Yeşil Alanlı Çatı Faktörleri

Winston Huff

              Yazarın notu: Sıhhi tesisat teknolojisinde yıllar içinde gelişen bir dünyada yaşıyoruz. Bu makale Plumbing Systems&Design Dergisi Eylül/Ekim 2004 sayısında yayımlanmış “Dünya ve Uzay için Sıhhi Tesisat Sistemi” makalesinde tanıtılan teknolojileri tartışacak ilk makaledir.

              Toplum olarak atıklarımızı temizlemesi için yalnız dünyanın biosferine daha fazla güvenemeyeceğimizden haberdar olduğumuzun farkına vardım. Biosfere yardımcı olmak için sıhhi tesisat teknolojisine ihtiyacımız var. Bu sıhhi tesisat teknolojisinin geleceğidir: Sadece çevreye ve hava döngüsü kapasitesine verilen zararı azaltmanın ötesine geçerek güvenli sıhhi tesisat sistemleri yapmaktır-saygı duyarak, araştırarak, biosferin suyunu kopyalayarak.

              Sıhhi tesisat teknolojisi şu anda iki farklı ve heyecan verici alanda gelişiyor. Bunlardan birisi uzay araştırması. Sıfır yerçekiminde sıhhi tesisat sistemlerinde 1970 ve 1980’lerde yürütülen araştırmalar şu anda uluslar arası uzay istasyonunda çalışan sistemlerde kullanılmaktadır. Araştırma şu anda gezegenler görevleri için sıhhi tesisat sistemlerini içeriyor.

                 İkinci sıhhi tesisat gelişim alanı ise dünyadaki sistemlerdir. İçme suyunu arıtma ve göllerde ve ırmaklardaki kirliliği azaltma için yürütülmüş çalışmalar şimdi tamamen işletimsel sistemlerin bir parçası. Şimdilerde sıhhi tesisat mühendisleri gelecek nesiller için güvenli bir çevreyi tehlikeye atmayacak sıhhi tesisat sistemleri üzerine odaklanmaktadırlar.

              İki araştırma alanının hedefi de devamlılıktır. Dünyadaki veya uzaydaki bir tesise ait sıhhi tesisat sistemi kendi kendine yetecek şekilde kaynakları kullanmak ve iç ve dış çevreye verdiği zararı azaltmaya ihtiyaç duyacaktır.

              İlk “sıhhi tesisat teknolojisinin geleceği” köşe yazısı tesisleri etrafındaki çevreye daha az zarar veren, enerji tüketimini azaltan ve iç çevreyi memnun etmeye katkıda bulunan yeşil alanlı yapılardaki gelişmeleri kapsayacak. Bir tesisin sıhhi tesisat sistemine uygulandığında yeşil alanlı yapı metotları; tesisin yapı malzemesinin, hava, enerji, kanalizasyon, içilebilir suyun yaptığı zararlı etkileri bina içerisinde ve çevresinde azaltır veya yok eder.

              İleriki makaleler için konular su azaltan sıhhi tesisat yapıları, yağmur suyu koşullandırma, sıhhi tesisat enerji ve çevresel tasarımda liderlik (Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)  hesaplamaları, LEED ve yönetmelikler, gri su, su filtrasyonu ve siyah su sistemlerini içerecek. Bu açılış köşe yazısı yeşil alanlı çatıları, onların montajlarını ve faydalarını ve sıhhi tesisat sistemlerini nasıl etkilediklerini tartışır.

              Uzay, dünya veya yeşil yapı hakkında herhangi bir sıhhi tesisat teknolojisi gelişimi biliyor musunuz?

              Yeşil alanlı çatılar bir tesisin en çok görünen, sürdürülebilir inşa metotlarından biridir. Çevresel faydalarına ek olarak, bu eşsiz özelliği hoş yeşil bir odak noktası oluşturur.

              Greenroofs.com’a göre “Temel olarak yeşil alanlı çatılar; çıplak membran, çakıl balast, padavra veya karo üzerinde büyüyen bitkili çatı örtüleridir.” Bu durumda yeşilterimi sadece sürdürülebilir/yeşil yapı malzemesi veya üretim metotları kullanımının ötesine geçer.

