sürdürülebilir kalkınma - enerji · Ülkemizdeki “enerji 6yoğunluğu” 380tep/10 us$...

Sürdürülebilir Kalkınma – Enerji

Yapı Merkezi Kurumumuz

A R - G E B ö l ü m ü

01 . ŞUBAT . 2006

Yapıda Bilim ve Teknoloji

AR-GE Bölümü

En

erj

i ve

Ha

mm

ad

de

Tü

ke

tim

i

(kg

/bir

ey)

GSMH (US$/birey)

Birincil Enerji

■ Çelik

Alüminyum

GeliĢmekte

olan ülkeler

•Gerek enerji gerekse sanayinin temel girdisi olan çelik, alüminyumun beher nüfus baĢına tüketimi

ülkelerin milli gelirleriyle yakından ilintilidir.

•21.yy.da geliĢmekte olan ülkelerin milli gelirlerini arttırma çabaları devam edecektir. Bu nedenle bu

metallerin tüketimlerinin de devam etmesi demektir. Bu olgu ise sürdürülebilirlik kalkınması

bakımından geri kazanımlı malzemelerin önemini bir kez daha iĢaret etmektedir.

•Türkiye gibi geliĢmekte olan ülkeler için bu malzemelerin kullanımı kaçınılmazdır. Bu nedenle

sürdürülebilirlik kalkınma anlayıĢı içerisinde bu maddelerin geri kazanımları çok önemli olmaktadır.

GSMH ve ENERJĠ TÜKETĠMĠ


PETROL TÜKETĠM VE ARZININ ÇOK KISA DEĞERLENDĠRĠLMESĠ

1990-2000 dönemi itibarıyla ABD‟de %11 bir artıĢ sözkonusudur. GeliĢen ülkeler

bazında Çin‟de %109, Hindistan‟da %75 ve Güney Kore‟de ise %120 gibi olağanüstü

artıĢlar gözlenmiĢtir. Buna karĢın Rusya‟da %50, UK‟de %6 gibi azalmalar

gözeçarpmaktadır. Rusya‟da ki azalma büyük çapta üretiminin dıĢsatıma

yönlendirilmesiyle iliĢkilidir.

1999-2020‟ye yönelik projeksiyonlarda yıllık artıĢ global ölçekte %2.2 iken geliĢmiĢ

ülkelerde –Kuzey- %1.3 ve geliĢmekte olan -Güney- ülkelerde %3.3 olmaktadır.

Dünyanın petrol rezervlerine iliĢkin 100‟e yakın değerlendirme vardır. USGS‟e göre 3

Trilyon Varildir. ġimdiye kadar tüketilen 1 Trilyon varil olup, 2 Trilyon varilin ise sadece

%50‟si “ispatlanmıĢ rezerv” sınıfındadır.

Bunun sonucu olarak artan petrol talebinin ucuz, kolay rezervlerden karĢılanma olanağı

giderek azalmaktadır. Arzın tüketimi karĢılamama durumundan ötürü önümüzdeki yakın

dönemde fiyatların artma eğilimi içinde olacağı ifade edilebilir. Bu durum , enerjileri dıĢa

bağımlı geliĢmekte olan ülkelerde ciddi sıkıntı yaratabilir.

Önümüzdeki dönemlerde Ortadoğu siyasi sorunsalı ve terör eylemlerine ek olarak

“çevre baskıları”da petrol üretimi/tüketimini denetleyen faktörler olacaktır.

Kaynak: Adams 2002, ve Karbuz 2004

AR-GE Bölümü

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

29

17

1

4

12

7

319

25

9

5

21

28

63113

18

26 8

20

30

15

2

2

TÜRKĠYE

AVRUPA BĠRLĠĞĠ

0RTALAMASI

14

1022

11

23

24

16

ABD

KANADA

LÜKSEMBURG

AVUSTURALYA

O ECD

0RTALAMASI

YUNANĠSTAN

IEA

0RTALAMASI

CO2(ORT.)= 9.75 (ton/fet)

T(O

RT

.) =

4.4

6 (

tpe/f

et)

[CO2] = 3.325[T]0.711

r = 0.826

32

[T], Birincil Enerji Tüketimi (tpe/fert)

1 AVUSTURALYA

2 AVUSTURYA

3 BELÇĠKA

4 KANADA

5 ÇEKOSLAVAKYA

6 DANĠMARKA

7 FĠNLANDĠYA

8 ĠRLANDA

9 ĠNGĠLTERE

10 YUNANĠSTAN

11 GÜNEY KORE

12 ĠRLANDA

13 POLONYA

14 ĠTALYA

15 ĠZLANDA

16 JAPONYA

17 LÜKSEMBURG

18 MEKSĠKA

19 ALMANYA

21 ĠSVEÇ

22 ĠSVĠÇRE

23 MACARĠSTAN

24 ĠSPANYA

26 FRANSA

2 7 TÜRKĠYE

28 ĠNGĠLTERE

29 ABD

30 AVRUPA BĠRLĠĞĠ

31 IEA ORTALAMASI

32 OECD ÜLKELERĠ

[CO

2],

(to

n/f

ert)

27

DEĞERLENDĠRME NOTU: FERT BAġINA TOPLAM BĠRĠNCĠL

ENERJĠ MĠKTARI ĠLE FERT BAġINA

CO2 EMĠSYONU ARASINDA ANLAMLI

KABÛL EDĠLEBĠLECEK BĠR ĠLĠġKĠ

SÖZKONUSUDUR. ARTAN ENERJĠ

KULLANIMIYLA CO2 EMĠSYONU

ARTMAKTADIR.

ÜLKEMĠZ, ANALĠZE KONU OLAN

ÜLKELER ARASINDA GEREK

TOPLAM BĠRĠNCĠL ENERJĠ MĠKTARI

GEREKSE CO2 BÜYÜKLÜKLERĠ

ĠTĠBARIYLA ORTALAMA

DEĞERLERĠN ÇOK ALTINDA

KALMAKTADIR. ÇEVRE KAYGILARI

AÇISINDAN DĠLE GETĠRĠLEN

HUSUSUN BURADA GERÇERLĠ

OLMADIĞI AÇIKÇA

GÖRÜLMEKTEDĠR.


Kaynak:Yapı Merkezi / AR-GE

AR-GE Bölümü

ENERJĠ TÜKETĠMĠ VE CO2 EMĠSYONU

Yapıda Bilim ve Teknoloji GeliĢmesi

hızlandırılmıĢ

ülkeler

GeliĢmiĢ

ülkeler GeliĢmekte olan ülkeler

ÜLKELER

Av= Avusturya Au= Avustralya Be=Belçika Ca= Kanada Ch= Ġsviçre Cz= Çek Cumhuriyeti De= Almanya Dk= Danimarka Es= Ġspanya Fi= Finlandiya Fr= Fransa Gr= Yunanistan Ie= Ġrlanda Jp= Japonya Kr= Kore Le= Letonya Mx= Meksika Ne= Hollanda Nr= Norveç Nz= Yeni Zelanda Pl= Poonya Pr= Portekiz Ru= Rusya Se= Ġsveç Sl= Slovenya Tr= Türkiye Uk=BirleĢik Krallık Us =A.B.D

5000 10000 15000 20000 25000 30000

Kişi başına GSYİH ($/kişi) -sagp-

0

5

10

15

20

25

Kiş

i b

aşın

a C

O

em

isy

on

ları

(to

n/k

işi)

2

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

Tic

ari

en

erj

i k

ull

anım

ı (k

gp

e/k

işi)

De

At

Be

Uk

Cz

Dk

Fi

Fr

Ne

Ie

EsSe Ch

It NrPl

PrSl

Tr

GrJp

Us

Nz

Mx

Kr

Au Ca

De

At

Be

UkCz Dk

Fi

Fr

Ne

Ie

Es

Se

Ch

It

Nr

Pl

Pr

Ru

Sl

Tr

Gr

Jp

Us

II

Nz

Mx

Kr

Au

Ca

Y=3.057x10-10 X3-4.98x10-6X2+0.039X+2559 n= 29 , r= 0.787

Y=4.795x10-12 X3-2.35x10-7X2+0.00374X-11.196 n= 27 , r= 0.794

KiĢi BaĢına GSYĠH‟nın KiĢi BaĢına CO2 Emisyonları ve

Ticari Enerji Kullanımı ile DeğiĢimleri

Değerlendirme notu :

• GeliĢme atağına kalkacak

(AB’ye üye olacak) ülkelerin CO2

emisyonları kiĢi baĢına GSYĠH ile

yavaĢ bir artım sürecindedir. AB

yakın zamanda üye olmuĢ ülkeler

(Yunanistan, Portekiz vb) ise

GSYĠH artıĢına rağmen henüz

CO2 emisyonunda ciddi artıĢ

yaratacak bir sanayi hamlesine

girmemiĢlerdir. GeliĢmiĢ ülkelerde

ise CO2 emisyonu - kiĢi baĢına

GSYĠH iliĢkisinin üstel bir

fonksiyonla arttığı açıkça

görülmektedir.

