Yıl: 2016 Cilt: 66 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 119 - 138 Metin Dili: Türkçe

Yeşil çatı sistemlerinin su ve enerji dengesi açısından değerlendirilmesi

Öz:
Yeşil çatı kavramı, günümüzde sığ derinliğe sahip bir yetişme ortamı üzerinde (2-10 cm), değişken çevre koşullarına uyum sağlayabilen otsu bitki türleriyle bitkilendirilen, bakım ihtiyaçları düşük olan, üzerinde bulunduğu binaya ve şehre sağladığı katkılar nedeniyle tesis edilen ekstensif (az yoğun) çatı bahçeleri için kullanılan bir terimdir. Bu çalışmanın amacı, İstanbul iklim şartlarında yer alan bir yeşil çatı sisteminin, ısı yalıtımı, su tutma, yüzeysel akış, bitki büyüme durumu gibi özelliklerinin ve çevresel etmenlerle olan etkileşiminin karşılaştırmalı ölçümler yardımıyla belirlenmesidir. Çalışma kapsamında, bir araştırma alanı kurularak (İÜ Yeşil Çatı Araştırma İstasyonu), yeşil çatı sistemlerinin İstanbul şartlarında su ve enerji dengesi açısından değerlendirmesi yapılmıştır. Bu sayede İstanbul şartlarındaki bir yeşil çatı sistemi su ve enerji dengesi açısından değerlendirilmiş, kentle ve üzerinde bulunduğu yapıyla olan ilişkileri tespit edilmiştir. Çalışma sonucunda, yeşil çatı sisteminin referans çatıya oranla genel ortalamada %77 oranında ısı verimliliği sağladığı tespit edilmiştir. Çatı yüzeylerinde oluşan sıcaklık dalgalanmaları, çatının yeşil çatı ile kaplı bölümünde %79 oranında daha düşük olarak ölçülmüştür. Bunun yanı sıra çatı yüzeyine gelen yağış, yetişme ortamındaki nem içeriğine bağlı olarak %12,8 ile %100 oranında yeşil çatı sistemi içerisinde biriktirilmiş ve sistemden su tahliyesi 23 saate kadar ertelenebilmiştir.
Anahtar Kelime:

Assessment of green roof systems in terms of water and energy balance

Öz:
Green roofs concept term is used for extensive green roofs which are planted with herbaceous plants that can be adapted into changeable environmental conditions on a shallow substrate layer, require minimal maintenance, installed for their benefits to building and urban scale. Main objective of this study is to determine the characteristics of a green roof such as thermal insulation, water holding capacity, runoff characteristics, plant growth and its interaction with environmental factors in Istanbul climate conditions by performing comparative measurements. In this study, a research site (IU Green Roof Research Station) was founded to assess water and energy balance of green roofs. Thus, a typical green roof was evaluated in terms of water and energy balance and its interaction with the building and city was determined. energy efficiency of green roof system was 77% higher than reference roof. Temperature fluctuations on green roof section of the roof were 79% lower. In addition, green roof retained 12,8% - 100% of precipitation and delayed runoff up to 23 hours depending on water content of substrate.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Alexandri, E., Jones, P., 2008. Temperature decreases in an urban canyon due to green walls and green roofs diverse climates. Building and Environment 43: 480-493.
  • Anonim, 2005. Binyilin Ekosistem Değerlendirme Kurulu Bildirisi. Birleşmiş Milletler.
  • Anonim, 2011a. Crassulacae Acid Metabolism in Cactus and Succulents. Cactus & Succulent Society Of New Zealand, http://www.cssnz.org/CAM-in-succulents.php [Ziyaret Tarihi: 10 Ekim 2011]. Anonim, 2011b. Google Earth.
  • Bass, B., Baskaran, B., 2003. Evaluating Rooftop and Vertical Gardens as an Adaptation Strategy for Urban Areas.
  • CCAF Impacts and Adaptation Progress Report, Institute for Research in Construction National Research Council, NRCC-46737.
  • Berghage, R.D., Beattie, D., Jarrett, A.R., Thuring, C., Razaei, F., O’Connor, T.P., 2009. Green Roofs for Stormwater Runoff Control, National Risk Management Research Laboratory Office of Research and Development U.S. Environmental Protection Agency Cincinnati. EPA/600, 9-26.
