Türkiye'de karbon emisyonlarının azaltılmasına yönelik lamine masif ahşap mimarisi ve yöntemleri

Laminated mass timber architecture and methods for reducing carbon emissions in Türkiye

PDF İndir

Tez No: 935266
Yazar: ÜLKEM ARTUÇ
Danışmanlar: PROF. DR. SİNAN MERT ŞENER
Tez Türü: Yüksek Lisans
Konular: Mimarlık, Architecture
Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
Yıl: 2025
Dil: Türkçe
Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
Bilim Dalı: Mimari Tasarım Bilim Dalı
Sayfa Sayısı: 167

Özet

Bu tez, karbon emisyonlarının küresel ölçekte artan tehdidine karşı stratejik bir çözüm olarak lamine masif ahşap mimarisi potansiyelini araştırmakta; Türkiye'nin özgün çevresel, ekonomik ve kültürel bağlamına odaklanmaktadır. İklim değişikliği hız kazanırken, inşaat sektörü hâlâ sera gazı salımlarının başlıca kaynaklarından biridir ve sürdürülebilir yapı sistemlerine olan ihtiyaç gün geçtikçe daha da artmaktadır. Yenilenebilir ve biyolojik olarak çözünebilen bir malzeme olan ahşap, karbon depolama kapasitesi yanında ekolojik tasarım ve döngüsel ekonomi ilkeleriyle uyumu ile öne çıkmaktadır. Türkiye'nin geniş orman kaynakları ve zengin ahşap yapı mirası, masif ahşap sistemlerinin çağdaş ve sürdürülebilir bir çözüm olarak yeniden hayata geçirilmesi için uygun bir zemin sunmaktadır. Bu çalışma, lamine masif ahşabın düşük karbonlu bir taşıyıcı sistem olarak potansiyeline dikkat çekmeyi amaçlamakta; Türkiye inşaat sektöründe yaygın olarak kullanılan betonarme ve çelik sistemlere karşı güçlü bir teknik ve çevresel alternatif oluşturabileceğini ortaya koymaktadır. Geleneksel yapı sistemleri yüksek enerji tüketimine dayalı üretim süreçleri nedeniyle ülkenin karbon ayak izine büyük oranda katkı sağlamaktadır. Buna karşılık, çapraz lamine ahşap (CLT), lamine kaplama kereste (LVL) ve Glulam gibi mühendislik ürünü ahşap çözümleri yapısal dayanıklılık ve çevresel verimlilik açısından güçlü avantajlar sunmaktadır. Bu çalışma, sürdürülebilirliğin bir kısıt değil, geleneksel bilgi birikimi ile modern teknolojilerin olanaklarının birleşiminden doğan yenilikçi bir mimari paradigma değişimi olarak ele alınması gerektiğini savunmaktadır. Bu tezde benimsenen yöntem disiplinlerarasıdır; mimarlık kuramı, malzeme bilimi, çevresel etki analizi ve sosyo-ekonomik değerlendirmeleri bir araya getirmektedir. Kapsamlı literatür taramasının yanı sıra saha gözlemleri, uzman görüşmeleri ve karşılaştırmalı örnek çalışmalar da araştırmaya dâhildir. Bodrum'da gerçekleştirilen bir projeye dayalı karbon emisyonu analizinde, betonarme yapı ile iki farklı lamine masif ahşap alternatif yapı modeli, bina bilgi modelleme (BIM) araçlarıyla karşılaştırmalı olarak modellenmiştir. Yaşam Döngüsü Analizi (LCA) ve Yaşam Döngüsü Maliyet Analizi (LCCA) çerçevesinde yapılan hesaplamalar, ahşap yapıların hem gömülü karbon salımında anlamlı azalma sağladığını hem de uzun vadede ekonomik avantajlar ve daha kısa inşaat süresi sunduğunu göstermiştir. Sayısal verilerin yanı sıra, araştırma ahşap kullanımının niteliksel boyutlarını da ele almaktadır. Kırsal bölgelerdeki zanaatkârlarla yapılan görüşmeler, geleneksel marangozluk becerilerinin azaldığını ve bu kültürel mirasın korunması gerektiğini göstermektedir. Bu geleneksel tekniklerin, çağdaş prefabrikasyon ve dijital tasarım teknolojileriyle bütünleştirilmesi, daha uyarlanabilir, yere özgü ve kaynak-etkin mimari pratiklerin önünü açabilir. Bu bağlamda, lamine masif ahşap