Ticari enerji kullanımı ise GSYĠH

ile çok yakından ilintilidir. Özellikle

19000-30000 $/kiĢi aralı-ğında

kiĢi baĢına ticari enerji

kullanımındaki artıĢ dikkat

çekicidir.

AR-GE Bölümü


DOĞAL FELAKETLERĠN SAYISINDAKĠ ARTIġLAR

1950‟li yıllarda 20 büyük doğal felaket gözlenmiĢken 1970 ve

1990‟larda sırasıyla 47 ve 86 büyük boyutlu felaket yaĢanmıĢtır.

1985-1999 dönemine daha ayrıntılı olarak bakıldığında,

yaĢanan felaketlerde 560776 kiĢi hayatını yitirmiĢtir. Bunların

dağılımı Ģöyledir: %49 sel, %30 deprem-volkan, %15 fırtınalar,

%6 diğer

1985-1999 döneminde bu felaketlerin yolaçtığı maddi kayıpların

toplamı 918.7miyar dolardır (Kabaca ülkemizin 3 yıllık milli

geliri). Coğrafi bazda dağılımları Ģöyledir; %45 Asya, %33 Kuzey

Amerika, %12 Avrupa, %2 Orta Amerika, %2 Güney Amerika

Ülkemizdeki 17 Ağustos 1999 Doğu Marmara Depreminin

neden olduğu kayıp %8-12 GSMH olarak tahmin edilmektedir.

Kaynak: 2001 Worldwatch Enstitüsü Raporu; Tema yayını No:35, 2001

AR-GE Bölümü


AB Enerji Ġthalat Bağımlılık Oranları (%)

Kaynak:EC, European Energy and Transport . Alıntılayan: Tonus 2005

Rusya‟nın 2000-2020 Yılları Arasında AB‟ye Enerji Ġhracatı

+ gösterim rapor edilen projeksiyondan daha büyük değere karĢı gelir.

Kaynak:Russian Energy Strategy to 2020. Alıntılayan: Tonus 2005

Değerlendirme Notu

•Avrupa Birliği çok büyük ölçüde

enerjisi dıĢa bağımlıdır. Bu husus

Türkiyemizin “Enerji Koridoru”

konumunda olması nedeni ile

Avrupa Birliği açısından önem arz

etmektedir.

Türkiye elindeki bu kozu akılcı

politikalarla kullanarak önemli

yararlar sağlayabilir.

AR-GE Bölümü

ENERJĠ BAĞIMLILIĞI

2000 2010 2020 2030

Katı

Yakıtlar30,1 37,4 50,8 65,7

Sıvı

Yakıtlar76,5 81,4 86,1 88,5

Doğal

Gaz49,5 61,4 75,3 81,4

Toplam 47,1 53,3 62,1 67,5

Enerji Türü 2000 2005 2010 2015 2020

Toplam (milyon tpe) 506 530+ 530+ 550+ 565+

Petrol -ham ve iĢlenmiĢ petrol- (milyon ton) 173 160+ 155+ 155+ 150+

Doğal Gaz (milyar m3) 205 245+ 245+ 260+ 270+

Kömür (milyon ton) 17 14-18 15-20 15-21 18-20

Elektrik (milyar kWh) 15 22-25 30-35 35-55 40-75



Hem AB‟de, hem OECD‟de, hem de Dünya genelinde enerji yoğunluğunun 1980‟den 1999‟a kadar

geçen süreçte sürekli bir biçimde azalmaktadır. Özellikle AB‟de “enerji yoğunluğu”‟nun OECD‟ye

kıyasla daha düĢük olduğu dikkat çekicidir.

Ülkemizdeki “enerji yoğunluğu” 380TEP/106 US$ mertebesindedir. Açıktırki, birim milyon US$ katma

değer üretiminde kullanılan enerji miktarı dünya ortalama değerinin (285TEP) üzerindedir. Bu bulgu,

ülkemizde enerji kazanımı konusunda çok Ģeylerin yapılma gerekliliğini iĢaret etmektedir.

Kaynak: Kavak, 2005 – DPT:2689

*TEP: 1 ton petrol eĢdeğeri enerji miktarı

AR-GE Bölümü

1980 1985 1990 1995 1999

OECD

-ortalaması- 254 227 208 206 198

AB

-ortalaması- 191 180 165 160 153

Dünya

-ortalaması- 332 315 298 285 270

OECD ve AB'de ENERJĠ YOĞUNLUK DEĞERLERĠNDE GELĠġMELER

-1995 fiyatları ile 106 US$ baĢına TEP*-


Ülkemizde Enerji Tüketiminin Kimi Sektörlerdeki Görünümleri

•Batı Avrupa ülkelerinde %7-8 civarında olan enerji dağıtım kayıpları ülkemizde

2001 yılı itibarıyla %20.2 olarak gerçekleĢmiĢtir.

•Binalarda 200-250 kwh/m2 olan ısı kaybı, benzer iklim koĢullarındaki ülkelerde

örneğin Almanya‟da 75-100 kwh/m2‟dir. (Alan ısıtma:%68.6, Su ısıtma:%15.1,

Yemek pişirme:%15.3, Diğer:%11.1, 15 AB ülkesi ortalaması)

• Entegre Demir-Çelik üretimimizde enerji yoğunluğu 26-28GJ/ton-ham çelik

iken, bu büyüklük Japonya‟da 18 GJ/ton-ham çelik düzeyindedir.

•Önemli ihraç kalemlerinden biri olan seramik üretimimizde toplam enerji

tüketimi 8.5GJ/ton seviyesinde iken, Avrupa ülkelerinde ise 6.5-7GJ/ton

dolayındadır.

•Gerek yolcu 567 Kcal/KiĢi-km gerekse yük taĢımacılığı 921 Kcal/ton-km çok

yanlıĢ politikalar sonucunda “Karayolu TaĢımacılığı” yapılmaktadır (Demiryolu

taĢımacılığında bu değerler 48Kcal/KiĢi-km ve 61Kcal/ton-km olmaktadır).

Kaynak: Keskin 2000‟den alıntılayan Kavak 2005

AR-GE Bölümü


AR-GE Bölümü

Bazı Avrupa ġehirlerinde „Metro Hattı Uzunluğu‟nun „Milli Gelir‟ ve

„ġehir Nüfusu‟ DeğiĢkenleriyle olan iliĢkisi

Metro Hattı Uzunluğu-

Milli Gelir Değişimi

1

10

100

1000

10000

1000 10000 100000

Milli Gelir, [g], ($/fert)

Metr

o H

att

ı U

zu

nlu

ğu

, [L

], (

km

)

Metro Hattı Uzunluğu-Kent Nüfusu Değişimi

1

10

100

1000

10000

0 2 4 6 8 10 12

Kent Nüfusu, [N], (106fert)

Metr

o H

att

ı U

zu

nlu

ğu

, [L

], (

km

)

LYON

PARİS

STOCHOLM

MİLANO

ROMA

LONDRA

NEW-CASTLE

BERLİN

MÜNİH

VİYANA

BRÜKSEL

PRAG

HELSİNKİ

MADRİD

BARSELONA

BÜKREŞ

MOSKOVA

ATİNAPower (LOG) Ortalama Metro

Hat uzunluğu

L=75km

Log[L]=1,25.e0,0815[N]

r=0,883, n=19

Kaynak:Yapı Merkezi / AR-GE, 1994

Ġstanbul, Nüfus~10milyon,

250km Hat uzunluğu olmalı


Metro Hattı Uzunluğu-ġehir Nüfusu DeğiĢimi

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 2 4 6 8 10

ġehir Nüfusu, [N], (106fert)

Metr

o H

att

ı U

zu

nlu

ğu

, [L

], (

km

)

