Şantiye Dışı İnşaat (Offsite Construction) ve Sürdürülebilirlik: Daha Az Karbon, Daha Hızlı İnşaat
Dijital çağa ayak uydurmak her sektörün ana sorumluluğu hale geliyor. Yeni teknolojilerle birlikte çağa ayak uydurmaya çalışan inşaat sektöründe de dönüşüm son hızıyla devam ediyor. Artan maliyetler, verimsizlik, iş güvenliği, hammadde problemleri ve karbon salımı gibi problemler bu yeni yöntemleri gerekli kılıyor, sektör her geçen gün bu problemleri çözebilmek için yeni yöntemler, yaklaşımlar ve teknolojilerle tanışıyor.
Gerek şantiyelerdeki gerekse de fabrikalardaki inşaat ve yapı üretim süreçleri dijitalleşmeye başlıyor, bu dijital dönüşüm ile hatalar minimuma indirilmeye, daha planlı ve öngörülebilir bir süreç yakalanmaya çalışılıyor. Fabrikada gerçekleştirilen üretim süreçlerinde dış etkenlere daha az maruz kalarak tüm süreçlerin planlandığı sürdürülebilir üretim süreçlerine ulaşmak mümkün olabiliyor. Ancak şantiye içerisinde gerçekleştirilen uygulamalarda iklim olayları, tedarik süreçleri, iş güvenliği gibi çeşitli etkenler rol oynuyor ve ani değişimler tüm planlamalarda değişikliğe neden olabiliyor.
Şantiye dışı inşaat veya off-site construction bir yapıda standardize edilebilecek ögelerin fabrikalarda üretilerek şantiyede sadece birleştirme işlemlerinin yapılmasına verilen isimdir. Uygulamaların büyük bir kısmı fabrikada, kontrol edilebilir ve planlanabilir koşullarda üretilir ve şantiyede yalnızca bu ögelerin birleştirilmesi yapılarak yapı son haline getirilir.
Şantiye Dışı İnşaat: Temel İlkeler ve Uygulamalar
Günümüzde şantiye dışı inşaat kavramı modüler inşaat ve prefabrik yapılar ile karşımıza çıkmaya başlamıştır. Modüler inşaat kavramı bir yapının modüller halinde önceden planlanarak üretildiği ve şantiye ortamında birleştirildiği bir süreci ifade eder. Şantiye dışı inşaat içerisinde bulunmuş etkili ve uygulanabilir bir yöntemdir. Prefabrik yapılar ise modüler inşaattan farklı olarak seri ve standart bir üretim sürecine sahiptir. Modüler üretimde yapının modül adı verilen daha büyük kısımları fabrikada üretilirken prefabrik yapılarda çatı, duvar ve döşemeler ayrı ayrı üretilir ve şantiye ortamında birleştirilir.
Şantiye dışı inşaat kapsamında inşaat süreçlerinin mümkün olan en büyük kısmının fabrikalarda tamamlanması ve şantiyede çevresel etkilere maruz kalacak işlemlerin en aza indirilmesi hedeflenmektedir. Bu çerçevede yapının mimarisine, konumuna ve büyüklüğüne göre farklı yöntemler geliştirilebilir ve şantiyedeki sürecin minimuma indirilmesi sağlanabilir.
Şantiye dışı inşaat yaklaşımının benimsenmesi ve uygulanabilmesi için yapı üretiminin farklı süreçlerinde farklı adımlar atılması gerekmektedir:
- Tasarım ve Planlama Süreçleri: Yapının ilk tasarım, modelleme ve planlama süreçlerinde hangi aşamaların fabrikada tamamlanacağı ve hangi aşamaların şantiye ortamında yapılacağı karşılaştırılmalıdır. Dijital araçların entegrasyonu ile yapılacak tasarım ve modelleme süreçleri daha sonra inşaat süreçlerinde kullanabilecektir. Off-site inşaat süreçlerin etkili ve verimli olabilmesi adına tüm modelleme ve planlama süreçlerinde, projenin oluşturulması adımlarında BIM araçlarının entegrasyonu gereklidir. BIM modelleri ile şantiye dışı ve şantiye ortamındaki inşaat süreçleri simüle edilebilir, bağlantı detayları ve montaj sistemleri önceden belirlenebilir.