yalnızca bir yapı malzemesi değil, kültürel süreklilik ve ekolojik dönüşüm için bir araç hâline gelmektedir. Çalışma, Türkiye'de ahşap yapıların yaygınlaştırılmasına yönelik düzenleyici ve politik çerçeveleri de kapsamlı biçimde tartışmaktadır. Mevcut yapı yönetmelikleri büyük ölçüde beton ve çelik sistemlere odaklanmış olup, ahşabın yapısal ve yangın performansını kapsayan hükümler ise henüz gelişim sürecindedir ve uygulama pratiğinde yaygınlık kazanmaya başlamıştır. Uluslararası standartlarla yapılan karşılaştırmalar üzerinden, ulusal yönetmeliklerde lamine ahşap sistemlerin yer alması, sürdürülebilir yapılar için teşvik mekanizmaları geliştirilmesi ve kamu destekli örnek konut projeleriyle bu sistemlerin görünür kılınması önerilmektedir. Ayrıca, ahşap mimarinin ekonomik boyutları da derinlemesine incelenmektedir. Katma değeri yüksek ahşap ürünlerde Türkiye'nin üretim altyapısı henüz gelişmemiş olsa da, işleme teknolojilerine yatırım ve ihracat odaklı üretimle bu alanda büyüme potansiyeli mevcuttur. Ahşabı stratejik bir sektör olarak konumlandırmak, ithal yapı malzemelerine olan bağımlılığı azaltabilir, kırsal istihdamı teşvik edebilir ve Türkiye'yi sürdürülebilir mimarlıkta bölgesel ölçekte daha etkin bir aktör hâline getirebilir. Bu potansiyel, iklim dayanıklılığı, toplumsal eşitlik ve enerji bağımsızlığı gibi daha geniş kalkınma hedefleriyle örtüşmektedir. Mimari açıdan bakıldığında, lamine masif ahşap sistemlerin esnekliği, onları özellikle modüler ve prefabrik tasarımlar için ideal kılmaktadır. Lamine masif ahşap sistemler, yalnızca inşaat süresini ve malzeme israfını azaltmakla kalmaz; aynı zamanda yapı bileşenlerinin sökülebilirliğini mümkün kılarak, yeniden kullanım potansiyelini artırır ve bu sayede yapıların tüm yaşam döngüsü boyunca sürdürülebilirliğine önemli katkı sağlar. Bu çalışmada, bu tür adaptasyon yeteneğinin, yapılaşmış çevrenin iklim krizine ve kaynak kıtlığına karşı dayanıklı hale getirilmesi açısından kritik olduğu vurgulanmaktadır. Ayrıca, hafifliği ve yüksek deprem performansı sayesinde lamine masif ahşap yapılar, Türkiye gibi deprem riski yüksek bölgeler için son derece uygundur. Tez, aynı zamanda ahşabın sembolik ve felsefi boyutlarını da ele almaktadır. Ahşap, yerel üretim, el işçiliği ve ekolojik duyarlılıkla ilişkilendirilmiş bir malzeme kültürünü temsil etmektedir. Günümüz mimarlığında ahşabın kullanımı, doğayı tüketen sanayi malzemelerinin baskınlığını sorgulamakta; daha onarıcı ve bütüncül bir insan-doğa ilişkisini yeniden kurmayı hedeflemektedir. Bu bağlamda ahşap, yalnızca teknik bir çözüm değil, sürdürülebilirliği, toplumsal iyilik halini ve mekânsal adaleti destekleyen yeni bir mimarlık anlayışının taşıyıcısı olarak konumlanmaktadır. Bunun yanı sıra, araştırma lamine ahşap mimarisinin kentsel yenileme yaklaşımlarına entegrasyonunu incelemekte; bu bağlamda, orta yoğunluklu konut üretimi ile afet sonrası iyileşme süreçlerini de ele almaktadır. Masif ahşabın hafifliği ve prefabrikasyon imkânları, dar alanlarda hızlı inşa için idealdir ve mevcut altyapıya getirdiği yükü azaltır. Off-site üretimin sağladığı esneklik sayesinde, şehir içi şantiyelerdeki inşaat kaynaklı rahatsızlık en aza indirilebilir. Ayrıca, lamine masif ahşap yapılar, mimar ve mühendislerin, geleneksel yapı malzemeleriyle erişilmesi zor olan özgün formları tasarlamalarına imkân tanımakta; yaratıcılığı sürdürülebilirlikten ödün vermeden desteklemektedir. Ahşap temelli mimaride uzun