30 Ocak 2012 Pazartesi

2011 Solar Decathlon Yarışma Birincisi "WaterShed", Washington, A.B.D.


A.B.D. Enerji Bakanlığı'nın düzenlediği Solar Decathlon yarışması, iki yılda bir düzenlenen, tamamıyla güneşle enerjilendirilen evler inşa etmek ve tasarlamak için dünyanın dört bir yanındaki üniversitelerden 20 öğrenci grubunun mücadele ettiği bir müsabakadır.

10 yarışma günü süresince ekipler mimarlık, mühendislik ve ekonomiklik gibi 10 farklı müsabakada yarışıyorlar. Toplamda en yüksek puanı alan takım kazanıyor. Her gün 10 içerikten birini kazanan yarışmacı dekatloncu ekipler arasında bireysel tanınmaya fırsat sağlamak için kamuya duyuruluyor.

Geçen yıl 23 Eylül ve 2 Ekim tarihleri arasında West Potomac Park (Washington, DC ) güneş köyünde yapılan yarışma halka açık bir sergi ile gerçekleşmiş. Yarışan evler; piyasa albenisi, iletişim ve ev eğlence sistemi gibi öznel içeriklerle; konfor bölgesi, sıcak su ve enerji dengesi gibi nesnel ölçülebilen kriterlerle değerlendirilmiş. Evler ziyaretçileri çevresel sorunlar, gelişmekte olan sürdürülebilir teknolojiler ve enerji tasarrufu önlemleri ile ilgili eğitme amaçlı olarak halka açık sergilenmiş.


Tasarım

WaterShed'in bütünsel tasarımı yapılı çevrede yeniden gözden geçirilen enerji kullanımı ile ilgili sorunlara yanıt veriyor ve dünyadaki su tüketimi ile ilgileniyor. Chesapeake Bay'dan esinlenerek, WaterShed'in mimari tasarımı 4 temel prensip ile yönlendirilmiş;

1. Su çok değerli bir kaynak ve bilinçli olarak ele alınmalıdır.
2. Bir ev bir mikro ekosistem gibi fonksiyonlarını yerine getirmelidir.
3. Sürdürülebilir bir ev hem kaynakları korumalı hem de kaynak üretmelidir.
4. En iyi pasif ve aktif enerji stratejilerini birleştirme, çevresi ile uyumlu bir ev yaratmak için en etkili yoldur.

İki yıllık tasarım ve yapım süreci estetik, mekansal, teknolojik, doğal ve uygun fiyatlı tasarımı bütünleştiren sürdürülebilir bir ev ortaya koymuş.

WaterShed mikrodan makroya her ölçekteki ekosistem tasarım modelini sahipleniyor. Bu ev güneş, su, rüzgar ve yerkabuğu enerjisinden yararlanan doğal sistemlerin verimli bir parçası olarak çalışıyor.


Mimarlık

Hemen hemen 84 m2 iklimlendirilmiş alan, artı iki büyük açık mekanla WaterShed'in tasarımı, evin sakinleri ile çevresi arasında fiziksel ve görsel olarak iletişim kuruyor. WaterShed'in formu, bulutlardan yüksek arazilere düşen, su yolları ve akıntılarla aşağıya süzülen, bitki örtüsü tarafından filtrelenen, toprağa sızan ve sonunda buharlaşan suyun yörüngesini vurguluyor. Eğimli çatılarla kapatılan iki dikdörtgen hacim güneş enerjisi üretme ve yağmur suyu toplamayı maksimize etmek için tasarlanmış. Bu toplanan yağmur suyu orta su aksında yönetiliyor. Evde kullanılan su, birleştirilen mekanik bir katman aracılığla bu aksla kesişiyor.




Esnek alanlar ve yeniden düzenlenebilir mobilya yatak odası alanının, gün boyunca ofis ve gece de yatak odası gibi hareket etmesine olanak sağlıyor. Bu, evi evden çalışan bir çift için ideal bir hale getiriyor.


