Yeşil Çatı Sistemleri ve Çevresel Etkileri

Her villa, her bina, her ofis ve her yapı, kente yeşil alan olarak katkıda bulunma potansiyeli olan belli bir toprak parçasını kullanarak yükselmektedir.
Son dönemlerde uygulanan büyük ölçekli projelerde yeşil çatıların önemini ekolojik, ekonomik ve sosyal açıdan önplana çıkarmıştır. Ancak söz konusu uygulamaların yaygınlaşması için yapım sürecine, teknolojilerine, uygulamaların fayda ve maliyetlerine ilişkin detaylı birçok çalışmanın yapılması gerekmektedir. Bu çerçevede, çalışma kapsamında yeşil çatı sisteminin tanımı, konstrüksiyonunda kullanılan temel katmanlar, yeşil çatı türleri, avantajları, dezavantajları ve yeşil çatıların kentteki önemli etkileri tartışılarak yeşil çatı uygulamalarına ilişkin örnekleri burada inceleyelim.

Yeşil çatı sistemine ilişkin tanımlamalar
Yeşil çatı sistemi en basit açıklama ile binanın üzerinde bitki yetiştirilmesi olarak tanımlanabilir. Bilimsel bir tanımlamaya göre ise yeşil çatı sistemi, ekolojik çatı, yaşayan çatı, kahverengi çatı, çatı bahçesi ve yeşil çatı olarak çeşitli tanımlamalar ile ifade edilmektedir.
“Yeşil çatı” kavramı iki yan anlam ile de açıklanmaktadır. Bir açıklamaya göre yeşil çatılar özel, ince yeşil tabakalı substrat ve bitkilendirme ile insanın yaşama ve kullanma alanı olarak düşünülmüştür. İkinci açıklama ise yeşil çatının sadece bitkiler ile yeşillendirilmesini içerir. Çoğunlukla yeşil çatının oluşturulmasının amacı, su geçirmez membran tabakasıyla kaplanmış saf çatı üzerine toprak ve bitkilendirme yerleştirilerek çevreye en yüksek düzeyde fayda sağlamaktır. Bazı yeşil çatı tanımlamalarında ise tarımsal yeşil çatı ve yeşil çatı bahçesi gibi kavramlar kullanılmaktadır. Bu nedenle, uluslararası bir taksonomi, terminoloji anlayışı bulunmamaktadır. Bu nedenle terimlerin sık sık birbirinin yerine kullanılması muhtemeldir. Yeşil çatı veya ekolojik çatı en dış yüzeyinde toprak ve bitkilendirme tabakasının bulunduğu bir çatı çeşididir. Çatının strüktür kısmı ve gelişen yeşil kısmı arasında ayrıca bazı katmanlar bulunmaktadır. Bunlar drenaj tabakası kök tutucu tabaka, su yalıtım membranı gibi tabakalardır. Yeşil çatı teknolojisi ise, insanoğlunun yapmış olduğu herhangi bir strüktür üzerindeki alanın kapsamlı bir şekilde yeşillendirilmesiyle oluşmaktadır. Yeşil çatılar, ormanların, parkların yerini tutamazlar, ancak bir yeri daha hoş daha dinlendirici hale getirebilir, kuşlar ve kelebekler için ilave yaşam alanları oluşturabilirler. Yeşil çatılar, adeta binaların yerine, doğal oluşumun taklidini yaparak, havanın ve suyun kalitesini geliştirme yeteneğine sahiptirler. Üstelik pencereden kirli metalin veya asfaltla kaplı çatıların sonsuz biçimde tekrarlanışına bakmak yerine, çiçekli bitkilerle ve yeşil çimenlerle kaplı alanlardan oluşan peyzaja bakmak daha farklıdır.

