Transcript Eko –mahallelerde Su/Atıksu

PROF. DR. MEHMET KARPUZCU
NİSAN 2014


Küresel ısınma, kentsel tasarıma, altyapı
sistemlerinin sürdürülebilir ve doğal çevre
sistemlerine entegrasyonu için yeni bir boyut
kazandırmaktadır.
Küresel ısınmanın, en görünür bileşeni sudur
ve dünya çapında karbon emisyonlarının
azaltılması yerel yönetimler tarafından ele
alınmaktadır, pekçoğunun küresel ısınmaya
karşı çözümü ise eko-kent’lerdir.
Şekil 1: sulak alanlar ile filtre edilmiş gri su, güneş panelleri ve enerji tasaruflu
binaları olan EVA, Lanxmeer eko-kenti.

Eko-kent, atık düşüncesini kabul etmez, yerine
atıkların kent için faydalı kullanıma
çevrilmesini araştırır. Bunu yaparken su ve
enerji girdilerini düşürmeyi araştırır. Bu
kavram, enerji ve gıda üretiminin
yerelleştirilme gayretleri arkasındadır ve daha
fazla yeşil istihdam oluşturur.
Koruma (Conservation):

40 dan fala yıldır 1970lerden beri, yapılarda enerji tasarrufuna odaklanan
çalışmalara yönlenilmiştir. Yürütülen Ar-Ge çalışmaları, süper yalıtım, güneş
enerjisi, gölgeleme, doğal havalandırma, günışığı ve enerji tasarruflu
aydınlatma ve uygulamaları üzerine sağlam bir temel oluşturmaktadır.
Çalışmalar, bu stratejilerin uygulanması ile %40-60 oranlarında enerji
tasarrufu sağlandığını göstermiştir (McKenzie & Company, 2009).

Akıllı ve yerinden enerji üretimi (Smart and Decentralized Energy Production):

Teknolojideki son gelişmeler, ledli aydınlatma, verimlilik ve akıllı binalarkablosuz aydınlatma kontrolleri, kişiye duyarlı sensörler, ve gerçek zamanlı
HVAC (ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme) yönetim sistemleri alanında
yüksek verimlilliğe ulaşmaktadır. Fotovoltaik (PV) üretimindeki malzeme
araştırma ve üretimindeki atılımlar, yapılardaki maliyetler üzerinde
fotovoltaiklerin geniş çaplı uygulamalarının gerçekleşmesinde bir eşiktir.
Hatta günümüzde california gibi bazı pazarlarda Fotovoltaikler maliyet
etkindir. Bu yörüngede «sıfır karbon « salınımlı binaların tasarlanması, uzak
olmayan bir hedeftir.

Geçmiş 20 yılda, tasarımcılar ve planlamacılar, taşkınları önelemk ve
bina ve site düzeyinde su taleplerini düşürmek üzere çözümler
oluşturmuşlardır. Gelişen dünyada aşağıdaki yenilikler, %50-85
oranlarında konutlardaki su talebini düşürebilmektedir.
1-Gri Atık su (Gray Waste Water). gri suyun tekrar kullanımı, son 20
yıldır çeşme suyunun kullanımını düşürmek için önemli bir araçtır.
Pacific Enstitüsü, Amerika’da evlerde kullanılan suyun yarısının
sulama ve tuvalet rezervuarlarında kullanılabileceğini tahmin
etmektedir. Amerika dışında tuvalet temizliğinde gri su sistemlerinin
yaygın kullanılmaktadır (Allen, et al.,2010).

