Çelik yapılar ve sürdürülebilirlik

52
Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik Ö. Selçuk Özdil Türk Yapısal Çelik Derneği Yönetim Kurulu Üyesi

Upload: vanminh

Post on 06-Feb-2017

256 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Ö. Selçuk Özdil

Türk Yapısal Çelik DerneğiYönetim Kurulu Üyesi

Page 2: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Türk Yapısal Çelik Derneği

I

Çelik Yapı Üretici, Yüklenici ve Montajcıları

II

Çelik Yapı Tasarımcı, Danışman ve Denetçileri

IIIYapısal Çelik Üretici, Servis Merkezi ve Satıcıları

IV

Çelik Yapı Malzemeleri Üretici, Servis Merkezi ve Satıcıları

Kurucu ÜyelerAkademisyenler

Page 3: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

TYÇD Çalışmaları

Çelik Yapıların tanıtılması ve yagınlaştırılması için çalışır– Seminerler, eğitim programları– Öğrenci klübü, geziler, yarışmalar– Proje yarışmaları (ECCS Yarışması, ProSteel

Öğrenci Yarışması)– Yayınlar: Dergi (Çelik Yapılar), Kitaplar

Şartname (TS EN 1090-2), Yeterlik Belgelendirme (TUCSAmark v3.0)

Uluslararası çalışma (ECCS) ve toplantılar (SSCS 2010)

Page 4: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Çelik Yapılar Dergisi

Page 5: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

TUCSAmark – Yeterlilik Belgesi

Page 6: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

TYÇD – Web Sitesi

www.tucsa.org

Page 7: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

TUCSA – EECS / SSCS 2010

Page 8: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Küresel CO2 Salımları

% 50 Kaynakların Kullanımı

% 50 Atıklar

% 35 Enerji

% 35 CO2 salımları

Yapı

28%

Taşıma

22%

Ormansızlaştırma

22%

Endüstri

28%

Page 9: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

REDEVCO goes green-WHY?

İklim Değişikliği

Page 10: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Sürdürülebilir Yapılaşma

Doğa

Toplum

Ekonomi

Doğa

ToplumEkonomi

SürdürülebilirYapılaşma

Doğa

Toplum

Ekonomi

Page 11: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Sürdürülebilir Yapılaşma -Doğa

İklim Değişikliği

– Karbon Salımları

Enerji Tüketimi

Kaynak kullanımı

Atıklar

Geri kazanım

Türlerin ve Çeşitliliğin Korunması

Page 12: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Sürdürülebilir Yapılaşma -Toplum

Barınma, korunma, sağlık

Gelişme

Konfor

Estetik

Page 13: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Sürdürülebilir Yapılaşma -Ekonomi

Yaşam döngü maliyeti

Kullanımda İşlevsellik, Esneklik, Verimlilik

Portföy değerinin korunması

Yeniden kullanım

Geri kazanım

Ekotasarım

Page 14: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Yeşil Binalar – Piyasa Kısır Döngüsü

Yatırımcılar

“Biz böyle yatırımlar yapmakistesek de talep yok!”

Kiracılar

“Biz isteriz ama yok!”

İnşaatçılar

“Biz yapabiliriz amamal sahipleri istemez”

Malsahipleri

“Biz de isteriz ama yatırımcılar fazla para ödemez”

Page 15: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Çözüm Bireyden Başlıyor

Page 16: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Çelik Üretimi Sırasında Kaynaklar Korunur

Çelik dünyada ekonomik olarak geri kazanımı en yüksek malzeme

– Yapısal çelikte 99%!

Geri kazanılan çelik 100%yeniden kullanılıyor

– Yeniden kullanım

– Geri dönüşüm

Çelik sonsuz defa geri dönüştürülebilir

Çelik kalite yükseltilerek dönüştürülebilir

EAO

Yüksek Fırın

Hurda

Yapılar

Çelik Yapısal Ürünler

Demir Cevheri YeK

Page 17: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Çelik Yapılar – Toplumsal Sürdürülebilirlik içindir

Çok daha az atık

Daha az gürültü, toz, şantiye alanı

Daha az rahatsızlık ve trafik yükü

Yüksek güvenlik

Üstün konfor

Page 18: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Çelik Yapılar Enerji Verimlidir

Çelik Yapılar ısı yalıtım çözümlerini kullandığı için enerji kayıpları ciddi ölçüde azalır.

En uygun ısıl kütle etkisi çelik / beton bileşik döşemelerle elde edilebilir.

