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

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

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

Okul binalarının önümüzdeki yıllarda birçok zorlukla karşılaşması bekleniyor ve öğrencilerin ve okul personelinin sağlığını ve refahını sağlamak için tam yenileme ve yalıtım önlemlerinin daha iyi dikkate alınması çağrısında bulunuyor.

İklim değişikliği perspektifinde, akış suyunun yönetimi, kanalizasyonlara atık su arıtma maliyetinin artmasına ve akiferlerde bulunan suyun azalmasına yol açan ek bir zorluğu temsil eder.

İklim değişikliği ile birlikte, Milenyum Ekosistem Değerlendirmesi 2011'den bu yana zaten kabul edildiği gibi, son 50 yılda İspanya, baskın ekonomik kalkınma modelinin ve onunla ilişkili yaşam tarzının sürdürülemezliğinin bir sonucu olarak hızlandırılmış ve benzeri görülmemiş bir değişiklik sürecinden geçti. Şu anda ülkedeki ekosistem bozulmasının ve biyoçeşitlilik kaybının ana doğrudan itici gücü olan arazi kullanımında sert değişiklikler teşvik edilmiştir.

Uygulanan NbS'nin genel amacı, Extremadura bölgesinde eğitim için kullanılan binaların, güney Avrupa ülkelerinde iklim değişikliğinin neden olduğu giderek daha sık görülen ısı ve su kıtlığı dönemlerine karşı direncini artırmaya, bu tür binalarda çalışan öğrencilerin ve personelin refahını iyileştirmeye katkıda bulunmaktır.

Bu genel amaca ulaşmak için, bu vaka çalışması bir dizi özel hedef izlemektedir:

1. Bina düzeyinde NbS bilgisini geliştirmek.
2. İklim adaptasyon araçları olarak NbS'nin maliyet-faydasını analiz etmek.
3. Uygulanan çözümlerin yerel, bölgesel ve ulusal düzenlemelere dahil edilmesini kolaylaştırarak aktarılabilirliğini iyileştirmek için yönetişim eylemlerinin teşvik edilmesi.
4. Uzman personel için kapasite geliştirme girişimleri aracılığıyla bu vaka çalışmasında uygulanan ve test edilen NbS prototiplerinin aktarılması ve çoğaltılması.

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

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

İlk olarak, okul binasında yeşil çatılar uygulanmıştır. Yeşil çatılar, yerel biyoçeşitliliği artırırken binalardaki sıcaklığı azaltmak, yaşam ortamını daha keyifli hale getirmek ve öğrenciler için iklim değişikliğine uyum konusunda doğrudan bir öğrenme deneyimi seçeneği sunmak 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 ile bitki örtüsü alt tabakası (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 filtrasyonu sağlayan daha sürdürülebilir bir substrat (mBiG-SUS) içeriyordu. Bu alt tabakanın ana sürdürülebilirliği, çatı drenajının gerçekleştirilmesi için geri dönüştürülmüş agregalardan oluşmasında yatmaktadır. Bu yeşil çatılardan ikisi, sulama için kullanılabilir hale getirmek için fazla suyu yerçekimi ile 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 substratlı dikey tente sistemi de vardır. Besinleri sisteme dahil eden ve mineral substrat üzerinde büyümelerini sağlayan hidroponik sulama için bitkileri içerir. Binanın iç koridorunda, yeterli nem seviyelerini korumak ve bu odada yaşanan yüksek sıcaklıkları içermek için çok çeşitli bitki türlerine sahip bir iç dikey bahçe kurulmuştur. Bu sistem, aşırı kilo nedeniyle duvarın düşmesini önlemek için sürekli bakım ve budama gerektirir.

Daha sonra binaya gece ve sabah saatlerinde (9:30-10:00 / 12:30-13:00) okulda temiz havanın dolaşmasına izin veren bir havalandırma sistemi dahil edildi. İndüklenen doğal havalandırma sistemi, beş pencerenin otomatik kapanması ve açılması programlanarak oluşturulmuştur. Bu önlem çevreyi soğutur ve iç mekan CO₂ konsantrasyonlarını azaltır ve sınıflarda yeniden oksijenlenmeyi destekler.

