TR|EN
Güncel
E-Bülten Aboneliği
SteelPro 2023
18th New Horizons
Tevfik Seno Arda Lisesi
Yayınlar > Çelik Yapılar
Sayı: 77 - Temmuz / Ağustos 2022

Gündem


AKILLI ŞEHİRLER ve ÇELİK ÇATILARIN YÜKSELİŞİ

Kentleşmenin başlangıcından bu yana bilim kurgu yazarları ve şehir plancıları geleceğin şehirlerini hayal etmekle ilgilendiler. Uçan arabalar ve kaykaylar ile yükselen krom gökdelenler ortak özellikleriydi. Ancak zaman içerisinde kentsel ütopya için daha kabul edilebilir bir vizyon ön plana çıktı. Akıllı Şehirler...

Yazı: Dilek Alp, Mimar

Dünya nüfusu istikrarlı bir şekilde artıyor. Birleşmiş Milletlere göre gezegenimizin nüfusu 2050 yılında 9,7 milyar kişiye ulaşacak. 2100 yılına kadar nüfusumuz yaklaşık 11 milyar insana ulaşabilir. Bu hızlı nüfus artışına artan bir kentleşme derecesi de eşlik etmekte. 2018 yılında dünya nüfusunun yaklaşık %55'i kentsel alanlarda yaşarken, bu oran 2050 yılına kadar %68'e yükselecek. Dolayısıyla şehirler, çevresel bozulma ve kirlilik, kentsel hareketsizlik ve artan enerji talebi gibi inanılmaz sorunlarla karşı karşıya.

Bu durum göz önüne alındığında, şehirlerin yaşanacak sorunları gidermek için sürdürülebilir ve akıllı çözümler araması gerekiyor. Akıllı şehirler, sürdürülebilirlik ve enerji birbirine bağlı kavramlar. Artan nüfus nedeniyle, elektrik enerjisine de artan bir talep var. Ancak bu ihtiyacı karşılamanın çözümü geleneksel fosil yakıtlardan enerji üretimini yaygınlaştırmak değil.

Paris İklim Anlaşması'nın getirdiği 2050 yılına kadar iklim açısından karbon nötr olma hedefine ulaşmak için sera gazlarının büyük ölçüde azaltılması gerekiyor. Bu, büyük miktarlarda yenilenebilir enerjinin güvenilir bir şekilde sağlanabileceği güçlü bir enerji altyapısı gerektiriyor. Bunu başarmanın yolu, sürdürülebilir ve yenilenebilir enerjinin üretilmesi için enerji sistemlerinde devrim yapmaktan geçiyor.

İlk Adım Enerji Tasarrufu
Yenilenebilir enerji, teknoloji sayesinde uzun süredir gündemimizde olan bir konu. Önemli soru, şehirlerin bu teknolojiyi nasıl kullandığı ve enerji tüketimi ile enerji israfını nasıl en aza indirebileceği doğrultusunda. Gezegenimizin zenginliklerini hızla tükettiğimiz bu yüzyılda artık biz plancılar alışılagelen kent planları yapamayız. Yenilenebilir enerji kaynaklarından maksimum fayda sağlayan ve az tüketen akıllı kent çözümlerini düşünme zorunluluğumuz var. Geleceğin kent yöneticilerinin de günümüzden çok farklı sorumlulukları olacağı kesin. Şimdiden bu duyarlılığa sahip kentleri görmeye başladık. İklim değişikliğiyle mücadeleye yönelik küresel çabada, şehirler bir fark yaratmak için en büyük potansiyele ve en büyük zorluklardan bazılarına sahip.

Dijital devrim sonucunda elektrik bağımlılığımız giderek artarken kullandığımız enerjinin büyük kısmı ise rezervleri sınırlı olan fosil yakıtlardan karşılanıyor. Fosil yakıtların yüksek oranda kullanımı ile yerküre ısınırken bu durum iklim değişikliklerine neden oluyor. Burada temel sorun, insanoğlunun tüketim hızının doğanın uyum sağlayabileceği değişim sürecinden çok daha hızlı olması. Araştırmalar, 2050 yılına kadar toplam insan nüfusunun üçte ikisinden fazlasının kentsel bölgelerde yaşayacağını ve bu nedenle şehirlerin düşük karbonlu sistemlere geçmekten başka seçeneklerinin olmadığını ortaya koyuyor. Yani az enerji tüketen sistemlere muhtacız.

