Evaluating the impacts of integrated greenery on district-scale sustainability and energy efficiency using a scenario-based indicator approach

Senaryo temelli gösterge yaklaşımıyla entegre yeşil alanların mahalle ölçeğinde sürdürülebilirlik ve enerji verimliliğine etkilerinin değerlendirilmesi

Tez No: 1011308
Yazar: SAFA SAGER NIMER HAMMOUDEH
Danışmanlar: PROF. DR. HATİCE SÖZER
Tez Türü: Doktora
Konular: Peyzaj Mimarlığı, Landscape Architecture
Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
Yıl: 2026
Dil: İngilizce
Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
Ana Bilim Dalı: Peyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
Bilim Dalı: Peyzaj Bilim Dalı
Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Sürdürülebilirlik, yaşamın neredeyse her alanını kapsayan geniş bir kavramdır. Doğası gereği çok boyutludur ve farklı disiplinlerin entegrasyonuna dayanır. Peyzaj sürdürülebilirliği ise hem insan refahını hem de çevresel kaliteyi ve kaynak korumasını etkileyen çeşitli kategorileri kapsar. Bu tez, peyzaj öğeleri ve mimari yapılarla bütünleşik yeşil alanların entegrasyonu ve optimizasyonu yoluyla mahalle ölçeğinde çevresel ve sosyal sürdürülebilirliğin geliştirilmesini ve enerji verimliliğinin artırılmasını amaçlamaktadır. Araştırma yöntemi; temel peyzaj sürdürülebilirliği göstergelerinin belirlenmesini, mevcut durumlarının değerlendirilmesini, ilave yeşil alan entegrasyonunu içeren senaryolarının geliştirilmesini ve bu senaryolar kapsamında göstergelerin performanslarının karşılaştırılmasını içermektedir. Ayrıca bu çalışma, farklı birimlerle ifade edilen çeşitli peyzaj sürdürülebilirlik göstergelerinin karşılaştırılmasını mümkün kılmak amacıyla ortak bir değerlendirme çerçevesi oluşturmayı temel hedef olarak benimsemektedir. Çalışma, uluslararası peyzaj ve mimarlık sertifikasyon sistemlerinde yer alan peyzaj sürdürülebilirliği göstergelerinin ve akademik literatürdeki ilgili kavramların incelenmesiyle başlamaktadır ve bunları sürdürülebilir kalkınma hedefleri ile ilişkilendirmektedir. Ayrıca, söz konusu göstergeler arasındaki ilişkileri ve bunların değerlendirilmesinde yaygın olarak kullanılan araçları ele almaktadır. Tez, mahalle ölçeğinde yeşil alan entegrasyonunun; optimize edilmiş bina–peyzaj ilişkileri ve çoklu yazılım tabanlı değerlendirme yaklaşımı ile birlikte ele alındığında, yalnızca bina ölçeğinde yapılan müdahalelere kıyasla çevre, enerji ve sosyal sürdürülebilirlik açısından daha üstün sonuçlar sağlayacağını öne sürmektedir. Çalışma ayrıca; binaları, sokakları, yaya yollarını, kamusal yeşil alanları ve ağaç ağlarını kapsayan bütüncül bir analitik çerçeve geliştirmektedir. Bu yaklaşım, mahalle ölçeğinde sürdürülebilirliğin kapsamlı biçimde anlaşılmasını mümkün kılmakta ve yoğun kentsel dokuyu bir kısıt olarak değil, doğa temelli ve bütünleşik çözümler için bir fırsat olarak yeniden ele almaktadır. Yeşil alanların iyi bilinen soğutma etkilerini belgelemekle yetinmeyen bu çalışma, bitkilendirmeyi temel kentsel bileşenlerle stratejik olarak bütünleştiren yenilikçi bir yaklaşım sunmaktadır. Soğutma, yeşil alanlar veya yapılı çevreyi ayrı ayrı ele alan önceki çalışmalardan farklı olarak, bu araştırma bu unsurların çevresel performans ve enerji verimliliğini artıran birbirine bağlı ve tamamlayıcı işlevlerini vurgulamaktadır. Seçilen göstergelerin sürdürülebilirliğe katkılarını değerlendirmek amacıyla bir örnek alan belirlenmiştir: İstanbul Kartal ilçesinde yer alan Kızılay Bulvarı. Analiz, öncelikle mahalle ölçeğinde ele alınmış; kentsel doğaya erişim ve kentsel soğutma gibi kategoriler incelenerek kentsel ısı adası etkisinin azaltılması