Okul oyun alanında daha fazla müdahale yapıldı. Doğal gölgelendirme için ağaç dikmenin yanı sıra, aşağıdakiler gibi çeşitli önlemler de uygulanmıştır:

• Bitkisel pergola: yeşil cephe için açıklanana benzer, ancak bina cephelerine demirlemeden metal yapılar üzerine yerleştirilmiş bir ekici sistemi içerir. Yaprak döken tırmanma bitkilerini içerir.
• Gözenekli kaldırım: Yağmur suyu sızmasını iyileştiren, kanalizasyon sistemine akışı azaltan geçirgen yüzeyler. Bu tür kaldırımlar aynı zamanda doğal bitki örtüsünün büyümesine de izin verir.
• Rekreasyon alanlarının gölgelendirilmesi 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 yapılmıştır. NbS, tüm etkilerin ölçülebilir hale gelmesi için uzun zaman gerektirdiğinden, izleme şeması projenin bitiminden sonra 2028 baharına kadar devam edecektir. Bu uzun vadeli izleme şeması, proje web sitesinin sonuçlar bölümünde bulunan myBUILDINGisGREEN LIFE projesinin YAŞAM SONRASI Planına dahil edilmiştir. Ölçmek için 22 göstergeden oluşan bir çerçeve oluşturulmuştur: a) sıcaklık değişimi (binanın içindeki ve içindeki iç ortam sıcaklığı, dış ortam sıcaklığı ve nemi ve tahmini enerji ve ısıtma tasarrufu); b) su yönetimi (su tüketimi ile ilgili tahmini tasarruflar ve yağmur suyu yönetiminde tasarruflar); c) yeşil alan yönetimi (artan bitki ve hayvan biyoçeşitliliği ve yeşil alanlara entegrasyona uygun geri kazanılmış yerli bitki türlerinin sayısı); d) kapalı 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 alandaki 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 (muhtemel çoğaltma faaliyetleri için paydaşlarla yapılan anlaşmaların sayısı); h) halk sağlığı ve refahı (öğrenci devamsızlıklarının ve öğretmen hastalık izni sayısının azaltılması) ve i) ekonomik fırsatlar ve istihdam (yaratılan iş sayısı, bölgedeki serbest meslek sahibi ve NbS ile ilgili işletmelerde yeni becerilerin yaratılması ve okul personeli devamsızlığının azaltılması). İzleme planı hakkında daha fazla bilgi, myBUILDINGisGREEN LIFE projesi çerçevesinde oluşturulan çevrimiçi eğitimden özel bir videoda bulunabilir.

NbS'nin uygulanması yerel makam Badajoz İl Meclisi tarafından koordine edildi ve projeye layık görülen özel bir şirket tarafından gerçekleştirildi. İspanya Ulusal Araştırma Konseyi'nden (CSIC) uzmanlar 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 uzmanlarından gelen göstergelerin ardından örnekleme kampanyalarına yardımcı oldular.

NbS'nin uygulanması, tasarımlarını desteklemek, izleme sisteminin uygulanmasını ve pilot binada düzenlenen faaliyetlerin tanıtımını desteklemek için ilkokul eğitim topluluğunun aktif katılımına ihtiyaç duyuyordu. Oyun alanlarının NbS'sini gerçek ihtiyaçlarına göre tasarlamak için öğrenciler, ebeveynleri ve okul personeli ile bazı katılımcı atölyeler vardı. Bu okuldaki öğrenciler, fen öğretmenleri tarafından yönetilen pratik sınıflar aracılığıyla bazı veri toplama girişimlerine de katıldılar. Binaların iklim değişikliğine uyum sağlamada NbS'nin önemini öğrencilere, ailelere ve komşulara yayma fırsatları kullanıldı.

Yaygınlaştırma etkinlikleri arasında, eğitim topluluğuna ve çevre 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 toplantısı da düzenlendi. Ayrıca, çeşitli medyada 100'den fazla haber yayınlanmış ve ulusal ve uluslararası düzeyde iklim adaptasyonu konusunda çeşitli bilgi platformları ile bilgi alışverişinde bulunulmuştur.

Son olarak, yeşil çatılar ve yeşil cepheler üzerine iki yüz yüze kurs ve NbS'nin okulda uygulanması sırasında kazanılan deneyim üzerine çevrimiçi bir kurs düzenlendi ve toplam 250'den fazla kişi katıldı.