ATALANTA

BOSTON

CHICAGO

NEWYORK

PHILADELPHIA

WASHINGTON

FUKUOKA

KOBE

OSAKA

SAPPORO

SENDAI

TOKYO

YOKOHAMA

TORONTO

VANCOUER

LOG

Expon. (LOG)

Bazı ABD- Japonya- Kanada ġehirlerinde „Metro Hattı

Uzunluğu‟nun „ġehir Nüfusu‟ Ġle ilintisi

L=34[N]1.13

r=0,938, n=15


AR-GE Bölümü


AR-GE Bölümü

ABD-JAPONYA-KANADA Ülkelerinin Bazı ġehirlerinde

„ġehir Nüfusu‟na bağlı olarak “TaĢınan Yolcu Sayısı” ve

“Araç-km” Büyüklüklerinin DeğiĢimi


ġehir Nüfusu - Araç (km)

DeğiĢimi

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 20 40 60 80 100

Araç, km [a], (106 km)

ġe

hir

Nü

fus

u, [N

], (

10

6 f

ert

)

ġehir Nüfusu - TaĢınan Yolcu Sayısı DeğiĢimi

0

2

4

6

8

10

1 10 100 1000 10000

TaĢınan Yolcu Sayısı, [n], (106 yolcu)

ġe

hir

Nü

fus

u, [N

], (

10

6 f

ert

)

ATALANTA

BOSTON

CHICAGO

SANFRANSISCO

CLEVELAND

WASHINGTON

KOBE

SAPPORO

SENDAI

NAGOYA

YOKOHAMA

TORONTO

VANCOUER

NEWYORK

TOKYO

Series1Power (Series1)

Log[n]=1.35[N]0.40

r=0,821, n=15

a=12[N]1.47

r=0,922, n=14

Kaynak: İstabul 1. Kentiçi Ulaşım Şurası, 2002, Alıntılayan Yapı Merkezi Aykar E., 2006

İstanbul’un Kentiçi Ulaşımında Araçlı Yolculukların Türel Dağılımı

Özel % 60 Kamu % 40

UlaĢım Türü ve

%'siTaĢıma Türü Araç sayısı

Günlük

Yolculuk

Sayısı

Toplam

içindeki

payıĠETT 2,587 1,500,000 % 14.9

Özel Halk Otobüsü 1,229 800,000 % 7.9

Otomobil 1,628,367 3,100,000 % 30.7

Minibüs 5,860 2,000,000 % 19.8

DolmuĢ 590 70,000 % 0.7

Taksi 17,416 750,000 % 7.4

Servis 32,000 1,050,000 % 10.4

ARA TOPLAM 1,688,049 9,270,000 % 91.8

Banliyö 101 124,104 % 1.2

Metro 32 130,000 % 1.3

Hızlı Tramvay 60 158,000 % 1.6

ÇağdaĢ Tramvay 45 144,000 % 1.4

Nostaljik Tramvay 3 5,000 % 0.0

ĠETT Tünel 2 13,000 % 0.1

ARA TOPLAM 243 574,104 % 5.7

ġehir Hatları 59 160,000 % 1.6

ĠDO 25 19,000 % 0.2

Deniz Motorları 391 72,000 % 0.7

ARA TOPLAM 475 251,000 % 2.5

TOPLAM 1,688,767 10,095,104 100

DENĠZYOLU

% 2.5

RAYLI SĠSTEM

% 5.5

KARAYOLU

% 92


AR-GE Bölümü

Şehirlere Göre RAYLI SİSTEM Göstergeleri

Londra Paris New York Tokyo Moskova Roma Stokholm Ġstanbul

Nüfus (Milyon kiĢi) 7 11 19 32 9 3 2 10

Alan (x1,000 Ha) 158 1,200 2,276 1,355 109 129 649 551

ġehir yoğunluğu (kiĢi/Ha) 60 48 18 88 146 56 29 18

ġehirsel GSYĠH / kiĢi ($) 22,360 41,300 34,400 45,400 5,100 25,500 33,400 10,000

Metro ilk iĢletme tarihi (Jane's Urban Transport

Systems, 1998)1863 1900 1904 1960 1935 1955 N/A 1989 (1875)

Araç sayısı toplamı (adet / Milyon kiĢi) 577 312 324 111 573 222 516 20

tramvay N/A N/A N/A N/A 104.07 62.54 N/A 5.50

hafif raylı sistem 19.98 1.55 1.02 11.04 N/A 17.33 9.85 10.50

metro 556.73 310.78 322.82 100.21 469.19 142.42 505.87 3.50

7 büyük Ģehir "metro" ortalaması (adet/Milyon kiĢi)

Hat uzunluğu toplamı (km / Milyon kiĢi) 54 101 23 12 30 20 134 4

tramvay N/A N/A N/A N/A 0.00 0.75 N/A 1.20

hafif raylı sistem 4.00 82.00 0.32 3.77 N/A 6.78 6.37 1.80

metro 49.95 19.03 23.04 8.72 30.47 12.06 127.48 0.80

7 büyük Ģehir "metro" ortalaması (km/Milyon kiĢi)

UITP Millennium Cities Database, 2001

Londra Paris New York Tokyo Moskova Roma Stokholm Ġstanbul

RAYLI SĠSTEM Araç sayısı (adet) 5,236 3,438 5,999 3,182 5,171 523 884 195

tramvay - - - 45 934 146 17 55

hafif raylı sistem 324 39 - 2,419 - - - 105

metro 4,912 3,399 5,999 718 4,237 377 867 35

RAYLI SĠSTEM Hat uzuluğu (km)

tramvay - - - 12 386 60 6 12

hafif raylı sistem / tünel - 20 - 172 / 145 - - - 18

metro / tünel 392 / 171 202 371 / 223 77.2 / 69.6 262 33.5 / 27.5 110 / 64 8

Jane's Urban Transport Systems, 1998

38.68

344.00


Kaynak: Yapı Merkezi Aykar, E., 2006 AR-GE Bölümü


Sanırım biraz kalabalık !

Neşelenin, Gülümseyin. Dünyanın en güzel metrosundasınız !

Kaynak: Public Transport International, 1994

ULAġTIRMA ĠLE ĠLGĠLĠ

KARTONLAR:

İnsanoğlunu mutlu etmek

çok zor !

AR-GE Bölümü


Kaynak: Public Transport International, 1994

ULAġTIRMA ĠLE ĠLGĠLĠ KARTONLAR - II

Sanırım, benzini biraz fazla verdiler !

Hey, bakın Hava Otobüsü !

Bireyin toplu

taşımadaki ütopyası

AR-GE Bölümü

• Sürekli ve Dengeli Kalkınma,

Teknik ilerleme, kurumsal yapılarda, yatırımlarda ve doğal

kaynakların kullanımında bugünkü ve gelecekteki

gereksinmelerin uzlaĢtırıldığı bir süreç

• Çevre değerlerinin ve doğal kaynakların; akılcı

yöntemlerle, savurganlığa yol açmayacak biçimde,

bugünkü ve gelecek kuĢakların hak ve yararları da göz

önünde bulundurularak kullanılması ilkesine bağlı

kalarak ekonomik kalkınmanın sağlanmasını amaçlayan

ÇEVRECĠ DÜNYA GÖRÜġÜ

SÜRDÜRÜLEBĠLĠR KALKINMA KAVRAMI


AR-GE Bölümü

SÜRDÜRÜLEBĠLĠR KALKINMANIN HEDEFLERĠ

Sosyal Dayanışma Ekonomik Yapabilirlik Ekolojik Sorumluluk

SÜRDÜRÜLEBĠLĠR KALKINMANIN ANA PRENSĠBĠ:

İnsanlığın ekonomik ve diğer işlevlerini doğanın kaynaklarına ve

dayanma gücüne uydurmaktır.

SÜRDÜRÜLEBĠLĠR KALKINMANIN ESASI:

Tüm ürünlerin üretim yöntemleri, hiç atık malzeme üretilmeyecek şekilde

kapalı ve geri dönüştürülebilir olmalıdır.


