Okullarda Doğaya Dayalı Çözümler: Solana de los Barros, Extremadura (İspanya)'da binaları iklim değişikliğine uyarlamanın yeşil bir yolu

Solana de los Barros, İspanya'nın on yedi özerk topluluğundan biri olan Extremadura’ya ait Badajoz eyaletinde bulunan bir belediyedir.

IPCC tarafından geliştirilen ve Extremadura için Bölgesel İklim Değişikliği Senaryolarına dahil edilen iklim modellerine dayanarak, bu bölgedeki hem maksimum hem de minimum ortalama sıcaklıkların 21.^yüzyılın sonuna kadar yaklaşık 4 °C artması beklenmektedir (yüksek emisyon senaryosu — A2). En sıcak aylarda sıcaklığın 35 °C’ye ulaşabileceği göz önüne alındığında, binaların içinde yaşanabilecek ısı artışına karşı önlem almak büyük önem taşımaktadır. Ayrıca soğuk günlerde azalma ve sıcak günlerde artış gözlenmiştir. Bu eğilim devam ederse, ısı dalgalarında bir artış bekleniyor. Aynı senaryo göz önüne alındığında, yıllık yağışın 21.^yüzyılın sonuna kadar hafifçe düşmesi bekleniyor ve son yüzdenin şu ankinden% 20 daha düşük olması bekleniyor.

Okul binalarının önümüzdeki yıllarda birçok zorlukla karşı karşıya kalması bekleniyor ve öğrencilerin ve okul personelinin sağlığını ve refahını sağlamak için yalıtım önlemlerinin tam olarak yenilenmesi ve daha iyi dikkate alınması çağrısında bulunuluyor.

İklim değişikliği perspektifinde, akış suyunun yönetimi, kanalizasyonlara atık su arıtma maliyetinde bir artışa ve akiferlerde mevcut suyun azalmasına yol açan ek bir zorluğu temsil ediyor.

İklim değişikliği ile birlikte, Binyıl Ekosistem Değerlendirmesi 2011'den bu yana zaten kabul edildiği gibi, İspanya, baskın ekonomik kalkınma modelinin sürdürülemezliği ve onunla ilişkili yaşam tarzının bir sonucu olarak son 50 yılda hızlandırılmış ve benzeri görülmemiş bir değişim sürecinden geçmiştir. Arazi kullanımındaki ciddi değişiklikler şu anda ülkedeki ekosistem bozulmasının ve biyoçeşitlilik kaybının ana doğrudan sürücüsü olan teşvik edilmiştir.

Uygulanan NbS'nin genel amacı, Extremadura bölgesinde eğitim için kullanılan binaların güney Avrupa ülkelerinde iklim değişikliğinin neden olduğu ısı ve su kıtlığı dönemlerine dayanıklılığının artmasına katkıda bulunmak, bu tür binalarda çalışan öğrencilerin ve personelin refahını artırmaktır.

Bu genel amaca ulaşmak için, bu vaka çalışması bir dizi spesifik hedefi takip eder:

1. Bina düzeyinde NbS bilgisini geliştirmek.
2. NbS'nin iklim adaptasyon araçları olarak maliyet-faydasını analiz etmek.
3. Uygulanan çözümlerin yerel, bölgesel ve ulusal düzenlemelere dahil edilmesini kolaylaştırarak devredilebilirliğini artırmak için yönetişim eylemlerini teşvik etmek.
4. Bu vaka çalışmasında uygulanan ve test edilen NbS prototiplerinin, uzman personel için kapasite geliştirme girişimleri yoluyla aktarılması ve çoğaltılması.

Birkaç NBS, myBUILDINGISGREEN LIFE projesinin bir parçası olarak Solana de los Barros'taki (Badajoz, Extremadura, İspanya) bir ilkokulda tasarlandı, uygulandı ve test edildi.

Uygulanan önlemler dört ana kategoride sınıflandırılabilir: yeşil çatılar, yeşil cepheler, havalandırma ve dış mekanların geliştirilmesi.

