Sürdürülebilir Şehirler İnşa Etmek İçin Betonu Yeniden Düşünmek

Beton, kelimenin tam anlamıyla modern uygarlığımızın temelidir. Nispeten ucuz, dayanıklı, bolca sahip olduğumuz kaynaklardan yapılmış, kolay şekil alabilen ve uzun ömürlü bir malzemedir. Neredeyse 2000 yıl önce Romalılar tarafından Pantheon ve Collesium gibi eserler yapmak için kullanılan beton, ucuz konutlara yönelik büyük talep nedeniyle İkinci Dünya Savaşı’ndan sonra Avrupa ve ABD başta olmak üzere dünyanın birçok yerinde en çok kullanılan yapı malzemesi haline gelmiştir. Ancak giderek artan beton tüketimi, çevresel sorunlar açısından endişe oluşturmaktadır.

Birleşmiş Milletler (BM), 2050 yılına kadar dünya nüfusunun %66’dan fazlasının beton egemen şehirlerde yaşayacağını tahmin ediyor. Nüfusu 10 milyondan fazla olan 33 mega kente ve 10 yıl içinde bu değere ulaşacak 6 potansiyel mega kente hızlı bir nüfus akışı bulunmaktadır. Bu hızla, 21. yüzyıl bitmeden 2 milyar yeni ev inşa edilmesi gerekecektir. Bu da her yıl sekiz tane New York City inşa etmek anlamına gelmektedir.

İnşaat sektöründe en çok kullanılan yapı malzemesi olan beton ile bu evlerin yapılması şimdiden rahatlıkla öngörülebilir. Güncel durumda diğer tüm yapı malzemelerinin toplamından iki kat daha fazla beton kullanılmaktadır. Bu da betonu, dünyada sudan sonra en çok kullanılan ikinci malzeme ve her yıl yaklaşık 10 milyar m³ üretim ile en çok tüketilen insan yapımı malzeme yapmaktadır. Bu devasa üretim miktarı, Birleşik Krallık’ı 2 cm’lik bir beton tabakasıyla kaplamak veya her yıl 1700 adet Hoover Barajı veya 90.000 adet Burj Khalifa inşa etmek için yeterli olacaktır.

Ne yazık ki, beton kullanmanın çevre açısından bazı olumsuz sonuçları vardır. Ancak, bu olumsuz etkilerin azaltılabilmesi de mümkündür. İnşaat sürecinin neredeyse tüm aşamalarında yer alan beton, küresel ölçekte salınan insan kaynaklı CO₂ emisyonunun %4 ila %8’inden sorumludur. Betonun CO₂ emisyonlarının yarısı, betondaki tüm bileşenleri birbirine bağlayan çimentonun temeli olan klinker üretimi sırasında oluşur. Klinker üretmek için kireçtaşı ve kil başta olmak üzere gerekli malzemeler 1450^oC’de pişirilir. Bu nedenle çimento üretimi enerji yoğun bir prosestir. CO₂‘nin ötesinde ele alınması gereken başka sorunlar da bulunmaktadır.

Kumun Tükenmesi

Görünüşe göre dünyada yeterince sahip olduğumuz bir şey varsa, o da kumdur. Kum, betonun ana bileşenlerinden biridir ancak ne yazık ki her tür kum beton için uygun değildir. Son yüzyılda artan beton üretimi ile çevremizdeki dünyayı etkilemeye başlayan kum, aranan bir kaynak haline gelmiştir. Batı’daki düzenlemeler doğal çevreyi korumak için yeterli gözükse de dünyanın diğer bölgelerinde adeta bir “kum mafyası” ortaya çıkmış durumda.

Kontrolsüz kum alımı, yerel habitatları ve türleri adeta mahvetmektedir. Büyük nüfus artışı görülen Afrika, Çin ve Güneydoğu Asya’da, nehirlerden ve göllerden kum çıkarmak, sıtma ve diğer ortaya çıkan hastalıkları taşıyan sivrisinekler için üreme alanları haline gelen durgun su havuzları oluşturmaktadır. Doğal ekosistemlerin yok edilmesi, geçimleri için büyük ölçüde onlara bağımlı olan kırsal topluluklar için de bir tehdittir.

Su

Beton üretim sürecinde her kilogram beton için yaklaşık 1 litre su doğrudan ve dolaylı bir şekilde kullanılmaktadır. Şu anda dünyadaki endüstriyel su kullanımının yaklaşık %10’u beton üretimine gitmektedir. Bu değere şantiyede daha sonra kullanılan su dahil değildir. Önümüzdeki 35 yılda, bu üretim yöntemleri aynı kalırsa, beton yapmak için 590-710 kilometreküp suya ihtiyaç duyulacak. Bu, Nil Nehri’nden sekiz yılda akan tüm suya kabaca eş değerdir. Bazı bölgelerde su çekilmesi doğal olarak yenilenebilir kaynakları aştığından, su kaynaklarının mevcudiyetine ilişkin endişe son yıllarda artmıştır.

Mega şehirlerin geniş alanları su sıkıntısı çeken bölgelerde yer almaktadır. Bu da gıda üretimi için artan içme suyu ve sulama ihtiyacının beton üretimi ihtiyaçları ile rekabet edeceği anlamına gelmektedir. 2050 yılında beton kaynaklı su tüketiminin yaklaşık %75’inin su sıkıntısı çeken bölgelerde gerçekleşeceği tahmin edilmektedir.

