İç Mekan Konforu ve Ötesi

Onlarca yıldır binalar optimum termal, akustik ve görsel konfor sağlayacak şekilde tasarlandı. Peki bu tasarım yöntemi binaların, nesiller boyunca açık havada yaşamını geliştiren türümüz için daha sağlıklı olmasını sağlıyor mu? Sağlıklı ortam üretmek konusu ciddiye alındığında mimari tasarım; iç hava sıcaklık seviyelerinden, ofislerde ve konut odalarında ne kadar ve ne tür ışığa izin verdiğimize kadar uzanan ve projede yerleşik bulunması gereken birçok standart ve parametre ile birlikte planlanır.

İç mekan konforu mu yoksa iç mekan sağlığı mı?

Konfor, hem yapı tasarımında hem de yapı fiziğinde temel bir konu olmakla birlikte yapı endüstrisinde de karlı bir satıcıdır: HVAC sektörü, dünya çapında yıllık yaklaşık 100 milyar ABD doları tutarında bir ciroya sahip ve son dönemde yılda %5’in üzerinde bir büyüme gösterdiğini açıkladı.¹

Konforlu bir mekan; termal, görsel ve akustik konforun yanı sıra iç hava kalitesi de dahil olmak üzere çeşitli konuları ele alır. Cambridge Sözlüğü’nde “rahatlamış ve acıdan arınmış olmanın hoş bir hissi” olarak tanımlanan konfor, aslında rahat hissetmenin son derece kişisel bir halidir, rahatsızlığın yokluğudur ve kim bu duygudan mahrum kalmak ister ki?

Öte yandan sağlık, bir ruh halinden daha fazlasıdır. Dünya Sağlık Örgütü’nün iyi bilinen tanımıyla da açıklandığı gibi sağlık, hastalık veya sakatlığın bulunmamasını da içeren fiziksel iyilik halidir²: “Sağlık, yalnızca hastalık veya sakatlığın olmayışı değil, fiziksel, zihinsel ve sosyal olarak tam bir iyilik durumudur.” Yalnızca bu tanım bile, “olsa güzel olur” diyebileceğimizden çok daha fazla şey ifade ediyor.

Sağlık ve konfor tanımları arasındaki bu farklılaşmalar göz önüne alındığında; genel olarak kabul edilen iç mekan konfor hedeflerinizin, temel ve insani fizyolojik ihtiyaçlara da cevap verip vermediği sorusunu, tasarım süreçleri boyunca gündemde tutmak iyi bir sonuca ulaşmaya yardımcı olacaktır.

Ayrıca bu konuyu şimdi gündeme getirmemin iyi bir nedeni var: İnsanları “iç mekanda yaşayan toplum”a dönüşmeye iten ve artık “yakın tarih” olan geçmişte yaşanan gelişmeler. Post-endüstriyel kent toplumlarının üyeleri, yaşamlarının %90’ından fazlasını iç mekanlarda geçiriyor. Aslında bu oran, ucuz ve titreşimsiz yapay ışığın icadı sayesinde hızla yükseldi ve böyle yüksek bir seviyeye ulaştı. Tarihte ilk kez gaz lambası ve elektrik ışığı, insanların mesleki ve özel yaşamlarının çoğunu içeriye taşımayı mümkün kıldı.

Bu konunun gündemimde olmasının diğer sebebi ise: Yanlış değerlendirmeler ciddi sağlık riski oluşturabileceğinden, “iç mekan konfor ve sağlığını sağlamak” son derece ciddiye alınması gereken bir konu. Konfor anında geri bildirim sağlar, ortamdan rahatsız oluyorsanız bunu hemen anlarsınız. Sağlık ise hızlı geri bildirim vermez. Kendinizi sağlıksız koşullara maruz bırakırsanız, sonuçlarını ancak yıllar sonra, çoğunlukla belirsiz semptomlarla ve bazen de çok çok geç hissedebilirsiniz.

