Değer Katan Projeler

Woodcube, 2013 yılında Uluslararası Yapı Sergisi IBA Hamburg kapsamında, Wilhelmsburg bölgesinde hayata geçirilen yenilikçi bir toplu konut projesidir.

Yapı Özellikleri & İnşa Tekniği

• Yapı, “leimfreie Holzmassivbau” olarak tanımlanan, tutkal veya yapıştırıcı kullanılmadan inşa edilen bir yapı sistemine sahiptir.
• Dış ve iç yüzeylerdeki yapı elemanları, vida yerine kayın çivileri ile birleştirilen katmanlı ahşap elemanlardan oluşur.
• Dış duvar kalınlığı yaklaşık 32 cm, içinde 3 cm kalınlığında ahşap yumuşak lifli plaka (Holzweichfaser) yer alarak doğal yalıtım sağlar.
• Tüm dıştan çıpalı balkon yapı elemanları ve iç mekan yüzeyleri ahşap olarak bırakılmıştır; yapı boyunca ahşabın doğal yaşlanması planlanmıştır.
• Merkez çekirdek (asansör & merdiven) betonarme iken, geri kalan tüm taşıyıcı sistem ahşaptır.
• Yüksek oranda ön üretimli ahşap elemanlar sayesinde, ahşap kabuk yalnızca dört hafta gibi kısa sürede montajlanmıştır.

Enerji Verimliliği & Sürdürülebilirlik

• Woodcube, CO₂-nötr bir yapı olarak dizayn edilmiş; hem inşa sürecinde hem de kullanım boyunca karbon salınımı yaratmaz
• KfW Verimlilik Evi 40 (Effizienzhaus 40) standartlarını karşılar ve neredeyse Passivhaus seviyesine yaklaşır.
• İnşaat aşamasında geleneksel bina tiplerine kıyasla yaklaşık 8.500 ton CO₂ tasarrufu elde edilmiştir.
• Standart ısıtma ve soğutmalar dışında, yapı PV güneş panelleri, ısı geri kazanımlı havalandırma ve enerji bağlantılı merkezi sistemlerle enerji kullanımını minimize eder.

Mimari & Kullanım

• Bina, yaklaşık 900 m² net yaşam alanına sahip olup 8 adet daire barındırmaktadır; daireler 90–190 m² arasında değişir.
• Esnek iç planlama mümkün kılındığından, dairelerin konumu ve alanı kullanıcı isteğine göre revize edilebilir.
• Yapının mimarisi Stuttgart merkezli “architekturagentur” tarafından tasarlanmıştır; iç mekândan dış cepheye kadar tamamen ahşap materyalin görünürlüğü vurgulanmıştır.

Ödüller&Tanınırlık

• 2013 – TOP3 Alman Sürdürülebilirlik Ödülü (Deutscher Nachhaltigkeitspreis)
• 2012 – “Fikir Ülkesi” (Land der Ideen) Ödülü
• 2012 – IBA Excellence Plaketi
• 2013 – AIV (Almanya Mimarlık Enstitüsü) Yılın Binası Ödülü
• 2014 – BDA Hamburg Mimarlık Ödülü

Ne Yaptık?

STUDIO AVANTI, Hamburg’daki Woodcube binasını “yeniden mühendislik” yaklaşımıyla daha sürdürülebilir ve kendi kendine yeten bir yapıya dönüştürmeyi hedefledi. Pasif-ev ısıl hedeflerine yaklaşmak/ulaşmak, yerinde (on-site) yenilenebilir elektrik üretmek, kullanılmayan çatı ve balkonları enerji-gıda üreten yaşanabilir mekânlara çevirmek ve Living Building Challenge’ın özellikle “Place” ve “Energy” petallerindeki gerekleri karşılamak. Tüm çözüm, mevcut yapıya mümkün olduğunca “müdahalesiz” (intrusive olmayan) ekler üzerinden kurgulandı.

Isı talebi pasif-ev seviyesine indirildi

Woodcube, mevcut yıllık ısıtma talebi 18 kWh/m²·yıl iken bu değeri 15 kWh/m²·yıl olarak hedefleyerek bina pasif bina seviyesine getirildi. Dış cephe ısı yalıtımını sök-tak gerektiren ve kullanıcıyı rahatsız eden müdahaleler yerine, balkonlara sera (greenhouse) ekleyerek tampon bölge/sera etkisi yaratmak ve gölgeleme optimizasyonu ile ısı kazançlarını yönetmek amaçlandı. Böylece ısı kayıplarını artırmadan kış kazançlarını artırmak ve yaz aşırı ısınmayı kontrol etme hedeflendi.