Passiv House SIEEB – Beijing, CNY

Page 19: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Ekotasarım=Yeniden Kullanım=İkinci Hayat

Münih havaalanı otoparkı 1972

– Neuss 1995, Gross Gerau 1996

Christ Binası Hannover

– 2000

– Volkenroda şapel

– Aachen laboratuar

Çelik Yapılar akıllı modüler tasarımla sökülüp yeniden kurulabilir

Page 20: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Ekotasarım Çelik Yapılar için İkinci Hayat

1958 Brüksel

2008 Prag (CZ)

1958 Brüksel

2008 Breendonk (B)

Page 21: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Yüksek Dayanımlı Çelikler Malzeme Kullanımını Azaltır

CO2 Salımı

Ağırlık

Page 22: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Çelik Yapılar – Küçük Karbon Ayakizi

Yüksek Dayanımlı Yapısal Çeliklerin Kullanımı Karbon Ayak İzini Küçültür

BA Çekirdek, kompozit döşemeler, çelik kolonlar

Yapı kütlesi %50 daha az

İmalat, Taşıma, Montajda daha az enerji kullanımı

Diamond of Istanbul

Page 23: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Yüksek Dayanımlı Çelikler Hızlı ve Güvenli Yapılar

Çelik Yapılar endüstriyel olarak atölylerde üretilir

Şantiye’de kalifiye işcilerce monte edilir

Yapı üretimi çok hızlı gerçekleşir

Çalışmalar endüstriyel standartlarda güvenlik kurallarına göre yapılr Hilton Doubletree Hotel

Page 24: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Kanyon Alışveriş Merkezi

Çelik Yapılar – Yaratıcık ve Estetik

Page 25: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Çelik Geri Dönüşümünde Kalite Yükseltilir

Çelik Beton

Page 26: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

YDD – Yaşam Döngü Değerlendirmesi

Yapı Malzemelerinin tüm yaşam döngüsünde doğaya etkisi: beşikten-mezara

– Hammadde çıkarılması ve işlenmesi

– Yapı Malzemeleri üretimi

– Kullanım ve yeniden kullanım

– Kullanım sonu geri kazanım dahil

Metod ISO 14040-44 2006

Çevresel etki değerlendirmesi

– Sera Etkisi Potansiyeli ton CO2 eşdeğeri (tCO2ed)

– Temel Enerji Tüketimi Giga Joule (GJ)

Page 27: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Yapının Toplam Maliyeti

Tasarım İnşaat

İşletme

Sökme

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Page 28: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Yapının Toplam Maliyeti

Tasarım İnşaat

İşletme

Sökme0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Page 29: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Yapının Toplam Maliyeti

Tasarım

İnşaat

İşletme

Sökme

0

10

20

30

40

50

60

70

Page 30: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

1tçelik

2,1t CO2 / 1t çelik

Y=verim

2,1GWP =

1

+ ...

+ ...

+ 0,95 · Y · 0,6

+ 0,95 · Y

+ 0,95² · 0,6 · Y²

+ 0,95² · Y²Y=0,95

0,8 t CO2 / t steel

5%

Ge

ri d

ön

üşü

m=

%95

EOL

EOL

0,95·Y·0,6 t CO2

0,95·Yt

çelik

0,05·(0,95 Y)

0,9

5·(

0,9

5 Y

)

EOL

0,95·(0,95·0,6Y) Yt CO2

0,95·(0,95·Y) Yt

çelik

Sustainability - Principles and calculation method Optimized steel solutions Design tools

Çelik Yaşam Döngüsü

Page 31: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Ofis Yapısı - 4 kat

Yükler: Zati yükler = 1kN/m²

İşletme yükü = 3,5kN/m²

Ana Kiriş Açıklığı = 7,5m

Ara kirişler

Ana Kirişler

30m

12m

7,5m

Çözüm A = Çelik Çözüm B = BA

IPEA 330 S355 BA

(C20/25)

30cm

58cm

9 10

8/20

4 25

Karşılaştırma Örneği

Page 32: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

SEP : Sera Etkisi Potansiyeli (ton CO2 ed)

5

10

15

20

25

30

ton

CO

2eq

Taşıma

YDS

(kredi)

11,09

ton CO2 ed

24,34

ton CO2 ed

Beto

n

Dem

ir

Taşıma

YDS

Çelik

YDS

Beton

Çözüm A = Çelik

IPEA 330 S355

Çözüm B = BA

BA

(C20/25)