              Yeşil alanlı çatılar, sürdürülebilir yeşil önerilerine uyarken, enerji ve çevresel tasarımda liderlik gibi, birçok avantaj sunuyorlar. Çünkü onlar tesis inşa edilmeden önce var olan doğal çevreyi taklit ediyorlar. Çatıların yeşil veya açık renkleri birçok kentsel alanda problem olan ısı adası etkisini azaltır. Bitkisel büyüme karbondioksiti oksijene çevirmede ve havadan kirletici maddeleri gidermede yardım eder. Yeşil alanlı çatılar katrandan veya membrandan daha büyük izolasyon sağlarlar ve bir tesisin enerji kullanımını azaltabilirler. Çatının halka açık olduğu yapılarda, yeşil bir çevrede oturmak veya gezinmek isteyen bina sakinleri için dinlenme yerleri sağlarlar.

Çeşitleri ve Malzemeleri

Geniş ve yoğun tipler yeşil alanlı çatıların iki ana türüdür. Yeşil alanlı çatılar eğlence, bahçede çalışma veya ekolojik örtü için kullanılabilir. Çatının fonksiyonu da tasarımı belirler. Kullanılan yeşil alanlı çatının tipi; yapının kapasitesi, çatının eğimi ve tesisin bütçesi ile sınırlandırılmıştır.

Geniş. Bitkileri çatılara yerleştirmek yeni bir teknoloji değildir. - Çok eski zamanlardan beri vardır. Hanging Gardens of Babylon hikâyelerinde gösterilmiştir.- ancak geniş çatıların gelişmesi yenidir. Geniş yeşil alanlı çatılar incedirler ve birkaç tabakaları vardır. Sonuç olarak; hafiftirler, daha az masraflıdırlar ve yoğun yeşil alanlı çatılara göre bakımları daha kolaydır. Büyüyen ortamın derinliği genellikle 2.5-6 inç

olsa da bitkisel hasırlar kullanıldığında 1 inçe kadar düşebilir.

Şekil 1. Geniş Yeşil Alanlı Çatı Tabakaları

Geniş yeşil alanlı çatılar; su geçirmeyen membran, kök durdurucu, izolasyon, nem tutma hasırı, su depolama aerasyon malzemesi, filtre dokusu, büyüyen ortam ve bitki tabakalarından oluşur.

             Geniş yeşil alanlı çatılar binalara ekolojik örtü ve sakinlerine küçük giriş için amaçlanmışlardır. Yaya trafiği için tasarlanmamışlardır ancak tasarımcılar ekipman bakım girişi için döşeme ekleyebilirler. Geniş yeşil alanlı çatılar az uzayan, yatay büyüyen ve 16-24 inç yüksekliği olan bitkiler kullanırlar. Tamamen doymuş durumda 10-50 pound/foot2 ağırlığında iken balastlanmış tek tabakalı çatılar normal olarak 10-15 pound/foot2 ağırlığındadırlar. Geniş yeşil alanlı çatılar 45 derece eğime kadar monte edilebilirler. Daha dik eğimler yükseltilmiş ızgara ve çıtaları gerektirirler. Çünkü geniş yeşil alanlı çatılar göreceli olarak daha hafif, bakımı kolay ve ucuzdurlar. Popülariteleri ülke çapında artmaktadır. Yoğun. Yüksek profil olarak da adlandırılırlar. Yoğun yeşil alanlı çatılar genellikle 8-12 olan ancak 15 inçi de aşabilen derinliklerine bağlı olarak geniş bitki çeşitliliğine sahip olabilirler. Çatı tasarımcısı yaya trafiğine uygun ve çağlayan, havuz, çardak gibi mimari vurgularla beraber olacak şekilde tasarlayabilir. Tamamen doygun bir yoğun yeşil alanlı çatı 80-120 pound/foot2 ağırlığındadır. Bu tip çatılar genellikle göreceli olarak düz ve sulama dâhil bakım gereksinimleri geniş yeşil alanlı çatılara göre daha fazladır.

Şekil 2. Farklı tipte ve yükseklikte sahip yoğun yeşil alanlı çatılar

Yoğun yeşil alanlı çatılar tabakaları geniş yeşil alanlı çatı tipleri ile benzerdir. 1 ve 2’de gösterildiği gibi kökler ve büyüyen miktarlar farklı olabilir.

Yangından korunma. Bitkinin türünü belirlerken yeşil alan tasarımcıları ve montaj yapan kişiler gövdelerinde suyu tutarak bariyer görevi görebilecek yanmayan bitkileri seçmelilerdir. Çimler tavsiye edilmez çünkü kuru koşullarda yakıtların yanmasını destekleyebilirler. Çatı tasarımcısı 12-24 inç çevreli bitkisiz bir mazaralı çatının kenarlarına yangın önleyici olarak sağlamalıdır.