Viyana’daki Yapı Araştırma Enstitüsü, iç mekan konforu ve sağlık sorunları arasındaki bağlantıları ve boşlukları araştırmak için çok sayıda araştırma faaliyeti ve çalışması yürüttü. Başlangıçta bu faaliyetler görsel konfor ve fotofizyolojiye odaklanmıştı ancak son zamanlarda termal konfor ve sağlık alanına da genişletildi. Bu makale, enstitünün son bulgularının ve bu bulguların yapı tasarımı açısından olası sonuçlarının kısa bir özetini sunmaktadır.

Savanadan İç Mekan Toplumuna: İnsan Evriminin Kısa Tarihi

Karmaşık insan fizyolojimiz milyonlarca yıllık evrim sürecinin bir sonucudur ancak çoğu zaman, hatta belki de yalnızca 200 yıl öncesine kadar, bu evrim dış ortamlarda, açık havada gerçekleşti. Homo cinsinin yaklaşık 2,8 milyon yıl önce Doğu Afrika’da geliştiği düşünülüyor. “Afrika’dan Çıkış” teorisine göre, en başarılı tür olan Homo Sapiens’in üyeleri, en erken 200.000 yıl önce Doğu Afrika’dan yayılmış ve daha önceki göç dalgalarıyla Güney Asya ve Avrupa’ya ulaşmış olan Homo cinsinin diğer temsilcilerinin yerini almıştır. MÖ 12.000 civarından itibaren insan, yerleşik yaşam süren bir türe dönüşmeye başladı; bu ilk yerleşim yerleri günümüz Türkiye bölgesinde belgeleniyor. Tüm bu uzun süreçlerden farklı olarak, insan sosyal ve ticari yaşamının iç mekanlara taşınması yalnızca birkaç yüzyıl önce, gaz lambası ve elektrik ışığının icadıyla başladı.

Evrimsel süreç kavramına göre çok kısa sürede gerçekleşen bu değişime evrim, 200 yıl içinde geri tepki vermez. Bizler şu an kapalı mekanlarda yaşayan açık hava canlılarıyız. Aslında türümüz, içerilere yerleşerek, bu aralar çok tartıştığımız, global ve makro iklim değişikliğini önemli ölçüde aşan, kasıtlı ve yapay bir mikro iklim değişikliğine maruz kalmıştır.

Bu tarihsel bakış çok önemli bir gözlem sunuyor: Nereden geldiğimizi bilmek ne için eğitildiğimiz hakkında fikir verir. Ancak bu gözlemin çok dikkatli ve romantizme yer vermeden ele alınması gerekiyor, artık yalnızca biyolojik evrimin sonuçları değiliz. Ek bir kültürel evrimin varlığı konusunda bilimsel bir fikir birliği bulunuyor³. Artık biliyoruz ki bir şeyin doğal olması sağlığımıza iyi geleceği anlamını taşımıyor. İstatistiksel olarak atalarımızın yaşadığından çok daha uzun yaşıyoruz. “Evrimsel olarak yaşlı bedenlerdeki genç beyinler” olarak yapacağım tanımlama, insanlığın doğal ve kültürel evrimi arasındaki ikiliği uygun bir şekilde özetliyor.

Sağlık Açısından Konfor Parametreleri

1. Sıcaklık

Çok sayıda standart, yaşam aktiviteleri ve ofis işleri için 20°C ila 26°C sıcaklık aralığını ‘termal konfor bölgesi’ olarak tanımlar. Avrupa’da yapılan gözlemler, bina sakinlerinin kışa uygun, uzun bacaklı ve kollu bir iç giyim seti giymeleri durumunda alt sınırın(20°C) geçerliliğini defalarca kanıtladı. Ancak son zamanlarda insanlar giderek daha yüksek iç ortam sıcaklıklarını tercih ediyor ve tüm yıl boyunca orta ila hafif kalınlıkta giysiler giyme eğilimi gösteriyor.