Yerinde yenilenebilir elektrik üretimi ve elektrik özerkliği

Çatıda PV santrali için yönelim (güneye), 36° eğim ve 1.71 m dizi aralığı gibi parametreler optimize edilerek yıllık ışınım/üretim maksimize edildi. Çatı PV’lerinden ~13 762.5 kWh/yıl üretim öngörüldü.

Balkon seralarında PV cam (yakl. 30 Wp/m², %70 geçirgenlik, ~%3.3 verim) kullanılarak seranın kendi gereksinimleri (aydınlatma, motorlar vb.) karşılandı; mikroinvertör ve döşeme altına gizlenen bataryalarla akşam kullanımına olanak sağlandı. Seranın yıllık tüketimi ~105.8 kWh iken cepheye göre yıllık PV-cam üretimi ~845 kWh (doğu), 797 kWh (güney), 802 kWh (batı) seviyesinde; yani sera net pozitif enerjiye çekildi.

Mayıs-Kasım arasında sisteme 10.11 kWh/m²·yıl fazla elektrik verilirken Aralık-Nisan’da 3.78 kWh/m²·yıl ilave ihtiyaç oluştu; net etki, bölge ısıtma/elektriğe bağımlılığı 6.33 kWh/m²·yıl azaltmak hedeflendi. Ayrıca her daire için bir EV şarjı senaryosu (tüketim verileriyle) çalışmanın kapsamına dahil edildi.

Kullanılmayan alanları etkinleştirmek (çatı & balkonlar)

Bakım dışında kullanılmayan çatı yeşil çatıya dönüştürülerek sebze bahçesi ve PV panellerle birlikte yaşanabilir bir açık alan yaratıldı; bu sayede iç yüzey sıcaklıkları düşürüldü, soğutma ihtiyacı azaltılıp, PV verimi artırıldı.

Living Building Challenge (LBC) hedefleriyle hizalanmak

Mevcut bina sadece bazı “imperative”leri karşılarken, önerilen çözümlerle “Place” (kentsel tarım, erişilebilirlik, topluluk) ve “Energy” petallerinde sertifikasyon kriterlerine yaklaşmak amaçlandı. Çatı tarımı (gıda depolama ve yakın pazar erişimi), EV altyapısı ve hatta drone teslimat gibi kullanım senaryoları bu kapsamda ele alındı.

Konfor ve IAQ için doğal havalandırma

Katlanır pencereler + iki adet ışıklık ile hava akışı iki yönde sağlanarak yaz koşullarında ~24–25 °C düzeyine indirildi. Açıklıkları 26 °C ve %50 bağıl nem eşiklerine bağlı sensör-aktüatör sistemi yönetti; böylece mekanik havalandırmaya gerek kalmadı.

Taşıyıcı ve eleman tasdikleri

Balkonlara eklenen sera yükleri için alüminyum karkas ve ahşap döşeme SLS/ULS kontrolleri yapılıyor; döşeme sehim limiti L/360 şartını rahatlıkla sağladı; güçlendirme gerekmeden uygulanabilirlik doğrulandı. Camların (pencereler/ışıklıklar/PV cam) gerilme-sehim kontrolleri ilgili sınırların altında tasarlandı.

Güneş kontrolü ve görsel-termal denge

Dış gölgelemenin PV-cam üretimini kesmemesi için çift cam içinde entegre jaluzili (20 mm boşluklu) bir sistem seçildi; lamel rengi RAL 9003 ile yansıma maksimize edilerek PV-cama geri yansıtılan ışınım artırıldı. Böylece yaz kazançları sınırlanırken elektrik üretimi de desteklendi.

Milano’nun kültürel dokusuna entegre olacak şekilde projelendirdiğimiz La Cultura È Dentro çok fonksiyonlu kültür merkezi, mimari tasarım ve yapısal mühendislik disiplinlerinin bütüncül bir yaklaşımla buluşturulduğu bir yapıdır.

Proje kapsamında; kütlesel kompozisyon, mekânsal organizasyon ve taşıyıcı sistem optimizasyonu ilkeleri doğrultusunda geliştirilen tasarım, farklı ölçeklerdeki kültürel etkinliklere ev sahipliği yapabilecek esnek plan kurgusuna sahiptir.

Yapının strüktürel tasarımında, rijitlik ve stabilite kriterleri gözetilerek, geniş açıklıklı mekânlarda çelik ve betonarme sistemlerin hibrit kullanımı tercih edilmiştir.