Sulama ve Su Kaynağı İlgileri

Geniş yeşil alanlı çatılar birkaç çeşit sulama gerektirir en azından bitkiler tespit edilene kadar. En son akım susuzluğa toleranslı bitkiler kullanmak. Örneğin, Nashville’deki bir yeşil alanlı çatı yabani bir çiçek kullanır. Bitki hayatta kalma için iyi uyumludur aynı zamanda doğal yerel bir kaynaktır.

              Bitkiler seçilene kadar çatıya basit sulama için donmayan hortum başlığı yerleştirmek tasarım mühendisleri için iyi bir fikir. Integrated Building Technologies (Murfreesboro, Tenn) Başkanı ve bir yeşil alan danışmanı olan Ralph Velasquez’e göre geniş yeşil alanlı çatı sulama ihtiyaçları 6 aydan üç yıla kadar uzayabilir. Ancak, eğer susuzluğa toleranslı bitkiler kullanılmamışsa sürekli sulama sistemi gereklidir. Eğer bina LEED kayıtlı ise yeşil alanlı çatı sulamasında kullanılan içilebilir su miktarını azaltmak için su verimi kredisi alabilir. Sonuç olarak sürekli sulama sistemine bağlı olmayan susuzluğa toleranslı bitkiler kullanmak bina sahibinin ilgisine bağlıdır.

              Yoğun yeşil alanlı çatılar genellikle yer sulama sistemine benzeyen sürekli sulama sistemleri gerektirirler. Bu sistemler genellikle bir sulama sistemi sağlayıcısı tarafından tasarlanır ve monte edilirler; bu nedenle, yeşil alanlı çatı düzenlemesini sulama sistemi tasarımıyla beraber koordine etmek önemlidir. ASPE Data Book Volume 3, chapter 4: sulama sistemleri bu sistemlerin tasarım gereklilikleri için mükemmel kaynaklardır. Herhangi bir sıhhi tesisat sisteminde olduğu gibi, su basıncı ve akışı bir yeşil alanlı çatı sulama sistemi tasarlarken önemli parametrelerdir.

              Yeşil alanlı çatı sulama sistemleri çeşitli kaynaklardan beslenebilirler. Bir şehrin içilebilir su sistemi ortak sulama su kaynağıdır; ancak, ülkenin birçok alanında sürdürülebilir/yeşil ilgilerle beraber sıhhi tesisat mühendisleri alternatif kaynaklar araştırmaktadırlar.

              Mor Boru Sistemleri. Belediye su arıtım tesisleri şimdilerde kullanılır hale getirilmiş suları sulama yapmak için öneriyor. Bu arıtım tesislerinden geri kazanılmış sudur ve içilebilir sudan daha az katı bir standarda göre temizlenmiştir. İnsanların tükettiği sular yerine kullanılamazlar ancak sulama sistemleri için iyi iş yaparlar. Çoğu durumda düşük klor içeriğinden dolayı sulama için geri kazanılmış su içilebilir sudan daha iyidir. Su genellikle yüksek yoğunluklu mor renkli polietilen boru ile dağıtılır bu nedenle mor boru olarak adlandırılır.

              Bir mor boru sistemi tasarlamadan önce yerel su firmaları ile ve yönetmelik memurları ile tahmin edilen akış ve basınç miktarları hakkında görüşün. Yetkisi olan bazı otoriteler bu sistemlerin bina içerisine monte edilmesine izin vermezler. Ancak, çoğu sürdürülebilir/yeşil ana hatlar yeşil alanlı çatı sulaması için mor boru sistemi kullanmayı önerirler.

              Yağmurlama Sulama. Diğer popüler akım -ve LEED su verim kredisi almanın iyi bir yolu- ise toplanan yağmur suyunun sulama yapmak için kullanılmasıdır. Yağmur suyu elde etme olarak da adlandırılan bu sistem sarnıç teknolojisini kullanır. Bununla yağmur suyu depolanır ve sulama sisteminde kullanılır.

