BIM ile yapı malzemelerindeki gömülü karbonun hesaplanması ve karbon ayak izi yönetimi: Veri entegrasyonu ve optimizasyon yöntemleri
Assessing embodied carbon in building materials through BIM and managing carbon footprint: Approaches to data integration and optimization
- Tez No: 953708
- Danışmanlar: PROF. DR. ÜMİT IŞIKDAĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enformatik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mimari ve Kentsel Enformatik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Nüfusun hızla artması ve doğal kaynakların hızla tükenişi gibi sebepler yapı sektöründe de önlemler almaya itmiştir. Yapıların çevresel etkileri, yalnızca kullanım sürecindeki enerji tüketimiyle sınırlı kalmamakta; yapı malzemelerinin üretiminden, taşınmasına, inşaat sürecine, yapı ömrü boyunca bakım ve onarıma, nihayetinde yıkım ve geri dönüşüm aşamasına kadar geçen tüm yaşam döngüsü boyunca ortaya çıkan gömülü karbon emisyonları da önemli bir rol oynamaktadır. Bu gömülü karbon, yapıların toplam karbon ayak izinin önemli bir bölümünü oluşturmakta olup, özellikle sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşmak isteyen projelerde kritik bir parametre haline gelmiştir. Bu bağlamda, gömülü karbonun doğru bir şekilde hesaplanması ve yönetilmesi, sürdürülebilir yapı tasarımının ve çevre dostu inşaat uygulamalarının temel bileşenlerinden biri olarak öne çıkmaktadır. Günümüzde Yapı Bilgi Modellemesi (BIM) teknolojisi, yapı süreçlerinin dijital ortamda modellenmesi, analiz edilmesi ve yönetilmesini mümkün kılarak, çevresel etki değerlendirmelerinde güçlü ve etkili bir araç olarak kullanılmaktadır. BIM, malzeme bilgilerini, geometrik verileri ve performans ölçümlerini entegre ederek, tasarımcıların ve mühendislerin yapıların yaşam döngüsü boyunca çevresel etkilerini detaylı biçimde incelemelerine olanak sağlar. Bu sayede, gömülü karbon gibi karmaşık veriler de süreçlere dahil edilerek, daha bilinçli ve sürdürülebilir kararlar alınabilir. Bu çalışmanın temel amacı, yapı malzemelerinin gömülü karbon değerlerinin BIM tabanlı yazılımlar aracılığıyla sistematik ve otomatik biçimde hesaplanmasını sağlayacak kapsamlı bir yöntem geliştirmek ve bu yöntemin karbon ayak izi yönetiminde nasıl etkin biçimde kullanılabileceğini ortaya koymaktır. Çalışma kapsamında öncelikle gömülü karbon ve karbon ayak izi kavramları ile günümüzde kullanılan mevcut hesaplama yöntemleri detaylı olarak incelenmiş; ardından bu hesaplama süreçlerinin BIM ortamına entegrasyonu değerlendirilmiştir. Revit ve Dynamo gibi ileri seviye BIM yazılımları kullanılarak, malzeme verilerinin dinamik olarak güncellendiği, yeni malzeme kütüphanelerinin oluşabildiği, yapı bileşenlerinin gömülü karbon değerlerinin sayısal olarak izlenebildiği parametrik ve kullanıcı dostu bir hesaplama sistemi geliştirilmiştir. Geliştirilen bu sistem, farklı malzeme senaryoları karşılaştırmalı analizler yaparak, gömülü karbonun tasarım sürecindeki etkisini kapsamlı bir şekilde ortaya koymaktadır. Çalışmanın sonucunda, tasarımın erken aşamalarında alınan kararların yapıdaki toplam karbon emisyonunu önemli ölçüde etkilediği, dolayısıyla gömülü karbonun operasyonel karbonla birlikte bütüncül ve entegre bir yaklaşımla ele alınması gerektiği vurgulanmıştır. Bu yaklaşım, karbon ayak izinin azaltılmasına yönelik stratejilerin daha etkili uygulanmasını mümkün kılmaktadır. Sonuç olarak, bu tez hem akademik araştırmalar hem de yapı sektörü profesyonelleri için karbon azaltımına yönelik dijital temelli çözüm önerileri sunmakta ve BIM teknolojisi ile sürdürülebilir tasarım arasında etkili bir köprü kurmaktadır. Böylelikle, yapı sektöründe çevresel sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşmada önemli bir adım atılmış olmaktadır.