İlk olarak, okul binasında yeşil çatılar uygulanmıştır. Yeşil çatılar, yerel biyoçeşitliliği arttırırken, yaşam ortamını daha keyifli hale getirirken ve öğrenciler için iklim değişikliğine uyum konusunda doğrudan bir öğrenme deneyimi sunarken binalardaki sıcaklığı azaltmak için umut verici bir seçenektir.

Pilot bina, 25'ten fazla yerli bitki türüne sahip üç tür yeşil çatıyı test etti. İlk çözüm geniş bir yeşil çatı (mBiGCUVE 1) iken, ikinci çözüm çatı ve bitki örtüsü substratı (mBiGCUVE 2) arasında bulunan bir iç hava haznesine sahip bir çatıydı. Daha yüksek sıcaklığı korumak, aynı zamanda nem seviyelerini iyileştirmek ve böylece yardımcı sulama taleplerini azaltmak için test edilmiştir. Üçüncü çözüm, daha iyi yağmur suyu filtrasyonuna izin veren daha sürdürülebilir bir substrat (MBIG-SUS) içeriyordu. Bu alt tabakanın temel sürdürülebilirliği, çatı drenajının gerçekleştirilmesi için geri dönüştürülmüş agregalardan oluşmasıdır. Bu yeşil çatılardan ikisi, sulama için kullanılabilir hale getirmek için fazla suyu yerçekimine göre yeniden kullanır.

NbS'nin ikinci kategorisi yeşil cephelerdir. Uygulanan yeşil cephe sistemi, bina cephelerine paralel ve dik metal yapılar üzerine yerleştirilmiş bir ekici sistemi içerir. Cepheyi güneş ışığından koruyan tırmanma bitkilerini içerir. Dikey bitki örtüsü büyümesi için mineral substrata sahip dikey bir tente sistemi de vardır. Hidroponik sulama için besinleri sisteme dahil eden ve mineral substrat üzerinde büyümelerine izin veren bitkileri içerir. Binanın iç koridorunda, yeterli nem seviyelerini korumak ve bu odada yaşanan yüksek sıcaklıkları içerecek şekilde çok çeşitli bitki türlerine sahip kapalı bir dikey bahçe kurulmuştur. Bu sistem, aşırı kilo nedeniyle duvarın düşmesini önlemek için sürekli bakım ve budama gerektirir.

Daha sonra binaya bir havalandırma sistemi dahil edildi ve gece ve sabah saatlerinde okulda temiz hava dolaşımına izin verdi (9:30-10:00/12:30-13:00). Uyarılmış doğal havalandırma sistemi, beş pencerenin otomatik kapanmasını ve açılmasını programlayarak oluşturuldu. Bu ölçüm ortamı soğutur ve kapalı CO₂ konsantrasyonlarını azaltır ve sınıflar içinde yeniden oksijenlenmeyi destekler.

Okul oyun alanında daha fazla müdahale yapıldı. Doğal gölgelendirme için ağaç dikmeye ek olarak, aşağıdakiler gibi çeşitli önlemler uygulanmıştır:

• Bitkilenmiş pergola: yeşil cephe için tarif edilene benzer ancak bina cephelerine demirlemeden metal yapılar üzerinde kurulmuş bir ekim sistemi içerir. Yaprak döken tırmanma bitkileri içerir.
• Gözenekli kaldırım: yağmur suyu sızmasını artıran geçirgen yüzeyler, kanalizasyon sistemine akışı azaltır. Bu tür kaldırımlar da doğal bitki örtüsünün büyümesine izin verir.
• Rekreasyon alanlarının gölgelenmesi için ahşap yapılar: bu yapılar, öğrenciler tarafından yüksek doluluk oranına sahip oyun alanlarında yer almaktadır. Pilot binanın eğitim topluluğu ile işbirliği içinde tasarlandılar.

