Reviewing Green roof design approaches: Case study of residential buildings

Abstract

ABSTRACT: High density of the residential areas and steep land value in the cities have driven people to maximize liveable and productive spaces in urban settings. This includes the reinvention of roof functions extending merely as a protection from the elements to a platform of housing green building technologies such as green roofs. Increased interest in green roofs have led to advances in technology. An entire industry has sprung up which specializes in lightweight growing materials, roofing membranes, plant containers and plant stock. Many research have focused on developing lighter, thinner green roof systems at a reduced cost that have a minimal impact on the building structure or addressing concerns about leakage and resultant liability. Green roof generally requires thick growing media and a more integrated approach. They are often categorized by their system type; extensive, simple-intensive, intensive, container or greenhouse, which is why this research focuses on mainly extensive and intensive green roofs. As land becomes scarce and development is inevitable in meeting growing needs of the current population, green spaces have paved the solution in enhancing the value of a development in any notion. One promising option is the greening of buildings by implementing green roofs. This will increase the percentage of greenery in urban built-up areas and bring back the vanishing urban green space. Green roofs can bring a patch of country back into even the most over developed urban space. Such a reminder of our place within nature is vital to our sense of wellbeing. The green roof is not the only solution for improving the quality of the existing environment but it is suggested as a lucrative and feasible solution for implementing within its design elements and construction systems. The construction phases and selection of appropriate green roof design materials play a crucial role to enhance the quality of space. This research seeks to understand green roof design implementations on selected residential buildings. The design of green roofs in residential buildings are examined on how architects apply green roof design elements on these particular projects and how these green systems alleviate spatial organization of buildings and its surrounding environment. This research is aimed to review green roof design approaches in the case studies of residential buildings. Initially, fifty buildings were reviewed. The five case studies were selected because of their unique building typology, green roof concepts and design elements. The research has been organized into four chapters. The first chapter, introduces the research. Then the second chapter discusses the theory supported by building typology and its design elements in detail. The third chapter, evaluates five case studies in residential category within their typology and design elements. Finally the fourth chapter provides conclusions. The results obtained through the theoretical research, literature review and analysis, shows that green roofs designs are given more importance on residential buildings. Results from this research indicate that the vegetated space usage in high density housing projects will eventually provide a theoretical framework that can be oriented in the decision-making process for green roofs. The methodology, findings and results emphasize the potential for improving the green roof design implementations and durability of residential building functions by understanding the design environment and the interactions between the surrounding environment and green roof design. These collective requirements have created challenges to develop exciting and innovative green cities offering future studies for green roof design. Key Words: Collective Living, Ecology, Green Design, Green Roof, Green Roof Approach. …………………………………………………………………………………………………………………………