  • Berndtsson, J.C., 2010. Green roof performance towards management of runoff water quantity and quality: A review. Ecological Engineering 36: 351–360.
  • Carter, T.L., Rasmussen T.C., 2006. Hydrologic behavior of vegetated roofs. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA) 42(5): 1261-1274.
  • Chen, X.L., Zhao, H.M., Li P.X., Yin Z.Y.,2006. Remote sensing image-based analysis of the relationship between urban heat island and land use / cover changes. Remote Sensing of Environment 104: 133 – 146.
  • Connelly, M., Liu, K., 2005. New directions in green roof research green roof research in British Columbia- an overview. Greening Rooftops for Sustainable Communities, Washington.
  • Cushman, J.C., Borland, A.M., 2002. Induction of Crassulacean acid metabolism by water limitation. Plant, Cell and Enviroment 25: 295-310.
  • Dunnett, N., Kingsbury, N., 2004, Planting Green Roofs and Living Walls, Timber Press. Oregon ISBN: 9780881929119.
  • Dunnett, N., Nagase, A., Booth, R., Grime, P., 2008, İnfluence of vegetation composition on runoff in two simulated green roof experiments. Urban Ecosystems 11: 385–398.
  • Ekşi, M., 2012. İstanbul’daki başlıca çatı bahçelerinin yapım esasları açısından değerlendirilmesi. Journal of the Faculty of Forestry Istanbul University 62(1): 149-157.
  • Ezber, Y., Sen, Ö.L., Kindap, T., Karaca, M., 2007. Climatic effects of urbanization in İstanbul: a statistical and modeling analysis. International Journal of Climatology 667-679.
  • Fioretti, R., Palla, A., Lanza, L.G., Principi, P., 2010. Green roof energy and water related performance in the Mediterranean climate. Building and Environment 45(8): 1890-1904, http://dx.doi.org/10.1016/j.buildenv.2010.03.001.
  • Getter, K.L., Rowe, B.D., 2008. Media depth influences Sedum green roof establishment. Urban Ecosystems 11: 361– 372.
  • Gregoire, B.G., Clausen J.C., 2011, Effect of a modular extensive green roof on stormwater runoff and water quality. Ecological Engineering, http://dx.doi.org/10.1016/j.ecoleng.2011.02.004.
  • Hasdemir, M., 1993. Çatı bahçesi tasarımında göz önünde tutulacak ilkeler. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi 40(B3): 85-96.
  • Hilten, R.N., Lawrence, T.M., Tollner, E.W., 2008. Modeling stormwater runoff from green roofs with HYDRUS-1D. Soil Conservation 288- 293.
  • Kirschstein, C., 1997. Die du Sedum-arten, abgeleitet aus der bedeutung der wurzelsaugspannung-teil 1. Stadt und Grun 46: 252–256.
  • Kluge, M., 1977. Is Sedum acre L. a CAM plant? Oceologia 29: 77–83.
  • Köhler, M., 2005. Long-term vegetation research on two extensive green roofs in Berlin. Urban Habitats 4:1, İSSN: 1541-7115. Lassalle, F., 1998. Wirkung von trockenstreb auf xerophile pflanzen. Stadt und Grün 47(6): 437–443
  • Liu, K., Baskaran, B., 2003. Evaluation thermal performance of green roofs, National Research Council, Institute for Research in Construction 1-10, NRCC-46412, Kanada.
  • Luttge, U., 2004. Ecophysiology of crassulacean acid metabolism (CAM). Annals of Botany 93: 629–652.
  • Mentens, J., Raes, D., Hermy, M., 2006. Green roofs as a tool for solving the rainwater runoff problem in the urbanized 21st century. Landscape and Urban Planning 77: 217-226.
  • Niachou, A., Papakonstantinou, K., Santamouris, M., Tsangrassoulis, A., Mihalakakou, G., 2001. Analysis of the green roof thermal properties and investigation of its energy performance. Energy and Buildings 33(7): 719-729.
  • Oberndorfer, E., Lundholm, J., Bass, B., Coffman, R.R., Doshi, H., Dunnett, N., Gaffin, S., Köhler, M., Liu, K.Y., Rowe, D.B., 2007, Green Roofs as Urban Ecosystems: Ecological Structures, Functions, and Services. BioScience 57(10): 823-834.