ve bunun binaların enerji performansına yansımaları değerlendirilmiştir. Mahalle genelinde peyzaj bileşenlerine yeşil alan entegrasyonunu içeren çoklu müdahale senaryoları karşılaştırılmıştır. Ardından çalışma bina ölçeğine indirgenmiş ve doğrudan binalara uygulanan yeşil çatı müdahalesine odaklanılmıştır. Bina ölçeğindeki göstergelerin değerlendirilmesinde ulusal ve uluslararası standartlardan türetilen sürdürülebilirlik ölçütleri kullanılmıştır. Araştırma, modelin oluşturulması ve simülasyonların gerçekleştirilmesi için birden fazla yazılım aracını içeren bütünleşik bir iş akışına dayanmaktadır. QGIS, Google Maps ve Google Earth örnek alan modelinin hazırlanmasında kullanılmıştır. Bina enerji tüketimi simülasyonları e-QUEST yazılımı ile gerçekleştirilmiştir. InVEST yazılım paketinde yer alan Kentsel/Doğaya Erişim Modeli ve Kentsel Soğutma Modeli ise yeşil alan erişilebilirliği, kentsel ısı adası etkisinin azaltılması ve buna bağlı potansiyel enerji tasarruflarının değerlendirilmesinde kullanılmıştır. Bu tez aşağıdaki temel araştırma sorularını ele almaktadır: • Mevcut park arzı yerel nüfusun ihtiyaçlarını yeterince karşılamakta mıdır? • Yeşil alanlara erişimdeki eşitsizlikler çocuklar, yetişkinler ve yaşlılar gibi farklı yaş gruplarını nasıl etkilemektedir? • Sokak ağaçları gibi unsurlar çevresel kaliteyi ve toplumsal refahı ne ölçüde artırmaktadır? • Yeşil alanların temel kentsel mahalle bileşenleriyle bütünleştirilmesi, kentsel ısı adası etkisinin azaltılması ve enerji verimliliğinin artırılması açısından ne derece etkilidir? • Bina ölçeğindeki yeşil müdahaleler, mahallenin daha sürdürülebilir bir kentsel çevreye dönüşmesine ne ölçüde katkı sağlayabilir? Kartal örnek alanı, yeşil çatı uygulamalarının ve sokak ağacı yoğunluğunun artırılmasının temel kentsel sürdürülebilirlik sorunlarının ele alınmasında önemli bir potansiyele sahip olduğunu göstermektedir. Kentsel yeşil alan erişilebilirliği değerlendirmesi, kentsel planlama açısından uygulanabilir çıktılar sunmaktadır. Bulgular, çocukların ve yaşlı bireylerin yeşil alanlara sınırlı erişimden orantısız biçimde etkilendiğini ortaya koymakta ve yaş kapsayıcı tasarım stratejilerine duyulan ihtiyacı vurgulamaktadır. Önerilen senaryolar altında erişilebilirlik artmakla birlikte, yaşlı bireylerin hâlen yetersiz hizmet aldıkları görülmektedir. Bu durum, konutlara 100 metre mesafede cep parklar, terapötik mikro bahçeler ve çok katmanlı kentsel çevrelerde düşey erişilebilirliğin iyileştirilmesi gibi hedefli müdahalelerin gerekliliğine işaret etmektedir. Erişilebilirlik sonuçları, yoğun kentsel alanlarda geleneksel park alanlarının genişletilmesinin sınırlı olduğu durumlarda çatıların alternatif yeşil alanlar olarak değerlendirilmesinin önemini de ortaya koymaktadır. Bu stratejiler; iklim eylemi, sağlıklı ve kaliteli yaşam ile sürdürülebilir şehirler ve topluluklar gibi küresel sürdürülebilirlik hedefleriyle güçlü biçimde örtüşmekte ve ulusal ve uluslararası politika çerçevelerine entegre edilebilmektedir. Yeşil alanların artırılması yalnızca çevresel kaliteyi iyileştirmekle kalmamakta, aynı zamanda sosyal etkileşim, kamusal güvenlik ve ruh sağlığı yoluyla toplumsal refahı da desteklemektedir. Bu yönüyle çalışma, imar mevzuatı, kentsel tasarım rehberleri ve sürdürülebilir kalkınma standartlarına yön verebilecek tekrarlanabilir bir çerçeve sunmaktadır. Kentsel soğutma analizi, özellikle bitkilendirme ile optimize edilmiş yüzey malzemelerinin birlikte ele alındığı birleşik müdahalelerin en belirgin iyileşmeleri sağladığını göstermektedir. Yeşil çatılar bina enerji talebini önemli ölçüde azaltırken, yaya yollarının çim