A systematic approach for embodied carbon assessment of tall building structural design alternatives
Yüksek bina taşıyıcı sistem tasarım alternatiflerinin gömülü karbon değerlendirmesi için sistematik bir yaklaşım
- Tez No: 1011117
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BEKİR ÖZER AY, DOÇ. DR. AYŞEM BERRİN ÇAKMAKLI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilimleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yüksek bina yapımı, özellikle yapının yaşam döngüsündeki üretim aşamasında önemli miktardaki yapısal malzeme kullanımıyla ilişkilendirilen ve ciddi miktardaki emisyonlarla karakterize edilen bir“karbon sıçraması”na yol açar. Yüksek yapıların kullanım aşamasındaki enerji performansının gelişimiyle birlikte, üretim ve inşaat aşamalarındaki gömülü karbon salınımlarının önemi giderek artmaktadır. Gömülü karbon salınımını azaltabilmek için, yapısal tasarımın erken aşamasındaki kararlar yüksek bina tasarımında kritik öneme sahiptir. Literatürde, yüksek binaların yaşam döngü değerlendirmesinde gömülü karbon emisyonlarına odaklanan ciddi miktarda çalışma bulunsa dahi, özellikle yüksek binaların taşıyıcı sistemlerine odaklanan kapsamlı bir çerçeveye ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada, yüksek binaların taşıyıcı sistemlerinin gömülü karbon salınımı tahmini üzerine erken tasarım aşamasında kullanılabilecek sistematik bir yaklaşım sunulmaktadır. Yüksek, orta ve düşük şiddetteki alternatif rüzgar ve deprem yükü senaryoları altında, otomatikleştirilmiş yapısal analiz ve tasarım süreçleriyle toplamda 103 adet parametrik analitik model ve 192 farklı senaryo üretilmiştir. Bu süreçler, analizler öncesinde tanımlanan yapısal performans gereksinimlerini karşılayacak şekilde, ETABS API aracılığıyla Python ortamında yürütülmektedir. Sistematik olarak tanımlanmış tasarım parametrelerine göre oluşturulan analitik modellere ait malzeme kullanımı ve buna bağlı olarak ortaya çıkan gömülü karbon emisyonu değerleri üzerinden bir veri tabanı oluşturulmuştur. Böylelikle, yüksek binalar için gömülü karbon salınımını azaltma üzerine stratejiler geliştirilmesi hedeflenmektedir. Bu çalışmada, tasarımcıların erken tasarım aşamasında yüksek binaların gömülü karbon salınımlarının öngörülmesi ve azaltılmasına yönelik stratejiler geliştirmesine olanak sağlanmaktadır. Bu bağlamda, sürdürülebilir yapısal tasarım uygulamalarının geliştirilmesi aracılığıyla daha geniş sürdürülebilir kalkınma hedeflerine katkı sunulmaktadır.
Özet (Çeviri)
High-rise building construction requires substantial use of structural materials, leading to a significant environmental impact characterized by excessive emissions during the product stage. With improvements in operational energy performance, embodied carbon (EC) emissions during product and construction stages of a building become increasingly significant. To reduce EC emissions, early structural design decisions play a pivotal role for high-rise building construction. Although recent studies have explored EC emissions in building life cycle assessment (LCA), a comprehensive framework specifically targeting tall building structures remains unaddressed. This research introduces a systematic approach for EC estimation in structural systems of tall buildings during early design phase. A total of 103 parametric analytical models and 192 scenarios are generated through an automated structural analysis and design process for various load scenarios, comprising a combination of three different load cases for both wind and earthquake loads. The process is implemented iteratively to satisfy predefined structural performance requirements and is executed in Python via the ETABS API. The systematically defined design parameters and corresponding EC emissions of the generated analytical models are compiled into a database to facilitate the development of EC reduction strategies. By providing a robust empirical dataset, this study establishes the necessary infrastructure for future predictive tool development. The findings of this research can guide designers in estimating and mitigating EC emissions at the early design stage of tall buildings. In this regard, this study advances sustainable structural design practices, thereby contributing to broader sustainable development goals within the built environment.
Benzer Tezler
- Türkiye'de karbon emisyonlarının azaltılmasına yönelik lamine masif ahşap mimarisi ve yöntemleri
Laminated mass timber architecture and methods for reducing carbon emissions in Türkiye
ÜLKEM ARTUÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNAN MERT ŞENER
- Türkiye'de uygulanacak eğitim yapılarının mimari tasarım ve dış cephe kaplama malzemesi özelliklerine göre çevresel etki yüklerinin değerlendirilmesi
Evaluation of environmental impact loads based on architectural design and exterior cladding material characteristics in educational buildings
DİLFURUZ KARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CANER GÖÇER
- Mechanical properties of fiber reinforced concrete with recycled steel fibers from waste tires
Atık lastiklerden elde edilen geri dönüştürülmüş çelik lif içeren lifli betonların mekanik özellikleri
CANSU ÇOLAK
Doktora
İngilizce
2026
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZKAN ŞENGÜL
- Bir otomotiv fabrikasında baca gazı arıtım ekipmanının crıtıc ve multımoora metodları ile belirlenmesi
Selection of flue gas treatment equipment in an automotive factory using the critic and multimoora methods
SERKAN ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSakarya ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPARSLAN SERHAT DEMİR