Uyum eylemlerinin başarısını destekleyen faktörler, proje ortakları ve okul topluluğu arasında yaratılan verimli işbirliğiydi. Bu işbirlikçi ortam, öğrencilerin ve okul personelinin gerçek ihtiyaçlarını karşılayan özel bir şekilde çözümler tasarlamaya izin verdi. Bu aynı zamanda adaptasyon sonuçlarını izlemek için yararlı verilerin toplanmasına da izin verdi. Farklı beceri ve uzmanlıkları bir araya getiren proje ortağı kompozisyonu, seçilen önlemleri uygun 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 makam dahil edildi. Bu kurumlar, aşağıdakiler gibi birkaç önemli konuda tavsiyelerde bulundu: (i) NbS'yi şehirlerin ulusal Teknik Bina Kodunun Yapı Çözümleri Kataloğuna 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 belgelendirmenin yollarını bulmak. İstişare sürecinin ardından, bu belediyelerdeki kamu binalarında iklim adaptasyonu için NbS kullanımını teşvik etmek için Badajoz (İspanya) eyaletindeki 8 belediye ile ilgi beyannameleri imzalandı. İspanya Ulaştırma, Mobilite ve Kentsel Gündem Bakanlığı'ndan projeye olan ilgiyi doğrulayan ve projenin NbS'sinin Teknik Yapı Koduna gelecekte dahil edilmesi için tavsiyelerde bulunan bir destek mektubu alındı.

Bu yenilenmiş okul binası, gelecekte takip edilecek sürdürülebilir inşaat için Extremadura bölgesinde bir referans haline gelmiştir. Bakımına olan ilgi (Badajoz İl Meclisi ve Solana de los Barros belediyesi tarafından sağlanmaktadır) çok yüksektir.

Aynı zamanda, planlanan bazı görevleri geciktiren ve projenin uygulanmasına devam etmek için alternatif çözümler aramayı gerekli kılan bazı engellerle de karşılaşıldı. Bu engellerin bazıları (yüksek derecede uzmanlaşmış teknik kapasiteye ihtiyaç duyulur) aktarılabilirlik potansiyelini engelleyebilir. Başlıca sınırlayıcı faktörler aşağıda özetlenmiştir:

• Önlemleri uygulayabilecek inşaat şirketlerinin sınırlı yerel mevcudiyeti. Bu konuyu ele almak için ulusal düzeyde uzmanlaşmış şirketler tespit edildi. İnşaat projesinin doğru hazırlanması esastır. Detay seviyesi ne kadar yüksek olursa, proje o kadar başarılı olacaktır. İşin uzmanlığı (yeşil çatılar, NbS gölgeleme sistemleri), projenin hazırlanması sırasında önceden pazar araştırması gerektirir. Alandaki profesyonellerle iletişime geçerek, gerekli çalışmaların geri kalanıyla birlikte projeye aktarılması gereken uygulama için önceden koşullar ve bütçeler elde etmek mümkündür. Bu, öngörülemeyen uygulama sorunlarını veya piyasa dışı bütçeleri ve verilmeyebilecek olası kamu ihalelerini önler.
• Bakım hizmetlerinin yanlış zamanlanması. NbS'nin korunması için, özellikle sıcak dönemlerde sulama ve suyun mevcudiyetini sağlamak için durumlarının sürekli izlenmesi gereklidir.
• Sulama kontrol sistemini çalıştırmak için yükleniciler arasında çatışma sorunları ve optimum kullanımı için teknik becerilerin eksikliği. Bu tür faaliyetlerde uzmanlaşmış şirketleri ulusal düzeyde aramak ve kamu ihalelerini uygun bir şekilde düzenlemek gerekiyordu.
• NbS'de kullanılmak üzere seçilen bazı türlerin, bu çevresel koşullarda hayatta kalmak için uygun olmadığı ortaya çıktı. Proje süresince bu bitki türlerinin bir kısmı il fidanlıklarından veya dış sözleşmelerden 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 sarmaşıklar). NbS, sonuçlarının ölçülebilir olması için uzun zaman gerektirebilir. Badajoz İl Konseyi için özel bir danışmanlık hizmeti olan Kraliyet Botanik Bahçesi (RJB-CSIC) tarafından bazı türlerin (vine arbour) düşük büyüme oranıyla ilgili özel sorunlar ele alınmıştır.
• Bazı NbS yüksek maliyetler. Laboratuvar düzeyinde fotokatalitik aktiviteye sahip geçirgen bir kaldırım geliştirilmiştir, ancak okulda esas olarak maliyet nedenleriyle uygulanmamıştır.

Okul binasında uygulanan NbS'nin faydaları çok yönlüdür ve bu tür çözümlerin birden fazla zorluğa bütünsel bir yanıtın parçası olabileceğini düşündürmektedir. Faydalar arasında elektrik ve su tüketiminde tasarruf, yerel biyoçeşitliliğin artması, tozlayıcılar için yeşil koridorların oluşturulması ve bina estetiğinin iyileştirilmesi yer alıyor. Binaları yeşillendirmek için yerli türlerin kullanılması, istilacı yabancı türlerin yayılmasını da önler.