İklim

Beton ve prefabrik yapı elemanlarının kullanılması, dünyanın her yerinde birbirine çok benzeyen yapılara yol açmaktadır. Bu tek tip bina türü (cam gökdelenler), efektif iç iklimler yaratmak için mekânsal koşullara daha az (iklim) ve teknolojiye daha fazla güvenmektedir. Bu şekilde yerel iklimlere uygun binalar yaratan asırlık yerel mimari de unutulmaktadır.

Bu, kentsel alanlarda insan faaliyetine (ısıtma, havalandırma, iklimlendirme, işe gidiş geliş, ulaşım) ve mineral malzemelerde (beton, tuğla duvar) ısı birikimine dayalı olarak tutulan ısının bir tezahürü olan Kentsel Isı Adası etkisine yol açar. Bu sıcaklığın uzun süre tutulması şehirlerin zamanla ısınmasına neden olarak hava kalitesini, yaşanabilirliği ve insan sağlığını olumsuz etkiler.

Daha sürdürülebilir ve dayanıklı bir gelecek yaratmak için betonu eskisi gibi kullanmaya devam edemeyiz. Betonun özellikleri hakkında farklı düşünürsek, malzemeyi daha avantajlı hale getirebilir ve aynı zamanda şehirlerimizin gelişimi için farklı seçimler yapabiliriz.

Daha Uzun Ömürlü Tasarım

Roma’daki Pantheon’a (MÖ 27) aşina olan herkesin bildiği gibi betonun uzun bir servis ömrü vardır. Bu nedenle beton malzemesi tercih edildiğinde tam potansiyeliyle kullanılmalıdır.

Genelde binalar asgari 50 yıl servis ömrüne göre tasarlanmaktadır. Çevreye bu kadar büyük etkisi olan betonun potansiyelinden daha düşük servis ömrü ile tasarım yapılması yeniden sorgulanmalıdır. Bunun harika bir örneği, Hollandalı mimar John Habraken’in binaları uzun vadeli varlıklar olarak gören ‘açık bina ilkesi’dir.

2008’de Japonya 200 yıllık konut kavramını içeren yeni yasalar çıkardı. Düzenleyici ve idari araçlar, yerel bina yetkililerinin bina projelerini değerlendirmesine ve onaylamasına olanak tanımıştır. 200 yıllık bir kullanım ömrü karşılığında, onaylanmış projeler daha düşük bir vergi oranı almaktadır. Bu projelerin konstrüksiyonu sağlam olmalı ve tüm elemanlar kolayca sökülebilir olmalıdır.

Demontaj İçin Tasarım

Malzemeler ve bileşenler yüksek bir değerde yeniden kullanabilmek isteniyorsa, binaları bunu eninde sonunda mümkün olacak şekilde tasarlamak gerekmektedir. Burada ‘Demontaj için Tasarım’ (DfD – Design for Disassembly) çerçevesi devreye girer. Bu çerçeve, farklı bileşenlerin nasıl bağlandığına (yapıştırılmış bir şeyin bir binadan tek parça halinde çıkarılması cıvatalı veya vidalı bir şeyden daha zordur), bileşenin geometrisine ve kullanılan malzemelerin türüne (bir bileşende toksik malzemeler kullanılıyorsa, toksik malzemelerin yaşam döngüsünü sürdürürken bunları yeniden kullanmak iyi bir fikir değildir) odaklanmaktadır.

DfD çerçevesi, yapı katmanlarının farklı kullanım ömrünü ve belirli malzemelerin değiştirilmeden önce bir binanın parçası olmanın ne kadar sürebileceğini gösteren bir yaklaşımla birlikte kullanılabilir . Bu yaklaşım, tasarımcıların şu anda kullandıkları malzemelerin gelecekte yeniden kullanılabilmesini sağlamalarına yardımcı olabilir.

Yeniden Kullanım

Hollanda’da binalardan çıkarılan çok sayıda beton atığı geri dönüştürülerek yolların altında temel tabakası olarak kullanılmaktadır. Bu aslında bu malzemeyi yeniden kullanmanın en iyi yolu değildir ve bir tür downcycle yani düşürmedir. Bunun yerine, yapılı çevreden beton geri dönüştürülebilir ve daha yüksek değerli bir amaç için kullanılabilir. Bu; yeni beton ihtiyacını, CO₂ emisyonlarını ve çevre üzerindeki etkiyi azaltmak anlamına gelir.

Sürdürülebilir Malzeme Kullanımı

Sadece geri dönüştürülmüş malzemelerle çalışmak daha sürdürülebilir bir şehir inşa etmek için yeterli değildir. Metabolic ve EIB tarafından yapılan araştırmaya göre, kentsel madencilik, yarının şehirlerini inşa etmek için gereken malzemelerin yaklaşık %30’unu kolaylaştırabilir. Ayrıca yerel ve tipoloji odaklı bir yaklaşım gerektiren betonu başka malzemelerle değiştirmek zorunda kalacağız. Binaların yerel iklimlere ve ortamlara uyarlandığı esnek bir gelecek yaratmak için ‘herkese uyan tek beden’ çözümü işe yaramayacaktır. Kanada’da sürdürülebilir olabilecek malzemeler Güney Afrika’da bir çözüm sunmayabilir ve yüksek binalar için malzemeler sosyal konut için en iyi seçenek olmayabilir. Çok çeşitli malzeme ve inşaat yöntemleriyle çalışmak, genel olarak bina stokunu güçlendirecektir.