AR-GE Bölümü


MAKRO

ÖLÇEKTE

Sürdürülebilir kalkınma

•Hammadde1

•Aramallar2

•Enerji3

•ĠĢ gücü

•Sermaye

•Teknoloji ĠNġAAT

SEKTÖRÜ GSMH‟nın %5-15

Ekonomik

Çıktılar

•MaaĢlar

•Faiz+Kira

•Yatırımcının geliri

• Dolaylı - dolaysız

Vergiler

•Altapı yatırımlarının

kamusal getirisi

(süresinde ve

bütçesinde bitirilmiş

projelerin getirisi)

Sosyal Çıktılar

•ĠĢgücünün yaratılması

•Yeni-Küçük ve Orta boy

giriĢimci sınıfın yaratılması

•Hizmet içi eğitim etkinlikleri,

•Kullanımcıların mutlulukları

(Proje ömrü boyunca

onarım+bakım masraflarının

az olması, dolaylı olarak

bireyin tasarruf hacminin

artması ve ekonomik katkı)

Çevresel Çıktılar

•Hava emisyonları (çok az) •Atık su deĢarjları

•Katı atıklar (toprak, kaya,

yıkılan bina / tesislerin atıkları vb)

•Konut sektöründe üretilen yapı

stoğunun enerji yoğunluğu

•Arazi yüzey bozulmaları (Tasmanlar,

ġev/heyelanlar, erozyonlar vb),

•Yaratılan her türlü gürültü kirliliği

(kazık çakımı, patlatma, vibrasyon, vs)

ĠNġAAT SEKTÖRÜ – SÜRDÜRÜLEBĠLĠR KALKINMA

ĠLĠġKĠLERĠ

1) KırmataĢ, çakıl, kum, su, vs,

2) Çimento, çelik, metaller

3) Sıvı yakıt, Katı yakıt,

elektrik, gaz yakıt

AR-GE Bölümü


100 200 300 400 500 600 700 800 900 100011001200

Kişi başına çimento tüketimi (kg/kişi)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Kiş

i b

aşın

a i

nş

aa

t s

ek

törü

pa

yı

-GS

YİH

- ($

/kiş

i) -

sa

gp

-

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8Kiş

i b

aşın

a h

azır

be

ton

tü

ke

tim

i (m

/k

işi)

3

De

At

Be

UkCz

Dk

Fi

Fr

Ne

Ie

EsSe

Ch

It

Nr

Pl

Pr

Ru

Sl

Tr

Gr

Jp

Us

De

AtBe

Uk DkFiFr

Ne

Ie

Es

Se

Ch

It

Nr

Pl

Pr

Ru

Sl Tr

Us

II

De

AtBe

Uk DkFiFr

Ne

Ie

Es

Se

Ch

It

Nr

PlRu

Sl Tr

Us

II

Ülkeler Sembol

A.B.D Us Almanya De Avusturya At Belçika Be BirleĢik Krallık Uk Çek Cumh. Cz Finlandiya Fi Fransa Fr Hollanda Ne Ġrlanda Ġe Ġspanya Es Ġsrail II Ġsveç Se Ġsviçre Ch Ġtalya Ġt Japonya Jp Norveç Nr Polonya Pl Portekiz Pr Rusya Ru Slovakya Sl Türkiye Tr Yunanistan Gr

a

b

Y= 0.00198 X - 0.113 n= 20 , r= 0.894

Portekiz regresyon analizi dıĢında bırakılmıĢtır.

Portekiz regresyon analizi

dıĢında bırakılmıĢtır

Y=0.00198X – 0.113

n=20 r = 0.894

KiĢi baĢına çimento

tüketimi ile kiĢi

baĢına inĢaat

sektöründe üretilen

Gayrisafi Yurtiçi

Hasıla -GSYĠH-

(satınalma gücü

paritesi -s.a.g.p-) ve

kiĢi baĢına hazır

beton tüketimi

arasındaki

istatistiksel iliĢkiler

Kaynak: Yapı Merkezi/AR-GE AR-GE Bölümü

Altyapı yatırımlarını

tamamlayan ülkeler


I 177-420 kiĢi /km2

II 8-130 kiĢi /km2

X 0.91 m3/kiĢi S= 0.44 m3/kiĢi

X 73.8 kiĢi/km2

50 100 150 200 250 300 350 400 450

Nüfus yoğunluğu (kişi/km )

0

200

400

600

800

1000

1200

10

00

m

yü

zö

lçü

mü

başın

a i

nş

aa

t s

ek

törü

pa

yı

-GS

YİH

- ($

) s

ag

p

20.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

Kiş

i b

aşın

a h

azır

be

ton

tü

ke

tim

i (m

/k

işi)

32

De

AtBe

UkDkFi

FrNe

Ie

Es

Se

Ch

It

Nr

Pl

Pr

Ru

SlTr

Us

II

De

At

Be

Uk

Cz

Dk

Fi

Fr

Ne

Ie Es

Se

Ch

It

Nr

Pl

Pr

Ru

Sl

Tr

Gr

Jp

Us

Ülkeler Sembol

A.B.D Us Almanya De Avusturya At Belçika Be BirleĢik Krallık Uk Çek Cumh. Cz Finlandiya Fi Fransa Fr Ġrlanda Ġe Ġspanya Es Ġsrail II Ġsveç Se Ġsviçre Ch Ġtalya Ġt Hollanda Ne Japonya Jp Polonya Pl Portekiz Pr Rusya Ru Slovakya Sl Türkiye Tr Yunanistan Gr

I

II

X 0.75 m3/kiĢi S= 0.49 m3/kiĢi

X 269.7 kiĢi/km2

I

II

ĠnĢaat Sektörü ve Hazır Beton Tüketiminin

Ülkeler Bazında Değerlendirilmesi

Nüfus yoğunluğu ile 1000 m2

baĢına inĢaat sektöründe

üretilen Gayrisafi Yurtiçi Hasıla

(GSYĠH) ($- satınalma gücü

paritesi -s.a.g.p-) ve kiĢi baĢına

hazır beton tüketimi arasındaki

istatistiksel iliĢkiler

(X=Ġncelenen büyüklüğün

ortalaması, S=Standart

sapması)

[Not : Japonya verisi sadece

yeni inĢaatları içerdiğinden

(onarım,takviye vb. iliĢkin veri

raporedilmemiĢtir) 1000 m2

baĢına GSYĠH inĢaat sektörü

payının çok daha yüksek

olacağı öngörülebilir]

Kaynak: Yapı Merkezi/AR-GE AR-GE Bölümü


1.69

1.53 1.47

1.38

1.15 1.12 1.11 1.06 1.02

0.65 0.58

0.53 0.50 0.49 0.40 0.38 0.37 0.35

0.28 0.25 0.24

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

Ġspanya

Ġrla

nda

Ġsviç

re

Ġsra

il

Ġtaly

a

A.B

.D

Belç

ika

Port

ekiz

Avustu

rya

Alm

anya

Fra

nsa

Holla

nda

Norv

eç

Fin

landiy

a

Danim

ark

a

Birle

Ģik

Kra

llık

Türk

iye

Slo

vak C

um

h.

Ġsveç

Polo

nya

Rusya

KiĢ

i b

aĢın

a h

azır

beto

n t

üketi

mi (m

3 /k

iĢi)

a

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

Kişi başına GSYİH (s.a.g.p.) ($/kişi)

0

200

400

600

800

1000

1200

Kiş

i b

aşın

a ç

ime

nto

tü

ke

tim

i (k

g/k

işi)

De

AtBe

Uk

Cz

DkFi Fr

Ne

Ie

Es

Se

Ch

It

Nr

Pl

Pr

Ru

Sl

Tr

Gr

Jp

Us

II

De

Be

Cz

Ie

Ch

It

Nr

Pl

Ru

Sl

Tr

Gr

Jp

Us

II

b

n X S V Mod Medyan Min. Maks. Maks.- Min.

adet m3/kiĢi m

3/kiĢi % m

3/kiĢi m

3/kiĢi m

3/kiĢi m

3/kiĢi m

3/kiĢi

21 0.79 0.47 60 - 0.58 0.24 1.68 1.44

a) KiĢi baĢına hazır beton tüketiminin (m3/kiĢi) ülkelere göre değiĢimi ve

istatistiksel büyüklükleri

b) b) KiĢi baĢına çimento tüketiminin (2000-2002 verisi) kiĢi baĢına GSYĠH

(s.a.g.p) (1997-1998 verisi) ile 2o polinomu Ģeklinde değiĢimi

(n= Ülke sayısı, = Ortalama değer, S= Standart sapma,

V=S/x100 =DeğiĢkenlik katsayısı (%),

Mod =En sık rastlanan değer, Medyan= Ortanca değer )

X = 0. 79 m3/kiĢi

Olası Doyma noktası ~

700 kg/kiĢi

Kaynak: Yapı Merkezi/AR-GE, 2004

AR-GE Bölümü

ÇEVRE DOSTU BETON

Enerji Kaynakları Tüketimi Bakımından

Üretimde kullanılan elektrik enerjisi

• Çimento 490kWh/m3 (204kWh/ton)

(375kg/m3x1.3kWh/kg)

• Agrega 20kWh/m3 (8kWh/ton)

(1850kg/m3x0.011kWh/kg)

• Beton üretimi ve yerleĢtirme 90kWh/m3 (37kWh/ton)

• Kür iĢlemi 50kWh/m3 (21kWh/ton)

• Beton toplam 650kWh/m3 (270kWh/ton)

• Çelik üretimi toplam (8000kWh/ton)

8000/270=30

Değerlendirme Notu:

• Beton, çeliğe kıyasla kWh/ton bazında enerji tüketimi açısından 30 kat daha ekonomiktir.