Dahası, NbS, öğrencilerin eğitimi için canlı materyaller sağlıyor ve öğrencilerin konsantrasyonunu ve performansını, okul çalışanlarının refahını ve sınıfların akustik izolasyonunu iyileştirmesi bekleniyor. Bu faydaların bazıları ancak birkaç yıl sonra ölçülebilir ve değerleri tartışılmaz olmasına rağmen her zaman para kazanılamaz.

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

• Pilot binada 1,991.20 m² yeşil alan ve 451.70 m² geçirgen parke artışı.
• Yeşil çatılı yüzeylerin ortalama sıcaklığında bitki örtüsü olmayanlara kıyasla 5,4 °C'nin azaltılması.
• NbS'nin kurulumundan sonra Eylül ayında sınıfların içindeki sıcaklığın 27 ° C'nin altına düşürülmesi (kapalı termal konfor için önerilen değer). Haziran, Temmuz ve Ağustos'un en sıcak aylarında bu hedefe ulaşılamadı, ancak sıcaklık önceki duruma göre azaldı. İstenen azalmanın, bitki örtüsü gelişiminin en uygun olduğu önümüzdeki yıllarda elde edilmesi beklenmektedir.
• Uygulanan çözümlerle binaya müdahale edilmeyen durumlarda akış nedeniyle kaybedilen yağmur suyunun ortalama %13'ten %3'e düşürülmesi.
• 77 hayvan türünün (esas olarak uçan böcekler, sinekler, sivrisinekler ve Hymenoptera) artması ve yenilenmiş binada önceki duruma göre 16 ek yerli bitki türünün kolonileştirilmesi. Biyoçeşitlilik verileri, Doğaya Dayalı Çözümler tarafından oluşturulan ekosistemlerin yıllarca olgunlaşmasından sonra daha da olumlu olacaktır.

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

Metrekare başına çözümün uygulanması için ilk maliyetler (m²) şunlardır: Yeşil çatılar için 130.40-301.83 €/m^2, yeşil cepheler için 88.59-105.51 €/m^2, kaldırımların boşaltılması için 54.29 €/m^2, otomatik pencereler için 2.862.04 €/m^2, sebze pergolası için 252.71 €/m² ve ağaç dikimi için yaklaşık 400 €/m² (dikilecek türe bağlı olarak). Bakım maliyetlerinin bazı kaba tahminleri yapıldı ve YAŞAM SONRASI Plana (proje web sitesininsonuçlar bölümü) dahil edildi.

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

• İspanya Teknik Yapı Kanunu'na göre. Binaların, İnşaat Yönetmeliği'nin (LOE) 5 Kasım tarihli 38/1999 sayılı Kanunu'nda belirlenen güvenlik ve yaşanabilirlik ile ilgili olarak karşılaması gereken temel kalite gereksinimlerini belirleyen düzenleyici çerçevedir.
• Yeşil Altyapı ve Bağlantı ve Ekolojik Restorasyon için İspanyol Ulusal Stratejisi. Temmuz 2021'de yürürlüğe girdi ve İspanya'da Yeşil Altyapının uygulanmasını ve geliştirilmesini düzenleyen ve ulusal egemenlik veya yargı yetkisi altındaki deniz suları da dahil olmak üzere tüm İspanyol toprakları için uyumlu bir idari ve teknik çerçeve oluşturan stratejik planlama belgesidir.
• İspanya Ulusal İklim Değişikliğine Uyum Planı (PNACC) 2021-2030. İspanya'daki 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 seçilmesiyle başlamış ve seçilen okulda NbS'nin uygulanmasıyla 2021 yılında sona ermiştir. NbS'yi bina koduna dahil etmek için yaygınlaştırma faaliyetleri, izleme faaliyetleri ve çalışmalar sonraki yıllarda gerçekleşti ve 2028'e kadar sürmesi bekleniyor.

Pilot bina Badajoz İl Meclisi ve Solana de los Barros belediyesi tarafından korunmaktadır.  NbS'nin bakımlı olması koşuluyla, faydalı 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 ⁇ Raporlar (4) uzman toplantıları için öneriler

Proje teslim edilebilir C5.5 ⁇ LIFE-myBUILDINGisGREEN deneyiminin Çoğaltılabilirlik Planı

Proje teslim edilebilir C5.6 ⁇ LIFE-myBUILDINGisGREEN deneyiminin tekrarlanabilirliği için Mali Plan