Ecologıcal ınfrastructure vs techno-fıx: A desıgn framework for renewable energy ınfrastructure ın publıc spaces
Tekno-düzeltmeye karşi ekoloji̇k altyapi: Kamusal alanlarda yeni̇lenebi̇li̇r enerji̇ altyapisi i̇çi̇n bi̇r tasarim çerçevesi̇
- Tez No: 806646
- Danışmanlar: DOÇ. DR. IAN WEIR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Peyzaj Mimarlığı, Landscape Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Queensland Teknoloji Üniversitesi (QUT Gardens Point Campus)
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık, Planlama ve Tasarım Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Peyzaj Mimarlığı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 241
Özet
Şehirler iklim değişikliğinin azaltılması için hızla yeni müdahaleler geliştirirken, yenilenebilir enerjinin kamusal alanlara yerleştirilmesi önemli bir strateji haline gelmektedir. Çoğu müdahale, yeşil duvarlar ve fotovoltaik diziler gibi 'tekno-düzeltmeler' ile mekanları ve binaları güçlendirerek şehirlerin çevresel sürdürülebilirliğini artırmaya odaklanmaktadır. Bu çalışma, yerel elektrik üretiminin sosyal ve çevresel değişim yaratmak için kamusal alanın sosyo-kültürel ve ekolojik amacına dahil edildiği, aynı zamanda toplumun katılımını sağlayan, yerel ekonomiyi zenginleştiren ve sosyal ağları artıran alternatif bir yaklaşım önermektedir. Bu tezin amacı, peyzaj mimarları ve kentsel tasarımcıların yenilenebilir enerjiyi gelecekteki projelerine sürdürülebilir bir şekilde entegre etmelerini daha iyi sağlayacak bir çerçeve geliştirmektir. Çalışma, hem tasarım hem de araştırma faaliyetlerini birleştiren çok yöntemli bir yaklaşım kullanmaktadır. İlk bileşeni, ekolojik açıdan sofistike bir kamusal alan tasarım modelinin halkı sürdürülebilir bir enerji yaşam tarzı konusunda eğittiği, genel çevresel farkındalıklarını artırdığı ve dolayısıyla uzun vadeli faydalarla daha geniş bir toplulukta enerji verimliliğini ve üretimini en üst düzeye çıkardığı hipotezini oluşturmak için biri Uluslararası Peyzaj Mimarlığı Federasyonu (IFLA 2011), diğeri Land Art Generator Initiative (LAGI 2012) tarafından düzenlenen iki tasarım yarışmasına katılımı içermektedir. Bu iddia, termodinamiğin dördüncü yasasına dayanmaktadır:“Kendi kendini organize etme sürecinde sistemler, verimliliği ve üretimi en üst düzeye çıkaran parçaları, süreçleri ve etkileşimleri geliştirir”(Odum & Odum, 2008, s. 71). Bu iki tasarım yarışmasına katılımdan çıkarılan derslerin bir sonucu olarak çalışma, inşa edilmiş bir projenin danışmanlarının ve tasarımcılarının görüşlerini almak, mevcut tasarım yaklaşımlarını ve bu yaklaşımda kamusal alan ve yenilenebilir enerji arasındaki potansiyel ilişkiyi tespit etmek için tasarlanmış araştırma sorusunu ortaya koymaktadır. Araştırma sorusunu ele almak için, çalışma ilk olarak yarı yapılandırılmış görüşmeler, kullanıcı anketleri ve sistematik saha gözlemleri dahil olmak üzere karma yöntemler kullanarak Ballast Point Park'ta (Sydney, NSW) sosya-ekonomik-çevresel sürdürülebilirliği ortaya çıkartmaya yönelik vaka çalışması yaklaşımı yürütmektedir. Sahadaki yenilenebilir enerji kullanımına özel olarak odaklanan çalışma,“Optimal Elektrik Dağıtım Çerçevesi”(OED) adı verilen yeni bir çerçevenin geliştirilmesiyle sonuçlanmaktadır. Howard T. Odum'un yukarıda bahsi geçen dördüncü yasasına ek olarak termodinamiğin beşinci yasasının uygulanması yoluyla OED çerçevesini geliştirerek,“sistem süreçleri, bol enerji formlarını az miktarda ancak daha büyük güçlendirme yeteneğine sahip olanlarla etkileşime sokarak gücü en üst düzeye çıkarır”(Tilley, 2004, s. 122) diyen çalışma, yayınlanmış 25 LAGI 2012 projesinin içeriğini analiz etmek için kapsayıcı kriterler geliştirmektedir. Bu analiz, özellikle elektrik dağıtımına odaklanarak, bu başvuruların yarışma teslim kriterlerine nasıl yanıt verdiğinin anlaşılmasını sağlamaktadır. Ballast Point Park'tan elde edilen vaka çalışması bulguları, çevresel sürdürülebilirliğin hem genel tasarım kararları hem de yenilenebilir enerji uygulamaları için merkezi odak noktası olduğunu göstermektedir. Ancak, bu projede yenilenebilir enerjinin ekonomik ve sosyal yönleri hiçbir zaman tam olarak gerçekleştirilememiş ve parkın genel sürdürülebilirliğine katkıda bulunmamıştır. Bu vaka çalışmasından ve LAGI 2012'nin spekülatif yarışma tasarımlarından elde edilen bulgular, bir