- Fabrika Üretim Süreci: Şantiye dışında yani fabrikada gerçekleşen üretim süreçleri, sürdürülebilir üretim prensiplerine göre planlanabilir, çevresel etkiler minimuma indirilir ve daha kontrollü bir üretim süreci elde edilir. Bu kısımda üretilen bölümler ve parçalar maksimum kalitede, minimum atık oluşturacak şekilde, minimum enerji ve hammadde kullanımı ile üretilebilir. Bu durum maliyet ve zaman tasarrufu anlamına gelir. Yine bu üretim süreçlerinin de doğru planlanması hata oranını düşürebilir.
- Şantiye Ortamında Yapının Finalize Edilmesi: Fabrika ortamında üretilen parçalar ve modüller şantiye ortamında daha önce planlandığı şekilde birleştirilir. Şantiyede gerçekleştirilen uygulamaların süresi şantiye dışı üretimlerle birlikte kısalır. Ayrıca tüm birleşim ve kurulumlar önceden planlandığı için şantiyedeki iş güvenliği sorunlarının önüne geçilebilir.
Şantiye Dışı İnşaat ile Daha Az Karbon
Şantiye dışı inşaat ile, bir yapının bileşenlerinin çoğunluğu fabrika ortamında kontrollü bir şekilde üretilebilir. Kontrollü ve iklim koşullarından etkilenmeyen fabrikadaki üretim sürecinde minimum enerji tüketimi sağlanır. Aynı zamanda atık yönetimi aşamaları daha kolay uygulanabilir, minimum atık oluşumu ve minimum hammadde tüketimi sağlanabilir. Yine bazı aşamalarda kullanılan suyun maksimum oranda geri dönüştürülmesi sağlanır ve doğal kaynaklara verilen zararın önüne geçilebilir.
Fabrikadaki üretim süreçlerinde sürdürülebilir üretim tekniklerinin kullanılması ile birlikte küresel karbon salımının %40'ından sorumlu olan inşaat sektörünün karbon salımı azaltılır, hatta karbon sıfır üretimlere doğru ilerlenebilir. Üretim süreçlerinde temiz enerji kaynakları tercih edilebilir ve geri dönüşüm politikalarının geliştirilmesiyle sıfır atığa ulaşılabilir. Şantiyedeki inşaat süresinin kısaltılması bu süreçteki karbon salımının azaltılmasında da rol oynar.
Şantiye Dışı İnşaat ile Daha Hızlı İnşaat
Şantiyede gerçekleştirilen birçok uygulamanın fabrika ortamında gerçekleştirilmesi, üretilmesi ile daha komplike araçların kullanımı kolaylaşır ve bu üretimler daha az işgücü gereksinimiyle yapılabilir. Geleneksel yöntemlerle gerçekleştirilen inşaat süreçlerinde her bir adımın şantiyede sırayla gerçekleştirilmesi gerekmekte, örneğin aynı anda bir yapının iki katının döşemesi dökülememekteydi. Ancak şantiye dışı üretimde her bir modül veya parça farklı fabrikalarda , farklı üretim yerlerinde aynı anda üretilebilir. Birbirinin tamamlanmasını bekleyen, birbirini etkileyen iş süreçlerinin azalması ile inşaat süresi minimuma indirilebilir.
Şantiye dışında gerçekleşecek inşaat süreçlerine hava koşullarının etkisi bulunmayacağı için herhangi bir hava olayından dolayı yaşanacak gecikmelerin önüne geçilir. Tüm ortam gerekli koşullara ayarlanabilir; örneğin üretilen bir duvarda betonun kuruma süresi tüm koşullar sağlanarak en optimum zamanda gerçekleşebilir. Yine fabrikasyon işlemleri sayesinde daha az işgücü ile yüksek kalitede daha fazla üretim sağlanmış olur. Hammadde, işgücü ve enerjideki tasarruflar sayesinde maliyetler optimize edilir. İnşaat süreçlerinde zaman planlaması daha doğru yapılabildiği için hammadde edinimlerinde fiyat değişimlerinden daha az etkilenilir.
Avantajlar ve Zorluklar
İnşaat süreçlerinin büyük bir kısmının şantiye dışında gerçekleştirilmesinin tüm inşaat süreçleri bakımından çeşitli avantajları olduğu kadar zorlukları ve dezavantajları da bulunmaktadır. Fabrikada üretilen yapı elemanları döşeme, duvar veya bir oda olabildiği için geleneksel şantiyede kullanılan malzemelerden boyut olarak büyük ve ağırdır. Bu parçaların şantiye alanına nasıl taşınacağının, lojistik maliyetlerinin yine planlama aşamalarında çözülmesi gerekmektedir. Aksi takdirde şantiye dışı inşaat ile elde edilen kazanımlar lojistik sürecinde kaybedilebilir.