• Çimento yerine belirli miktarda uçucu kül ve veya yüksek fırın cürufu kullanımı ile beton üretimi

enerji içeriği daha aĢağı çekilebilir.


AR-GE Bölümü

Kaynak : Ashby, 2001

Mühendislik alaĢımları

Mühendi slik seramikleri

Sentetik elastomerler

AhĢap

BoĢluklu seramikler

Tasarım ilkeleri

Mühendislik kompozitleri

Mühendislik polimerleri

Polimer köpükler

Doğal elastomerler

TaĢ

Tuğla

Çimento

Beton

Betonarme

Cam

Life dik

Life paralel

AhĢap ürünler

Enerji içeriği , q (GJ/m 3 )

Dayanım - Enerji içeriği Metaller ve polimerler : Akma dayanımı Seramikler ve camlar : Basınç Elastomerler : Yırtılma dayanımı Kompozitler : Çekme dayanımı

20 kat fazla enerji ihtiyacı

Değerlendirme Notu

• Beton, çimento ve betonarma;

üretim için gerekli enerji-beton

dayanımı ilintisi açısından 1:1

doğrusunun biraz üzerine

düĢmektedir. Diğer bir deyiĢle (10-

50GJ/m3) enerji içeriğine karĢı 20-

100MPa dayanım elde

edilebilmektedir. Bu özelliği ile, 1:1

doğrusunun çok altındaki sentetik

elastomerler veya polimer

köpüklere kıyasla daha çevreci ve

ekonomiktir.

•Betona kıyasla üretiminde -20kat

fazla enerji tüketimi gerektiren çelik

malzemesi, sürdürülebilir kalkınma

anlayıĢı açısından özellikle beton

ve doğal yapı ürünlerine (ahĢap,

taĢ vb) kıyasla çok sakıncalı

konumdadır.

Da

ya

nım

f , (M

Pa

)


Kaynak: Ashby, 2001

AR-GE Bölümü

Dayanım – Enerji Ġçeriği

Yapı Merkezi/AR-GE, 2004

AR-GE Bölümü

Değerlerimiz / Hedef Kriterlerimiz Sürdürülebilir Olmak, Esnek Olmak, Satın Alınabilir Olmak

Mühendislik Değerlerimiz • Planlama

• İnşaat Mühendisliği

• Mimari

• Yapı Fiziği

- geleceğe ve değişime açık - kolay ve ekonomik işletmeye imkan veren - sosyo-ekonomik katma değer getiren (insanları yaşadıkları çevrede mutlu ve üretken kılmaya yönelik) - kullanıcıların güvenliğini sağlamaya yönelik - yüksek dayanım / düşük deformasyon / hafiflik - uzun ömürlülük - temel hareketlerinden etkilenmeyen - depreme dayanıklı - darbelere dayanıklı

- net kullanılabilir alanı yüksek, işlevine uygun mekanlar - modüler, tekrar eden ve inşa edilebilir öğeler ve detaylar - iyi işçilikli ve estetik malzeme kullanımı - ergonomik - Hakim rüzgardan doğal havalandırmada yararlanırken, ısı kayıplarını azaltacak şekilde korunmak - Güneşten doğal aydınlatma ve ısıtmada yararlanırken, istenmeyen yönlerinden korunmak - Yağmur suyundan yararlanmak - Yapı strüktürü ve dış kabuğu ile tam uyum - Mekanik sistemleri en az düzeyde kullanma - Kolay ulaşılabilir ve farklı ihtiyaçlara uyarlanabilir esnek sistemler - Hijyenik - Yangın emniyeti (yangına dayanım ve az duman) - Rutubet, su, ses izolasyonu

İnsani Değerlerimiz • Kullanıcılar için en yüksek konfor düzeyi Doğa ile bütünleşmiş,aydınlık, ferah, farklı ihtiyaçlara cevap verebilenesnek mekanlar

• Kullanıcıların sağlığı

• Kullanıcıların güvenliği

Ekonomik Değerlerimiz • Üretim ve Montaj

• Kullanım ve İşletme

- Modülerlik, esneklik, kolay uyarlanabilirlik - En uygun maliyet - En kısa süre - Sıfır hata - En az kaza - En az malzeme tüketimi

- Kullanıcıların yatırımlarına katma değer getirmek - Enerji, telekomünikasyon, v.b. düzenli giderleri en aza indirmek - En düşük işletme ve bakım/onarım masrafları

Çevre Değerlerimiz • Ekolojik yapıyı korumak ve iyileştirmek

• Planlama, Üretim, Montaj, Kullanım ve İşletmede

- Sıfır CO2 - En az enerji tüketimi - En az atık - En az su tüketimi - En az malzeme tüketimi - Geridönüşümlü malzeme kullanımı - En az nakliye masrafı


Kaynak: Yapı Merkezi/Tasarım Grubu, 2000 AR-GE Bölümü

DıĢ ortamda bırakılan beton numuneler

(beton üretim-tarihi; ve

normal portland çimentosu

hacim bazında

hacim bazında Ġç ortamda saklanan beton numuneler

Da

ya

nım

, p

si (k

gf/

cm

2)

Beton yaĢı

Farklı ortamlarda bırakılan betonların basınç

dayanımı –silindir- yaĢ iliĢkileri

Değerlendirme Notu Çimento kimyasal yüzdelerini ve/veya su/çimento oranını

değiĢtirmek sureti ile beton istenen dayanım düzeyinde

üretilebilmektedir.

Verilen su/çimento oranı -ağırlıkça- ve çimento türü için

tüm betonların ileri yaĢlardaki dayanımları standart kür

süresi 28 güne karĢı gelen dayanımlarının çok üstüne

çıkmıĢtır.Örneğin, beton su/çimento oranı 0.48 olan 1937

üretim tarihli 5 UM kodlu betonun 10 yıl sonunda ulaĢtığı

basınç dayanımı 600 kgf/cm2 -silindir- 28 güne kıyasla %

67 daha yüksektir. Basınç dayanımındaki artıĢ trendinin iç

ortamda bırakılan betonlarda da geçerli olduğu

gözlemlenmektedir. Tüm mekanik büyüklükleri (basınç,

çekme, eğilme dayanımları ve elastik modül) “zaman

boyutu içinde artan” tek malzeme betondur (Mimar Sinan’ın

eserlerinde kullandığı küfeki taĢının da basınç dayanımının

zamanla arttığı belirlenmiĢtir)

Betona kıyasla üretiminde -20kat fazla enerji tüketimi

gerektiren çelik malzemesi, sürdürülebilir kalkınma anlayıĢı

açısından özellikle beton ve doğal yapı ürünlerine (ahĢap,

taĢ vb) kıyasla çok sakıncalı konumdadır.


AR-GE Bölümü


SÜRDÜRÜLEBĠLĠR BETON ELDESĠ ĠÇĠN ÇÖZÜM YOLLARI:

• Kullanılan çimento miktarının azaltılması

• ArıtılmıĢ atık suyun karıĢım suyu olarak kullanılması

• Geri kazanılmıĢ agrega kullanımı

• Çimento azaltıcı malzemeler, uygun karıĢım oranları ve geri dönüĢtürülmüĢ veya atık malzemeler ile betonun hem „„sürdürülebilir‟‟, hem de „„dayanıklı‟‟ olması sağlanabilir.