26°C üst sınırına ilişkin olarak, güvenilir gözlemler bunun klimalı binalara uygulanabilir olduğunu, ancak sıcak iklimlerde aktif soğutma sistemi olmadan ‘serbest çalışan’ binalar için çok düşük bir sıcaklık olduğunu kanıtlamıştır.⁴ 26°C üst sıcaklık sınırının fizyolojik bir temeli yoktur, ancak teknik bir temeli vardır: bu sınırın geçmişi 1906’ya kadar uzanır ve basınçlı soğutucunun icadı ile neredeyse aynı yaştadır.⁵ Birçok durumda insanlar 26°C’nin çok üzerindeki sıcaklıkları bile kabul ederler. Bu sıcaklığın üstündeki sıcaklıkların kabulü büyük ölçüde giyim tarzıyla ilgilidir. Bununla birlikte üst sıcaklık sınırı kabulü; kültürel alışkanlıklar, terleme davranışındaki farklılıklar, hava hareketine karşı tutum ve son fakat bir o kadar da önemli olarak dış ortam sıcaklıklarına alışık olma durumuna bağlıdır.

Tıbbi açıdan bakıldığında 20°C nin en düşük sıcaklık referans noktası olmasına dair hiçbir kanıt yoktur. Mevcut tek kanıt çok daha düşük sıcaklık seviyeleriyle ilgilidir. Örneğin: Sürekli olarak 12°C’nin altında yaşamak, özellikle sistematik olarak metabolizması yavaşlayan ve dolayısıyla vücut ısı kaybı olan yaşlı insanlar için önemli sağlık sorunlarına yol açmaktadır. Sürekli 12°C’nin altında kalan sıcaklıkların psikolojik sorunlara neden olduğu ve düşme riskini artırdığı belirtiliyor. Öte yandan, giderek artan sayıda uzman, sık sık ve kısa süreli ‘soğuk stresi’ eğitiminin bu sağlık sorunlarına karşı biyolojik direnci artırdığını iddia ediyor. Üst sınıra gelince, ‘sıcak stresi’nin kalp enfarktüsü nedeniyle ölüm riskini artırdığına dair tıbbi kanıtlar var. Ancak sıcaklığın insanın alıştığı bir şey olduğuna dair kanıtlar da var. Dolayısıyla ısı stresi yalnızca sıcaklık seviyeleriyle ilgili bir sorun değil, aynı zamanda insanın yüksek sıcaklıklara ne sıklıkta maruz kaldığına da bağlı.

Niceliksel kanıt olmadan, ‘doğal’ konfor sıcaklığı diye bir şeyin olmadığı giderek daha fazla kabul görüyor. Adaptasyon ve iklimlendirme güçlü bir termoregülasyon (vücut ısısında düzenleme) sistemiyle birlikte, insanlığın statik ‘konfor bölgesi’nin modern tanımlarından çok daha geniş bir sıcaklık aralığında rahatça yaşamasını sağlar. Termoregülasyon sistemimizin her iki tarafta da (hafif) soğuk ve sıcağa geçici maruz kalma yoluyla eğitilebileceğine dair yeni ortaya çıkan tıbbi kanıtlar var. Eski “kullan ya da kaybet” kuralı burada da geçerli görünüyor.⁶

Sıkça sorulan bir soru, uyku odalarımızda gece sıcaklıklarının gündüz sıcaklıklarından daha düşük olup olmadığıdır. Dünyanın her ikliminde gece boyunca dış hava sıcaklığının en az birkaç derece düşmesi ve uyurken vücut sıcaklığımızın da düşmesinden bu sonucu çıkarmak mümkün. Ancak ‘soğuk yatak odaları’ için tıbbi çağrı yapılmasını sağlayacak açık bir tıbbi kanıt yok gibi görünüyor.

Öneriler:

Bu zorluklarla, pasif ısıtma ve soğutma araçlarının eşlik ettiği sistematik, iklime duyarlı bir mimari tasarımla birlikte yüzleşmek gerekiyor. Ancak bu çözümler tamamen tükendiğinde aktif ısıtma ve soğutma sistemleri ile çözümler devreye girmelidir. Tüm aktif sistemler ise hibrit bina kontrolü için tasarlanmalı, yani yapıda ‘aktif ısıtma/soğutma’ ve ‘serbest çalışma’ modu arasında geçiş yapılabilir olmalı. En iyi sonuçlar; bina sakinlerine kişisel olarak kontrol edilebilen pencerelere erişim, güneş koruyucuları üzerinde kişisel kontrol ve hatta masa vantilatörleri ve diğer kişisel cihazlar gibi uyarlanabilir seçenekler sunularak elde edilebilir. Genel anlamda insan yaşamı için binalar, insanları mümkün olan en üst seviyede dış ortamla bağlantılı ve sadece gerektiği kadar dış ortamdan koruyucu olacak şekilde tasarlanmalıdır.
Ve sağlığımız için hepimiz, bazen konfor alanımızın dışına çıkmak zorundayız!

