BIM ile yapı malzemelerindeki gömülü karbonun hesaplanması ve karbon ayak izi yönetimi: Veri entegrasyonu ve optimizasyon yöntemleri

Abstract

Nüfusun hızla artması ve doğal kaynakların hızla tükenişi gibi sebepler yapı sektöründe de önlemler almaya itmiştir. Yapıların çevresel etkileri, yalnızca kullanım sürecindeki enerji tüketimiyle sınırlı kalmamakta; yapı malzemelerinin üretiminden, taşınmasına, inşaat sürecine, yapı ömrü boyunca bakım ve onarıma, nihayetinde yıkım ve geri dönüşüm aşamasına kadar geçen tüm yaşam döngüsü boyunca ortaya çıkan gömülü karbon emisyonları da önemli bir rol oynamaktadır. Bu gömülü karbon, yapıların toplam karbon ayak izinin önemli bir bölümünü oluşturmakta olup, özellikle sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşmak isteyen projelerde kritik bir parametre haline gelmiştir. Bu bağlamda, gömülü karbonun doğru bir şekilde hesaplanması ve yönetilmesi, sürdürülebilir yapı tasarımının ve çevre dostu inşaat uygulamalarının temel bileşenlerinden biri olarak öne çıkmaktadır. Günümüzde Yapı Bilgi Modellemesi (BIM) teknolojisi, yapı süreçlerinin dijital ortamda modellenmesi, analiz edilmesi ve yönetilmesini mümkün kılarak, çevresel etki değerlendirmelerinde güçlü ve etkili bir araç olarak kullanılmaktadır. BIM, malzeme bilgilerini, geometrik verileri ve performans ölçümlerini entegre ederek, tasarımcıların ve mühendislerin yapıların yaşam döngüsü boyunca çevresel etkilerini detaylı biçimde incelemelerine olanak sağlar. Bu sayede, gömülü karbon gibi karmaşık veriler de süreçlere dahil edilerek, daha bilinçli ve sürdürülebilir kararlar alınabilir. Bu çalışmanın temel amacı, yapı malzemelerinin gömülü karbon değerlerinin BIM tabanlı yazılımlar aracılığıyla sistematik ve otomatik biçimde hesaplanmasını sağlayacak kapsamlı bir yöntem geliştirmek ve bu yöntemin karbon ayak izi yönetiminde nasıl etkin biçimde kullanılabileceğini ortaya koymaktır. Çalışma kapsamında öncelikle gömülü karbon ve karbon ayak izi kavramları ile günümüzde kullanılan mevcut hesaplama yöntemleri detaylı olarak incelenmiş; ardından bu hesaplama süreçlerinin BIM ortamına entegrasyonu değerlendirilmiştir. Revit ve Dynamo gibi ileri seviye BIM yazılımları kullanılarak, malzeme verilerinin dinamik olarak güncellendiği, yeni malzeme kütüphanelerinin oluşabildiği, yapı bileşenlerinin gömülü karbon değerlerinin sayısal olarak izlenebildiği parametrik ve kullanıcı dostu bir hesaplama sistemi geliştirilmiştir. Geliştirilen bu sistem, farklı malzeme senaryoları karşılaştırmalı analizler yaparak, gömülü karbonun tasarım sürecindeki etkisini kapsamlı bir şekilde ortaya koymaktadır. Çalışmanın sonucunda, tasarımın erken aşamalarında alınan kararların yapıdaki toplam karbon emisyonunu önemli ölçüde etkilediği, dolayısıyla gömülü karbonun operasyonel karbonla birlikte bütüncül ve entegre bir yaklaşımla ele alınması gerektiği vurgulanmıştır. Bu yaklaşım, karbon ayak izinin azaltılmasına yönelik stratejilerin daha etkili uygulanmasını mümkün kılmaktadır. Sonuç olarak, bu tez hem akademik araştırmalar hem de yapı sektörü profesyonelleri için karbon azaltımına yönelik dijital temelli çözüm önerileri sunmakta ve BIM teknolojisi ile sürdürülebilir tasarım arasında etkili bir köprü kurmaktadır. Böylelikle, yapı sektöründe çevresel sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşmada önemli bir adım atılmış olmaktadır.