AR-GE Bölümü

Yapıda Bilim ve Teknoloji KarbonatlaĢan Betonun Özellikleri

•KarbonatlaĢan betonda -hidratasyon kinematiğinin- dıĢında kapiler boĢluklar

kalsiyum karbonatla kapanması sonucunda zamanla azalmaktadır. Sözgelimi

ortalama porozite karbonatlaĢmanın baĢlangıcında %12.7 iken artan

karbonatlaĢma ile %7.7‟ye kadar azalmaktadır. Tıpkı ormanlar gibi

karbondioksitin emilmesi, karbonatlaĢmıĢ betonun “ÇEVRE DOSTU” olduğunu

göstermektedir. Büyük Türk Mühendis-Mimarı Sinan‟ın eserlerinde yaygın

olarak kullandığı küfeki taĢı ile bu olguyu 1560‟lar da ilk keĢfedendir (Nihal

Arıoğlu ve Ergin Arıoğlu, 1994,2004).

•Artan karbonatlaĢma ile ortalama porozite azalmakta –hidratasyon dıĢında-

artan karbonatlaĢma ile tüm mekanik büyüklükler (basınç, çekme, kayma,

elastik modülü) anlamlı Ģekilde artmaktadır (Chang ve Chen, 2005). Bu,

dıĢardan hiçbir teknik müdahale yapılmadan betonun “iç kusurları”nın dinamik

Ģekilde iyileĢmesi demektir.

AR-GE Bölümü


YÜKSEK MĠKTARDA PUZZOLANĠK ETKĠ SAĞLAYAN KATKILAR ĠÇEREN BETONUN SAĞLAYACAĞI YARARLAR

• Daha kolay akabilirlik, pompalanabilirlik, sıkıĢtırılabilirlik; daha iyi iĢlenebilirlik.

• Puzzolanik etki nedeniyle hamur-agrega ara yüzeylerinde daha stabil, daha az porlu bir yapı oluĢması, böylelikle ileriki kür sürelerinde betonun dayanımının ve kimyasal dayanıklılığının artması.

• Çok ince malzeme katkısı ile betonun koheziv yapısının olumlu yönde değiĢmesi.

• Açığa çıkan hidratasyon ısısının düĢük olması ile büyük hacimli beton dökümlerinde üstünlük.

AR-GE Bölümü

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Basınç d

ayanım

ı (M

Pa)

3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9 2 310 100

Kür süresi, gün

f

f28

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Etk

inlik

değ

eri

(kg

/m / M

Pa

)

3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9 2 310 100

Kür süresi, gün3

3.7

kg/m3/MPa

3.6

f

Kür süresi-basınç dayanımı ve dayanım

oranları değiĢimi

Kür süresinin çimento etkinlik değeri (çimento

dozajıkg/m3/basınç dayanımıMPa ile) değiĢimi


a

b

II (Uçucu külsüz

-Kontrol-)

I (Uçucu küllü)

Kaynak:Yapı Merkezi / AR-GE AR-GE Bölümü

10 20 30 40 50 60 70 80 90

Ortalama basınç dayanımı -küp-, f MPa

5

10

15

20

25

30

35

40

Ka

rbo

na

tlaş

ma

ka

tsa

yısı,

K

b

k

020406080100120140160180200

Karbonatlaşma derinliği , d (mm) 0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Su

/çim

en

to o

ranı

a

b

Ortam koĢullarına (Cl-) göre

korozyon olasılığı yüksek bölge

Hizmet ömrü :

t= 10 yıl t= 2 yıl t= 30 yıl t= 6 ay t= 5 yıl

Yaygın kullanılan

pas payı 30-35 mm

Hava sürüklenmemiĢ betonda :

% 100 P.Ç P.Ç + % 28 U.K (uçucu kül)

veya P.Ç + % 70 Y.F.C

(yüksek fırın cürufu)

a Ortam yağmura maruz

b Ortam yağmurdan korunuyor

Yapı Merkezi (2004)

bağıntısı

KarbonatlaĢma derinliğinin (d) basınç dayanımı, su/çimento

oranı ve süre ile üç farklı bağlayıcı madde bileĢimi ve neme

maruz olma durumuna göre değiĢimleri


ġantiyede yerinde dökme düĢük dayanımlı

beton (10-15 MPa) ile üretilen, dıĢ ortama maruz

nemli iklim koĢullarındaki bir binada, pas payı

her yerinde üniform 3 cm olsa da, ~ 3 seneden

itibaren karbonatlaĢma derinliği pas payını aĢar

(d 30 mm) ve ortamın özelliklerine bağlı olarak

(Cl-, nem vb) korozyon tehlikesine açık olur.

Oysa prefabrikasyonda standart bir dayanım

olan 50 MPa -küp- (C40) ile üretilen bir betonda

30 sene boyunca en elveriĢsiz koĢullarda bile

pas payı aĢılmaz.

Uçucu kül veya yüksek fırın cürufu gibi

mineral puzolanik bileĢenlerin kısmen

çimento ile ikamesi, karbonatlaĢma

derinliğini azaltma yönünde olumlu etki

yapar. Bu ikame prefabrikasyon

betonunda kolaylıkla yapılan olağan bir

uygulamadır, ancak bu olgu yerinde dökme

beton için geçerli değildir.

AR-GE Bölümü


Kaynak:Yapı Merkezi / AR-GE

ÇELİK-BETON KOMPOZİT VE ÖNGERMELİ BETON KÖPRÜ

TABLİYELERİ İÇİN ENERJİ TÜKETİMİ VE GAZ EMİSYONU

KARŞILAŞTIRMASI

Değerlendirme Notu

• Yeni malzemeler ile

öngermeli beton köprü

tabliyesi, kompozit köprü

tabliyesine göre %39 daha

az enerji ve %17 daha az

CO2 üretmiĢtir. Buna sebep

olarak çelik üretimindeki

enerji tüketimi gösterilebilir.

• Geri dönüĢüm malzemeleri

ile kompozit köprü tabliyesi

%31 daha az CO2 üretmiĢtir.

Çeliğin geri dönüĢümünün

betona göre daha kolay

olması buna sebep olarak

gösterilebilir.


Kaynak: Concrete Bridges in sustainable development, Martin 2004

Avustralya’da 33m açıklığındaki basit kiriĢli köprüde aynı trafik yükleri altında eĢdeğer

çelik-beton kompozit köprü tabliyesi ile öngermeli beton köprü tabliyesinde

kullanılacak yeni ve geri dönüĢtürülmüĢ malzemeler, ve açığa çıkacak enerji ve gaz

emisyonu açısından karĢılaĢtırması değerlendirilmiĢtir.

AR-GE Bölümü

Tabliye

MalzemeAğırlık :

ton

Enerji (NW):

GJ

Enerji (Rec):

GJ

GGE (NW):

t-CO2

eĢdeğer

GGE (Rec):

t-CO2

eĢdeğer

(a) Çelik-Beton kompozit köprü tabliyesi:

Beton-tabliye 214 217 206 38 37

Çelik-kiriĢler ve takviye bağlantılar 55 2044 948 165 69

Çelik-tabliye 15 542 427 42 33

Ġnorganik çinko kaplama 1 32 32 3 3

Toplam 285 2835 1613 248 142

KarĢılaĢtırma 100% 56,9% 100% 57,3%

(b) Öngermeli Beton Köprü Tabliyesi

Beton kiriĢler ve tabliye 456 536 510 99 97

Çelik öngerme 28 1032 811 79 62

Polistiren Doldurucular 12 124 124 25 25

Buhar kürü - 36 36 2 2

Toplam 496 1728 1481 205 186

KarĢılaĢtırma 100% 85,7% 100% 90,7%

KarĢılaĢtırma ve Kompozit Çelik Tabliye (100%) 61,0% 91,8% 82,7% 131,0%

Notlar:

4. GJ - GigaJoule

EĢdeğer çelik-beton kompozit ve öngermeli beton köprü tabliyeleri: Enerji tüketimi ve greenhouse gaz emisyonu

(GGE), (Ref: Dennison ve Maddox, 2002)

1. (NW) - Yeni kazanılmıĢ malzemelerden yapılan konstrüksiyonlardaki enerji ve greenhouse gaz emisyonunu iĢaret eder

2. (Rec) - Geri dönüĢümlü malzeme kullanarak yapılan yeni konstrüksiyonlardaki enerji and greenhouse gaz emisyonunu iĢaret eder

3. GGE - CO2 eĢdeğer ton birimi


Değerlendirme Notu

Kompozit köprü tabliyesi imalatında

Geri DönüĢüm malzemeleri kullanılarak

%43.1 daha az Enerji tüketimi ve %42.7

daha az CO2 çıkıĢı sağlanacaktır.