elektrik dağıtım dengesizliğini ortaya koymakta ve kamusal alan tasarımlarında sürdürülebilir elektrik dağıtımının derinlemesine anlaşılmadığını göstermektedir. Bu bulgulara yanıt olarak geliştirilen OED çerçevesi, kamusal etkileşimle ilgili sosyal katılımı; üretilen elektrik miktarıyla ilgili ekonomik katılımı ve yenilenebilir enerji altyapısını inşa etmek için gereken somutlaştırılmış enerjiyle ilgili çevresel katılımı ele almaktadır. Pratik düzeyde, OED çerçevesi hem tasarım hem de değerlendirme uygulamalarında, güneş, rüzgar, biyoenerji gibi sahaya ve projeye özgü yenilenebilir enerji kaynağının türünden ziyade, kamusal alan etrafındaki üretim süreçlerine ve ilgili ilişkilere odaklanmayı kolaylaştırmak için kullanılabilir. Çerçeve, proje tasarım sürecinin sosyal, ekonomik ve çevresel yönlerinin dikkate alınması ve uygulanmasında tasarımcılara rehberlik etmektedir. OED çerçevesi, karmaşık bir kentsel çevrenin en küçük sosyo-fiziksel bölümü olan kamusal alanında çalıştığından, hane, mahalle, şehir ve bölge dahil olmak üzere çoklu ölçekler için değiştirilebilir. Bu nedenle çalışma, insan ortamlarında yenilenebilir enerji kullanımının sürdürülebilirliğini ölçmek için yeni olanaklar sunmaktadır. Teorik düzeyde çalışma, peyzaj şehirciliği teorisinde 'süreç söylemi' olarak bilinen kilit bir temayı geliştirirken, yerel elektrik üretiminin ortaya çıkan işlevleri ve kamusal alan çevresindeki yeni sosyo-ekonomik ilişkileri içinde sürdürülebilirliğin estetik boyutlarını da genişletmektedir. Çalışma, termodinamiğin birinci ve ikinci yasalarının artık sıradanlaşmış teknik uygulamalarına ek olarak, enerjiye duyarlı peyzaj planlama ve tasarımına dördüncü ve beşinci yasaları da getirmektedir. Çalışma, enerji dönüşümü hiyerarşisinde (beşinci yasa) önemli bir faktör olarak üretilen elektrik ile kamu etkileşimlerinin önemini tanımlamaktadır. Yenilenebilir enerji ile kamusal alanlar arasındaki etkileşim sayısı arttıkça, yenilenebilir enerjinin sürdürülebilir bir enerji yaşam tarzını etkileme olasılığı da artacaktır. Buna ek olarak, ekolojik açıdan sofistike kamusal alan tasarımı ve bunun sürdürülebilir enerji dönüşümünü sağlamak üzere toplumsal değişim için faydalı bilgiler taşımadaki rolüyle ilgili olarak, çalışma emerji (enerjinin kalitesi) ve ekserji (iş kapasitesi) anahtar kavramlarını dikkate almaktadır. Çalışma, metodolojik düzeyde, tasarım pratiğini ampirik araştırmaya dahil eden yeni bir araştırma sürecine katkıda bulunmaktadır. Genel olarak çalışma, yenilenebilir kaynaklardan elektrik üretiminin, kentsel çevrelerde yenilenebilir kaynakların yaygın teknolojik düzeltme kullanımına karşı alternatif bir yaklaşım olarak kamusal alanın sosyo-kültürel ve ekolojik amacına dahil edilmesi gerektiği sonucuna varmaktadır. Çalışma, konuyla ilgili güncel eğilimlerin, çalışmanın belirlediği daha gelişmiş tasarımlar tarafından sunulan ana akım uygulamaları ve daha geniş anlamda eleştirel düşünceleri bastırdığı ve yönlendirdiğini ortaya koymaktadır. Bu çalışmanın özgün katkısı olarak geliştirilen OED çerçevesi ve ilgili yeni teoriler, sürdürülebilir enerji geçişi için gerekli olan sosyal ve çevresel değişimi görmek için test edilmelidir. Dağıtık üretim, alternatif devreden doğrudan devre altyapısına geçiş ve dirençli mikro ve akıllı şebekeler gibi kavramların tümü yeni enerji ortamlarına geçişi işaret etmektedir. Ancak bunların kentsel dokuya entegrasyonu zordur ve birkaç ülke dışında dünya genelinde güçlü bir siyasi dirençle karşı karşıyadır. OED çerçevesi ile tasarlanan enerjiden bağımsız bir kamusal alan bu direnci yumuşatabilir ve sürdürülebilir enerji geçişi için bir katalizör olarak öngörülebilir. Özellikle, bütüncül bir model olarak ele alındığında, OED çerçevesi sosyal ve çevresel bilimleri enerji ekonomisi ile birleştirmekte, aynı zamanda yoksul uzak yerleşimler için enerji bağımsızlığı, kentsel ekserji ve emerji çalışmaları, dağıtılmış enerji mahalleleri, enerji haritalama ve enerjiye duyarlı planlama ve tasarım gibi disiplinler arası kentsel enerji çalışmalarına rehberlik edebilmektedir.
Özet (Çeviri)