Yeşil çatı konstrüksiyonunda kullanılan bileşenler
Yeşil çatının konstrüksiyonu diğer çatılardan farklıdır ve uygulama için bazı özel koşulların sağlanması gereklidir. Yeşil çatılar ilave yüklere karşı güçlendirilmiş olmalı; çatı da oluşabilecek su buharı, su sızması ve kök büyümesi gibi olaylara karşı çatının tabakaları düzenlenmeli; toprağın belirli bir düzeyde nemli tutulması sağlanarak bitkilerin uzun süre hayatta kalabilmesi için belirli periyodlarla bakımı yapılmalı; bitkileri destekleyici bir rolü olduğu için toprağa substrat malzemesi eklenmeli; sürdürülebilir bir çatı oluşturabilmek için uygun iklim bölgesi seçilmeli; yapılan yeşil çatı binaya, insana ve çevreye sosyal, termal, hidrolojik ve atmosferik açıdan fayda sağlamalı; yeşil çatı altında yer alan bileşenlerin ultraviyole ve termal bozulmaya karşı korunumu sağlanmalıdır.
Yeşil çatı teknolojisinin gelişimi son 10-15 yıla uzanmaktadır. Bu konuda Dunnet ve Kinsbury ekstansif ve intansif çatı olarak tanımlanan iki farklı yaklaşım sunmuşlardır. İntansif yeşil çatıları ağırlıklarıyla, yüksek maliyetleriyle ve sürekli bakım gerektirmeleriyle tanımlayabilmekteyiz. Pahalı olmasına rağmen oldukça kullanışlı ve kentteki konut sahipleri için hoş alanlar oluşturulabilmektedir. Çatı bahçeleri, strüktür sistemi teknolojisindeki gelişmelerle birlikte 390 kg/m² ile 730 kg/m² arasında değişen bir ağırlığa ulaşmakta ve toprak kalınlığı 20-60 cm arasında olmaktadır. İntansif çatıların bakımı emek istemekte ve uzun zaman gerektirmektedir. Bu çatılarda, yetişme ortamından istekleri çok olan bitki türleri kullanılabilir. Farklı istekleri olan bitkilere farklı ortamların hazırlanması, sulama ve drenaj sistemlerinin gelişmiş olmasını ve periyodik bakımı gerektirmektedir.
Ekstansif yeşil çatılar ise düşük ağırlıklarıyla, minimum bakım gereksinimiyle ve düşük maliyetleriyle önplana çıkmaktadırlar. Tipik bir ekstansif yeşil çatının yetişme tabakası mineral tabanlı toprak karışımı, ezilmiş tuğla kırıntısı, bataklık kömürü (turba), organik madde ve topraktan oluşmaktadır. Standart bir ekstansif yeşil çatı için substrat derinliği 5 cm ila 15 cm arasındadır ve ağırlık 72,6 kg/m² ile 169,4 kg/m² arasında değişmektedir.
Bu tip bitkilendirmeler, genelde alanı tamamen bitkiyle kaplayacak kadar sık yapılan bitkilendirmelerdir. Ancak gerek toprak kalınlıkları gerekse sistem olarak çok karmaşık değildirler. Seçilen türler genellikle kuraklığa ve hatta zaman zaman su içinde kalmaya dayanıklı, rejenerasyon yeteneği yüksek, çok az bakım gerektiren, alçak boylu, sığ ve az verimli topraklarda yaşayabilen ve yatay yönde gelişen bitkilerdir.

Yeşil çatı sistemlerinin temel katmanları
Yeşil çatı sistemleri çeşitli katmanlardan oluşmaktadır. En alt katmanı çatı konstrüksiyonu olarak kabul edersek, diğer katmanlar sırasıyla su yalıtımı, kök tutucu tabaka, nem tutucu tabaka, filtre ve drenaj tabakası, bitki taşıyıcı tabaka ve bitkilerden oluşur.

Bitkiler: Bitkilendirilmiş çatıda kullanılacak olan bitkinin seçimi çatı sistemi tipine göre değişiklik gösterir. Yoğun bitkilendirilmiş çatı sistemlerinde amaç, çeşitli nitelikli bitkilerin birarada kullanılması ile birlikte özellikle estetik açıdan binanın değer kazanmasını sağlamaktır. Seyrek bitkilendirilmiş çatı sistemlerinde ise, kendi varlıklarını sürdürebilen ve en az düzeyde bakım gerektiren bitkilerin kullanılmasından dolayı, amaçlanan estetik bir görünüm elde etmektense ekolojik fayda sağlamaktadır.

Bitki Taşıyıcı Tabaka: Bahçe çatı sisteminin bitki taşıyıcı katmanlarında çeşitli yöntemlerle sentetik olarak elde edilen lava, bims esaslı ürünler ve bunların yerine kullanılan doğal kiremit kırıntısı, geri dönüşüm ürünü olan, dona dayanıklı, yanmayan alt yapılar, seçilen bitkinin tüm besin gereksinimlerini karşılarken, uzun yıllar kendilerini yenileyerek canlı ve güzel kalmasını sağlar.

Filtre ve Drenaj Tabakası: Üst katmanlardan gelen ve bir filtre tabakası tarafından süzülen yağmur sularının yağmursuz günler için depolanmasını; birikme fazla ise, bitkilerin çürümesini önlemek amacıyla, drene edilerek atılabilmesini sağlar.