Cephe tasarımında, doğal ışığın iç mekânlara maksimum düzeyde taşınmasını sağlayan permeabl yüzeyler ve sürdürülebilir malzeme seçimleri ön plana çıkmaktadır.

Akustik performans, enerji verimliliği ve kullanıcı konforu odaklı olarak, mühendislik altyapıları çağdaş normlara uygun şekilde projelendirilmiştir.

Sergi salonları, atölye alanları, performans sahneleri ve sosyal etkileşim mekânlarını bir araya getiren bu yapı, Milano’nun kültürel yaşamına yalnızca bir mekân değil, aynı zamanda kamusal bir odak noktası kazandırmayı amaçlamaktadır.

Napoli Ofis Yapısı – Kurumsal ve Teknik Bakış

STUDIO AVANTI, Napoli’nin merkezinde konumlanan beş katlı modern ofis yapısının tasarımını tamamlamıştır. Proje, en güncel Eurocode ve NTC2018 standartlarına uygun olarak geliştirilmiş, mühendislik ve mimari çözümlerin bütünleştiği bir çalışma olmuştur.

Teknik Özellikler

• Taşıyıcı Sistem: Çelik çerçeve, betonarme çekirdekler ve kompozit döşemeler ile yüksek dayanıklılık ve süneklik.
• Yük Analizleri: Kalıcı ve değişken yükler, rüzgâr, kar ve deprem etkileri dikkate alınarak SAP2000 ile ayrıntılı yapısal analizler.
• Limit Durum Tasarımı: Nihai Limit Durumu (ULS) ve Hizmet Limit Durumu (SLS) senaryoları ile güvenlik ve konfor kriterlerinin sağlanması.
• Temel Çözümleri: Zemin profiline uygun olarak şerit ve radye temel tasarımları, geoteknik doğrulamalar ile desteklenmiştir.

Mimari Yaklaşım

• Cephe Tasarımı: Cam giydirme cepheler ve havalandırmalı opak cephelerin birlikte kullanımı.
• Enerji Verimliliği: Hareketli ve sabit gölgelendirme sistemleri ile iklim koşullarına uyum.
• Fonksiyonel Planlama: Zemin katta resepsiyon ve teknik alanlar, üst katlarda ofisler, en üst katta sosyal alanlar ve teras.

Stratejik Katkı

Bu proje, yalnızca modern bir iş alanı değil; aynı zamanda sürdürülebilir, güvenli ve yüksek standartlarda bir yapı olarak Napoli’nin kentsel gelişimine katkı sağlamaktadır. Firmamızın uzmanlığı, mühendislik disiplinleri arasındaki entegrasyon ve yenilikçi çözümler sayesinde, yapı uzun ömürlü, kullanıcı dostu ve uluslararası standartlara uygun bir şekilde hayata geçirilmiştir.

STUDIO AVANTI, Milano’da bulunan tarihi bir okul binasının enerji performansını artırmaya yönelik kapsamlı bir analiz gerçekleştirmiştir. 1959’da inşa edilen bu eğitim kompleksi, sınıflar, yemekhane, spor salonları, kütüphane ve çok amaçlı salonlarıyla bölgenin önemli bir eğitim merkezidir.

Çalışmanın Amacı

Projenin temel hedefi, öğrenciler ve öğretmenler için iç mekân konforunu artırmak ve aynı zamanda enerji tüketimini azaltarak sürdürülebilir çözümler geliştirmek olmuştur.

Kullanılan Yöntemler

• İklim Analizi: Milano’nun nemli subtropikal iklim koşullarına uygun ısıtma/soğutma stratejileri belirlendi. Bölgenin saatlik ve aylık dış hava sıcaklıklarına göre bina enerji simülasyonunda her saat ve her ay için gerçekçi iklim koşullarına bağlı ısı transferi, havalandırma, ısıtma/soğutma yükleri hesaplandı. Bölge sıcaklık dağılımı ve istatistiksel analizlerine göre iklim dosyasının karakteristiği anlaşıldı. Simülasyon koşullarının gerçekçiliği değerlendirildi. Isıtma, soğutma ve nötr saatlere göre binanın iç konfor sıcaklığı ile dış hava sıcaklığının karşılaştırılması üzerinden hesaplanarak pencere boyutları ve HVAC sistem kapasitesi gibi tasarımda alınacak kararlar planlandı. Bina enerji yüklerini nicel olarak tahmin ederek binanın ısıtma ve soğutma yükleri belirlendi. Bina cephesinin güneşten ne kadar enerji alacağı hesaplandı. Güneşten gelen kazançlar bina soğutma yükünü artırıp, ısıtma yükünü azaltır. Gün ışığı analizlerinde aydınlatma ihtiyacını etkiler. Bölgenin rüzgar hızı ve yönü analiz edilerek, açıklıklardan geçen hava miktarları dengelendi ve bina kabuğundan hava giriş çıkışını azaltacak önlemler alındı.     
• Enerji Simülasyonları: IESVE/MACROFLO tabanlı yazılım simülasyonları ile binanın mevcut durum modeli çıkarıldı.
• Isıl Köprü ve Zemin Etkisi: LBNL THERM ve ilgili standartlar doğrultusunda detaylı analizler yapıldı.
• Parametrik Tasarım Stratejileri:
• Yalıtım kalınlığı optimizasyonu,
• Cam ve pencere sistemlerinde performans iyileştirmeleri,
• Gölgelendirme elemanları ve gün ışığı kullanımı,
• Doğal havalandırma ve iç hava kalitesi çözümleri.