Hacimler

WaterShed iki büyük modül ve onları birleştiren banyo mekanı olmak üzere üç iç hacimden ve iki dış mekandan oluşuyor. Yapının genel ve özel alanları iki bağımsız iç hacim tasarımıyla iyi tanımlanmış. Bu iki büyük hacim açıkça nitelenen mekanlar ile yaşam/çalışma ortamı yaratıyor.

Güney ve kuzey hacimleri merkezi doğu-batı yönünde inşa edilmiş sulak alanlar boyunca birbirlerine göre kaydırılmış. Bu durum her bir içmekanın doğal ışıkla dolmasına izin vermiş ve yandaki dış mekanların tanımlanmasına olanak sağlamış.

Bu iki büyük modül ikamet edenler için verimli bir yaşam ortamı yaratırken, WaterShed'in tasarımını açıklayan bu modüllerin arasında bir banyo modülü bulunuyor. Bu banyo modülü tasarımın odak noktasıdır ve fiziksel, teknolojik ve deneyimsel tasarımın en değerli kaynağımızla (suyla) kesiştiği yerdir.

Kuzey modül evin genel programında bulunuyor; oturma, yemek ve mutfak birleştirilmiş, ancak dolaplar, sosyal çalışma ve pencereler aracılığıyla açıkça betimlenmiş. Yükseltide 35 cm.'in üzerine erişen eğimli tavan iyi bir karşılama ve iyi aydınlatılmış bir mekan yaratmış. Girişte dikkatli bir şekilde yerleştirilen mobilya ve eğlence duvarı anahtarları ve montları depolamak için bir giriş bölgesi oluşturmuş. Çift kanat fransız kapılar dış odaları iç mekanlarla birleştirmiş. 

Güney modül, hem yatak odası hem de ofis alanı olarak tasarlanmış. Yatak odası yeniden düzenlenebilir bir mobilya barındırırken, çalışma masasının bulunduğu yanal ufak alan kalıcı bir çalışma alanını tanımlıyor. İki çift kanat fransız kapısı daha kuzey ve doğu dış mekan döşemesi üzerine açılıyor. Çünkü farklı giriş noktalarına izin vermek ev-ofis olarak kullanılan bu mekan için bir ihtiyaçtır.


WaterShed'in iki ana hacmi, yapılı sulak alan üzerinde köprü oluşturan banyo ile bağlantılıdır. Banyonun her iki kenarındaki döşemeden tavana pencereler peyzaj ile görsel ve deneyimsel bağlantı sağlıyor. Gömme güneş storları gizlilik ve doğu ve batı güneş kazanımına perdeleme oluşturuyor. Bu hacimler ve görünen sulak alanlar arasındaki geçiş yeri oturanların evleri, aktiviteleri ve bunları içeren peyzaj arasındaki ilişkinin sürekli olarak farkında olmalarını sağlıyor.

Dış mekanlar da oda gibi tasarlanmış. Doğuya bakan giriş döşemesi güneş termal duvarı ile kapatılmış ve gölgelenmiş. Mutfak bahçe ile bahçe döşemesi aracılığıyla bağlantılıdır. Bu döşeme bir pergola gölgesi ile korunmuş ve döşemenin batı kenarı düşey bahçe kafesi ile kaplanmış. Bu alan oturanların kendi ürünlerini yetiştirebilecekleri bahçe, yiyeceklerini hazırladıkları mutfak ve artığı besleyici öğelere dönüştürmeye yardım eden kompost (atıkları gübreye dönüştüren) varil arasındaki bağlantıyı güçlendiriyor.



Yapı

WaterShed'in tasarımı, duvar ile yapı ilişkisinde enerji etkinliği, malzeme kullanımında ekonomiklik ve evin estetik karakterinin ayrılmaz parçası olan özgün bir iskelet sistemini ön plana çıkarıyor. Birçok A.B.D. evinde strüktürel çerçeve sistemi genellikle 5x10 cm. veya 5x15 cm. ahşap dikme iskelet, 40 cm. merkezde olurken, WaterShed'in taşıyıcı strüktürü üçlü 5x15 cm. dikme grubundan oluşmuş. Bu, geleneksel çubuk iskelet ve güçlü ahşap çatkının melez bir iskelet sistemini yaratıyor. Bu "güçlü çubuk" sistem, yapı elemanları arasında daha büyük açıklıklara ve daha az ısı yalıtımına imkan tanıyor. Rüzgar ve yanal harekete dayanıklı olan bu strüktürel sistem, duvar ve 5x15 cm. den oluşan kompozit çatı örtüsü altı kaplaması, çağdaş geleneksel evlerde yapılan yönlendirilmiş lif levhaların tersine geçmeli ahşap döşemeyi kapsıyor. WaterShed'in dayanıklı koruyucu kompozit kaplaması, dış yalıtım ve cephe kaplamasının bağlandığı kesintisiz bir yüzeye olanak sağlıyor ve iç mekanda açıkta bırakıldığı yerde estetik bir çekicilik sağlıyor.