30cm

58cm

9 10

8/20

4 25

Üretim

ve

İşeleme

Üretim

ve

Bitirme

Karşılaştırma – Sera Etkisi Potansiyeli

Page 33: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

TET : (Giga Joule)

Taşıma

Üretim

ve

İşleme

YDS

Kredi

172,8

GJ

251,09

GJ

Beto

nD

em

ir

Taşıma

YDS

Çelik

YDS

Beton

50

100

150

200

250

300

GJ

Çözüm A = Çelik

IPEA 330 S355

Çözüm B = Beton

BA

(C20/25)

30cm

58cm

9 10

8/20

4 25

Üretim

ve

Bitirme

Karşılaştırma – Temel Enerji Tüketimi

Page 34: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

L = 14.4m, a = 2.4m

19%14%

100%

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Steel beam S235 Steel beam S460 Concrete beam

63%

45%

100%

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Steel beam S235 Steel beam S460 Concrete beam

85%

61%

100%

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Steel beam S235 Steel beam S460 Concrete beam

AğırlıkSera Gazları Salımı

= CO2 edEnerji Tüketimi

Yaşam Döngü DeğerlendirmesiKiriş Uygulaması

Aynı yükleri daha az malzeme ile taşımak

Page 35: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

27%

14%

100%

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Steel S235 Steel S460 Concrete

sk

= 3

.5m

Ağırlık

83%

43%

100%

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Steel S235 Steel S460 Concrete

110%

57%

100%

0

20

40

60

80

100

120

Steel S235 Steel S460 Concrete

Daha az kütle = Daha küçük Karbon Ayakizi

Yaşam Döngü DeğerlendirmesiKolon Uygulaması

Sera Gazları Salımı

= CO2 edEnerji Tüketimi

Page 36: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Aynı yapı yüksekliğinde daha fazla kat

CO2 salımı -%25

Petek Kirişler Malzeme ve Hacim Kullanımında Ekonomi Sağlar

Page 37: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Kesim N°2

HINITIAL

Kesim N°1Hson

=1,5 Hılk

Petek Kiriş Üretimi

Page 38: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Oxycutting N°1

Oxycutting N°2

Sustainability Optimized steel solutions - Cellular beam - Tapered Design tools

Değişken Kesitli Petek Kirişler

Page 39: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Sabit gözler Değişken gözler

Değişken Kesitli Petek Kiriş Uygulaması

Page 40: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

ACB

Angelina™

22,5cm

Petek Kirişler - Angelina

Page 41: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

ParkerPetek Kirişler - Angelina

Page 42: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Petek Kirişler - Eğrisel

Page 43: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Petek Kirişler Yangın Dayanımı

Page 44: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Çıplak Ara

Kirişler

Korunmuş Ana

Kirişler

Kompozit Döşeme Tasarımı

Page 45: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

ISO-834 Yangın Eğrisi

0

200

400

600

800

1000

1200

0 30 60

[°C]

90

120180

t [min]

1110

9451006 1049

842

Kompozit Döşeme Yangın Deneyi

Page 46: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

1040 °C

300 °C

Rebars: 300 °C0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 20 40 60 80 100

Time [min]

Vert

ical dis

pla

cem

ent [m

m]

120 140 ...

34 cm

after fire

Test

Simulation

Yangın Deneyi Sonuçları

R > 120 dakika

Page 47: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Tevfik Seno Arda Anadolu Lisesi – İzmit

Yangın Güvenli Çelik Yapılar

ISO standard yangın yüküne karşı 2 saat dayanım

Page 48: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Centre

ArcelorMittal

Liège

1:1 Bina Yangın Deneyleri

Page 49: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Yangın Güvenli Çelik Yapılar

ArcelorMittal Office building in Esch: Luxembourg

Page 50: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Kompozit Köprü Kirişi Üretimi

Page 51: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Çelik BA Kompozit Köprü Uygulaması

Bridge at Vigaun, Austria

Page 52: Çelik Yapılar ve Sürdürülebilirlik

Çelik

Yapılar

Yapısal

Çeliklerin

Yeniden

Kullanımı

Hurda

Geri Dönüşümü

Yapısal

Çelik

Üretimi

Çelik Geleceğin En Sürdürülebilir Yapı Malzemesidir

Çelik sürdürülebilirlikle ilgili tüm Avrupa Normlarıyle uyumludur.

Çelik dünyanın en çok geri kazanılan ve dönüştürülen malzemesidir

Çelik ekonomik olarak sürekli geri dönüştürülebilir

Geri dönüşümde çelik kalitesi yükseltilebilir