka yapılmalıdır.
• Yapı malzemeleri ve mobilyalar sağlıklı seçilmelidir.
• İç dekorasyon ve renk seçimleri kritiktir.
• Yeşil alan ve açık alan miktarı kritiktir.
• Binanın farklı amaçlarda kullanılmasına yönelik ortak kullanım hedefleri bulunmalıdır.
• Bina esnek tasarım kriterlerini uygulamalıdır.
• Binaya entegre yenilenebilir enerji sistemleri bulunmalıdır.
• Su verimliliği üst seviyede olmalı, hatta net sıfır su bina olmalıdır.
• Bina enerji verimliliğinin ötesinde sıfır enerji bina olmalıdır.
Bu sıfır enerji okul binaları genellikle yenilenebilir enerji üretiminin gerekli yükleri karşılamada yetersiz kaldığı durumlarda enerji almak ve yenilenebilir enerji üretimi yükleri aştığında enerjiyi şebekeye geri döndürmek için elektrik şebekesine bağlanırlar. Ekte sunduğumuz rehber, günümüzde kullanılan tipik enerji yönetmeliklerine göre inşa edilen okul binasıyla karşılaştırılabilir bir maliyetle sıfır enerjili bir okul binasının nasıl elde edileceğine dair rehberlik yapmaktadır. Sıfır enerjili bir okul binası, sağlıklı, yüksek performanslı öğrenme ve çalışma ortamlarını sağlar ve okul binası kullanıcılarının öğrenci ve eğitmenlerin operasyonel giderlerden tasarruf ederken daha üretken olmalarını sağlayabilir. LEED for Schools sertifikalı okullarda öğrenci ve eğitmenlerin 2 gün daha fazla devamlılık yaptıkları, öğrenmede %15 daha fazla başarı sağlandığı, sağlık giderlerinin %20 azaldığı, sadece USGBC değil diğer bağımsız kuruluşlarca araştırılmış bilimsel bir gerçektir. Dolayısıyla okul binaları hem yeşil bina olmalı, hem de sıfır enerji olmalıdır.
“Bir eğitim kuruluşu için sıfır enerjili okul binasının olması, iklim değişikliği etki azaltımı ve uyumu için mükemmelliğe kurumsal bir yol haritası çizmesi demektir.”
Bu sıfır enerji okul hedefi eğitim sektöründe rakiplere göre liderlik, çalışanları elde tutmaya, öğrenci kazanmaya ve öğrenci ve veli memnuniyetini artırmaya yardımcı olabilir. Tüm bu faydalar, yapılı çevrenin etkisini en aza indirmenin yanı sıra iyi bir iş anlayışı oluşturmaya katkıda bulunur. Dolaysıyla sıfır enerji okullar, işletme anlamında da eğitim kurumunun verimliliğini arttırır.
Ekte sunduğumuz bu rehberin amacı, “Sıfır Enerjili Okul Binalarının” çağımızda Türkiye’de dahi ulaşılabilir olduğunu göstermek ve tüm iklim bölgelerinde sıfır enerjili okul binası tasarlanması ve inşasının mümkün olduğunu gösteren öneriler, stratejiler ve çözüm paketleri aracılığıyla kamu ve özel eğitim sektörüne yön vermektir. Bu rehberden önce gelen LEED’in LEED for Schools rehberleri de önemli yön gösterici rehberlerdir. Bu rehberdeki amaç, belirlenmiş bir baz verimlilik taban çizgisinden enerji azaltma yüzdesini göstermek yerine mutlak enerji hedeflerinin sıfır olmasını sağlamaktır. Dolayısıyla oluşturulmuş olan stratejiler enerji verimli okul binası stratejilerinden farklıdır. Bu nedenle de rehber uzmanlar için önemli bir stratejiler bütünü sağlamaktadır.
Sıfır enerji sertifikaları Okul Binasılar konusunda Türkiye'deki en yetkin firma ECOBUILD'dir. ECOBUILD, 145'den fazla proje deneyimi ile Türkiye dışında 9 farklı ülkede danışmanlık hizmeti sunmaktadır. ECOBUILD, 2020 yılında yeşil bina konusunda LEED Yılın Projesi Ödülü’nü kazanmıştır. Sıfır enerji okul binası tasarımı konusunda hata yapmamak ve başarı elde etmek için ECOBUILD ile iletişime geçiniz.
Ekte sunduğumuz bu örnek rehber, tasarım ekiplerine finansal olarak verimli, operasyonel olarak uygulanabilir ve kolayca ulaşılabilir enerji tasarrufu hedeflerine ulaşmak için stratejiler sağlamakta, bunun ötesinde binanın sıfır enerji olmasını sağlamaktadır.
Günümüzde enerji verimliliği ve yenilenebilir enerji teknolojisi hızla gelişmektedir ve birkaç yıl önce finansal veya teknik olarak sınırda olan teknolojiler bugün uygulanabilir hale gelmiştir. Bu ilerlemenin bir sonucu olarak, bugün konvansiyonel okul binalarının bütçesi dahilinde sıfır enerjili ofis okul binasına ulaşılabilmektedir. Çünkü binalarda yenilenebilir enerji kullanımı ÇŞİDB tarafından da zorunlu kılınmıştır. Bu rehber, enerji tüketicileri olan okul binalarından enerji üreticileri olan okul binalarına temel bir geçişe yol açacak sıfır enerjiye giden bir teknik yol haritası sağlamaktadır.
Bu rehberde gösterildiği gibi, ölçülebilir hedefler belirlemek başarının anahtarıdır. Ölçülebilir hedefler belirlemek, makul bir bütçeyi korurken başarılı bir sıfır enerji projesini tamamlamaya yönelik ilk taahhüttür. Rehber, iki temel kavram göz önünde bulundurularak yazılmıştır:
Çok düşük enerji kullanım yoğunluğuna (EUI) ulaşmak, tesisin yakın veya uzun vadeli geleceğinde yerinde yenilenebilir enerjinin uygulanabilir bir hedef olup olmadığına bakılmaksızın birincil hedeftir.