2-Siyah ve Kahverengi atıksu (Black and Brown Waste Water). Küçük
ölçekli teknolojilerin hızla ilerlediği alanlardır. Bu kavram, atıksuyu
yerinde işler ve tuvalet temizleme ve sulamada yeniden kullanır.
Arıtmada bir yaklaşım; eko-makine, yaşayan makine veya
özellikle butik mühendislik gibi doğal süreçleri kullanır. Bu
sitemler, canlı bitkiler in atıkları temizlediği ve metalleri giderdiği
çıkış suyunu temizler. Diğer yaklaşım, Membran Biyo Reaktörleri
(MBR), membraandaki çok küçük delikler boyunca atık tuvaalet
suyunun filterlenmesi için kullanır. MBR’ler, virüsleri, ilaç ve
hatta metalleri filtreleyebilir. Fakat, filtreden atılan partikül
büyüklüğü küçüldüğünden , atıksuyu arıtmak için gerekli enerji
artar. MBR’lerin minyatürleştirilmesi , ile dayanıklı küçük
boyuttaki watıksu arıtma tesisinde maliyetteki hızlı düşüş ve ve
artan enerji verimini verirken minimum bakım maliyeti ile
çalışabilir (Asano et al, 2008; Judd, 2006).

Yağmur suyu(Stormwater). Yapılarda yağmur suyu toplama, önemli
bir su kaynağıdır, ve pek çok durumda bir yapının veya kentin su
ihtiyacını, yarısından 2 katına kadar sağlayabilir. İlaveten , şekil
2’de görüleceği gibi global ısınmanın sonucu olan taşkın veya
kuraklıklarda, kentlerde, suyun doğal döngüsü, toprağa karışma
veya atmosfere dönmesi, çatılar, geçrimsiz kaldırımlar ve
yeraltındaki kanalizasyonda yağmursuyu kanalları ile engelenir.
Yeşil çatılar ve duvarlar, kentsel ısı adası ve enerji kullanımını
düşüren araçlardır (Novotny et al., 2010).
Şekil 2. Yağmur suyunun kırsal, tarımsal ve kentsel alanda akışının
karşılaştırılması. Courtesy of Herbert Dreiseitl, Atlier Dreiseitl.


Entegre yerinde kavram içindeneme ölçeği (Pilots for Integrated On-Site
Concept). Avrupa’da ve Gelişmekte olan dünyada, sürdürülebilir
su, atıksu ve atık kavramları geliştirilmektedir. Siyah, gri ve sarı
sular yapı düzeyinde ayrılır, arıtılır ve besi ve enerji kazanımı ile
yeniden kullanılır. Pekçok deneme, siyah ve sarı sudan besi
maddelerinin geri kazanım gayretleri olarak başlamıştır, fakat,
onların yerleri biyogaz ve metan üretimi boyunca enerji üretimine
dönüşmüştür, gıda atıkları ile birleştirilen insan biyokatı maddeleri
daha etkin alternatif olmuştur(Elmer, 2009).
The GTZ (Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit—
şimdi GIZ’in bir bölümüdür) ‘nin Almanya’daki merkez binası,
sulak alanlarda işlenmiş gri suyu ayırmaktadır. Ayrıca ürin, gübre
olarak kullanılırken biyogaz üretimi için gıda atıkları ile karışacak
dışkıları ayırma tuvaletleri kaynağı vardır. Londra Liman
alanındaki gibi Avrupadaki diğer yapılar kısmen entegre sistemlere
sahiptir.


Bina ve site düzeyinde enerji, su ve atıkların bireysel
akışları, küçüktür. Onlar kendi site ve iklimi ile
kısıtlanmışlardır, enerji ve su kullanımlarının boyutu ve
zamanlamasını belirleyen operasyon programları ile
sınırlandırılmışlardır. Buna ek olarak, tek başına bir tasarım
problemi olarak değerlendirildiğinde, önemli bir dış enerji
ve su akışlarının bağlı olduğu binalar dahil değildir. Komşu
su yolları gibi bir binanın yaşanabilirlik için önemli
unsurları, site düzeyinde ele alınamaz . Son olarak ,
Genellikle bir şehir ya da bölgesel düzeyde, ilgili katı atık ,
enerji ve besin içine dönüşen atıksu işleme
sürecinde önemli bir unsur olarak ortaya çıkar.
Bu perspektiften bakıldığında, Binalar, "sıfır emisyon"
sahibi eko-kente ulaşmada önemli bir bileşendir, büyük
ölçekte sürdürülebilirliği oluşturma fırsatlarını öneren
büyük sistemler vardır.