2. Nem

Bağıl iç mekan neminin, sürekli olarak, %30’un altına inmemesi gerektiğine dair sağlam tıbbi kanıtlar vardır. Solunum sistemimiz, gözlerimiz, cildimiz ve vücudumuzun içinde bulunan ve ortam havasına maruz kalan her türlü biyolojik zar bu sınıra uygun şekilde çalışmaktadır. Yine dış ortam koşullarından bir örnek: Dünyada, çöllerde bile, bağıl nemin sürekli olarak %30 seviyesinden düşük olduğu tek bir yer yoktur.

Öte yandan bağıl nemin üst bir değerde sınırlandırılmasına dair doğrudan tıbbi bir kanıt bulunmamaktadır. Yapı tasarımında sıklıkla uygulanan ‘maksimum %60 bağıl nem’ HVAC şirketlerinin bir icadıdır ancak fizyolojiyle ilgisi yoktur. Sağlık riski, yüksek iç mekan nem oranlarının mevcut olmasına ek olarak; yetersiz yalıtım katmanları veya duvarlarda ve çatılarda ısı köprülerinin mevcut olması durumunda ortaya çıkar. Bu durumda kapalı mekanlardaki soğuk yüzeylerde küf oluşabilir.

Benzer türde dolaylı bir ilişki iç mekan bağıl nemi ile alerjik astım arasında da mevcuttur. Alerjik astımın olası tetikleyicilerinden biri olan ev tozu ve akarları, 21°C ile 27°C arasındaki sıcaklıklarla birlikte %65 ila 75’lik sabit nem koşullarında güçlü bir şekilde ürerler. Yine dış iklimle karşılaştırırsak, dünyanın çoğu bölgesinde (en azından geceleri), %80’e varan bağıl nem seviyeleri kesinlikle yaygındır, fiziksel olarak kaçınılmazdır ve ne bir sağlık ne de konfor sorunudur.

Son olarak, buhar basıncı (mutlak nemle orantılıdır) arttıkça terlemenin etkinliğinin azaldığına dair kanıtlar vardır. Bu doğrudan bir sağlık sorunu değildir ancak etkin bir terleme olmazsa ciltte nem örtüsü artar ve bu nedenle ısı stresi yaşanmasına neden olur.

Öneriler:

Bir kez daha en iyi tavsiye, uygun olduğu yerde nemi tamponlamak için buhar dengeleyici malzemeler kullanan ve iç mekan alanlarından nemi uzaklaştırmak için yüksek hava değişim oranlarını yakalayan, iklime duyarlı bir mimari tasarım uygulamaktır. Gerekirse aktif nem kontrolü (örn. nem geri kazanımlı havalandırma cihazları aracılığıyla) eklenmelidir. Bu cihazlar yine hibrit kontrol için planlanmalı, kolay kullanılabilecek şekilde tasarlanmalı ve bina kabuğunun hava geçirmezliği tam olarak sağlanmalıdır.

Genel anlamda yukarıda verdiğim tavsiyeyi burada da tekrarlamak mümkün: Binalar insanları mümkün olduğu kadar uzun süre dış ortama bağlamalı, onları ancak ve yalnızca gerektiği kadar dışarıdan korumalıdır.