Doğal olarak bu çaba içerisinde enerjinin üretilmesi ve tüketilmesi birincil odak noktası olarak karşımıza geliyor. Yenilenebilir enerji kaynaklarının genişletilmesinden, enerji verimliliği ve depolama teknolojilerinin benimsenmesine kadar şehirler karbon ayak izlerini büyük ölçüde azaltma fırsatına sahip. Bu doğrultuda geleceğin kent yöneticilerinin kentleri hazırlayabilmek için farklı bir dil kullanmaları gerekecek.

Bizler, şehirlerde yenilenebilir enerjinin yanı sıra enerji tasarrufu sağlayan teknolojileri kentsel peyzaja entegre etme yollarını da tartışmalıyız. Şehirlerin, sıkışık binaları ve yoğun nüfusları nedeniyle yenilebilir teknikler konusunda tutucu olduklarını göz önüne alırsak bu değişim süreci ciddi zorluklarla da karşı karşıya kalacaktır. Örneğin, Delhi’nin ortasına bir dönüm büyüklüğünde bir güneş paneli dizisi yerleştirmek ya da New York şehrinin merkezine güneş panelleri kurmak pek de pratik değil.

Güneş Kenti
Plancılar, kent yöneticileri ve devletler özellikle şehir hayatı için tasarlanmış yeni fikirler ve teknolojiler geliştiriyorlar. 2017’de projesi açıklanan Suudi Arabistan’ın Tebuk bölgesindeki NEOM (26.500 km²'lik Kızıldeniz kıyısı boyunca 460 km uzunluğunda çizgi kent) böyle bir arayışın sonucu olarak tasarlandı. Çizgi (The Line) adını verdikleri tanıtımda, geniş bir çöl ve dağ dizisini kesen, 500 metre yüksekliğinde, 170 km uzunluğunda iki aynalı dış cephe arasında sıkıştırılmış bir kentte, farklı kullanımlar için 200 metre genişliğinde bir "modül" serisi tasarlanıyor. Asma yollar, bahçeler ve hatta bir stadyumun olacağı kentte %100 yenilenebilir enerji hedefleniyor. Kentin kompakt tasarımında atıkları azaltmak ve çevresel etkiyi en aza indirmek öncelik olarak insanlığa sunuluyor. Güneş ve rüzgâr enerjisi üzerine tasarlanmış bir Güneş Kenti adeta.

Chicago kenti de büyük adımlar atıyor bu konuda. Kent yöneticileri tüm binaların çatılarını güneş panelleri ile kaplamayı planlıyorlar. Hedefleri 2050 yılına kadar tüm kentin güneş enerjisinden faydalanması. Şimdiden vergi indirimleri ile bu dönüşümleri cazip hale getiriyorlar. Portekiz’de ise Lizbon Belediye Başkanı Carlos Moedas, seçim beyannamesinde bu konuya yer verirken kentin güneş enerjisinden faydalanabilme olanaklarını araştırıp uygulamaya sokuyor. Önümüzdeki yıllarda tüm kentler bu konuda yaptıkları ve planladıkları ile değerlendirilecekler, bu kesin.

Güneş Enerjisi ve Çelik Çatıların Sağladığı Avantajlar
Geleceğin kentleri farklı planlanıyor artık. Geleneksel güneş panelleri, kullanılabilir alanın daha fazla olduğu ve en fazla enerjiyi alabildiği yer olan, binaların çatılarıyla sınırlı. Ancak plancılar şimdilerde, daha fazla güneş ışığını yakalamak için binaların pencerelerine de monte edilebilen şeffaf güneş panelleri geliştirdiler. Bu tasarım, binaların gelecekte güneş enerjisinden daha fazla yararlanılabilmesine izin verebilir.

Güneş enerjisini kullanmanın pek çok çevresel ve finansal faydaları var. Bunlar göz ününe alındığında güneş enerjisinin enerji konusunda büyük rol oynaması şaşırtıcı değil. 60'a yakın ülkede büyük kapasiteli güneş enerjisi çiftlikleri inşa edilirken bu çiftliklerin önümüzdeki yıllarda genişletilmesi de planlanıyor. Uygulama sahasının önemli olduğu kentsel alanlarda ise farklı bir çözüme ihtiyaç olacak. Kentsel güneş paneli kurulumları için çatılar değerli bir seçim ve büyük bir kaynak. Çatılar, ortalama olarak bir şehirdeki toplam arazi alanının %15 ilâ %35'ini temsil ediyor.