yüzeylere dönüştürülmesi mahalle genelinde hava sıcaklıklarını anlamlı biçimde düşürmektedir. Buna karşılık, yüksek yansıtıcılı kaplamalar yalnızca sınırlı soğutma etkisi yaratmakta ve uzun vadeli dayanıklılık için bitki temelli çözümlerin önemini bir kez daha ortaya koymaktadır. Hava sıcaklığı ile enerji performansı arasındaki güçlü ilişki, tekil tasarım önlemleri yerine mahalle ölçeğinde çok göstergeli stratejilerin gerekliliğini vurgulamaktadır. Kartal için gelecekteki planlamalarda, bitkilendirme, yansıtıcı yüzeyler ve pasif soğutma tekniklerini stratejik biçimde harmanlayan veri temelli yaklaşımlar önceliklendirilmelidir. Simülasyon sonuçları; yeşil çatılar, yüksek yansıtıcılı malzemeler ve bilinçli peyzaj planlamasını içeren bütüncül tasarım müdahalelerinin kentsel ısı adası etkisini etkin biçimde azalttığını ve enerji verimliliğini artırdığını doğrulamaktadır. Birleşik senaryo, en yüksek sıcaklık düşüşünü sağlayarak daha düşük soğutma enerjisi talebi, maliyet tasarrufu, iyileştirilmiş çevresel kalite ve azalan ısıya bağlı sağlık riskleri gibi önemli faydalar sunmaktadır. Estetik iyileşme, hava kalitesinin artması ve yağmur suyu yönetimi gibi ek kazanımlar, yeşil altyapının çok işlevli değerini açıkça ortaya koymaktadır. Çalışmanın sonunda, peyzaj sürdürülebilirliği göstergeleri çoklu mekânsal ölçeklerde bütünleştirilmiş ve birleşik, standartlaştırılmış bir değerlendirme çerçevesi oluşturulmuştur. Bu yöntem, genel kentsel sürdürülebilirlik çıktılarının ölçülebilir ve özgül metriklere dönüştürülmesini sağlamaktadır. Mevcut durum (geleneksel çatılar) ve önerilen yeşil çatı senaryosu olmak üzere iki senaryo kapsamında göstergelerin değerlendirilmesi için birleşik bir sürdürülebilirlik metrikleri çerçevesi geliştirilmiş ve uygulanmıştır. Ulusal ve uluslararası kabul görmüş standartlar kullanılarak her bir gösterge kabul edilebilir performans eşiklerine göre değerlendirilmiş ve uyumlaştırılmış performans seviyelerine dönüştürülmüştür. Bu yaklaşım, sürdürülebilirlik değerlendirmelerinde sıkça karşılaşılan parçalı ve tutarsız ölçek sorunlarını aşarak göstergeler ve senaryolar arasında doğrudan ve şeffaf karşılaştırma yapılmasına olanak tanımıştır. Sonuçlar, yeşil çatı uygulamalarının çevresel ve enerjisel performansı artırmadaki değerini ortaya koyarken, belirli kullanıcı grupları için termal konfor ve yeşil alan erişilebilirliği konularında süregelen zayıflıkları da açığa çıkarmaktadır. Daha da önemlisi, önerilen birleşik metrikler çerçevesi; güçlü yönlerin belirlenmesi, eksikliklerin teşhisi ve kanıta dayalı karar verme süreçlerinin desteklenmesi için bütüncül bir araç sunmaktadır. Çevresel, enerjisel ve sosyal boyutlarda entegre değerlendirmeye olanak tanıyan bu yöntem, gelecekteki kentsel ve peyzaj sürdürülebilirliği çalışmalarında kullanılabilecek aktarılabilir ve ölçeklenebilir bir metodoloji sunmakta; yaşam kalitesinin artırılmasına ve çevresel kaynakların korunmasına katkı sağlamaktadır. Genel olarak bulgular, tez hipotezini desteklemektedir: tekil müdahaleler anlamlı sürdürülebilirlik kazanımları sağlayamamaktadır. Bunun yerine, çevresel, verimlilik odaklı ve sosyal göstergeleri bir araya getiren bütünleşik ve çok boyutlu stratejiler, daha sağlıklı ve dirençli kentsel çevreler oluşturmak için gereklidir. Bu çalışma, gelecekteki araştırmaların ilave peyzaj sürdürülebilirliği göstergelerini değerlendirebileceği metodolojik bir çerçeve sunmaktadır. Kapsamlı yaklaşımıyla Kartal İlçesi, özellikle yoğun trafik ve sınırlı yeşil alan sorunlarıyla karşı karşıya olan sıkışık kentler için sürdürülebilir ve kapsayıcı kentsel gelişim açısından bir model niteliği taşımaktadır.