Pilot binada uygulanan çözümlerin etkisini ölçmek için bir izleme planı geliştirilmiş ve ölçümler gerçekleştirilmiştir. NBS, tüm etkilerin ölçülebilir hale gelmesi için uzun zaman gerektirdiğinden, izleme şeması projenin bitiminden sonra 2028 ilkbaharına kadar devam edecektir. Bu uzun vadeli izleme şeması, proje web sitesinin sonuç bölümünde bulunan myBUILDINGISGREEN LIFE projesinin ÖZELLİKLEŞTİRME Sonrası Planına dahil edilmiştir. Ölçmek için 22 göstergeden oluşan bir çerçeve oluşturulmuştur: a) sıcaklık değişimi (bina zarfı içindeki ve içindeki iç sıcaklık, dış mekan sıcaklığı ve nem ve tahmini enerji ve ısıtma tasarrufu); B) Su yönetimi (su tüketimi ve yağmur suyu yönetiminde tasarruf ile ilgili tahmin edilen tasarruf); C) Yeşil alan yönetimi (artan bitki ve hayvan biyoçeşitliliği ve yeşil alanlara entegrasyon için uygun geri kazanılmış yerli bitki türlerinin sayısı); D) İç mekan hava kalitesi ve gürültü azaltma (sınıflarda CO₂ konsantrasyon seviyeleri, dışarıdan gürültü azaltma seviyeleri ve biyo-gösterge türlerinin kurulumu ve gözlemlerinde eğitim yoluyla kirlilik seviyeleri); e) kentsel yenilenme (enerji verimliliği ve yeşil alanda artış (yüzey alanı ve yüzdesi));f) yönetişim ve katılım (vatandaşların kentsel doğa algısı, eğitim politikalarının sayısı ve NbS ve açık katılımcı süreçleri içeren iklim değişikliğine uyum için stratejik planlar); G) sosyal uyum (olası çoğaltma faaliyetleri için paydaşlarla anlaşma sayısı); H) halk sağlığı ve refahı (öğrenci devamsızlıkları ve öğretmen hasta yaprakları sayısında azalma) ve i) ekonomik fırsatlar ve istihdam (yaratılan iş sayısı, alanda serbest meslek ve NbS ile ilgili işletmelerde yeni becerilerin yaratılması ve okul personelinin devamsızlığının azaltılması). İzleme planı hakkında daha fazla bilgi, myBUILDINGISGREEN LIFE projesi çerçevesinde oluşturulan çevrimiçi eğitimden özel bir videoda bulunabilir.

NBS'nin uygulanması yerel otorite Badajoz İl Konseyi tarafından koordine edildi ve projeye layık görülen özel bir şirket tarafından gerçekleştirildi. İspanyol Ulusal Araştırma Konseyi (CSIC) uzmanları tarafından binalarla ilgili teknik konularda ve tesislerin seçimi ve bakımı için desteklenmiştir. Valladolid'de (İspanya) bulunan CARTIF Vakfı, NbS'nin tasarımı, uygulanması ve test edilmesi sırasında önde gelen teknik ortaklardan biriydi.

Bu kuruluşlar inşaat projelerinde yer alan yerel makamlar ve NBS'nin uygulandığı okul personeli tarafından desteklendi. Elektrik, enerji veya su tüketimi, öğrenci ve öğretmen devamsızlıkları vb. hakkında veri toplamayı kolaylaştırdılar ve CARTIF ve CSIC uzmanlarının göstergelerini takip ederek örnekleme kampanyalarına yardımcı oldular.

NBS'nin uygulanması, tasarımlarını, izleme sisteminin uygulanmasını ve pilot binada düzenlenen faaliyetlerin teşvik edilmesini desteklemek için ilkokulun eğitim topluluğunun aktif katılımına ihtiyaç duydu. Öğrenciler, ebeveynleri ve okul personeli ile oyun alanlarının NbS'sini gerçek ihtiyaçlarına göre tasarlamak için bazı katılımcı atölyeler yapıldı. Bu okuldaki öğrenciler, fen öğretmenleri tarafından yönetilen pratik sınıflar aracılığıyla bazı veri toplama girişimlerine de katıldılar. Binaların iklim değişikliğine adapte edilmesinde NbS'nin öneminin yaygınlaştırılması için fırsatlar kullanıldı.