Mekanik Etkilere Karşı Koruyucu ve Nem Tutucu Tabaka: Çürümeye dayanıklı özel keçeler, kök tutucu katmanları ve su yalıtım tabakalarını mekanik etkilere karşı korurlar. Koruyucu tabakaların basınç mukavemetine dayanıklı olması gerekmektedir.

Kök Tutucu Tabaka: Bitki köklerinin su yalıtım katmanlarına zarar vermesi önlenmelidir. Bu amaçla ya özel kök tutucu tabakalar ya da kendini köklere karşı koruyan su yalıtımları kullanılmalıdır.

Su Yalıtımı ve Çatı Konstrüksiyonu: Çatı yeşillendirmesinin en önemli ön şartı, iyi bir su yalıtımının ve yeterli taşıyıcılığı olan sağlam bir çatı konstrüksiyonunun varlığıdır. Su yalıtımında kullanılan malzemeler, bitkilerin köklerine karşı dayanıklı ise kök tutucu katmana gerek yoktur.

Yeşil çatıların kentsel kullanımdaki önemli etkileri
Belirtilerini günümüzde gözlemleyebildiğimiz iklim değişikliği, dünyada bilimsel bir gerçeklik olarak kabul edilmiştir. Bu açıdan yeşil çatılar ekolojik dengenin sürdürülebilirliği açısından büyük önem kazanmaktadır. Yeşil çatılar, şiddetli yağmur ve sel olayları, yüksek kent sıcaklıkları ve atmosfer kirliliği gibi iklim değişikliğine neden olan olaylar karşısında bir ölçüde çözüm sunabilirler. Sağlıklı Kentler için Yeşil Çatılar (Green Roof for Healthy Cities) verilerine göre, şehirlerin % 75’i geçirimsiz yüzeylerle kaplıdır, çatılar bunun önemli bir kısmını oluşturmaktadır. Bu ortamda, yeşil çatılar, estetik ve pratik yararlar da sunmaktadırlar. Bitki örtüsü, kuşlar ve böcekler için yaşam ortamı sağlar, karbondioksiti ve diğer kirliliği çeker, havayı arındırır, oksijen üretir, buharlaşma yoluyla havaya serinlik katarak tüm canlıların yaşam ortamları açısından olumlu koşullar yaratırlar.

Çevresel ve Ekolojik Faydaları
Yeşil çatılar biyo-çeşitlilik ve yaşam ortamı sunmaktadırlar. Günümüzde kentsel alanlarda biyolojik çeşitlilik giderek yaşam alanlarının dışına sıkıştırılmaktadır. Bu açıdan yeşil çatılar kentsel biyolojik çeşitliliğin artırılması çabalarının bir parçası olabilmektedir. Yeşil çatılar, yağmur ormanları ya da sulak alan gibi doğal ortamların ekolojik yerini alamaz, fakat istatistik verilere göre yeşil çatıların biyo-çeşitliliği dünya çapında kabul görmektedir. Ayrıca kentsel gelişim sonucu meydana gelen yapılaşma, cansız bir ortamın oluşmasına neden olmaktadır. Yeşil çatılar, yok edilen doğal çevrenin yeniden oluşturulmasına, kuşlar, böcekler gibi çeşitli hayvan türleri ve bitkiler için yaşam alanı sağlayabilmekte, yok edilen doğal çevrenin kısmen de olsa etkisini azaltmaktadır.
Yeşil çatı sistemleri, çevresel ve ekolojik açıdan yağmur suyunun yönetimine olanak sağlarlar. Kentsel çevrelerde, asfalt yollar, beton gibi malzemelerin kullanımı yağmur suyunun geçirim olanağını büyük miktarda sınırlandırmaktadır. Oysa ki yeşil çatılar yağmur suyunun emilimi ve geçirimi için ortam oluşturmaktadırlar. Kentsel alanlarda geçirimsiz yüzeylerin % 40’ları aştığı noktada yeşil çatılar, yağmursuyu akışının azaltılmasında aktif bir role sahip olmaktadır. Yeşil çatı üzerine yapılan birçok araştırmanın içeriği, genellikle yağmursuyu yönetimi ve akışını azaltma üzerine olmaktadır Yeşil çatılarda suyun gözenekli alanlar ve emici malzemeler tarafından tutulduğu, bitkiler tarafından fizyolojik süreçlerde buna terleme de dahil olmak üzere kullanıldığı ve yetişme ortamı tarafından alıkonulduğu gözlemlenmektedir. Yeşil çatıların fayda sağladığı bir diğer konu ise hava kirliliğini emme ve filtreleme özelliğinin bulunmasıdır. Bitkiler dokularında iyon tutucu malzemeler bulunması sebebiyle gaz kirliliklerini de absorbe edebilirler.
Kentsel alanlarda sert yüzeylerin oldukça fazla olması, rüzgar yollarının engellenmesi çok çeşitli ısı faktörleri ısı adası etkisi yaratmaktadır. Kentsel bitkilendirmenin ana fonksiyonu, bitki örtüsünün buharlaşma sürecini güçlendirerek ısı enerjisini kullanmak ve böylece genel bir serinletme sağlamaktır. Ancak yeşil çatıların faydaları arasında yer alan kentsel ısı adası etkisinin azaltılması, ölçümü en zor olan faydalarından birisidir.
Çatı bahçeleri atmosfere oksijen vererek, şehirlerin hava kalitesine katkıda bulunmaktadır. Yeşil çatı bitkileri, diğer bitkiler gibi solunumları için karbondioksit kullanırlar ve bundan dolayı kirlilikteki negatif etkileri azaltırlar. En iyi olanlar bir yılda çok fazla biogaz üreten yüksek verimli bitkilerdir. Bu durumda, şehir çatı üstlerinin geniş yüzeyleri bitkilendirilerek kullanıldığı zaman küçük bir ekstra avantaj kazanılmış olabilir. Yeşil çatıları büyük ölçekli projelendirilmesi halinde karbondioksit ve oksijen değişimi konusunda çevreye sağladığı faydaların göz ardı edilemeyecek derecede yüksek olduğu görülmektedir.
Yeşil çatılar ile sadece mikro-klima kontrol edilmekle kalmamakta, aynı zamanda ses kontrolü de sağlanabilmektedir. Binaların çevresindeki yeşillikler rüzgar hızını azaltmakta ve ses dalgalarını emmektedir. Böylece çatı bir ses yalıtım tabakası görevi de üstlenmektedir.