3. Gün Işığı

Gün ışığı alanında, görsel ve termal konfor hedefleri ile fotofizyolojik ihtiyaçlar arasında çok sayıda – ve tıbbi olarak kanıtlanmış – çelişkiler vardır. Bunlardan biri aydınlatma seviyeleriyle ilgilidir. Görsel konfor standartları yatay düzlemde 500 lux talep ederken, sirkadiyen sistemin gözlerde tam aktivasyonu için en az 1000 lux gerekiyor. Bu gereksinim günün her saatinde, sabahın erken saatlerinden itibaren açık havada karşılanır, ancak iç mekanlarda bu ihtiyacın karşılanması son derece zordur.

Diğer bir çelişki ise radyasyonun dalga boylarının kısıtlanmasıdır. Yapı kullanıcıları, mobilya ve kumaşların renk beyazlamasını önlemek için ultraviyole (UV) radyasyonunun bulunmaması durumunu memnuniyetle karşılarken, fotofizyoloji bilimi previtamin D3 sentezini tetiklemek için UV-B radyasyonunun kritik öneminin fazlasıyla farkındadır. Yapı fizikçileri, güneş ısısı kazanımlarını sınırlamak için kızılötesi

(IR) radyasyonun bulunmamasını memnuniyetle karşılarken, fizyologlar, hücresel solunumda önemli bir süreç olan sitokrom C oksidazın tetikleyicisi olarak IR radyasyonunun öneminin farkındadır.

Öneriler:

Gün ışığı tasarımı her mimarın temel sorumluluğudur. Gün ışığı eksikliği yapay aydınlatmayla desteklenebilir, ancak tek başına yapay aydınlatma asla gün ışığının yerini tutamaz. İç mekanlarda hem nitelik hem de nicelik açısından her zaman ışık eksikliği çektiğimizi unutmayın. Bu nedenle hem konutlarda hem de ticari yapılarda her zaman kaliteli, kolay erişilebilir dış mekanlar sunulmalıdır.

4. Hava Akış Hızı

Hava hızının üst sınırı, hem termal konfor araştırmalarının hem de HVAC endüstrisinin temel endişesidir. 0,2 m/s’nin üzerindeki hava hızlarında hava akımı riskinin meydana geldiği kabul edilmektedir. Ancak bunun tıp biliminde karşılığı yoktur. Kolay bir yürüyüş sırasında bile vücudumuz 1 m/s’lik bağıl hava hızına maruz kalır ve sağlığa herhangi bir zarar gelmez. Tam tersine: hava hızı, sıcak iklimlerde termoregülasyonun ana aracıdır ve her zaman öyle olmuştur. Yalnızca 1 m/s’lik bir hava hızı, algılanan sıcaklığı yaklaşık 3 derece düşürür.⁷ Hava hareketinin konfor potansiyelini günümüz yapı tasarımı yaklaşımlarına yeniden dahil etmek çok önemlidir.

Ne konfor biliminde ne de tıpta hava hızının daha düşük bir sınırı tartışılmıyor.

Öneriler:

Gün içerisinde kişisel olarak kontrol edilebilen hava hareketleri (pencerelerden veya vantilatörler kullanılarak) yaz konforuna büyük katkı sağlayabilir. Ayrıca yapılar, gece saatlerinde binanın iç kabuklarını soğutmak için yüksek hava değişim oranlarına dayanan “havalandırma ile soğutma” yöntemiyle soğutulabilecek şekilde tasarlanmalıdır.

5. Havadaki Partiküller ve Gürültü

Partiküller ve gürültü, önemi giderek artan iki konfor ve sağlık kriteridir. Her iki konu da şüphesiz sağlıkla son derece alakalıdır. Bu sorunlar genellikle motorlu araç trafiğinin yoğun olduğu, kirli kentsel alanlarda ortaya çıkar.

Öneriler:

Dış mekan gürültüsü ve kirlilik, yapıların dışarıya açılmasını bir şekilde engelleyebilecek sorunlar olduğundan kesinlikle kabul edilemez problemler. Ancak bu sorunlar kent ölçeği düzeyinde ve kamu kurumları yetkisi ile yapının dışında ve uzağında tutulmalıdır ve en ideali sorunun kaynağının engellenmesidir. Bununla birlikte, trafiğin yoğun olduğu bölgelerde bile mümkün olan her yerde en azından kısa süreli vakit geçirmek için olsa dahi dış mekanlar oluşturulmalıdır.