Yaygınlaştırma etkinlikleri arasında, eğitim topluluğuna ve çevrenin sakinlerine uygulanan çözümleri göstermek için üç sergi düzenlendi. Bu etkinliklere yaklaşık 100 kişi katıldı. Badajoz'da bir konferans, Madrid'de bir kongre ve toplam 400'den fazla kişinin katıldığı iki çevrimiçi yuvarlak masa düzenlendi. Ayrıca, çeşitli medyada 100'den fazla haber yayınlandı ve ulusal ve uluslararası düzeyde iklim adaptasyonu konusunda çeşitli bilgi platformları ile bilgi alışverişi yapıldı.

Son olarak, yeşil çatılarda ve yeşil cephelerde iki yüz yüze kurs ve okulda NbS'nin uygulanması sırasında kazanılan deneyimler hakkında çevrimiçi bir kurs düzenlendi ve toplam 250'den fazla kişi katıldı.

Adaptasyon faaliyetlerinin başarısını destekleyen faktörler, proje ortakları ve okul topluluğu arasında oluşturulan verimli işbirliğiydi. Bu işbirlikçi ortam, öğrencilerin ve okul personelinin gerçek ihtiyaçlarını karşılayan özel bir şekilde çözümler tasarlamasına izin verdi. Bu aynı zamanda adaptasyon sonuçlarını izlemek için yararlı veri toplamak için izin verdi. Farklı becerileri ve uzmanlığı bir araya getiren proje ortağı kompozisyonu, seçilen önlemleri doğru bir şekilde tasarlamak ve izlemek için de çok önemliydi. Teşvik edici sonuçlar gösteren izleme programı da bir başarı faktörüydü. Test edilen çözümleri diğer okullarda ve binalarda çoğaltmak için kullanılabilirler.

Tasarlanan ve test edilen çözümlerin aktarılabilirlik potansiyelini incelemek için birçok yerel, bölgesel ve ulusal otorite yer aldı. Bu kurumlar aşağıdaki gibi birçok önemli konuda tavsiyelerde bulundu: (i) Ulusal Teknik Yapı Kuralları İnşaat Çözümleri Kataloğu'na NbS’yi dahil etmek, (ii) bu tür çözümlerin kullanımını teşvik etmek için belediye ve bölgesel düzenlemeler ve vergi teşvikleri tasarlamak ve (iii) binalarda sürdürülebilirlik standartları altında NbS ile binaları sertifikalandırmanın yollarını bulmak. İstişare sürecinin ardından, Badajoz (İspanya) ilindeki 8 belediye ile NbS'nin bu belediyelerdeki kamu binalarında iklim adaptasyonu için kullanılmasını teşvik etmek için ilgi ilanları imzalandı. İspanya Ulaştırma, Hareketlilik ve Kentsel Gündem Bakanlığı'ndan projeye olan ilgiyi teyit eden ve projenin NbS'sinin Teknik Yapı Kodu'na dahil edilmesi için tavsiyelerde bulunan bir destek mektubu alındı.

Bu yenilenen okul binası, gelecekte sürdürülebilir inşaat için Extremadura bölgesinde bir referans haline gelmiştir. Bakıma olan ilgi (Badajoz İl Konseyi ve Solana de los Barros belediyesi tarafından sağlanan) çok yüksektir.

Aynı zamanda, planlanan görevlerin bir kısmını geciktiren ve projenin uygulanmasına devam etmek için alternatif çözümler aramayı gerekli kılan bazı engellerle de karşılaşıldı. Bu engellerin bazıları (son derece özel teknik kapasiteye ihtiyaç duyar) aktarılabilirlik potansiyelini engelleyebilir. Ana sınırlayıcı faktörler aşağıda özetlenmiştir:

• Önlemleri uygulayabilen inşaat şirketlerinin sınırlı yerel kullanılabilirliği. Bu sorunu çözmek için, uzman şirketler ulusal düzeyde tespit edildi. İnşaat projesinin doğru hazırlanması esastır. Detay seviyesi ne kadar büyük olursa, proje o kadar başarılı olur. İşin uzmanlığı (yeşil çatılar, NbS gölgelendirme sistemleri) projenin hazırlanması sırasında önceden pazar araştırması gerektirir. Alandaki profesyonellerle iletişime geçerek, gerekli çalışmaların geri kalanı ile birlikte projeye aktarılması gereken uygulama için önceden koşul ve bütçeler elde etmek mümkündür. Bu, öngörülemeyen uygulama problemlerini veya piyasa dışı bütçeleri verilemeyecek olası kamu ihalelerini önler.
• Bakım hizmetlerinin yanlış zamanlaması. NbS’yi korumak için, özellikle sulamayı ve suyun mevcudiyetini sağlamak için sıcak dönemlerde durumlarının sürekli izlenmesi gereklidir.
• Sulama kontrol sistemini işletmek için müteahhitler arasında çelişkili konular ve optimum kullanım için teknik beceri eksikliği. Ulusal düzeyde bu tür operasyonlarda uzmanlaşmış şirketleri aramak ve kamu ihalelerini uygun bir şekilde organize etmek gerekiyordu.
• NbS'de kullanılmak üzere seçilen türlerin bazılarının, bu çevresel koşullarda hayatta kalmak için uygun olmadığı ortaya çıktı. Proje süresince bu bitki türlerinin bir kısmı, il kreşlerinden veya dış sözleşmelerle diğer türlerle değiştirildi.
• Bazı adaptasyon sonuçlarını doğru bir şekilde değerlendirmek için bazı önemli verilerin eksikliği. NbS'nin uygulanmasından önce ve sonra su tüketimini ölçmek için binada su sayaçları mevcut değildi.
• Gölgeli bitki alanlarının yavaş ve yetersiz büyümesi (bakire asmaları). NBS sonuçlarının ölçülebilir olması için uzun süre gerekebilir. Bazı türlerin düşük büyüme hızıyla ilgili spesifik problemler Badajoz İl Konseyi için özel bir danışmanlık hizmeti olan Kraliyet Botanik Bahçesi (RJB-CSIC) tarafından ele alınmıştır.
• Bazı NbS'nin yüksek maliyetleri. Laboratuvar düzeyinde fotokatalitik aktiviteye sahip geçirgen bir kaldırım geliştirilmiştir, ancak esas olarak maliyet nedenleriyle okulda uygulanmamıştır.

Okul binasında uygulanan NbS'nin faydaları çok yönlüdür, bu tür çözümlerin çoklu zorluklara bütünsel bir yanıtın parçası olabileceğini düşündürmektedir. Faydalar arasında elektrik ve su tüketiminde tasarruf, yerel biyoçeşitlilik artışı, tozlayıcılar için yeşil koridorların oluşturulması ve bina estetiğinin iyileştirilmesi sayılabilir. Binaları yeşilleştirmek için yerli türlerin kullanılması, istilacı yabancı türlerin yayılmasını da önler.

Dahası, NbS, öğrencilerin eğitimi için canlı materyaller sağlıyor ve öğrencilerin daha iyi konsantrasyonu ve performansını, okul çalışanlarının refahını ve sınıfların akustik izolasyonunu sağlaması bekleniyor. Bu faydalardan bazıları sadece birkaç yıl sonra ölçülebilir ve değerleri tartışılmaz olmasına rağmen her zaman para kazanılabilir değildir.

Bununla birlikte, 2023'ün sonunda (uygulamadan yaklaşık iki yıl sonra), izleme faaliyetlerinin ilk sonuçları aşağıdaki sonuçları göstermektedir:

• Pilot binada 1 991,20 m 2^yeşil alan ve 451,70 m 2^geçirgen kaldırım artışı.
• Yeşil çatılı yüzeylerin ortalama sıcaklığında bitki örtüsü olmayanlara kıyasla 5,4 °C'lik azalma.
• NbS'nin kurulumundan sonra Eylül ayında sınıf içi sıcaklığın 27 °C'nin (iç mekan termal konforu için önerilen değer) altına indirgenmesi. Haziran, Temmuz ve Ağustos aylarının en sıcak aylarında bu hedefe ulaşılamadı, ancak önceki duruma göre sıcaklık azaldı. İstenen azalmanın, bitki örtüsü gelişiminin optimal olduğu önümüzdeki yıllarda gerçekleştirilmesi beklenmektedir.
• Uygulanan çözümlerle binaya müdahalesiz durumda ortalama %13'ten akan yağmur suyunun %3'e düşürülmesi.
• 77 hayvan türünün (özellikle uçan böcekler, sinekler, sivrisinekler ve Hymenoptera) artışı ve bir önceki duruma göre yenilenmiş binada 16 ek yerli bitki türünün kolonizasyonu. Biyoçeşitlilik verileri, Doğa Tabanlı Çözümler tarafından oluşturulan ekosistemlerin yıllarca olgunlaşmasından sonra daha da olumlu olacaktır.