vadeli sürdürülebilirliğin sağlanması; biyolojik çeşitliliğin korunması, aktif ağaçlandırma uygulamaları ve aşırı tüketime karşı sıkı denetimleri içeren bütüncül bir yaklaşım gerektirir. Türkiye'de lamine masif ahşap mimarisinin başarıyla uygulanabilmesi ise yalnızca teknolojik ve ekonomik gelişmelere değil, aynı zamanda çevresel etik anlayışa ve gelecek kuşaklara karşı duyulan sorumluluğa da bağlıdır. Araştırmanın bulguları, ulusal mimarlık pratiklerinin küresel çevre hedefleriyle uyumlu hale getirilmesinin artan önemine işaret etmektedir. Türkiye, sürdürülebilir yapı malzemeleri alanındaki dönüşüm sürecine, mevcut potansiyeli doğrultusunda daha etkin biçimde katılım sağlayabilecek bir konumdadır. Bu süreçte, yerel araştırma merkezlerinin kurulması, disiplinler arası akademik çalışmalara destek verilmesi ve sektörler arası iletişimin güçlendirilmesi önemli rol oynayabilir. Ayrıca, uluslararası kurumlar ve sertifikasyon kuruluşlarıyla kurulacak iş birlikleri, Türkiye'nin ahşap yapı malzemeleri alanındaki teknik yeterliliğini ve görünürlüğünü zamanla artırma yönünde katkı sağlayabilir. Çalışma, karar vericilere, lamine masif ahşap stratejilerinin ulusal iklim eylem planlarına ve kent planlama mevzuatına entegre edilmesi çağrısında bulunmaktadır. Yapı ruhsatlarında karbon azaltım kriterlerinin kullanılması, düşük emisyonlu malzemelerin finansal olarak ödüllendirilmesi ve yerel koşullara özgü yeşil bina derecelendirme sistemlerinin oluşturulması, sürdürülebilir uygulamaların tüm değer zincirinde güçlenmesine katkı sağlayacaktır. Aynı zamanda, sosyal boyutlar da göz ardı edilmemelidir: Uygun maliyetli konut çözümleri, kırsal kalkınma ve topluluk odaklı inşaat girişimleri, ahşabın erişilebilirliği ve esnekliğinden büyük ölçüde yararlanabilir. Bu bağlamda, masif ahşap yapılar; çevresel sorumluluğu, sosyal kapsayıcılığı ve ekonomik fırsatları bir araya getiren bütüncül bir kalkınma stratejisi sunmaktadır. Lamine masif ahşap mimarisinin uzun vadeli değerini pekiştirmek amacıyla bu tez, sürdürülebilirliğin yalnızca malzeme ve üretim süreçlerinde değil; aynı zamanda tasarım yöntemlerinde ve kurumsal yapılarda da bütüncül bir şekilde ele alınmasının gerekliliğini vurgulamaktadır. Mimarlık artık yalnızca mühendislik ve estetik odaklı bir üretim biçimi olarak değil; iklim sorunlarına, kaynak kıtlığına ve toplumsal iyilik hâline yanıt veren sistemsel bir çözüm olarak ele alınmalıdır. Bu çerçevede, ahşap yapıların uzun vadeli çevresel performansını ölçmeye yönelik izleme ve değerlendirme sistemlerinin geliştirilmesi de büyük önem taşımaktadır. Kullanım sonrası değerlendirmeler, karbon izleme mekanizmaları ve yaşam döngüsü takip platformları; etkili politika kararlarının şekillendirilmesi ve mesleki uygulamaların yönlendirilmesi açısından kritik bilgiler üretmede önemli bir rol oynamaktadır. Ayrıca, iç hava kalitesi, ısıl konfor, akustik performans ve biyofilik etkiler gibi kullanıcı deneyimini merkezine alan araştırmalar, toplumsal kabulü ve mimari kaliteyi artırmada kritik bir rol oynayacaktır. Sürdürülebilirlik söyleminde sıklıkla göz ardı edilseler de insan odaklı performans faktörleri, uzun vadeli düşük karbon stratejilerinin işlerliğini ve etkinliğini sağlamak açısından temel bir öneme sahiptir. Bu tez, sürdürülebilirliği mimarlıkta sadece teknik bir mesele olarak değil, ekolojik sorumlulukla şekillenen yöntemsel ve kavramsal düşünceyi de içeren daha geniş bir kavram olarak ele almaktadır.