  • Ong, B. L., 2003, Green plot ratio : an ecological measure for architecture and urban planning, Landscape and Urban Planning 63: 197-211.
  • Ranson, S.L., Thomas, M., 1960. Crassulacean acid metabolism, Annual. Review of Plant Physiology 11: 81-110.
  • Scholz-Barth, K., 2001. Green Roofs : Stormwater Management From the Top Down. Official Magazine for the LEED Professional, 1-9. January/February, edcmag.com.
  • Snodgrass E.C, Snodgrass L.L., 2006. Green roof plants: a resource and planting guide. Timber Press, Oregon, ISBN- 13: 978-0-88192-787-0.
  • Spala, A., Bagiorgas, H.S., Assimakopoulos, M.N., Kalavrouziotis, J., Matthopoulos, D., Mihalakakou, G., 2008. On the green roof system, selection, state of the art and energy potential investigation of a system installed in a office building in Athens, Greece. Renewable Energy 33: 173-177.
  • Susca, T., Gaffin S.R., Osso, G.R., 2011. Positive effects of vegetation: Urban heat island and green roofs, Environmental Pollution 1-8.
  • Takebayashi, H., Moriyama, M., 2007. Surface heat budget on green roof and high reflection roof for mitigation of urban heat island. Building and Environment 42: 2971–2979.
  • Tan P.Y., Sia, A., 2009. Understanding the performance of plants on non-irrigated green roofs in singapore using a biomass yield approach. Nature in Singapore 2: 149–153.
  • Teemusk, A., Mander, Ü., 2009. Green roof potential to reduce temperature fluctuations of a roof membrane: A case study from Estonia. Building and Environment 44: 643-650.
  • Teeri, J., Turner, M., Gurevitch, J., 1986. The response of leaf water potential and crassulacean acid metabolism to prolonged drought in Sedum rubrotinctum. Plant Physiology 81: 678-680.
  • Tunbiş, M., 1987. Çatı bahçeleri. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi 37(B4): 103-116.
  • Vanwoert, N. D., Rowe, D.B., Andresen, J.A., Rugh, C.L., Fernandez, R.T., Xiao, L., 2005. Green roof stormwater retention: effects of roof surface, slope, and media depth. Journal of Environmental Quality 34(3): 1036-1044.
  • Villarreal, E.L., Bengtsson, L., 2005. Response of a Sedum green-roof to individual rain events. Ecological Engineering 25: 1-7.
  • Wolf, D., Lundholm, J.T., 2008. Water uptake in green roof microcosms : Effects of plant species and water availability. Ecological Engineering 33:179–186.
  • Wolf, J.,1960. Der diurnale saurerhythmus. Encyclopedia of Plant Physiology, Springer-Verlag,12:809-89, Berlin.
  • Wong, N.H., Chen, Y., Ong, C.L., Sia, A., 2003. Investigation of thermal benefits of rooftop garden in the tropical environment. Building and Environment 38: 261–270.
APA EKŞİ M, UZUN A (2016). Yeşil çatı sistemlerinin su ve enerji dengesi açısından değerlendirilmesi. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 66(1), 119 - 138.
Chicago EKŞİ MERT,UZUN Adnan Yeşil çatı sistemlerinin su ve enerji dengesi açısından değerlendirilmesi. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi 66, no.1 (2016): 119 - 138.
MLA EKŞİ MERT,UZUN Adnan Yeşil çatı sistemlerinin su ve enerji dengesi açısından değerlendirilmesi. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, vol.66, no.1, 2016, ss.119 - 138.
AMA EKŞİ M,UZUN A Yeşil çatı sistemlerinin su ve enerji dengesi açısından değerlendirilmesi. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi. 2016; 66(1): 119 - 138.
Vancouver EKŞİ M,UZUN A Yeşil çatı sistemlerinin su ve enerji dengesi açısından değerlendirilmesi. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi. 2016; 66(1): 119 - 138.
IEEE EKŞİ M,UZUN A "Yeşil çatı sistemlerinin su ve enerji dengesi açısından değerlendirilmesi." İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 66, ss.119 - 138, 2016.
ISNAD EKŞİ, MERT - UZUN, Adnan. "Yeşil çatı sistemlerinin su ve enerji dengesi açısından değerlendirilmesi". İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi 66/1 (2016), 119-138.