              Yağmur suyu sistemlerini yeşil alanlı çatı sulamada kullanmak iki avantaj sağlar. Birincisi, bir binadan belediye yağmur suyu sistemine tahliye edilen yağmur suyu miktarını azaltır. Çoğu kentte yağmur suyu ve kanalizasyon sistemi birleşiktir ve yoğun yağışlarda ırmakları ve gölleri kirletme potansiyeline sahiptir. İkincisi, kullanılan içme suyu miktarını azaltır bu da bir binanın işletme giderlerini azaltır.

              Yağmur suyunu depolamak için zemin üstü tankları oluk ve yağmur iniş borularının yanına koymak da dâhil birçok yaratıcı metot vardır. Bazı sistemlerde suyu yeşil alanlı çatı sulama sistemine pompalamak için güneş enerjisiyle çalışan pompalar kullanılır. Eğer yağmur suyu uzun süreli zamanlar için depolanacaksa depoyu temizlemek için giriş olması önemlidir. Ayrıca su seviyesi gözlemleme ve arıtma gerekebilir.               Damlatarak Sulama.Yeşil alanlı çatı sulaması için bitkilerin yanına küçük miktarlarda su bırakmak için boruları birbirine geçiren yeni bir teknolojidir. Böylece suyun buharlaşarak kaybolan miktarı azaltılır.

Drenaj Tasarım Faktörleri

              Çoğu geniş yeşil alanlı çatılar teras çatılarda aynı tip çatı süzgeçlerini kullanır. Küçük miktarlarda toprak ve bitki parçalarının süzgeç içine kaçmaması için bitkiler çatı süzgeçlerinin etrafına konmazlar. Diğer çatı sistemleri gibi taşma veya ikincil boru sistemleri gereklidir.

              Yoğun yeşil alanlı çatılar çatı bileşeninin altına yerleştirilen bitki tipi süzgeç gerektirebilirler. Bu süzgeçler süzgecin içine daha az toprak ve bitki girmesi için koruyucu çerçevelere sahiptirler. Süzgeçlerin tipini ve konumunu belirlemek için yeşil alanlı çatı tasarımcısı ile koordine halinde olmanız gerekir.

              Yürüme alanlı çatılar için yürünebilir tip çatı süzgeci gereklidir. Suyu yürüme alanında toplar ve çatı izolasyon tabakasından suyu toplamak için delikli flanşa sahiptir.

              AHI genellikle çatıya yeşil alan uygulandığında çatı drenaj sisteminin boyutunun azaltılmasına izin vermez. Bütün sistem konseptlerini depolama tankı monte ettiğinizde depolama sitemini bina yağmur suyu sistemine bağlamanızı isteyebilecek yerel belediye ve yönetmelik memurları ile koordine etmeniz gerekir. Ayrıca sulama sisteminin gerekli akış ve basınç değerlerini de belirlemeniz gerekir. Buna ek olarak sulama sistemini kullanma suyu sisteminden geri akış önleyicilerle veya havalıklarla ayırmalısınız.

              Yeşil alanlı çatılar kullanma suyu dağıtım sisteminin hidrolik olarak en uzak yerine konumlandırılır. Sulama sistemleri, kullanma suyu sistemleri için çok yüksek olan 90 pound/inç2’ye kadar artık basınç gerektirebilirler. Sistemin en uzun borusuna kullanma suyu girişinden uzak bir yere ek pompa koymak, kullanma suyu sisteminde basınç ve akış problemlerine yol açabilir. Bu riski azaltmak için binanın su servisi girişinden yeşil alan sulama sistemine ilave pompalı ayrı bir temin hattı monte etmek isteyebilirsiniz.

LEED Yeşil Alanlı Çatı Tesisat Hesaplamaları

              LEED Yeşil Alanlı Bina Sınıflama Sistemi U.S. Yeşil Alanlı Bina Konseyi’nin tescilli bir programıdır. Bu beş farklı sertifika seviyeli isteyerek yapılan bir sınıflama sistemidir. Toplamda sürdürülebilir bina uygulamaları için 69 olası puan kazanılabilir. Sürdürülebilir sıhhi tesisat sistemleri sertifika için bir tesisin birçok puan elde etmesine yardımcı olabilir. Yeşil alanlı yapı konseyi ve LEED programı için www.usgbc.org‘u ziyaret edin.

              Yapı Standartlarında belirtilen tüm ticari yapılar sertifikalandırma için uygundur. Sertifika alma ile ilgili proje takımları USGBC ile görüşmeliler. Bir proje kaydedildiğinde, tasarım takımı bilgi toplayabilir ve önceden gerekli olan şeyleri ve güven arzı gerekliliklerini gidermek için hesaplamaları gerçekleştirebilir.