Günümüzde gelişmekte olan ülkelerde enerji tüketen cihazlara daha kolay sahip olma olanakları arttıkça, kentsel yoğunlukların fazlalaşması ile birlikte, küresel enerji tüketimi de hızlandı. İklim krizi etkilerinin artması insanlığı zor bir duruma soktu. Artık iklim ve çevre sorunlarını tüm canlılar olarak daha hissedilir yaşıyoruz. Mimarlık ve inşaat sektörü de felaket senaryolarına göre yeni koruyucu teknolojileri araştırıyor ve uygulamaya sokuyor. Tasarım kararları ve yenilikçi bakış açıları, olumsuz çevresel etkilerini indirmeyi amaçladığı kadar, enerji tüketimini de azaltmaya önem veriyor. Bununla beraber estetik ve konfordan da ödün vermemeye çalışıyorlar.

Bir binada enerji kullanımının ana alanları ısıtma
iklimlendirme ve havalandırma olarak üçe ayrılır. Bu da pencere ve çatı sistemlerinin büyük bir öneme sahip olduğu anlamına gelir. Pencere ve kapılar doğal ışık, manzara ve hava akımı için gerekli olmakla birlikte yalıtımı hassas alanlardır. Çatıda sağlanan enerji tasarrufu ve yalıtım ise belki de en önemli konu. Son teknolojilere göre çelik çatı sistemleri, enerji verimliliği, malzeme dayanıklılığı ve ölçü hassasiyeti (presizyon) alanlarında çok kullanışlı bir tercih haline dönüştü. Bazen ön yatırımı yüksek olsa da uzun vadede tasarruf sağlıyorlar.

Çelik çatı sistemleri, sadece yılın soğuk aylarında yalıtım sağlamakla değil, sıcak yaz aylarında güneş ışığını yansıtarak evin enerji maliyetini %40-50 oranında düşürmeyi de sağlıyor. Her türlü hava koşullarına daha dayanıklı olduğu için diğer kaplama malzemelerinden daha uzun ömürlüdür. Aynı zamanda %100 geri dönüştürülebilen bir malzeme olduğu için çevre dostu bir seçenek olarak karşımıza çıkıyor. Hafif olması da diğer bir avantaj tabii. Tüm bunların yanında çelik çatılar daha iyi yalıtım özelliği ile fazla enerji harcanmasını engelleyerek çevrede karbon emisyonlarını da düşürüyorlar.

Çelik çatı sistemlerinin sağladığı bu faydalara güneş enerjisi panelleri ile zenginleştirilen enerji tasarrufu da eklenince hayat kalitemizin daha da artacağı gerçeği karşımıza çıkıyor. Güneş enerjisi, yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak hızla popülerlik kazanıyor. Fotovoltaik (PV) güneş paneli kurulumu hızla daha uygun fiyatlı hale geliyor ve birçok kişi artık daha ucuz ve temiz enerjiden yararlanmak için evlerine veya iş yerlerine güneş panelleri kurmayı düşünüyor.

Çelik Çatı Sistemlerinin Güneş Panelleri ile Sağladığı Avantajlar
Çelik çatı sistemlerinin güneş panelleri kurulumu açısından sağladığı avantajları şu maddelerle özetleyebiliriz:

Dayanıklılık ve Uzun Ömür; Güneş enerjisi düşünüldüğünde yatırımınızın ömrü, sonucun kritik bir belirleyicisidir. Solar PV panelleri 25 ilâ 30 yıl dayanır. Uygun maliyetli güneş enerjisi üretim seviyelerine ulaşmanız için, çatı tipinizin beklenen ömrünün, kullanmayı düşündüğünüz PV panellerinkinden daha uzun olması gerekir. Çelik çatılar, uygun maliyetli güneş enerjisi üretmek için gerekli olan dayanıklılığı sunar. Amerikan Metal Yapı Derneğinin (MCA) araştırmasına göre, çelik çatıların gerekli koruma önlemlerinin alınması durumunda 60 yıl kadar dayanabileceği ortaya konuluyor.

Enerji Verimliliği; Yansıtıcı boya ile kaplanmış metal çatılar yaz aylarında evinizi serin tutar. Bu tür boya kaplamalı çelik çatılara güneş panelleri kurmak, iç mekân sıcaklığını düzenlemek için kullanılan enerjiyi daha da düşürmeye yardımcı olur. Sonuç olarak, çelik çatılar ve güneş panellerinin kombinasyonu, daha yüksek düzeyde enerji verimliliği ve buna bağlı olarak maliyet tasarrufu elde etmenizi sağlayabilir.