Şantiye dışı inşaat süreçlerinin daha otomatik ve standart hale gelmesi atık oluşumunu azaltacak, daha verimli ve sürdürülebilir bir üretim süreci oluşmasını sağlayacaktır. Ancak standardize edilmiş parçalar mimari özgünlüğün önüne geçebilir, esnek tasarımlar oluşmasını engelleyebilir. Bu konuda yöntemler ve süreçler üzerine daha fazla çalışma ve araştırma yapılması Ar-Ge süreçleri ile şantiye dışı inşaat süreçlerinin geliştirilmesi mümkün olabilir.
Şantiye Dışı İnşaat & Geleceğin Sürdürülebilir Şehirleri
İnşaat sektöründe dijital dönüşümün ilerlemesi ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte akıllı yapılar inşa edilmeye başlanmıştır. Akıllı ve yeşil binaların yaygınlaşması ve yapay zeka destekli planlama çalışmalarının ilerlemesi ile akıllı şehirler kurulabilir, sürdürülebilir bir yaşam düzeni sağlanabilir. Şantiye dışı inşaat teknolojilerinin geliştirilmesi sayesinde tüm yapıların enerji verimli ve çevreci hale getirilmesi mümkün olabilir, yenilenebilir enerji ve akıllı bina sistemleri ile entegrasyonu sağlanabilir. Günümüzde akıllı bina sistemlerini ve enerji verimli sistemleri bir yapıya entegre etmek başlangıçta maliyetli olabilir ancak şantiye dışı inşaat teknikleri sayesinde standartlaşmış yöntemler ile fabrika sürecinde bu sistemler yapı içerisine kurulabilir.
Yapı malzemelerinin üretiminde tüm inşaat sürecinin sonuna kadar karbon salımını azaltmayı ve sürdürülebilir bir bina üretim süreci sağlamayı hedefleyen Saint-Gobain, yapı malzemesi üretim süreçlerinde başlattığı karbon sıfır hedefinin yanında Ag-Ge süreçleri ile yapı malzemesi üretiminin ilerisine geçerek şantiye sürecindeki uygulamaları minimize etme çalışmalarına devam ediyor. İnşaat sektörünün tüm dünyadaki karbon salımı üzerindeki payının azaltılmasında üzerine düşen sorumluluğu yerine getirmek adına sürdürülebilir üretim ve inşaat süreleri için yeni teknolojiler ve yöntemler geliştiriyor.
Anahtar Kelimeler:
Off-site inşaat, şantiye dışı inşaat,off-site construction, sürdürülebilir üretim, BIM, karbon salımı, temiz enerji, minimum enerji, atık yönetimi, minimum atık oluşumu, dijital dönüşüm, modüler inşaat, prefabrik yapı, zaman tasarrufu, şantiye dışı üretim
KAYNAKÇA
- Whyte, A. (2014). Uptake of Off-site Construction: Benefit and Future Application. Journal of Civil and Environmental Engineering. https://www.academia.edu/68913844/Uptake_of_Off_site_Construction_Benefit_and_Future_Application
- Aladağ, H. (2022). Türk İnşaat Sektöründe Dijital Dönüşüm Uygulamalari Üzerine Bir Araştirma. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 10(3), 973-986. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/2300721
- Egege, Chrislyn. (2017). EVALUATING THE ADOPTION AND USAGE OF OFF-SITE MODULAR CONSTRUCTION ON BUILDING PROJECTS IN NORTH CYPRUS. https://docs.neu.edu.tr/library//6682788064.pdf
- Yılmaz, M., Yıldız, S., & Gültekin, A. B. (2016). Yıkıcı yeniliklerin belirlenmesi: Sürdürülebilir inşaat sektöründe tehditler ve fırsatlar. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 18(2), 25-36. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/261956
- Pamuk, R., & Kuruoğlu, M. (2016). İNŞAAT SEKTÖRÜNDE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK VE BİNA İNŞAATLARINDA EVRENSEL UYGULAMA ÖRNEKLERİ. Beykent Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 9(1). https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/224550