Yakın ve orta ölçekten büyük ölçeğe karma kullanım
geliştirme projeleri, ilginç avantajlar ve fırsatlar
sunmaktadır.
Birincisi, mahalleler, yüklerini dengeleme ve
yenilenebilir temini eşleştiren karma kullnımlara
sahiptir.
İkincisi, mahalleler , daha büyük enerji, su ve atık
akımlarına sahiptir.
Üçüncü olarak, tasarımları, ulaşım seçeneklerini
etkileyebilir ve otomobil kullanımını azaltabilir.
Dördüncü olarak, mahalle ölçeğinde kentsel peyzaj,
enerji ve hatta gıda için iklimi düzenleme, karbon
emilimi, temiz yağmur suyu, biyokütle sağlama için
tasarlanabilir ( Şekil 3’e bakın).
Şekil 3. Eko-komşuluk veya Eko-bloklar için (an Eco-Neighbourhood or
Eco-Block) Sürdürülebilir Altyapı Sistemleri Şeması. Source: Harrison
Fraker and team. 2010, University of California
Avrupa şehirlerinde, kentsel
tasarıma bütün sistem yaklaşımını
örnekleyen 6 eko-çevre
kurulmuştur:
Bo01/Western Harbor /Malmo ve
Hammarby /Stockholm, Sweden;
Kronsberg /Hannover ve
Vauban /Freiberg, Germany;
Lanxmeer /Culembourg, NL;
SolarCity Pinchling /Linz,
Austria.
Şekil 4. SolarCity Pinchling /Linz Austria. Kent planı.
Source: Linz AG website
Bu mahalleler, sürdürülebilir tasarım için temel kriterleri sağlarlar;
1) Her biri , yürüme, bisiklet ve uygun bir ulaşım ile ile 5 dk içinde
merkeze kolay ulaşmak için transit odaklıdır. Tüm günlük ulaşımların
%50 -80 ‘i yaya, bisiklet veya toplu ulaşım iledir.
2) herkes, agresif koruma hedeflerine -toplam enerji kullanımı için
100kWh/m2-year ve yerel yenilenebilir enerji stratejilerinin
çalıştırılması- sahiptir.
3) Herkes, su/atıksu için kapalı devre sistemlere ve toplum tasarımına
entegre edilmiş doğal Su özelliklerine sahiptir;
4) Tüm konut işleri için en az% 50 arasında bir dengede karma kullanım
vardır.
5) Her biri, yaklaşık 30-40 birim ve 400 8000 konut birimleri boyutu
aralığında net yoğunluğa sahiptir
6) Çoğunda yüksek vatandaş katılımı geliştirilmiştir
7) Yerinde gıda için yerel bahçeler; ve
8) Katı atık , enerji üretimi ile bütünleştirilmiştir
Bu mahalleler, tüm yapıların konumu, tasarım, yalıtım, yer
seçimi ve ve kurulumu için için pasif güneş enerjisi kullanırlar.
Uygun enerji kaynaklarını seçmeden önce site içinde veya dışında
sürdürülebilir enerji kaynağı geliştirirler.
Yerel enerji kaynaklarından: rüzgar, güneş, jeotermal ve atık,
herbiri farklı önem ve kombinasyonda, enerji üretmek
için dört olası strateji ortaya koyarlar. Bo01/Western Harbor,
ısıtma ve soğutma için yerel rüzgar , jeotermal yeraltı ve okyanus
suyundan güç üretir. Hammarby , 3 farklı atık-enerji sistemine
sahiptir: birinci, yanabilir çöpleri, yerel bölge ısıtma ve elektrik
kojenerasyon tesisine güç üretmek için yakar, ikinci; kanalizzasyon
arıtma sisteminden ısı geri kazanımıdır ve üçüncü, atık çamuru,
100 birim yemek pişirmek için biyogaza ve yerel otobüsler için
güce dönüştürür.
Benzer şekilde, Lanxmeer , yerelde,
siyahsu, bahçe ve mutfak atıklarının
kullanıldığı biyogaz sistemi
tasarlamıştır (Şekil 5).
Kronsberg, Elektriğin %50 sini üreten
gaz ile ısıtma ile kombine edilmiş iki
büyük ölçekte rüzgar makinelerine
(toplam 3.2 megawatts) ve diğer
yarısına elekriği sağlayan kojenerasyon
tesisine sahiptir.
Vauban, atık odun kırpıntıları ile
beslenen yerel ısıtma ve elektrik
kojenerasyon tesisine sahiptir.