Özet (Çeviri)

This thesis investigates the potential of laminated mass timber architecture as a strategic solution to the growing global threat of carbon emissions, focusing on Türkiye's unique environmental, economic, and cultural context. As climate change accelerates, the construction industry is still one of the main sources of greenhouse gas emissions and the need for sustainable building systems is growing. As a renewable and biodegradable material, wood stands out for its carbon storage capacity and its compatibility with ecological design and circular economic principles. Türkiye's extensive forest resources and rich timber building heritage offer a suitable foundation for reintroducing mass timber systems as a contemporary and sustainable solution. This study aims to highlight the potential of laminated mass timber as a low-carbon structural system and demonstrates that it can serve as a strong technical and environmental alternative to the reinforced concrete and steel systems commonly used in Türkiye's construction industry. Traditional building systems significantly contribute to the country's carbon footprint due to their energy-intensive production processes. In contrast, engineered timber solutions such as Cross-Laminated Timber (CLT), Laminated Veneer Lumber (LVL), and Glulam offer strong advantages in terms of both structural durability and environmental efficiency. This study advocates that sustainability should not be treated as a constraint, but as an innovative architectural paradigm shift resulting from the combination of traditional knowledge and the possibilities of modern technologies. The methodology adopted in this thesis is interdisciplinary, combining architectural theory, materials science, environmental impact analysis, and socio-economic evaluation. In addition to a comprehensive literature review, field observations, expert interviews, and comparative case studies are included. In the carbon emissions analysis based on a project in Bodrum, a reinforced concrete structure and two different laminated mass timber alternative structures were modeled using Building Information Modeling (BIM) tools. Calculations carried out within the frameworks of Life Cycle Assessment (LCA) and Life Cycle Cost Analysis (LCCA) revealed that timber buildings provide a meaningful reduction in embodied carbon emissions and offer economic advantages and shorter construction periods in the long term. Beyond numerical data, the study also addresses the qualitative aspects of timber usage. Interviews with craftsmen in rural areas reveal a decline in traditional carpentry skills and underscore the need to preserve this cultural heritage. Integrating these traditional techniques with modern prefabrication and digital design technologies can lead to more adaptive, locally grounded, and resource-efficient architectural practices. In this context, laminated mass timber becomes not merely a building material but a vehicle for cultural continuity and ecological transformation. The study also comprehensively discusses the regulatory and policy frameworks for the expansion of timber buildings in Türkiye. While current building codes have largely focused on concrete and steel systems, provisions addressing the structural and fire performance of timber are still in development and have only recently started to gain traction in practice. Through a comparative analysis of international standards, the study offers suggestions for policy development, including the integration of laminated timber systems into national codes, the establishment of incentive mechanisms for sustainable buildings, and the support of publicly funded pilot housing projects to increase visibility. Additionally, the economic dimensions of timber architecture are explored in depth. Although Türkiye's production infrastructure in high value-added timber products is not yet fully developed, investment in processing technologies and export-oriented production could unlock considerable growth potential. Positioning timber as a strategic sector could help reduce reliance on imported construction materials, stimulate rural employment, and support Türkiye in becoming a more active actor in sustainable architecture at a regional level. This potential aligns with broader development goals such as climate resilience, social equity, and energy independence. From an architectural standpoint, the flexibility of laminated mass timber systems makes them particularly suitable for modular and prefabricated designs. Laminated mass timber systems not only reduce construction time and material waste, but also allow for the disassembly of building components, thereby increasing their potential for reuse and making a significant contribution to sustainability throughout the entire life cycle of buildings. This study emphasizes that such adaptive capability is critical for making the built environment resilient to climate crisis and resource scarcity. Furthermore, due to their lightweight nature and high seismic performance, laminated mass timber structures are especially suitable for Türkiye's earthquake-prone regions. The thesis also addresses the symbolic and philosophical dimensions of timber. Wood represents a material culture associated with local production, craftsmanship, and ecological sensitivity. Its use in contemporary architecture challenges the dominance of industrial materials that deplete natural resources and seek to re-establish a more restorative and holistic human-nature relationship. In this sense, timber is not merely a technical solution but a carrier of a new architectural approach that supports sustainability, social well-being, and spatial justice. In addition, the study investigates the integration of timber architecture into urban regeneration approaches and, in this context, also addresses medium-density housing production and post-disaster recovery processes. The lightweight nature and prefabrication capabilities of mass timber make it ideal for rapid construction in confined sites while reducing stress on existing infrastructure. The flexibility offered by off-site production minimizes disruption in dense urban environments. Furthermore, laminated mass timber structures enable architects and engineers to create unique forms that are difficult to achieve with conventional materials, supporting creative freedom without compromising sustainability. Ensuring long-term sustainability in timber-based architecture requires a holistic approach that includes biodiversity conservation, active reforestation, and strict regulation against overharvesting. The successful implementation of laminated mass timber architecture in Türkiye hinges not only on technological and economic advancement, but also on a firm commitment to environmental ethics and responsibility toward future generations. The findings of the study underscore the increasing importance of aligning national architectural practices with global environmental goals. Türkiye is in a position to engage more effectively in this transformation by leveraging its current potential. The establishment of local research centers, support for interdisciplinary academic studies, and the strengthening of cross-sectoral communication could play important roles in this process. Additionally, collaborations with international institutions and certification bodies may contribute to enhancing Türkiye's technical capacity and visibility in the field of timber-based construction. The study calls on decision-makers to incorporate laminated mass timber strategies into national climate action plans and urban planning regulations. Introducing carbon reduction criteria into permitting processes, financially incentivizing low-emission materials, and developing green building rating systems tailored to local conditions could help embed sustainable practices throughout the construction value chain. At the same time, social dimensions must not be overlooked: affordable housing, rural development, and community-led construction initiatives can benefit significantly from timber's accessibility and flexibility. In this regard, mass timber construction provides a holistic development strategy that combines environmental responsibility with social inclusion and economic opportunity. To reinforce the long-term value of laminated mass timber architecture, this thesis emphasizes the importance of integrating sustainability across materials, production processes, design methodologies, and institutional frameworks. Architecture should no longer be viewed solely as a product of engineering and aesthetics, but as a systemic solution that responds to climate challenges, resource scarcity, and community well-being. Within this framework, it is also essential to develop monitoring and evaluation systems that measure the long-term environmental performance of timber buildings. Post-occupancy assessments, carbon tracking mechanisms, and lifecycle monitoring platforms play a critical role in generating insights that shape effective policy decisions and guide professional practice. In addition, fostering a research culture that prioritizes user experience, including indoor air quality, thermal comfort, acoustic performance, and biophilic benefits—can enhance public acceptance and architectural quality. Although frequently neglected in sustainability discourse, these human-centered performance factors remain fundamental to ensuring the viability and effectiveness of long-term low-carbon strategies. This thesis approaches sustainability in architecture not just as a technical issue, but as a broader concept that includes methodological and conceptual thinking shaped by ecological responsibility.