Sosyal Faydaları
Çatıların genel olarak bakıldığında kentlerdeki en atıl alanlar arasında yer aldığı görülmektedir. Yapıların çatıları, yeşil çatı yapılarak değerlendirildiğinde şehir sakinlerine ihtiyaç duydukları dinleme alanları ve kuşlar böcekler için yaşam alanları sağladığı ve binanın estetik değerine katkıda bulunduğu görülecektir.
‘‘Çatı bahçelerinin oluşturulmasıyla, özellikle turizm, ofis, eğitim ve sağlık yapılarında kullanıcılara farklı ve özel dinlenme mekanları yaratılarak verimliliğin artması, sosyal ilişkileri geliştirmesi, çevresel estetik değerlerin yükseltilmesi mümkün olmaktadır. Buna bağlı olarak, yapıların ekonomik değerinin yükseldiği ve tercih edilirliğinin arttığı gözlenmiştir.’’
Yeşil çatı uygulamalarının bir başka sosyal faydası ise çevre bilincini teşvik etmek ve yaygınlaştırmaktatır.
Ayrıca, yeşil çatılar ve düşey bahçeler kentsel alanlarda yeşil alan eksikliğini gidermek için de yardımcı olabilmektedir. Birçok kent sakini, çatı ve bina duvarlarının şehirler için kullanılmayan büyük bir kaynak olduğunu düşünmektedir. Çatı ve duvar alanını kullanmak için yeni yollar bulmak, ekonomik ivme üretebilmekte ve erişilebilir açık rekreasyon alanlarına önem verilerek şehirlerin daha fazla duyarlı hale getirilmesi sağlanabilmektedir.
Parklardaki ağaçlar, hava partiküllerini hemen hemen %85’e kadar filtrelemektedir. Seslerin çeşitliliği, bitkiler tarafından sağlanan renk, hareket ve kokular ölçülebilir olmamasına rağmen insan sağlığına önemli katkılar sağlayabilmektedir. Yeşil çatılar bu nedenle insanların psikolojik sağlığı, stresin azaltılmasında önemli rol oynar.

Ekonomik Faydaları
Geleneksel bir çatı sistemiyle karşılaştırıldığında yeşil çatı kurulum maliyeti oldukça yüksektir, fakat teknolojinin gelişimiyle üretim verimli olup talep artmakta, bu da maliyetin düşmesine yardımcı olmaktadır. Ayrıca daha uzun süre dayanan yeşil çatılar kişiye veya kamuya; çevresel ve ekonomik faydalar sağlamaktadır. Bu çerçevede yeşil çatılar, çatı ömrünün uzatılması, yalıtım ve enerji verimliliği, su yalıtım membranının ömrünün uzatılması, kentsel tarım yapılabilmesi gibi ekonomik faydalar sunmaktadır.