As cities rapidly develop new interventions for climate change mitigation, embedding renewable energy in public spaces becomes an important strategy. Most interventions focus on increasing the environmental sustainability of cities by retrofitting spaces and buildings with so called 'techno-fixes' such as green walls and photovoltaic arrays. This study proposes an alternative approach where local electricity production is incorporated into the socio-cultural and ecological purpose of public space to create social and environmental change, while at the same time engaging society, enriching the local economy, and increasing social networks. The purpose of this thesis is to develop a framework to better enable landscape architects and urban designers to sustainably integrate renewable energy into their future projects. The study employs a multi-method approach, combining both design and research activity. Its first component involves participation in two design competitions — one organised by the International Federation of Landscape Architecture (IFLA 2011), the other by the Land Art Generator Initiative (LAGI 2012) — to establish the hypothesis that an ecologically sophisticated public space design model educates the public about a sustainable energy lifestyle, increases their general environmental awareness, therefore maximises energy efficiency and production in the broader community with long-term benefits. This claim is grounded in the fourth law of thermodynamics, which states that“In the self-organizational process, systems develop those parts, processes, and interactions that maximise efficiency and production”(Odum & Odum, 2008, p. 71). As the result of lessons learned from participation in these two design competitions, the study then poses its research question, which are designed to seek the opinions of the consultants and designers of a built project, to ascertain their current design approach, and the potential relationship between public space and renewable energy in that approach. To address the research question, the study first conducts a triple-bottom-line case study approach to Ballast Point Park (Sydney, NSW) using mixed methods, including semi-structured interviews, user surveys, and systematic site observations. With a specific focus on renewable energy usage on the site, the study concludes with the development of a new framework entitled the“Optimal Electricity Distribution Framework”(OED). By advancing the OED framework through application of Howard T. Odum's abovementioned fourth law in addition to the fifth law of thermodynamics which states that,“systems processes maximize power by interacting abundant energy forms with ones of small quantity but larger amplification ability”(Tilley, 2004, p. 122), the study develops overarching criteria to analyse the content of 25 published LAGI 2012 projects. This analysis provides an understanding of the way in which these submissions respond to the design brief, with a particular focus on electricity distribution. The case study findings from Ballast Point Park show that environmental sustainability is the central focus, both for general design decisions and for renewable energy applications. However, the economic and social aspects of renewable energy in this project are never fully realized and do not contribute to the general sustainability of the park. The findings from this case study and LAGI 2012's speculative entries reveal an electricity distribution imbalance and suggest a lack of in-depth understanding of sustainable electricity distribution within public space designs. In response to these findings, the devised OED framework addresses social engagement related to public interaction; economic engagement related to the quantity of electricity produced; and environmental engagement related to the embodied energy required to construct the renewable energy infrastructure. At a practical level, the OED framework can be used in both design and assessment practice to facilitate a focus on the production processes and associated relationships around public space, rather than on the type of renewable energy source such as solar, wind, bioenergy that is specific to site and project, itself. The framework guides designers in the consideration and application of the social, economic, and environmental aspects of the project design process. Because the OED framework operates for the mature ecosystem of public space — the smallest socio-physical segment of a complex urban environment — it can be modified for multiple scales, including