MalzemeEnerji (NW):

GJ

GGE (NW):

ton-CO2

eĢdeğer


Beton-tabliye 217 (%8) 38 (%15)

Çelik-kiriĢler ve takviye bağlantılar 2044 (%72) 165 (%67)

Çelik-tabliye 542 (%19) 42 (%17)

Ġnorganik çinko kaplama 32 (%1) 3 (%1)

Toplam 2835 248

MalzemeEnerji (Rec):

GJ

GGE (Rec):

ton-CO2

eĢdeğer


Beton-tabliye 206 (%13) 37 (%26)

Çelik-kiriĢler ve takviye bağlantılar 948 (%59) 69 (%49)

Çelik-tabliye 427 (%26) 33 (%23)

Ġnorganik çinko kaplama 32 (%2) 3 (%2)

Toplam 1613 142

Yeni malzeme ile

Geri DönüĢüm malzeme ile

Kompozit köprü tabliyesinde Yeni ve Geri

DönüĢümlü malzeme kullanarak tüketilen

Enerji ve açığa çıkan CO2‟nin karĢılaĢtırılması

Geri DönüĢümlü Malzemeler kullanılarak yapılan Çelik-

Beton kompozit köprü tabliye konstrüksiyonunda

harcanan Enerji (GJ-Gigajoule)

Çelik-tabliye

(427)

Çelik-kiriĢler

takviye

bağlantılar

(948)

Beton

Tabliye

(206)

Ġnorganik

Çinko Kaplama

(32)

"

Yeni Malzemeler kullanılarak yapılan Çelik-Beton

kompozit köprü tabliye konstrüksiyonunda harcanan

Enerji (GJ-Gigajoule)

Çelik-tabla

(542)

Çelik-kiriĢler

bağlantılar

(2044)

Beton

Tabliye

(217)

Ġnorganic

Çinko Kaplama

(32)

Toplam 2835 248

Toplam 1613 142


MalzemeEnerji (Rec):

GJ

GGE (Rec):

ton-CO2

eĢdeğer


Beton kiriĢler ve tabliye 510 (%35) 97 (%52)

Çelik öngerme 811 (%55) 62 (%33)

Polistiren Doldurucular 124 (%8) 25 (%14)

Santrifüj 36 (%2) 2 (%1)

Toplam 1481 186

Değerlendirme Notu

Öngermeli köprü tabliyesi imalatında

Geri DönüĢüm malzemeleri kullanılarak

%14.3 daha az Enerji tüketimi ve %9.2

daha az CO2 çıkıĢı sağlanacaktır.

Yeni malzeme ile

Geri DönüĢüm malzeme ile

Öngermeli köprü tabliyesinde Yeni ve Geri

DönüĢümlü malzeme kullanarak tüketilen

Enerji ve açığa çıkan CO2‟nin karĢılaĢtırılması

MalzemeEnerji (NW):

GJ

GGE (NW):

ton-CO2

eĢdeğer


Beton kiriĢler ve tabliye 536 (%31) 99 (%48)

Çelik öngerme 1032 (%60) 79 (%39)

Polistiren Doldurucular 124 (%7) 25 (%12)

Santrifüj 36 (%2) 2 (%1)

Toplam 1728 205

Toplam 1481 186

Toplam 1728 205Buhar Kürü

Buhar Kürü

Geri DönüĢümlü Malzemeler kullanılarak yapılan

Öngermeli köprü tabliye konstrüksiyonunda harcanan

Enerji (GJ-Gigajoule)

Polistiren

Doldurucular

(124)

Çelik

Öngerme

(811)

Beton

kiriĢler ve

Tabliye

(510)

Buhar kürü

(36)

"

Yeni Malzemeler kullanılarak yapılan Öngerme köprü

tabliye konstrüksiyonunda harcanan Enerji

(GJ-Gigajoule)

Buhar kürü

(36) Beton

KiriĢler ve

Tabliye

(536)

Çelik

Öngerme

(1032)

Polistiren

Doldurucular

(124)

Değerlendirme Notu

• Farklı beton sınıfları toplam enerji açısından önemli bir fark göstermiyor.

• Uzun yöndeki öngermede görülen azalan enerji yüksek dayanımlı B85 sınıfı betonu daha sürdürülebilir

beton olarak gösterebilir.

• B85 sınıfı yüksek dayanımlı betonun çimento içeriği daha yüksek dayanımlı performansı iĢaret eder ve

B85 sınıfı betonu daha sürdürülebilr bir seçim olarak gösterir.


AR-GE Bölümü Kaynak: Concrete Bridges in sustainable development, Martin 2004

Hollanda Second Stichtse Köprüsü, Ard-germeli kutu kesit

köprü tabliyelerinin Beton sınıfı açısından Sürdürülebilirlik

Performansı

Köprü Özellikleri: 320m uzunlugunda. Sürekli, 2 hücreli beton kutu kesit, 180m. açıklıklı

MalzemeB45 sınıfı:

Hafif agrega B65 sınıfı: B85 sınıfı:

Agrega 3882 170 235

Çimento 7000 6267 8113

Çelik Güçlendirme 18000 18000 18000

Öngerme

Uzun yönde 14212 16150 12920

Kısa yönde 3298 3298 3298

Toplam 46392 43885 42566

KarĢılaĢtırma 106% 100% 97%

2.Stichtse Köprüsü: Farklı Beton sınıfları ve eĢdeğer ard-germeli kutu kesitli kiriĢler için enerji

içeriği (GJ)

Yapıda Bilim ve Teknoloji SÜRDÜRÜLEBĠLĠR KAVRAMDA MÜHENDĠSLĠK PROJESĠNE ÖRNEK

TEMEL ĠLKE : Sürdürülebilir kavramına dayanan projede doğanın empoze ettiği kuvvetlere uyumlu davranıĢ

sergileyen sistemler tasarlanmalıdır.

Tipik Bir Örnek : Adapazarın’da sıvılaĢma gözlenen bölgelerde inĢa edilen betonarme binalarda herhangi

bir yapısal hasar, can kaybı, ve yaralanma yaĢanmamıĢtır.

Hasarın Olmama Nedeni : Kalın / Sature iri daneli kohezyonsuz zeminlerde sıvılaĢma nedeniyle enerjinin

önemli bölümü (%30-70) sönümlenmiĢtir. Daha açık deyiĢle, sıvılaĢan zemin ekonomik pasif sismik yalıtım

gibi davranıĢ sergilemiĢtir.

YumuĢak Killi ve Kumlu zemin

Derin Kohezyonsuz Zemin

Sert zemin

Kaya

SıvılaĢma ile elde edilen

Sönümleme

%5 Sönümleme için Spektra

Periyot - saniye

Sp

ektr

al Ġv

me

Maksim

um

Zem

in Ġv

mesi

Not: Kavramsal Ģekildir

AR-GE Bölümü

Kaynak: Seed, Uges, Sysmer, 1974

• 1966 Varto, 1967 Akyazı, 1969 Alaşehir, 1970 Gediz, 1971 İvrindi - Burdur- Bingöl, 1975 İzmirGelibolu -Lice , 1976 Doğubeyazıt -Ardahan Denizli-Muradiye ve 1999 İzmit depremlerini inceledi.

• Depreme dayanıklı yapılar için depremlerde oluşan maddi ve manevi kayıpların azaltılması için yüz’ü aşkın uluslararası platformlarda yayınlanan çalışmalar yaptı.

• Türkiye’de ilk defa beton mukavemetini 1000kg/cm2 seviyesine ulaştırdı (1989). • Bugün 2000 beton üretebilecek bilgiye sahiptir(1999).

Yapı Merkezi, kurulduğu ilk günden beri,

Deprem Mühendisliği bilgisi biriktirdi.

1967 Akyazı depreminden sonra, Yapı Merkezi tarafından takviye ve restore edilen Sakarya Vilayet Binası, 1999 depremini, taşıyıcı sistemi hasarsız olarak, atlatan nadir binalardan birisi oldu.