Sonuç
Tarihsel süreç içerisinde antik dönemlerde dahi uygulanmış olan yeşil çatı uygulamaları son yıllarda ekolojik endişelerin önem kazanması, hava kirliliği ve çevresel kirlilik gibi nedenler ile dünyada yeniden gündeme gelmiş ve bu konuda çok sayıda çalışma yapılmıştır. Son yıllarda uygulama örnekleri artan yeşil çatı sistemleri, intansif, ekstansif ve yarı intansif olarak farklı biçimlerde uygulanabilmektedir. Yeşil çatı uygulamaları bulundukları ortama çevresel-ekolojik, sosyal ve ekonomik faydalar sunarlar ancak söz konusu faydalara karşın Dünya’daki uyglama sayısı sınırlı, ülkemizde ise çok azdır.
Biyoçeşitlik ve doğal ortama katkı sağlaması, yağmur suyu yönetiminde etkili bir araç olması, hava kirliliğini adeta emen bir makine görevi üstlenmesi, kentsel ısı adası etkisinin azaltılmasına katkı sunması, karbondioksit-oksijen değişiminde etkili olması ve ses yalıtımı konusunda ses yutan bir eleman olarak davranması gibi faktörler çevresel ve ekolojik açıdan üstlendiği rollerin önemini göstermektedir. Sosyal açıdan değerlendirildiğinde ise bulunduğu ortama estetik anlamda değer kazandırması, eğlence ve fonsksiyonel açık alanlar için uygun olması, vermiş olduğu rahatlama hissinden dolayı insan sağlığında etkili olduğu görülmektedir. Ekonomik anlamda ise çatı ömrünü uzatıp, enerji maliyetlerinin düşmesine katkı sağlaması ve yapılarda yalıtım görevi üstlenmeleri nedenleri ile önem taşırlar. Ayrıca, su yalıtım membranının uzun süre dayanmasına katkı sağlar ve yaratılan çatı bahçelerinde kentsel tarımı olanaklı hale getirirler.
Ancak tüm bu olumlu özelliklerine karşın, yeşil çatı uygulamaları sınırlı sayıdadır. Uygulamarın yaygınlaşmamış olmasının temel nedeni uygulama yöntemlerinin yaygınlaştırılamaması ile uygulama ve uygulama sonrası bakım maliyetleridir. Tahmin edileceği üzere, yeşil çatı uygulama sistemlerinin uzun ömürlü olmalarının sağlanması için önemli bir bakım ve işletme süreci gündeme gelmektedir. Bu süreçte bitki ve diğer elemanların bakımı, sulama ve gübreleme işlemleri aşamalar halinde yeşil çatıda etkili bir şekilde uygulanmalıdır. Ayrıca bakım işlemlerinin yoğunluğu bu konuda uzman firmalar ile çalışmayı da gerektirebilir.
Yeşil çatı uygulamaları yukarıda da belirtildiği üzere kente ve kentlilere ekolojik, ekonomik ve sosyal faydalar sağlar ancak uygulama ve bakım süreci uzun ve maliyetlidir. Bu koşullarda, yeşil çatılarının kentler açısından önemi dikkate alınarak uygulanmaların yayıgnlaştırılmasını sağlayacak çalışmalar yapılmalıdır. Öncelikle, mimar, mühendisler ve uygulamacılar bu konuda bilgilendirilmeli ve uygulamalara yönelik olarak teknolojik yöntem ve malzeme tanıtımları yapılmalıdır. Ayrıca konunun uzmanları tarafından teknoloji ve malzeme özellikleri geliştirilerek uygulama ve bakım maliyetlerini düşürmeye yönelik seçenekler arttırılmalı ve bu şekilde yeşil çatı uygulamalarının yaygınlaştırılması sağlanmalıdır. Ülkemizde ise, dünya örneklerinde olduğu üzere belli kuruluşların yeşil çatı uygulamalarında önderlik etmesi, ayrıca yerel yönetimlerin çeşitli teşviklerle uygulamaları desteklemesi, eğitim programları ile uygulamacıları ve mimar mühendis gibi uzmanlar için gerekli eğitimleri sağlaması yeşil çatı uygulamalarının yaygınlaşmasına katkı sağlayacaktır.