WaterShed'in iskeleti, modüler ev yapım fabrikası olan ProBuilt'de tamamlanmış. Geleneksel yerinde yapım konstrüksiyondan farklı olarak fabrikada modüler ev yapımı, yapıların daha büyük hassaslıkla meydana getirilmesi, atığın minimize edilmesi ve yapım süresini azaltarak bu sürecin çevresel etkilerini en aza indirmesine olanak sağlıyor.

Evin strüktürel tasarımı aynı zamanda evin estetik açıdan bütünleyici bir parçasıdır. İç mekanlarda birçok tasarım detayında yapı iskeleti açıkta bırakılarak evin hikayesi ortaya çıkarılmış. Çatı montajında kirişler kısmen gösterilmiş. Herbir duvarın üst yüzeyindeki alçı levha, zeminin yaklaşık 3 m. üstünde sonlandırılmış. WaterShed'in strüktürel tasarımı mimarlık ve mühendislik arasındaki entegrasyonun güçlü bir örneğidir.



Bina Kabuğu

WaterShed'in yapı kabuğu enerji kaybı, hava ve su sızdırmalarına karşı evi koruyor. Sıkı bir sızdırmazlık, iyi yalıtılmış bir dış kabuk konforlu, enerji verimli bir ev oluşturmada en önemli ihtiyaçtır. WaterShed'in dış kabuğunun her tabakası bütün diğer katmanların ve tüm düzeneğin performansını arttırıyor.

WaterShed'in bina kabuğu aşağıdaki katmanları içeriyor;

. "Güçlü çubuk" strüktürel çerçeve: Üçlü 5x15 cm. dikmeler, kirişler, çatı mertekleri evi daha güçlü ve sağlam yapıyor.
. Geçmeli kaplama: 5x15 cm. koruyucu kaplama olarak kullanılan kompozit zemin kaplaması dış yalıtım bağlantısına olanak sağlıyor.
. Soya kaynaklı sprey köpük yalıtım: Duvarlarda ve çatıda sıkı bir hava sızdırmazlığı sağlıyor.
. Sıvı uygulanan hava ve su bariyeri: Hava akımı ve suyu duvarların dışında tutuyor.
. Ekstrüde polistiren sert izolasyon: İki kat 5 cm. sert yalıtım, ısı köprülemesinden dolayı enerji kaybını azaltmak için evin dışını sarmalıyor.
. Yüksek performanslı kapılar ve pencereler: Argon dolgu gazlı çift cam ve düşük yayma kuvvetli kaplama.
. Yarısaydam yalıtımlı paneller: Işık sağlıyor fakat alışılmış pencerelerden daha  güçlü ve daha yalıtımlıdır.
. Isıl işlem uygulanmış ahşap kaplı duvar: Yağmuru akıtıyor, suyun kurumasına olanak sağlamak için havalandırılan boşlukları kullanıyor.

Işık ve Hava

WaterShed'in tasarımı en az enerji tüketimi ile konforlu ve çekici bir yaşam ortamını muhafaza ederek, verimli aydınlatma ve hava sirkülasyonu yöntemleri oluşturmak için pasif ve aktif stratejiler içeriyor.

Yapının pencereleri ve kapıları doğal çapraz havalandırma için geniş olanaklar sağlayarak kendi dış mekanlarına bağlanıyor. Evin tüm yönelimlerinde kapılar ve pencereler farklı mevsimsel rüzgarları yakalamak için evin sakinlerine imkan veriyor.