Ağustos 1999 1967

1968

Kaynak: ARIOĞLU Ersin, ANADOL Köksal, ARIOĞLU Ülkü, Lizbon 2005 AR-GE Bölümü


1. AĢama Hafif Metro ĠnĢaatında Altyapıda kullanılan

Sürdürülebilir Kalkınma Projesine Örnek olarak kalın-

fakir dozajlı çimento ile stabilize edilmiĢ katman

Ö z e l D o l g u K a t m a n

Kaynak: Yapı Merkezi / Proje Bölümü, 1986

AR-GE Bölümü

Yapıda Bilim ve Teknoloji 1. AĢama Hafif Metro Kapsamında Kartaltepe Ġstasyonu

civarında 1986 yılı itibarı ile uygulanan ağaçlandırma projesi

Kaynak: Çelik, 1994, ĠÜ. Orman Fakültesi Dergisi

AR-GE Bölümü


1. AĢama Hafif Metro Kapsamında Kartaltepe Ġstasyonu

civarının Biyo-mekanik yolla güçlendirilmesi


AR-GE Bölümü


1. AĢama Hafif Metro Kapsamında Kartaltepe Ġstasyonu

civarında uygulanan ağaçlandırma projesinin 1994 yılı

BeĢeri Faktörün Yansıması


AR-GE Bölümü


500 600 700 800 900 1000 1100 1200Etüv kuru birim ağırlık (kg/m ) ,

0

50

100

150

200

Ba

sınç

da

ya

nım

ı ,

f

(k

gf/

cm

)

28

2

% 0 u.k% 10 u.k% 20 u.k% 30 u.k

3

% 20 b % 80 p

% 40 b% 60 p

% 100 b

% 80 b% 20 p

% 60 b% 40 p

b : Bimsp : Perlit

4

8

12

16

20

24

% 100 p

f g28

k

gk

M + M = 200 kg/m ç3

Bims Lüleburgaz (2001)

u.k

ġekilde hafif agrega (bims) ve

genleĢtirilmiĢ perlit kullanılarak

Mç+Mu.k=sbt = 200 kg/m3 için

(u.k=uçucu kül) PÇ 42.5 ve 10

cm küp bazında etüv kuru birim

ağırlık-basınç dayanımı-

etkinlik faktörü (f28/gk) değiĢimi

gösterilmiĢtir (Demirboğa vd.

2000 kaynağındaki ham veriler

kullanılmıĢtır).

1997-2001 yılları arasında YM / AR-GE ve Prefabrikasyon tarafından

gerçekleĢtirilen Hafif Agrega Deney Sonuçlarının Değerlendirilmesi

Kaynak: Yapı Merkezi / Proje Bölümü

Değerlendirme Notu:

Hafif agrega inceldikçe

boĢluklarını önemli ölçüde

kaybettiğinden ağırlaĢmakta, bu

da blok ağırlığını azaltma

arzusunu önleyen çok önemli bir

faktör olmaktadır. Blok bazında

1300 kg/m3 etüv kuru yoğunluk,

ince bimsin % 30-40 oranında

genleĢtirilmiĢ perlit ile ikamesi

sureti sonucunda yoğunlukta

azalmanın yanında, dayanım

etkinlik faktörü

(dayanım/çimento miktarı) ve

yoğunluk etkinlik faktörü

(dayanım/yoğunluk)‟nde önemli

bir artıĢ sağlanacağı izlenimi

elde edilmiĢtir.

AR-GE Bölümü


AR-GE Bölümü

Raylı Toplu TaĢıma Sistemi – YAPI MERKEZĠ – Ocak 2006 İtibariyle

• Ankara Metro Projesinin tüm tasarımı/ teknik yönetmelikleri 1979-1980 yılında

“YAPI MERKEZĠ” tarafından gerçekleĢtirildi.

• Ġstanbulda 1986 yılında baĢlatılan raylı sistemlerin (42.3km) %73.3‟ü – 31km-

“YAPI MERKEZĠ” tarafından yapılmıĢtır.

• Ġstanbul dıĢında 89.8km‟ye ulaĢan raylı sistemlerin %52‟si -32.4km- “YAPI

MERKEZĠ” tarafından gerçekleĢtirildi.

• Ülke genelindeki 132.1km‟lik Raylı Toplu TaĢıma Sistemi içindeki “YAPI

MERKEZĠ”nin payı %48 (63.4km)‟dir.

• Yapım aĢamasında olan raylı sistemler itibarıyla bakıldığında “YAPI MERKEZĠ”nin

payı Ġstanbul için -57.9km- ve dıĢında -71.5km- payları sırasıyla %10.8 ve %24.9

düzeyindedir (Anadoluray metro ortaklığı -21.3km- dikkate alındığında istanbul

içindeki pay %47.6 olmaktadır).

• “YAPI MERKEZĠ”, raylı taĢıma projelerinin müĢavirlik hizmetlerinde -1986~1991-

1. ve 2. AĢama Hafif Metro Projeleri Üniversitelerimizin fiilen görev almasına

öncülük etmiĢtir. Bu konudaki yerli mühendislik bilgi birikiminin artmasını

sağlamıĢtır.

Kaynak: Yapı Merkezi, Aykar, E., Ocak 2006

Kentsel Planlama Başarı Öyküsü - ESTRAM

ESTRAM (Eskişehir Tramvay projesi) UITP – Uluslararası Toplu Taşın Birliği tarafından verilen

2004 Hafif Raylı Sistem Dünya Ödülü’nü kazandı

Kentsel sürdürülebilir gelişimin en önemli unsuru olan ulaşım sorununun kısa ve orta vadede çözülmesi yoluyla Kentsel Kalkınma Masterplanı’nın hayata geçirilmesi

Ulaşım hakkının tüm kentlilerce tam olarak kullanılabilmesi Yaşlı, engelli ve çocuklar için kolay kullanım imkanı veren 100% alçak tabanlı raylı sistem araçları (Türkiye’de ilk)

Ulaşım sorununun ekonomik – sosyal – çevresel boyutları ile ele alınması Şehir merkezinde oluşturulan yaya bölgesi ile kentin ticari yaşamında gelişme sağlanması

Kullanılan en ileri ve modern teknoloji ile Türkiye’de ilklerin gerçekleştirildiği bir sistem olarak ileride

oluşturulacak ulusal tramvay şartnamesi için bilgi birikimi sağlanması Dijital telsiz haberleşme sistemi (Türkiye’de ilk)

Süre : 24 ay (Benzer projeler için çok kısa); Tutar : 118 M ABD$ (Bütçesi içinde tamamlanma) Çok başarılı bir uluslararası ortaklık örneği (Türkiye’den Yapı Merkezi ile Kanadalı Bombardier Konsorsiyumu) Anahtar-teslim proje kalitesi: tasarım, inşaat, tedarik, montaj, test ve işletmeye alma (duraklar, ray işleri, trafo,

atölye binası ve depo alanı), bina hizmetleri (elektrik, havalandırma, su, drenaj, yangın, asansör, alarm ve telefon sistemleri), elektro-mekanik işler (enerji hattı, sinyalizyon, radyo iletişim sistemi ve bakım ekipmanları), araçlar, görevlilerin eğitimi, işletme ve bakım desteği.

Projede katkısı bulunan gruplar arasında oluşturulan mükemmel işbirliği (İşveren, Kredi Kuruluşları, Kamu Kuruluşları, Kontrol Teşkilatı, Mühendis, Müteahhit Konsorsiyum, Danışmanlar, Taşeronlar ve Tedarikçiler)

Yapım ve işletme aşamalarında çevre ve insan sağlığı açısından en uygun ve saygılı çözümlerin geliştirilmesi (Çevre Yönetimi, İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği Yönetimi)


Kaynak: Yapı Merkezi, Aykar E., 2006 AR-GE Bölümü


Yapı Merkezi sektöründe “Sürdürülebilir kentsel kalkınma

bildirgesine” imza koyan ilk Türk Ģirketi oldu

• YaĢanabilir ortamlar sağlamak,

• Çevreyi etkilemeyen ekonomik

faaliyetleri desteklemek,

• Toplumsal yaĢam kalitesini

artırmak için, küresel ölçekte güç

birliği içinde olmak,

Sürdürülebilir Kentsel Kalkınma Bildirgesi

Sosyal-Ekonomik-Çevresel 3 temel ilkenin

gözetilmesini amaçlayan bir kentsel geliĢim projesi:

UITP (Uluslararası Toplu TaĢıma Birliği) tarafından

sektör liderlerine önerilen

UITP’nin amacı:

•Sürdürülebilirlikte liderliği özendirmek,

•Uluslararası diyalog sağlamak,

•Uluslararası ve ulusal politikaları etkilemek,

•Uygulamaların sürekli raporlandığı bir sürece entegre olmaktır.

Y. Müh. Emre AYKAR ve Uluslararası Toplu TaĢıma Birliği yetkilileri

AR-GE Bölümü

sürdürülebilir kalkınma - enerji · Ülkemizdeki “enerji 6yoğunluğu” 380tep/10 us$...

Documents