Özet (Çeviri)
The rapid growth of the global population and the accelerated depletion of natural resources have compelled the construction sector to adopt more sustainable practices. The environmental impact of buildings extends far beyond the operational phase and energy consumption. Emissions arising from the production, transportation, installation, maintenance, demolition, and recycling of construction materials - referred to as embodied carbon - play a significant role throughout the entire life cycle of a building. Embodied carbon constitutes a substantial portion of a building's total carbon footprint and has become a critical parameter, particularly in projects aiming to meet sustainability targets. In this context, the accurate calculation and effective management of embodied carbon have emerged as fundamental components of sustainable building design and environmentally responsible construction practices. Building Information Modeling (BIM) technology has increasingly been recognized as a powerful and effective tool for modeling, analyzing, and managing construction processes within a digital environment. By integrating material data, geometric properties, and performance metrics, BIM allows designers and engineers to assess the environmental impacts of buildings across their life cycles in a more comprehensive manner. This enables the incorporation of complex data, such as embodied carbon values, into the design process and facilitates more informed and sustainable decision-making. The primary aim of this study is to develop a comprehensive method for the systematic and automated calculation of embodied carbon in building materials through BIM-based software, and to explore how this method can be effectively utilized in carbon footprint management. The study begins with an in-depth review of the concepts of embodied carbon and carbon footprint, along with existing calculation methods. Subsequently, the integration of these calculation processes into the BIM environment is examined. By utilizing advanced BIM tools such as Revit and Dynamo, a parametric and user-friendly calculation system has been developed, enabling dynamic updates of material data, creation of new material libraries, and numerical tracking of embodied carbon values across building components. The proposed system enables comparative analyses of various material scenarios, thereby revealing the influence of embodied carbon on the design process in a comprehensive manner. The findings of the study emphasize that decisions made during the early design phases significantly impact the total carbon emissions of a building. Hence, it is crucial to approach embodied carbon in conjunction with operational carbon through a holistic and integrated framework. This approach facilitates the effective implementation of carbon reduction strategies. In conclusion, this thesis offers digital, BIM-based solutions for reducing carbon emissions, serving both academic research and construction industry professionals, and establishes a meaningful link between BIM technology and sustainable design. Thus, it represents a significant step toward achieving environmental sustainability goals in the built environment.
Benzer Tezler
- Ahşap yapılarda sanal tasarım sürecinde yapı bilgi modellemesinin uygulanması
Implementation of building information modeling in virtual design process of timber structures
ELİF BİLGE BULUT
- Comparative life cycle assessment of concrete structures on architectural design models: Marble waste integrated vs. standard concrete
Beton yapıların mimari tasarım modelleri üzerinde mermer atığı entegreli ve standart beton için karşılaştırmalı yaşam döngüsü değerlendirmesi
SEYYARE ECE AKDAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEGÜL AKÇAY KAVAKOĞLU
- Sürdürülebilir yapılaşma için yüksek ısıl dirençli ve düşük karbon salınımlı cephe teknolojileri
High thermal resistance and low-carbon emission façade technologies for sustainable construction
EMRE ALVUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiRecep Tayyip Erdoğan ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE PINAR MERT CÜCE
- Yapısal sürdürülebilirlik bağlamında BIM koordinasyonu ile yapı elemanı tasarımı yaklaşımı
Sustainable building elements design approach for disassembly with BIM coordination
PINAR SOYLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEN ASLIHAN ÜNLÜ
- BIM kullanımının tasarım aşamasından kaynaklanan uyuşmazlıklar üzerine etkileri
Effects of using BIM on disputes arised from design process
HAKAN MURATOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELÇİN FİLİZ TAŞ