Sonuçlar ve Katkılar

Farklı kalınlıklarda yalıtım malzemeleri (6–18 cm) test edilmiş; 8 cm kalınlık çoğu durumda “yeterli” olarak kabul edilmiş çünkü daha fazla kalınlıkla yıllık değişim azaldı. İzolasyon kalınlığı arttıkça bazı sınıflarda soğutma saatlerinin arttığı gözlendi ve muhtemel nedenler analiz edildi. Bu sebeple iç kazanımlar fazla olduğunda izolasyon gece soğumasını/ısı atımını azaltıp gündüz aşırı ısınmayı kolaylaştırır; ayrıca izolasyon tek başına güneş ve iç kazanç yönetimini çözmez. Bu yüzden izolasyonu gölgeleme ve havalandırma stratejileriyle birlikte uygulamak gerekti.

Daha yüksek kütle bir miktar enerji tasarrufu sağlarken, özellikle ısıtma tarafında fayda görülmüş fakat mevcut bina için kütle artırımı pratik olmayacağından gece havalandırması ile kütleden faydalanma stratejisi uygulandı.

LBNL Window ile konfigürasyon analizi yapılıp maliyet ve performans dengesi sebebiyle argon dolu üç cam tercih edildi. Pencere-duvar oranı ve pencere boyutlandırma üzerinde duyarlılık analizi yapılmış; pencere küçültme bazen güneş kazancının azalması sebebiyle beklenmeyen şekilde ısıtma ihtiyacını artırmıştır. Bu vurgular, pencere kararının yön ve kontrol ile ele alınması gerektiğini göstermiştir.

Hareketli louvre kontrol stratejileri denenmiş: iki kontrol (sadece güneş ışınımının 300 W/m² ve iç sıcaklığın 22 °C’den yüksek olduğu kontrol durumu tercih edilmiştir çünkü salt gölgeleme ısıtma döneminde istenmeyen etki oluşturmuştur. Yani kışın güneşli ama iç ortam soğukken panjur kapanmayacak, böylece pasif güneş kazancı korunacaktır. Bu sonuç gölgelemenin sezonsal ve koşula bağlı olarak kontrol edilmesi gerektiğini doğrulamıştır.

Mekanik sistem + ısı geri kazanımı (HRV) kışın ısıtma ihtiyacını dramatik azaltmıştır. Fakat bazı sınıflarda soğutma saatlerinin artmıştır. Bunun sebebi yaz aylarında sistem profilinin kapalı kalmaması veya taze hava girişinin yaz soğutma yükünü artırması olarak açıklandı.

Yapılan analizler, ısıtma ve soğutma yüklerinde önemli azalmalar sağlarken, öğrenciler için daha sağlıklı ve konforlu iç mekân koşulları ortaya koymuştur. Bu çalışma, yalnızca bir okulun enerji verimliliğini artırmakla kalmamış, aynı zamanda tarihî binaların sürdürülebilir dönüşümü konusunda örnek bir uygulama olmuştur.

Firmamız, bu proje ile yenilikçi mühendislik çözümlerini sosyal faydaya dönüştürerek eğitim yapılarının geleceğine katkı sağlamaktadır.

Bu proje, yalnızca enerji verimliliği sağlayan teknik bir başarı değil; aynı zamanda tarihi bir yapının sürdürülebilir dönüşümüne dair örnek bir uygulama olmuştur. Firmamız, bu tür projelerle kentsel dokuyu güçlendirirken, yatırımcılar ve iş ortakları için prestij ve katma değer yaratan çözümler geliştirmeye devam etmektedir.