Bu performans seviyesini korumak, becerikli, uyarlanabilir çalışmaya sürekli bir bağlılık gerektirir; sorumlu bakım; ve okul binası performansının izlenmesi. Bu rehberin hedef kitlesi okul binası sahiplerini, geliştiricileri, mimarları, tasarım mühendislerini, enerji modelleyicilerini, yüklenicileri, devreye alma sağlayıcılarını, tesis yöneticilerini ve okul binası işletme/yönetim personelini içerir. Bu rehberde verilen bilgilerin çoğu, okul binaları dışında kamu binaları türlerinde ve hem yeni hem de güçlendirme projelerinde sıfır enerji elde etmek isteyenler için geçerli olabilir.
Sıfır Enerji Okul Binası Nedir?
Enerji tüketimi ve enerji üretimi arasında bir denge sağlayan Okul Binalarını tanımlamak için yaygın olarak kullanılan bir dizi farklı terim vardır: sıfır enerji, sıfır net enerji, net sıfır enerji. Bu Rehber boyunca kullanılan terim, ABD Enerji Bakanlığı'nın (DOE) sıfır enerji tanımıyla tutarlılık sağlamak için sıfır enerjidir (ZE). Bu rehberde kullanılan sıfır enerjili bir Okul Binasının özel tanımı, DOE (2015) tarafından tanımlandığı gibi kaynak enerjiye dayanmaktadır:
“Kaynak enerji bazında, yıllık fiili teslim edilen enerjinin, yerinde ihraç edilen yenilenebilir enerjiden daha az veya ona eşit olduğu enerji verimli bir okul binası.”
Bu tanım, ülke çapında ortalama kaynak enerji dönüşüm faktörlerini kullanarak sıfır enerji için standart bir muhasebe yöntemi sağlamaktadır. Okul Binalarının sıfır enerji performansının basit yöntemlerle değerlendirmesini kolaylaştırır. DOE’nin ulusal ortalamaları, enerji üretimi ve üretimindeki bölgesel farklılıkları veya bir projenin konumundan kaynaklanan iletim kayıplarındaki kesin farklılıkları hesaba katmasa da, ülke genelinde ve ötesinde sıfır enerjili Okul Binalarının ölçeklendirilmesini kolaylaştırmayı amaçlayan adil ve yönetilebilir bir formül sağlamaktadır. Ülke genelinde geniş çapta benimsenmesi nedeniyle, bu tanım aynı zamanda federal politika ve teşviklerin yanı sıra birçok eyalet ve belediye girişimiyle uyumu da kolaylaştırmaktadır. Ekte sunduğumuz bu rehber, hem saha enerjisinde hem de kaynak enerjisinde hedef EUI bilgilerini de sağlamaktadır. Her ikisi de bir projenin enerji dengesini hesaplamak için kullanılabilir.
Saha enerjisi, sahada tüketilen ve tipik olarak mülk hattında veya elektrik sayacında ölçülen enerji birimlerinin sayısını ifade eder.
Kaynak enerji, her yakıt türünden belirli bir miktarda enerjiyi üretmek ve sahaya iletmek için gereken toplam enerji miktarını ifade eder. Enerji çıkarımından fiili tüketime kadar her adımda enerji kayıpları vardır. Kaynak enerji, üretim ve nakliye sürecinin verimliliğini dikkate alır. Her bir yakıt kaynağının saha enerjisinin o yakıta özgü bir faktör ile çarpılmasıyla hesaplanır. Örneğin, elektrik enerjisi için 1 kWh üretmek ve müşteriye teslim etmek için yaklaşık 3 kWh toplam enerji gerekir çünkü elektrik enerjisinin üretimi ve dağıtımı kabaca %33 verimlidir.
Denklemin enerji üretimi tarafında, yerinde yenilenebilir enerji üretimi de aynı faktörlerle çarpılır ve kaçınılan toplam kaynak enerji tüketiminin kredisini verir.
Bu rehber, sıfır enerjili bir okul binasına ulaşmak için gereken son adım olan enerji hedeflerine varmak ve sahada yenilenebilir enerjiyi barındırmak için gereken tasarım kararlarına odaklanmaktadır. Çoğu durumda, yenilenebilir enerji saha kısıtlamaları, yerel düzenlemeler ve kamu hizmeti kısıtlamaları ile sınırlıdır. Sınırlamalar ne olursa olsun, bir okul binasının enerji verimliliği, ister sahada ister başka bir yerde üretilsin, ihtiyaç duyulan yenilenebilir enerjiyi azalttığı için büyük bir etkiye sahiptir. Bu rehber, sıfır enerjiye hazır bir okul binası elde etmek için enerji kullanımı hedeflerine ulaşmaya odaklanmaktadır. Yenilenebilir enerji daha sonra varsa sahada eklenebilir veya istenirse saha dışında tedarik edilebilir.
ECOBUILD, 2009 yılından günümüze ülkemizde ve dünyada yeşil okul binaları konusunda danışmanlık hizmetleri veren en tecrübeli danışmanlık firmasıdır. Sıfır enerji, sıfır karbon, sıfır su ve sıfır atık hedefli okul binalarınızın tasarımı, tasarım danışmanlığı veya sertifika alması için lütfen bizimle işletişime geçiniz.
Sıfır Enerji Okul Binası Tasarımı Rehberini İndirmek İçin:
Kaynak:
Advanced Energy Design Guide for K−12 School Buildings, ASHRAE, 2018