Pencere düzeni ve kapılar bitişik dış döşeme üzerine yaşam alanını uzatarak dışa bağlantı sağlıyor ve sulak alanlara köprü oluşturan banyo, sulak alanla görsel ve deneyimsel ilişki sağlamak için yerden tavana cama sahiptir. Stratejik olarak yerleştirilen pencereler ve kapılar, kuzey ve güney cepheler boyunca yarı-saydam üst pencereler ile birlikte çok miktarda doğal ışığın gün boyunca WaterShed'e girmesine olanak sağlıyor. Yapıda yapay aydınlatma olarak da enerji verimli LED armatürler kullanılmış.

Bitirmeler

WaterShed yerel olarak üretilen, ekonomik, sade, zarif ve görsel çekicilik ve bakım kolaylığı sağlayan sağlam ve sürdürülebilir bitirmeler kullanmış. Bölgeye uygunluğuna göre seçilen malzemeler basitlik, modernite ve Chesapeake Bay havzasının yereli arasında tasarım dengesini korumuş.

Enerji

WaterShed güneşten elektrik ihtiyaçını %100 karşılamak üzere tasarlanmış. Fotovoltaik düzen güneş ışığını elektrik enerjisine dönüştürüyor. Bu elektrik klimalar, aydınlatma ve ev aletlerinden su pompasına ve çöp öğütücüsüne kadar herşeyi çalıştırmak için evin her tarafına dağıtılıyor.


Isıtma ve Soğutma

İki büyük hacimde kullanılan mini-split klima , birincil ısıtma ve soğutma kaynağı,  nem gidermek için ikincil kaynaktır.

Yatak odasında kullanılan tavan vantilatörü hava karışımı ve ek soğutma sağlıyor.

Yapıda  kullanılan enerji geri kazanımlı havalandırma tüketilen kirli hava ile temiz hava arasında enerji kazanımı için ısıyı ve nemi transfer ediyor. Bu sistem eş zamanlı olarak kirli havayı dışarı atarken filtrelenmiş temiz havayı içeri alıyor. Böylece aksi durumda kaybedeceği enerjinin %96'sını geri kazanıyor. Econocool özelliği ile dış sıcaklıklar iyi olduğu zaman soğutma sağlıyor.

Kullanılan diğer bir sistem patent için başvurusu yapılan, enerji verimli nem giderici ve güneş enerjili ısı duvarından fazla ısıyı kullanarak kış ayları boyunca ilave mekan ısıtması ihtiyacını karşılayan bir sistemdir (Liquid Desiccant Waterfall). Mini-split klimanın yükünü azaltırken, yüksek tuz içeren sıvı çözelti havadan nemi absorbe ediyor.

Banyoda soğuk havalarda konforu üst düzeye çıkarmak için elektrikli radyant döşeme kullanılıyor. Kullanılan radyant zemin ve tavan vantilatörü mini-split klimaların üzerindeki potansiyel yükü azaltarak ve genel verimliliği artırarak ilave ısıtma ve soğutmaya olanak sağlıyorlar.

Kontrol

WaterShed'in tasarlanmış sistemlerinin kontrolü dağıtımlı mimarisi çevresinde inşaa edilmiş. Her birleşen, örneğin mini split klima gibi kendi dahili kontrol birimine sahiptir, fakat aynı zamanda evin merkezi kumandasına bağlanılabiliyor. Bu tasarım, esnekliği ve sistemin işlevselliğini bir bütün olarak iyileştirirken birleşenlerin kontrol emniyetini en üst düzeye çıkarıyor. Merkezi kumanda aynı zamanda evde oturanlara, evin genel kontrolü ve ısıtma-soğutma, aydınlatma, sıcak su ve güneş enerjisi ile ilgili performans verilerine erişim için olanak sağlıyor.


Sıhhi Tesisatı

WaterShed evin sıcak su ihtiyacının tamamını ve buna ek olarak 'sıvı nem giderici şelale'lere (Liquid Desiccant Waterfall) hayat vermek için gereken enerjiyi sağlamak için güçlü bir güneş enerjili ısı düzeninden yararlanıyor. Fazla ısı enerjisi, kış ayları boyunca ilave mekan ısıtması ihtiyacını karşılamak için de kullanılabiliyor. Yapının sıhhi tesisatı ve armatürleri su ve enerji verimlidir.