household, neighbourhood, city, and region. Therefore, the study opens new possibilities for measuring the sustainability of renewable energy usage in human environments. At a theoretical level, the study enhances a key theme within landscape urbanism theory, known as the 'process discourse', while it also expands the aesthetic dimensions of sustainability within the emerging functions of local electricity production and its new socio-economic relationships around public space. In addition to the, now commonplace, technical application of the first and second laws of thermodynamics, the study introduces the fourth and fifth laws to energy responsive landscape planning and design. The study identifies the significance of public interactions with produced electricity as an important factor in the energy transformation hierarchy (the fifth law). The greater the number of interactions between renewable energy and public spaces, the greater the likelihood renewable energy will influence a sustainable energy lifestyle. Additionally, with respect to ecologically sophisticated public space design and its role in carrying useful information1 for societal change to achieve sustainable energy transition, the study considers the key concepts of emergy (the quality of energy) and exergy (work capacity). At a methodological level, the study contributes a novel research process that incorporates design practice into empirical research. Overall, the study concludes that electricity production from renewables be incorporated into the socio-cultural and ecological purpose of public space as an alternative approach against the common technological-fix use of renewables in urban environments. The study reveals that trends in the topic are still holding back mainstream practices and critical thinking more broadly, which are being presented by the more advanced designs that the study identified. The developed OED framework and related new theories as the unique contribution of this study should be tested in order to see the social and environmental change that is necessary for sustainable energy transition. Concepts such as distributed generation, transition from alternative circuit to direct circuit infrastructure and resilient micro and smart grids all signal a shift to new energy environments. However, their integration into the urban fabric is challenging and faces strong political resistance worldwide excluding a few nations. An energy independent public space designed with the OED framework can soften such resistance and can be envisaged as a catalyst for sustainable energy transition. Specifically, when considered as a holistic model, the OED framework unites social and environmental science with energy economy, at the same time it can guide interdisciplinary urban energy studies such as energy independence for impoverished remote settlements, urban exergy and emergy studies, distributed energy neighbourhoods, energy mapping, and energy responsive planning and design.
Benzer Tezler
- Limanlar için bütünleşik yenilenebilir enerji güç sistemlerinin tekno-ekonomik analizi
Techno-economic assessment of hybrid power systems for ports
MEHMET MİRDALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ PELİN BOLAT
- 1950'den günümüze popüler kültür mekanları: James Bond filmleri
Popular cultural spaces from 1950s: James Bond movies
MUSTAFA SALTUK ÖZEMİR
- Antalya ili Akseki ilçesi İlvat bölgesinde geleneksel konut dokusunun sürdürülebilir barınma için koruma ve tasarım ilkelerinin belirlenmesi
Determination of conservation and design principles of traditional housing pattern for sustainable shelter in Ilvat region, Akseki, Antalya
HİKMET ALİM
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
MimarlıkGazi ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. ÖZLEM SAĞIROĞLU
DOÇ. DR. İDİL AYÇAM
- İklim değişikliğine bir çözüm önerisi olarak kentsel taşıma kapasitesinin değerlendirilmesi
The assessment of urban carrying capacity as a solution proposal for climate change
HANİFE AHSEN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Üniversitesiİklim Değişikliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMET AKOVA
- GIS for watershed management
Havza yönetimi için CBS
RAWAA A.FATAH ABDULHUSSEIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET ÖZGÜR DOĞRU