Özet (Çeviri)

Sustainability is a broad concept that spans nearly every discipline of life. It is inherently multidimensional and depends on the integration of various fields. Landscape sustainability, in particular, encompasses multiple categories that influence human well-being as well as environmental quality and resource conservation. This thesis focuses on improving environmental and social sustainability and enhancing energy efficiency at the district scale by integrating and optimizing greenery within both landscape elements and architectural structures. The research approach involves identifying key landscape indicators, evaluating their current conditions, proposing intervention scenarios that incorporate additional greenery, and then comparing indicators' performance across these scenarios to assess their effects. Furthermore, this study primarily aims to enable the comparison of diverse landscape sustainability indicators that are expressed in different units by establishing a common evaluative framework. The study begins by examining landscape sustainability indicators referenced in international landscape and architectural certification systems, as well as academic literature, then relate them to the sustainable development goal. It also explores the relationships between those indicators and reviews the tools commonly used for their assessment. This thesis proposes that district-scale greenery integration, combined with optimized building–landscape relationships and a multi-software evaluation approach, is expected to deliver superior environmental, energy, and social sustainability outcomes compared to building-level interventions alone. The study also develops a holistic analytical framework that incorporates buildings, streets, pedestrian pathways, public green areas, and tree networks, enabling a comprehensive understanding of district-scale sustainability. Importantly, the research reframes these dense urban features not as constraints but as opportunities for nature based, integrated solutions. Beyond documenting the well-known cooling benefits of greenery, this work introduces an innovative approach that strategically integrates vegetation with core urban components. Unlike previous studies that examine cooling, greenery, or built elements separately, this research highlights their interdependent and complementary functions as drivers of environmental performance and energy efficiency. To evaluate the selected indicators of this study and their contributions to sustainability, a case study was defined: Kızılay Boulevard in Kartal, Istanbul. The analysis first addresses the district scale by examining categories such as urban nature accessibility and urban cooling to mitigate the urban heat island effect and its reflection on the buildings' energy performance. Multiple intervention scenarios of greenery xxii integration within the landscape components in the district were compared. After that, the study narrows to the building scale, focusing specifically on green roof intervention applied directly to buildings. and sustainability metrics derived from national and international standards were applied to assess building-level indicators. This research relies on an integrated workflow across several software tools to construct the study model and perform simulations. QGIS, Google Maps, and Google Earth were used to prepare the case study model. e-QUEST provided simulations of building energy consumption. The Urban/Nature Accessibility Model and the Urban Cooling Model in the InVEST software suite were used to assess green space accessibility, urban heat island mitigation, and the associated potential for energy savings. The thesis addresses the following main research questions: • Does the current supply of parks adequately meet the needs of the local population? • How do disparities in green space access affect different age groups, including children, adults, and the elderly? • To what extent do elements such as street trees enhance environmental quality and community well-being? • How does integrating greenery with core urban district elements influence their effectiveness in mitigating the urban heat island effect and improving energy efficiency? • To what extent building-scale greenery interventions can contribute to transforming the district into a more sustainable urban environment? The Kartal case study demonstrates the substantial potential of integrating green roofs and enhancing street tree coverage to address major urban sustainability challenges. The assessment of urban green space accessibility provides actionable insights for urban planning. Findings show that children and older adults are disproportionately affected by limited access to green spaces, underscoring the need for age-inclusive design strategies. Although accessibility improves under the proposed scenarios, older adults remain underserved, indicating the necessity for further targeted interventions such as pocket parks within 100 meters of residences, therapeutic micro-gardens, and improvements in vertical accessibility within multi-level urban environments. The accessibility results also highlight the value of rooftops as alternative green spaces in dense districts, offering a practical approach where conventional park expansion is limited. These strategies align closely with global sustainability objectives—including climate action, good health and well-being, and sustainable cities and communities— and can be integrated into national and international policy frameworks. Increasing greenery not only enhances environmental quality but also supports community well being through improved social interaction, public safety, and mental health. Thus, the study provides a replicable framework that can guide zoning regulations, urban design guidelines, and sustainable development