Maliyetler açısından, en önemli pay, prototiplerin montajı için gereken malzemeleri ve NbS'nin tasarım, uygulama, izleme ve yaygınlaştırma aşamalarında yer alan personelin maliyetini içerir.

Metrekare başına çözümün uygulanması için ilk maliyetler (m²) şunlardır: Yeşil çatılar^için 130.40-301,83 EUR/m², yeşil cepheler için 88,59- 105,51 EUR/m², drenaj kaldırımları için 2, EUR, 862.04/m², otomatik pencereler için², 252,71 EUR/m sebze pergolası ve ağaç dikimi için yaklaşık 400/m² EUR (eklenecek türe bağlı olarak). Bakım maliyetlerinin bazı kaba tahminleri yapıldı ve After-LIFE Planına (proje web sitesininsonuç bölümü) dahil edildi.

İspanya'daki yeşil altyapıyı düzenleyen ana yasal çerçeve aşağıdaki düzenlemelerden oluşmaktadır:

• İspanyol Teknik Bina Kodu. Yapı Yönetmeliği'nin (LOE) 38/1999 tarihli ve 5 Kasım tarihli kanununda belirlenen güvenlik ve yaşanabilirlik ile ilgili olarak binaların karşılaması gereken temel kalite gerekliliklerini belirleyen düzenleyici çerçevedir.
• İspanya Ulusal Yeşil Altyapı ve Bağlantı ve Ekolojik Restorasyon Stratejisi. Temmuz 2021'de yürürlüğe girdi ve İspanya'da Yeşil Altyapı'nın uygulanmasını ve geliştirilmesini düzenleyen, ulusal egemenlik veya yargı yetkisi altındaki deniz suları da dahil olmak üzere tüm İspanya toprakları için uyumlu bir idari ve teknik çerçeve oluşturan stratejik planlama belgesidir.
• İspanya İklim Değişikliğine Uyum Ulusal Planı (PNACC) 2021-2030 İspanya'da iklim değişikliğinin etkilerine karşı koordineli eylemi teşvik etmek için temel planlama aracıdır. PNACC, NbS’yi şehirler, kentsel planlama ve binalar için istenen seçenekler olarak benimser.

Bu projenin uygulanması 2019 yılında pilot binanın seçimi ile başlamış ve 2021 yılında seçilen okulda NbS uygulaması ile sona ermiştir. NbS’yi bina koduna dahil edecek yaygınlaştırma faaliyetleri, izleme faaliyetleri ve çalışmaları takip eden yıllarda gerçekleşti ve 2028'e kadar sürmesi bekleniyor.

Pilot bina Badajoz İl Konseyi ve Solana de los Barros belediyesi tarafından işletilmektedir.  NBS'nin iyi korunması şartıyla, yararlı ömrünün 30 yıldan fazla olduğu tahmin edilmektedir.

Miguel Vega

Royal Botanic Garden (RJB-CSIC)

Calle Claudio Moyano, 2

Madrid 28014, Spain

E-mail: miguel.vega@rjb.csic.es / proyectos_bec@rjb.csic.es

Layman raporu — myBUILDINGISGREEN

Proje teslim edilebilir C1 — Pilot binaların temel raporu

Proje teslim edilebilir C5.2 — Uzman toplantıları için tavsiyelerin (4) raporları

Proje teslim edilebilir C5.5 — YAŞAM-myBUILDINGISGREEN deneyiminin Çoğaltılabilirlik Planı

Proje teslim edilebilir C5.6 — Yaşamın tekrarlanabilirliği için finansal plan — myBUILDINGISGREEN deneyimi