              Bir yeşil alanlı çatı kullanarak LEED sertifikasına doğru bir yağmur suyu yönetim güveni elde edebilirsiniz. Bu güvenin amacı LEED Sınıflandırma Sistemi Versiyon 2’ye göre “yağmur suyu tahliyesini azaltarak yerinde süzmeyi arttırarak ve kirleticileri azaltarak doğal su akışındaki aksamayı sınırlandırmaktır.” Eğer yeşil alanlı çatı yağmur suyu oranında ve miktarında net bir artış sağlamazsa bir puan elde edebilirsiniz. Eğer mevcut geçirgenliği %50’den fazla ise yağmur suyu miktarında %25 düşüş sağlayan bir yağmur suyu yönetim planı uygulamak kılavuza göre bir-puanlık kredi kazanmanın bir başka yoludur.

              Bu kredi çevresel koruma ajansının Guidance Specifying Management Measures for Sources of Nonpoint Pollution in Coastal Waters, No. 840B92002’yi kullanır. (www.epa.gov/OWOW/NPS/MMGI/index.html).

              Bu krediyi elde etmek için gerekli hesaplama, farklı yüzey tiplerini teşhis etmek ve bu yüzeylerin toplam alanını hesaplamayı da içerir.

              Örneğin, bir proje yeri 0.95’lik taşma katsayısına sahip mevcut bir döşemesi var. Eğer yeni bina 4 inç’ten daha az bir kalınlığa sahip bir geniş yeşil alanlı bir çatıya sahipse taşma katsayısı 0.50 olarak değerlendirilir. LEED kredi gereklilikleri, % 71 veya daha az geçirgenliğe eşit olan geçirgenliğin % 25 azaltılması gerektiğini ifade eder. Böylece bu tasarım bir puanlık kredi kazanır.

              LEED kayıtlarına hesaplama tabloları dâhil edilmiştir. Tam ve eksiksiz bilgi için LEED kayıtlarına başvurun.

Yeşil Alanlı Çatıların Faydaları

             Yapı, tesis yönetimi, belediye endüstri yönetimi yeşil alanlı çatı kullanımını teşvik ediyor çünkü bu sistem birleşmiş yağmur suyu ve kanalizasyonun taşması gibi on yıldır yapı endüstrisini rahatsız eden bazı inatçı problemlerin çözülmesine yardım ediyor.

              Chicago, kanalizasyon taşmasıyla mücadele etmek için yeşil alan gerektiren ana metropoliten şehirlerin bir örneği. Şehir dokuz faydayı listeledi: yeşil alanlı çatılar estetik olarak memnun edicilerdir, çatılarda ısı etkisini azaltırlar, karbondioksit etkisini azaltırlar, hava kirliliğini azaltırlar, ısıtma ve soğutma yüklerini azaltırlar, çatı ömrünü uzatırlar, ses yansımasını ve transmisyonu azaltırlar, yağış taşmalarını azaltırlar, yağmur suyu taşmalarında nitrojen kirliliğini gidermede yardım ederler.

              Amerika Birleşik Devletleri'nde yeşil alanlı çatılar göreceli olarak yeni bir teknolojidir. Ancak, yerel yönetimler yeşil alanlı çatıları gerektirdikçe ve yeni teknoloji geliştikçe yeşil alanlı çatıların artacağı kesindir. Amerikan Test ve Malzeme Derneği gibi ana standart dernekleri yeşil alanlı çatılar için standartları geliştirmektedirler. Bu standartlar tamamlandıktan sonra yeşil alanlı çatı endüstrisi daha hızlı büyümeli.

              Çoğu çatı üreticisi bitki malzemesi için garanti önermediği halde iç kısma olacak sızıntılara karşı çatılarını garanti ediyorlar. Bazı üreticiler bitki malzemesini ayrı koşullarda garanti etmeye başladılar.

Yeşil alanlı bir çatı monte etme bir tesis sahibi, müdürü, tasarımcısı, üstlenicisinin tesisin sürdürülebilir/yeşil gerekliliklerini yerine getirmesinin bir yoludur. Yeşil alanlı çatılar biyosferin sürdürülebilirlik metodunu kopyalayarak bu hedefi gerçekleştiriyorlar.