standards. The urban cooling analysis indicates that combined interventions particularly the integration of vegetation with optimized surface materials produce the most significant improvements. Green roofs notably reduce building energy demand, while the conversion of pedestrian pathways to grass meaningfully lowers district-wide air temperatures. In contrast, high-albedo pavements yield only modest cooling effects, xxiii reaffirming the importance of vegetation-based solutions for long-term resilience. The strong correlation between air temperature and energy performance emphasizes the necessity of district-scale, multi-indicator strategies rather than isolated design measures. Future planning in Kartal should prioritize data-driven approaches that strategically blend vegetation, reflective surfaces, and passive cooling techniques. Simulation results confirm that comprehensive design interventions green roofs, high reflectance materials, and thoughtful landscape planning effectively mitigate the urban heat island effect while enhancing energy efficiency. The combined scenario achieves the greatest temperature reduction, offering benefits such as lower cooling energy demand, cost savings, improved environmental quality, and reduced heat-related health risks. Additional co-benefits, including improved aesthetics, air quality, and stormwater management, further demonstrate the multifunctional value of green infrastructure. At the end, this study integrated the landscape sustainability indicators across multiple spatial scales through a unified and standardized evaluation framework. The study establishes a coherent methodology that translates broader urban sustainability outcomes into a specific metrics. A unified sustainability metrics framework was developed and applied to assess the indicators under two scenarios: the existing condition with conventional roofs and a proposed green roof scenario. Using internationally and nationally recognized standards, each indicator was evaluated against acceptable performance thresholds and further translated into harmonized performance levels. This approach allowed for direct and transparent comparison across indicators and scenarios, overcoming the limitations of fragmented or inconsistent assessment scales commonly found in sustainability evaluations. The results highlight the value of green roof applications in improving environmental and energy performance while also revealing persistent weaknesses related to thermal comfort and green space accessibility for certain user groups. More importantly, the proposed unified metrics framework provides a holistic tool for identifying strengths, diagnosing deficiencies, and supporting evidence-based decision-making. By enabling integrated evaluation across environmental, energy, and social dimensions, this study offers a transferable and scalable methodology that can support future urban and landscape sustainability assessments and contribute to improving overall quality of life while preserving environmental resources. Overall, the findings support the thesis hypothesis: isolated interventions cannot achieve substantial sustainability gains. Instead, integrated and multidimensional strategies combining environmental, efficiency-related, and social indicators are essential to create healthier, more resilient urban environments. The study provides a methodological framework that future research can apply to evaluate additional landscape sustainability indicators. With its comprehensive approach, the Kartal District can serve as a model for sustainable and inclusive urban development, particularly in dense cities facing high traffic levels and limited green space

Benzer Tezler

Tez No
944243
Health promoting design of shared work environments: A salutogenic approach for coworking spaces in post-COVID era
Ortak çalışma alanlarının sağlığı geliştiren tasarımı: COVID sonrası dönemde ortak çalışma alanlarına salutojenik bir yaklaşım
EBRU BAYKAL ULUÖZ
Doktora
İngilizce
2025
Mimarlık İstanbul Teknik Üniversitesi
Mimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKSENİN İNALHAN
Tez No
937027
Siting and sizing of renewable energy supported electric vehicle charging stations along highways with a novel interoperable smart energy management system
Yenilenebilir enerji destekli elektrikli araç şarj istasyonlarının otoyollar boyunca konumlandırılması ve boyutlandırılmasına yönelik yeni birlikte çalışabilir akıllı enerji yönetim sistemi
ÖMER GÖNÜL
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliği İstanbul Teknik Üniversitesi
Enerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER GÜLER
Tez No
729835
Sürdürülebilirlik çerçevesinde yeşil lojistik merkez yer seçimi için yeni bir yöntem önerisi
A novel integrated approach proposal for green logistics center location in the framework of sustainability
BÜŞRA NUR KESKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Ulaşım Gazi Üniversitesi
Trafik Planlaması ve Uygulaması Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DR. ÖĞR. ÜYESİ KÜRŞAT YILDIZ
Tez No
854170
Impacts of the economic recommendations of the European Union on the macroeconomic performance of Turkish economy
Başlık çevirisi yok
ÖZGE SEZGİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Uluslararası İlişkiler Freıe Unıversıtat Berlın
PROF. DR. HORST TOMANN
PROF. DR. GEORG MERAN
Tez No
1007788
Evaluating and rethinking the integrated housing development program (IHDP) in Addis Ababa: Design strategies for affordable housing
Addis Ababa'da entegre konut geliştirme programının (IHDP)değerlendirilmesi ve yeniden düşünülmesi: Erişilebilir konutlar için tasarım stratejileri
SOULEIMAN AHMED HERAD
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Mimarlık Bahçeşehir Üniversitesi
Mimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. EFSUN EKENYAZICI GÜNEY

Geri Dön