Yüksek Bina, Hızlı Rüzgar ?
Yüksek yapılar, kent siluetine imza niteliğinde dokunuşlar sağlarken aynı zamanda yaya konforu ve güvenliği açısından kritik rüzgâr sorunlarını da beraberinde getirebiliyor. Bu yazıda, bina yüksekliğinin rüzgâr konforuna etkisini ve tasarım aşamasında alabileceğiniz önlemleri ele alacağız.
Bina yükseldikçe neler olur?
Şehirlerimizdeki yüksek yapılar, rüzgâr akışını önemli ölçüde değiştirebilir. Yapı yüksekliği arttıkça, rüzgârın yapıya çarpma ve etrafından dolaşma şekli değişir. Özellikle yüksek binaların üst kısımlarında, genelde rüzgar profilinden dolayı rüzgâr hızları daha yüksektir. Bu hızlı hava akımı aşağıya doğru yönlendirilerek “downwash” adı verilen bir etkiye yol açar. Aşağı yönlendirilen bu havadan dolayı yaya seviyesinde beklenmedik şekilde yüksek rüzgâr hızlarına rastlamak mümkündür. Bu durum, binaların yakınında yürüyen insanlar için konforsuz, hatta tehlikeli olabilir.
Simülasyon Yöntemi
Yürüttüğümüz çalışmada bir kentsel alanı temel alan Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD – Computational Fluild Dynamcis -CFD) modelleri oluşturduk. Yüksekliğin yaya seviyesindeki konfora etkisinin gözlemlenmesi için Sapphire İstanbul ve çevresinin geometrileri hazırlandı. Ardından, Sapphire kulesinin yüksekliğinin yaklaşık 40 m, 80 m, 120 m, 160 m, 200 m ve 240 m olduğu durumlarda analizler gerçekleştirildi. Böylece tek bir değişkenin (bina yüksekliği) yaya seviyesindeki rüzgâr hızına etkisini daha net gözlemlenmesi sağlandı. Simülasyonlar sırasında çevredeki rüzgârın, kuzeydoğu yönünden, eksponansiyel profille 10 m’de 7 m/s hız ile estiği varsayıldı.
Sonuçlar
Bulgular
Simülasyon sonuçlarımız şu genel eğilimleri gösterdi:
Daha Yüksek Binalarda Artan Downwash Etkisi
Orta Yükseklikteki Binalarda Göreceli Dengeli Koşullar
Çok yüksek yapılara kıyasla orta yükseklikteki binalar, yaya seviyesinde görece daha az etkiye sahipler ancak bu, hızlanmanın yaşanmadığı anlamına gelmez. Özellikle hızlanma oluşan bölgelerde planlanan kullanım alanları ve amaçları, oluşan hızlanmanın etkilerini değerlendirmede önemli rol oynar.
Alçak Yapıların Etkisi Azalıyor
Düşük katlı yapılar, çevre binaların rüzgâr yönlendirme ve hızlandırma etkilerine karşı daha pasif kalır. Halihazırda alçak irtifadaki rüzgâr hızları düşük olması nedeniyle daha az etki gözlemlenir. Yine de etrafında yüksek yapılar varsa, o yüksek yapılardan kaynaklanabilecek olumsuz etkiler sebebiyle alçak yapının etrafında ve üzerinde anormal hızlanma görülebilir. Yani bina tek başına alçak olsa bile çevresindeki yüksek yapılarla etkileşimi kritik öneme sahiptir.
Sonuç ve Öneriler
Yaptığımız simülasyonlar, bina yüksekliğinin yaya seviyesi rüzgâr konforu üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu bir kez daha doğruladı. Özellikle yüksek binalar, çevresinde daha sert ve ani rüzgâr değişimlerine yol açarak yaya deneyimini olumsuz etkileyebiliyor.
Yaya seviyesindeki olumsuz rüzgâr koşullarını azaltmak için, rüzgâr konforu faktörlerinin şehir planlama ve bina tasarımı süreçlerine en başından dahil edilmesi gerekir. Proje aşamasında erken dönemde yapılan rüzgâr simülasyonları, ileride oluşabilecek konfor ve güvenlik sorunlarının önüne geçilmesine yardımcı olur. Her projenin konumu, çevresindeki binaların yüksekliği, hâkim rüzgâr yönü gibi etmenler birlikte değerlendirilmelidir.
Simülasyon sonuçlarına dayanarak mimari plan, bölgesel kullanım amaçları ve uygulanabilirlik gibi konular değerlendirilir ve çeşitli stratejiler geliştirilir. Yaya konforunu artırmaya yönelik etkili stratejilerden bazıları şunlardır:
- Yaya seviyesinde rüzgâr etkisini azaltmak için peyzaj düzenlemeleri yapmak, saçak/sundurma kullanmak ve geçirgen rüzgâr kırıcı paneller yerleştirmek.
- Tamamen dikey cepheler yerine rüzgâr akışını yumuşatan kademeli bina formları tasarlamak.
- Yüksek binaların tabanına, aşağı yönlü rüzgârları dağıtacak donatı elemanları ve podyum (kaide) yapıları eklemek.
Özetle, bina yüksekliği, kentsel alanlarda rüzgârın davranışını şekillendiren kritik faktörlerden biridir. Farklı senaryolarla yürütülen simülasyon çalışmaları, olası rüzgâr problemlerini tasarım aşamasında öngörerek gerekli önlemleri almak açısından büyük fayda sağlamaktadır.