Şekil 5. Water and Waste in the EcoNeighbourhood


Tüm eko-mahalleler, caddelerden akan yağmur
suyunu dere, göl veya yeraltısuyuna
karışmadan önce filtreleyerek toplar.
Tüm gelişmeler, suyun değerini maximize
eder. Su, peyzajı korumak ve şekillendirmek
için, rekreasyonel ve ekolojik alanları korumak
için kullanılır.
Şekil 6. yürüyüş yolu ve yağmur suyu- Bo1, Malmo, İsveç.
Photo by Brandon Schauer http://brandonschauer.com

Gelişmelerin çoğu, kanalizasyon gri su ve
diğer ekolojik kanalizasyon sistemlerini
işletmek için peyzajı kullanmıştır. Vauban’daki
yapı, dışkıları vakum pompalar ile taşır, bu
sistemler biyogaz üretirler. Lanxmeer, kendi
lağım sularını şehrin atıksu arıtma tesisine
göndermeyipi, bunun yerine, gri ve siyah
atıksuyu (tuvalet) farklı hatlar ile
toplamaktadır ve siyah su biyogaz tesislerine
giderken, gri su sazlıklar ve göletlerde
arıtılmaktadır (Poetz ve Bleuze, 2008).
Akış ve dere restorasyonu
Figure 9-3 Creek Restoration in Tianjin, China. Photo courtesy of
Herbert Dreiseitl and Atlier Dreiseitl.
Akış ve dere restorasyonu:
Eko-Kent’in bir başka bileşenidir. Yapılarda yağmur
suyu çözümleri için önemlidir ve infiltrasyonu
geliştirerek yabani çeşitliliği ve başlıca doğal su yolu
değerini artırır .

Bu mahalleler, sıfır emisyon hedefinin yerinden
yönetim ile ulaşılabilir olduğunu
göstermektedir. Tasarımcıların zorluğu,
sürdürülebilirlik stratejilerinin çevre kurma
kalitesini nasıl etkilediğini öğrenmektir.
Kentsel tasarım kavramları nasıl olmalısürdürülebilirlik için gerekli stratejilerle
etkileşimde olan caddelerin, binaların,
parkların ve kentsel peyzajın tasarımı-?
Çatışmalar var mı? Varsa tercih edilen çıkarlar
nedir?
Şekil 7. Schematics of urban design patterns for Kronsberg, and
Vauban, Germany.
Source: Harrison Fraker and team. University of California. Shaded area is ¼
mile diameter.

Figure 9-10 Potzdammer Platz, Berlin, Germany. Courtesy of
Herbert Dreiseitl, Atlier Dreiseitl.


Yukarıda tariflenen eko-mahalleler, atık sistemleri
ile kentsel tasarımın entegrasyonu, bulmacanın son
parçasıdır. Hedef: «sıfır emisyon» a ulaşmaktır.
Zorluk, merkezileştirilmiş hizmetleri ve teknik
uygulamaları, sürdürülebilirliği sağlamak için
birleştirebilmektir. Bu da yeni kurum ve yollar
gerektirmektedir.
Su, hayatın kalbidir. Geçmişte, su ve atıksu yapıları,
hastalıklardan, taşkın ve kuraklıklardan korunmak
için planlandı. Şimdi, doğa ile birlikte çalışan yeni ve
gelişen su teknolojileri, mahalleler, şehirler ve
havzalar boyunca insan ve doğal ekolojiyi yeniden
kuracaktır.
Kaynak:
V. Elmer and H. Fraker, 2011.
Water, Neighborhoods and UrbanDesign:
Micro-Utilities and the
Fifth Infrastructure, University of California,
Working Paper 2011-04