Sürdürülebilirlik; Çelik çatıları diğer herhangi bir türe tercih etmenin zorlayıcı bir nedeni, bunların geri dönüştürülmüş malzemelerden üretilmiş olmalarıdır. Çelik çatıların kullanılması sonuçta kirliliği azaltan geri dönüştürülmüş malzemelerin artan kullanımına katkıda bulunduğunuz için çevresel sürdürülebilirliği teşvik etmenize yardımcı olacaktır.

Güneş Paneli Seçim Esnekliği; Silikon ve ince film fotovoltaik paneller olmak üzere iki tip PV Güneş paneli vardır. İnce film fotovoltaik olanlar esnekken, silikon paneller daha hacimlidir. Çelik çatılarda her iki tip güneş panelini de kullanabilirsiniz ve bu size seçim esnekliği sağlar. Bunlara ek olarak solar laminatları çelik çatı kaplamalarında da kullanabilirsiniz. PV solar laminatlar, çelik çatı yüzeyine yapışan şeritler halinde gelir ve güneş enerjisinin toplanması için başka bir alternatif yol sunar.

Şiddetli Rüzgârlara Dayanım; Diğer çatı kaplama türlerinin aksine, çelik çatılar şiddetli rüzgârlarda iyi performans gösterir. Kullandığınız güneş panellerinin güvenli ve doğru bir şekilde sabitlendiğinden emin olmalısınız.

Kolay Kurulum; Çelik çatılar, kiremit çatılardan daha ince ve daha az kırılgandır. Bu da delinmelerini kolaylaştırır. Çatlama veya kırılma olasılıkları daha düşüktür. Çelik bir çatının altındaki kabloları da kolayca besleyebilirsiniz.

Tabii çelik çatıların da sıkıntılı olduğu durumlar vardır ki bunlar zaman içerisinde güneş panellerine yansıyabilir, en rastlanan sorunları şu maddeler altında özetleyebiliriz:

Gürültü; İlk olarak, çelik çatılar ve üzerine monte edilen paneller, özellikle yağmurda veya dolu fırtınasında oldukça gürültülü olabilir. Gürültü uyku kalitesini olumsuz etkileyebilir.

Çizikler ve Sürtünmeler; Kontrolümüz dışında oluşan şiddetli fırtınalar, kurulum sırasındaki gelişen kazalar, çizilmelere çentiklere ve kesiklere neden olabilir. Çatı üzerine düşen nesnelerden de kimse sorumlu olamaz. Çoğu durumda, tamirat veya bazı estetik sorunları önlemek için ekstra bir koruma katmanı eklemek için çatı boyanabilir, tamiratı yapılabilir.

Erozyon Aşınma; Erozif aşınma, bir cismin yüzeyine katı veya sıvı parçacıkların çarpması sonucu oluşur. Çelik çatılar normalde fazla bakım gerektirmezken, aşınmaya başlarlarsa, özellikle yeni bir çatının kurulması gerekiyorsa masraflar artacaktır.

Gerçek şu ki bazı sorunlar önlenemez ve bu nedenle bütçenize ve tercihinize en uygun çatıyı belirlemek için araştırma yapmanız hayati önem taşır.

Solar Kurulum için En İyi Çatı Tipi Nedir?
Teknik olarak her tip çatıya güneş panelleri monte edilebilir. Kurulumdaki zorluk derecesine göre ortaya ek bir masraf çıkabilir.

Ahşap Çatı: Bazı bölgelerde yangın tehlikesi olarak kabul edilir, ancak izin aldıktan sonra güneş paneli montajını etkinleştirmek için flaşı kullanmanız gerekecektir.

Asfalt Kompozit Zona: Üretici tarafından izin verilmeyen dolgu macunu kullanarak, çatı kaplamasını garanti dışına çıkarmamak için montaj sırasında dikkatli olmak gerekir. Shingle’ın kalınlığı, kötü drenajı önlemek için flaşı kullanmanın en iyi yolunun belirlenmesinde de rol oynar.

Kil veya Taş Kiremit Çatılar:
Üzerine güneş panelleri yerleştirmek için tartışmasız en zor olanlardır. Zorluğun birincil nedeni, flaş ve montajları takmak için önce karoların çıkarılmasının gerekmesidir. Bu yapıldıktan sonra, fayanslar montaj tertibatıyla temas etmeyecek şekilde kesilmelidir. Tüm bu ekstra işler maliyetli ve zorlu bir kurulum sağlar.