Benzer Tezler

Tez No
963394
Comparison of thermophysical gas properties of hydrogen, methane, and carbon dioxide
Hidrojen, metan ve karbon dioksit termofiziksel gaz özelliklerinin karşılaştırılması
NARIMAN VALIYEV
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği İstanbul Teknik Üniversitesi
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER İNANÇ TÜREYEN
Tez No
863815
Ülkemiz yerli enerji kaynaklarının yeni teknolojilerle değerlendirilmesi sonucunda oluşacak sera gazı azaltım potansiyelinin belirlenmesi ve maliyet analizleri
Determination of greenhouse gas mitigation potential resulting from the utilization of our country's domestic energy resources with new technologies and cost analysis
ECE GİZEM ÇAKMAK
Doktora
Türkçe
2024
Kimya Mühendisliği İstanbul Teknik Üniversitesi
Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN CAN OKUTAN
Tez No
947729
Türkiye havacılık sektöründe karbon emisyonları ve yönetimi
Carbon emissions and management in Turkiye aviation sector
ORHAN ALTÜRK
Doktora
Türkçe
2025
Enerji Çukurova Üniversitesi
Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİNNAZ ZEYNEP ZAİMOĞLU
Tez No
541308
Estimation of total carbon, hydrogen, sulfur and gross calorific value by using multi lineer regression method
Çoklu lineer regresyon metodu kullanılarak toplam karbon, hidrojen, kükürt ve üst ısıl değer tahmini
MUHAMMET SÖZER
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimya Mühendisliği İstanbul Teknik Üniversitesi
Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANZADE AÇMA
Tez No
958829
Türkiye'nin uzun dönemli enerji planlamasında, alternatif enerji senaryolarıyla yenilenebilir enerji sistemlerinin simülasyonu ve analizi
Simulation and analysis of renewable energy systems with alternative energy scenarios in Türkiye's long-term energy planning
EMİNE ERTANE BAŞ
Doktora
Türkçe
2025
Endüstri ve Endüstri Mühendisliği Atatürk Üniversitesi
Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VECİHİ YİĞİT
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞEYMA EMEÇ

Geri Dön