Çözüm

• İç mekan sağlığı her zaman iç mekan konforuyla aynı doğrultuda olmak zorunda değildir. İç mekanda yaşan bir toplum olmamız, konfor arzusunun ötesinde fizyolojik ihtiyaçları karşılayan dikkatli yapı tasarımı gerektiriyor.
• Bazı köklü konfor tanımlarının sağlık açısından çok dar tanımlandığı ortaya çıktı.
• Termal konfor konusunda uyarlanabilir konfor seçenekleri ve hibrit bina kontrolü yaklaşımı ümit vericidir.
• Termoregülasyon sistemimizin periyodik olarak (hafif) soğuk ve sıcağa maruz kalmaya olumlu tepki verdiğine dair, sayıları gittikçe artan göstergeler vardır.
• Fotofizyoloji açısından, iç mekanlarda hem nicelik hem de nitelik olarak sistematik bir ışık eksikliği olduğuna dair açık kanıtlar bulunmaktadır. Bu eksikliğin, hem konutlarda hem de ticari yapılarda iyi bir gün ışığı tasarımıyla ve yapı kullanıcısına yüksek kaliteli, kolay erişilebilen dış ortam alanları sunarak karşılanması gerekiyor.
• Genel olarak bina tasarımının, dış ortamdan korunma/barınma sağlamak ve dışarıya bağlantı sağlamak arasında yeni bir denge bulması gerekir.
• Dış ortam gürültüsü ve partiküllü kent havası, güvenlik sorunları ile birlikte sağlıklı iç mekan hedeflerinin önünde ciddi engeller oluşturmaktadır. Kentsel tasarım ve kent ölçeğinde inşaat alanı belirlerken iç mekan konforu değerlerinin güçlü ve öncü bir şekilde ele alınması gerekiyor.

Orijinal makale, Peter Holzer tarafından www.daylightandarchitecure.com için hazırlanmıştır. Çeviri ve güncellemeler ile geliştirme Deniz Eren tarafından yapılmıştır.

Peter Holzer, sürdürülebilir bina tasarımı konusunda mühendis, araştırmacı, öğretmen ve danışmandır. Avusturya, Viyana Teknik Üniversitesi’nden Makine Mühendisliği diplomasına sahiptir ve aynı zamanda iç mekanlarda gün ışığının niteliği ve niceliği üzerine doktora tezini tamamlamıştır. 2008-2013 yılları arasında Avusturya’nın Krems kentindeki Tuna Üniversitesi’nde Çevre ve İnşaat Bölümünün başkanlığını yaptı. Bugün, bir danışmanlık ofisini yönetmektedir (http://www.jung-ingenieure.com/) ve Bina Araştırma ve Geliştirme Enstitüsü’nün ortağıdır.

Kaynaklar:

Freedonia Industry pazar araştırması: Dünya HVAC Ekipmanı, http://www.freedoniagroup.com/industry-study/3154/worldhvac-equipment.htm (07.08.2016)
DSÖ, Uluslararası Sağlık Konferansı tarafından kabul edilen Dünya Sağlık Örgütü Anayasasının Giriş Bölümü, New York, 19-22 Haziran 1946; 22 Temmuz 1946’da imzalandı. 61 Devletin temsilcileri tarafından (Dünya Sağlık Örgütü Resmi Kayıtları, no. 2, s. 100) kabul edilmiş ve 7 Nisan 1948 tarihinde yürürlüğe girmiştir.
Konrad Lorenz: Der Abbau des Menschlichen, Piper, 1983
Ayrıntılar için Humphreys, Nicol, Roaf, de Dear ve diğerlerinin ‘uyarlanabilir konfor teorisine’ bakın. Nicol F., Humphreys M., Roaf S.: Uyarlanabilir Termal Konfor: İlkeler ve Uygulama. Routledge, 2012
Willis Haviland Carrier’ın ABD patenti, 1906
Maastricht Üniversitesi’nden Prof Dr Wouter van Marken Lichtenbelt’in çalışmasına bakınız
EN 7730:2006, Ek G