ÖZ: Yüksek yoğunluk ve arazi değerlerinin artması, insanları yaşanılabilir ve kendi ürününü üretebilen kentsel yaşam alanlarına yönelmesini sağlamaktadır. Yaşanılan bu yenilik, çatıların fonksiyonunu büyük bir etkide genişleterek, koruyucu bir eleman olarak yüksek yoğunluklu konutların sürdürülebilirliğinde kullanımlarını arttırmaktadır. Yeşil çatıların kullanılmasındaki artış, teknolojinin gelişmesi sonucu ortaya çıkmıştır. Günümüz endüstrisi, büyük bir ölçüde gelişerek, hafif çatılarda uygulanabilir bitki, çatı izolasyonları, bitkilerin yetişebileceği modüler alanlar ve bitki stoklanmasına olanak sağlamaktadır. Araştırmaların büyük bir bölümü hafif uygulanabilir çatı sistemleri üzerine olmakla birlikte bu araştırmalar çatıların sürekliliği ve uygulanabilirliği üzerine olan etkilerini göstermektedir. Yeşil çatılar genellikle hafif çatı uygulamalarını gerektirmektedir. Bu çatılar, genellikle çeşitli kategori altında değerlendirilmektedir; yüksek yoğunluklu, basit-hafif yoğunluklu, hafif yoğunluklu, modüler alanlar veya yeşil evler. Yapılan bu araştırmalar, daha çok yüksek yoğunluklu çatılar ve hafif yoğunluklu çatıları incelemektedir. Yaşanılan arazi sıkıntısı ve gelişmeler artmakta olan nüfusun kaçınılmaz bir sonucu olarak ortaya çıkmaktadır. Yeşil çatıların kullanımı ortaya çıkan bu soruna bir çözüm alternatifi oluşturmaktadır. Yeşil çatıların uygulanması ayrıca yeşil binaların değerini de arttırmaktadır. Ortaya konulan bu çözüm yüksek yoğunluklu alanlarda yeşil alan yüzdeliğni arttıracak ve kullanılmayan yeşil kentsel bölgelerin tekrardan kazanımını sağlayacaktır. Yeşil çatının tanımı olarak, önceden var olan binanın üzerine hafif modüler sistemler kullanılarak inşa edilen ve doğrudan doğal toprak ile temas etmeyen insan yapıları olarak bahsi geçmektedir. Tanımlanabilen iki tip yeşil çatı bulunmaktadır; yüksek yoğunluklu ve hafif yoğunluklu çatılar. Hafif yoğunluklu çatılar, izolasyon kullanılarak en çok 150mm derinliğe kadar inşa edilebilir ve genellikle çok fazla büyümeyen bir bitkilendirmeye olanak vermektedirler. Yüksek yoğunluklu çatılarda izolasyon kullanılarak 150mm den daha fazla derinliğe sahip çatıların inşa edilmesine olanak veren ve ayrıca daha hızlı büyüyebilen bitkilerin kullanımına olanak vermektedir. Yeşil çatılar üzerine yapılan araştırmalar birçok pozitif çevresel etkilerin olduğnu göstermektedir; sel tehlikesini aza indirgediği, yağmur sularının toplanmasındaki kaliteyi arttırdığı, kentlerin ısınmasını önlediği, binaların enerji verimliliğni arttırdığı ve kentsel doğal yaşam alanları sağladığı görülmektedir. Bu araştırma, hedef olarak yeşil çatı uygulamalarının yüksek yoğunluklu konutlarda olan tasarım yapılarını gözden geçirmektedir. Bu araştırma üç kısımdan oluşmaktadır. Öncelikle ilk kısımda probem saptanmakta ve tanımlanmaktadır ve daha yeşil çatıların kullanım alanları ve tasarım elemanları üzerine üzerine teorik bir çalışma yapılmaktadır. Yapılan bu araştırmanın en son kısmında önceden saptanan konut kategorisindeki beş örnek analiz edilerek, bu yüksek yoğunluklu konutlardaki yeşil çatı uygulamalarının yoğun konut tasarımlarındaki yaklaşımı incelenmektedir. Yeşil çatıların estetik etkisi, mekana kendine özgü bir karakter yaratmakta olup doğaya ve zamana karşı pozitif bir katkı sağlamaktadır. Yüksek yoğunluklu konutlara uygulanan yeşil çatı tasarımları mekan kalitesini arttırmaktadır. Yeşil çatı ve ekolojik çevre ilişkisi arasındaki bağ yadsınmamaktadır. Ortaya çıkan bu etki sonucu tasarım kriteri olarak uygulanabilecek yeşil alan miktarı büyük bir öneme sahiptir. Ekolojinin insan yaratıcılığna olan etkisi, değişken, çok kökenli ve de artistik bir amaç duymaktadır. Bu gelişmeler sonucu, artan bilimsel ekolojiye karşı durabilecek soyut bir çevresel kavram bulunmamaktadır. Araştırma sonuçları, teoriyi ana hedef alan bir çalışma, daha önceden bu araştırma ile ilgili yapılan çalışmaların taraması ve de analizlerden oluşmaktadır. Bu araştırma sonuçları yeşil alanların uygulanabilirliği konusunda yaptırımlarda bulunmakla birlikte yüksek yoğunluklu konutlara teorik bir yaklaşımda bulunup daha sonradan karar-yapım aşamasında oluşacak olan yeşil çatı uygulamalarına katkı sağlamaktadır. Araştırmanın yapıldığı yöntem, bulgular ve sonuçlar sürdürülebilirliği ve kullanım süresini arttırmaktaki çevresel etkilerini hedef almaktadır. Yapılan bu araştırmalar yenilikçi yeşil şehirlerin tasarlanmasında ışık tutacak önemli bir kaynak oluşturmaktadır. Anahtar Kelimeler: Yeşil Çatı, Yeşil Tasarım, Yeşil Çatı Uygulamları, Yüksek Yoğunluklu Konutlar.