Çelik Çatı Sistemlerine Güneş Panelleri Kurulumu
Çelik çatı sistemlerine güneş panelleri kurmak nispeten basit bir işlemdir. Güneş panelleri tipik olarak çatıya vidalanmış veya cıvatalanmış özel braketler kullanılarak kurulur. Güneş paneli daha sonra braketin üstüne yerleştirilir ve yerine sabitlenir.

Dikme dikişli çelik çatılar, güneş panellerini monte etmek için uygun çelik çatılardan biridir. Çünkü bunlar dikişlerde birleştirilmiş iki kat metal ile yapılır. Bu metal panellerde birbirine sabitlenen klipsler ve kelepçeler kullanır. Güneş panellerini tutmak için ideal olan güçlü ve dayanıklı bir çatı oluştururlar. Dikişli metal çatılar %100 geri dönüştürülebilir ve bakımı çok kolaydır. Kolay kurulum söz konusu olduğunda güneş panellerinin montajı ve montajı zahmetsiz ve basittir. Kurulumu diğer çatı sistemlerine göre daha basittir.

Dikişli bir çatı, güneş panelleri kurmak için herhangi bir delme işlemi gerektirmez. Güneş panellerinin oturduğu raflar doğrudan çatı kirişlerinize vidalanabilir; bu nedenle herhangi bir sızıntıya neden olabilecek bir delik oluşturulmaz.

Güneş paneli kurulumundan dolayı herhangi bir sızıntı yaşanma olasılığı düşüktür. O nedenle, bir sızıntı olması durumunda, onarımın garanti kapsamında olup olmayacağını kontrol etmek için kurulumu yapan firmayla iletişime geçmelisiniz. Kurulum sonrası sızıntıları önlemenin en iyi yolu önceden profesyonel bir değerlendirmeden geçmektir.

Açık Renkler Enerji Verimliliğini Arttırır
Güneş panel sisteminizi kurmadan önce yeni bir çelik çatı kuruyorsanız, çatınız için seçtiğiniz renk güneş panellerine ek olarak enerji verimliliğini en üst düzeye çıkarmaya yardımcı olabilir.

Enerji tasarrufu için daha açık bir renk seçilmesi uygundur (bej ten rengi, beyaz, açık gri). Siyah gibi koyu renkler daha fazla ısıyı emerken, açık renkler güneşin ısısını yansıtmada daha etkilidir. Aslında, açık renkler güneş ışığının %55 ilâ %90'ını yansıtırken, koyu renkler yalnızca %5 ilâ %20'sini yansıtır.

Açık çatı renklerinin güneş yansıması, çatının yoğun ısıya maruz kalmasını önlemeye yardımcı olur ve bu nedenle klima sisteminizin daha az çalışmasını ve enerji faturalarınızın daha düşük olmasını sağlar.

Güneş enerjisi, genel olarak tüm dünyada gelişen bir pazardır. Yalnızca ABD'de yılda iki milyona yakın güneş paneli kurulumu gerçekleşiyor ve bu sayının önümüzdeki beş yıl içinde ikiye katlanması bekleniyor. Tabii teknoloji devlerinin de bu sahada yaptığı çalışmalar, enerji faturalarının hızla artışı ve insanların uzun soluklu tasarruf arayışı, çevresel koruma unsurları, küresel iklim sorunlarının baş edilemez hale dönüşü bu artışı haklı kılıyor. Sonuç olarak; güneş enerjisi, elektrik üretmek için güneş panellerinin kurulumunu gerektiren temiz ve uygun fiyatlı bir güç kaynağıdır. Evimizde veya işimizde enerji verimliliğine nasıl ulaşacağımızı anlamak için tüm gereksinimleri hesaba katarak karar vermek zorundayız.

Kaynakça:
- Advantages of Solar Energy - https://www.nachi.org/advantages-solar-energy.htm
- Solar Energy: Benefits and Drawbacks
https://www.investopedia.com/articles/investing/053015/pros-and-cons-solar-energy.asp
- Pros and Cons of Solar Energy, What Are the Advantages and Disadvantages? -
https://www.greenmatch.co.uk/blog/2014/08/5-advantages-and-5-disadvantages-of-solar-energy
Çelik Yapılar - Sayı: 77 - Temmuz / Ağustos 2022

Kendimizi Sınayalım

KENDİMİZİ SINAYALIM SORU 77



© 2014 - Türk Yapısal Çelik Derneği