Ev Aletleri

WaterShed'in gömülü tasarlanmış sistemlerine ek olarak elektrikli aletlerin doğru seçimi enerji ve su verimli ev oluşturmada önemli bir rol oynuyor.


Yaşayan Sistemler

'Sürdürülebilir bir evin hem kaynakları koruması ve hem de kaynak üretmesi gerekir' temeline dayanarak inşa edilen WaterShed, Chesapeake Bay havzasının ortamına öykünerek küçük ölçekte bir ekosistem gibi tasarlanmış. Bitkiler; yiyecek üreten ve depolayan, suyu arıtan ve yöneten evin yaşayan sistemlerinin bir parçasıdır.

Modüler yeşil çatı evin enerji verimliliğini arttırırken, aynı zamanda yağmur suyu akışını da yavaşlatıyor. Çatıdan su, su aksının doğu tarafında sulak alan bitkilerini barındıran derin havuzlardan oluşan bir su deposunda toplanıyor. Duş, lavabo, çamaşır yıkama ve bulaşık makinasından gri su, su ekseninin batı ucunda inşa edilen sulak alan aracılığıyla toplanıyor ve filtreleniyor. Bu depolanan su değerli içme suyu tüketimi olmaksızın peyzajı sulamak ve beslemek için yeniden kullanılabiliyor.

WaterShed'in kuraklığa dayanıklı yerel türler kullanan peyzaj tasarımı caddeden yumuşak bir geçiş oluşturuyor. Peyzaj aynı zamanda sağlıklı ve sürdürülebilir bir yaşama katkıda bulunan mimarlık potansiyelini gösteriyor. Ev taze sebzenin ve doğaya besinleri geri dönüştüren kompostlama mahalinin bulunduğu bir bahçeyi içeriyor.


Su Yönetimi

WaterShed bütün sulara aynı muameleyi yapmayan bir su yönetimine sahip olacak şekilde tasarlanmış. Burada nitelendirilen aslına bakılırsa 4 tip su vardır:

1. İçilebilir su; insan tüketimine hazırdır ve değerli bir kaynaktır.
2. Yağmur suyu; genellikle içme suyu olarak nitelendirilmez, fakat depolanabilir ve sulama ve diğer içme suyu ile ilgili olmayan işlerde kullanılabilir.
3. Gri su; biyokatı (yiyecek ve dışkı) içermez ve filtrelendikten sonra sulamada da yeniden kullanabilir.
4. Siyah su; biyokatı içeren atık sudur ve bu nedenle güvenli tahliyeden önce çok fazla arıtmaya ihtiyaç duyar.

Bugün birçok ev gri suyu ve siyah suyu kanalizasyona boşaltarak her ikisine de aynı şekilde muamele ediyor. Yağmur suyunun genellikle yağmur borularından akıp gitmesine izin veriliyor. İçme suyu içmek için fakat aynı zamanda sulama ve sifon çekmek için de kullanılıyor. 2005 yılında, sıradan bir Amerikalı  hergün evinde 455 litre içme suyu kullanmış. Bunun yarısından fazlası peyzaja bakım yapmak veya yüzme havuzunu doldurmak için dış mekanda kullanılmış. Halbuki evin içinde üretilen atık suyun %50-80'ni gri su olarak sınıflandırılıyor.

WaterShed'te içme suyu, yağmur suyu, gri su ve siyah suyun hepsi ayrı ele alınmış. İçme suyu sulama için kullanılmamış fakat yağmur suyu onun yerine bu amaç için toplanmış. Mutfak lavabosu ve tuvaletten gelmeyen bütün atık sular, besin maddelerini parçalayan ve patojenleri uzaklaştıran yeraltı gri su arıtma sulak alanlarında tutuluyor ve filtreleniyor. WaterShed'in su yönetimine yaklaşımı içme suyu talebini azaltıyor ve yerleşkesinde gri suyu yeniden kullanarak evin pis su arıtma tesislerine gönderdiği suyun miktarını yarı yarıya azaltabiliyor.


Yapay Sulak Alanlar

İnşa edilen sulak alanlar atık su ve akıp giden yağmur suyunun etkilerini azaltmasına ek olarak, hayvan ve bitki için önemli bir yaşam alanı sağlayan suyun arıtıldığı yapay sulak alanlardır. Kirletici maddeler bu sulak alan ortamı boyunca akarken kök ve bitki mikroorganizmalarının yoğunlaştığı yerlerde sudan uzaklaştırılıyor. Bütün bitkilerin kök yapılarını saran ince bir film, hem oksijenli hem oksijensiz olarak sırasıyla metabolize etmek, dönüştürmek ve sudaki kirleticilerin ve fazla besin maddelerinin alımı süreçlerini kolaylaştırıyor. Yapay sulak alanlar tarafından atık suların veya yağmur suyunun arıtılması en az bakıma ve işletmeye ihtiyaç duyan düşük maliyetli, düşük enerjili bir süreç olabilmektedir.

WaterShed'in filtreleme sulak alanları kirletici maddeleri (sabun gibi) gri sudan çıkarıyor ve bu su banyonun batısına yerleştiriliyor. Sulak alan bitkileri aynı zamanda WaterShed'in "muhafaza sulak alanları"nda depolanan suyu temiz tutmaya yardımcı olmak için kullanılıyor. Yağmur suyundan faydalanan peyzaj sulaması yıllık %30 ile %50 toplam su kullanımını azaltabiliyor.



Yeşil Çatı

WaterShed'in güney modülü yaklaşık 30 m2'yi kaplayan bir yeşil çatıya sahiptir.


Düşey Bahçe

Yapının düşey bahçesi eve  yiyecek sağlamasına ek olarak;

. Eve ısı ve ışık sağlayan güçsüz kış güneşine izin verirken yazın gölge ve ısı azalması sağlıyor.
. Cam mutfak kapılarını ışığa aşırı maruz bırakmaktan güçlü batı güneşine kadar koruyor.
. Havadaki parçacıkları ve toksinleri filtreliyor.

WaterShed'in düşey bahçesindeki asma; böğürtlen, çarkıfelek, acemborusu ve üzüm içeriyor.


Yiyecek Bahçesi

Evin yiyecek bahçesinde yer alan sebzeler ise; kabak, fasulye, biber, salatalık, domates ve patlıcan. Aynı bahçedeki şifalı otlar; fesleğen, kekik, keklikotu, biberiye, nane, frenk soğanı, maydanoz ve kişniş.


Kompostlama (Atıkların gübreye dönüştürülmesi)

Kompostlama, besin açısından zengin gübre üretmek için organik maddelerin parçalandığı doğal bir süreçtir. Sıradan bir Amerikan evi ürettiği atığı çöp sahasına göndermek yerine, bu maddelerin %60'ını gübreleyebilir. Organik atıkları kompostlama ile ev, doğal gübre elde eder. Bu toprak altı su seviyesinin içine sızan ve su kaynağını akış yönünde kirleten kimyasal gübre ihtiyacını azaltır. Uygun bir şekilde korunmuş bir kompostlama mahali kötü koku üretmez.

Kompostlama nasıl işler?

İki çeşit kompost vardır;

1. Termofilik kompostlama karbonu oksitlemek ve ısı üretmek için termal kütle ve mikroplar üzerine kurulmuştur. Mikroplar organik maddeleri değerli besinlere parçalarken, bu ısı patojenleri öldürür ve çöpte tohum kümesini mikroplardan arındırır.

2. Solucan kompostlama (solucan üretme) besleyici zengin dökümler üretirken, organik maddeleri tüketen ve parçalayan solucanları kullanır. Bu kompostlama ısı üretmek için önemli olmayan bir hacme ihtiyaç duyar ve bu nedenle eğer mekan çok değerliyse evin içine küçük kutular yapılabilir.

WaterShed geleneksel termofilik bir yaklaşım kullanırken, her iki yöntem de kompostlama avantajları sağlar ve bir ev kompostlama sistemi seçerken gözönüne alınabilir.



http://2011.solarteam.org/

Hiç yorum yok :

Yorum Gönder