Tasarımcıların ve Mühendislerin İklim Değişikliği İçin Tasarıma Başlayabilmesinin Beş Yolu

İnsanların çoğu, iklim değişikliği konusunda zorlayıcı bir fark yaratabilecek bireysel güce veya etkiye sahip olduğunu düşünmüyor.

Zira, her gün verilen tasarım kararlarının birçoğu iklimi de dolaylı olarak etkileyecek nitelikte; bu kararların her biri fosil yakıtlara bağlı olmaksızın, düşük karbonlu bir geleceği teşvik etmeye yardımcı olabilir. Ürünleri yaratan ve günlük yaşamın çevrelerini oluşturan, makine mühendislerinden mimarlara kadar her kim iklim değişikliğine dair tasarım yapıyorsa, bunun için oynayacakları önemli rolleri vardır.

Sorunu Anlamak

İklim değişikliği bir gerçek ve havalar ısınmaya devam ediyor: birbirini izleyen üç yıl boyunca sıcaklık devamlı artarak 2016 yılı, tarihte kaydedilen en sıcak yıl olmuştur. İklim değişikliğinin etkileri, yükselen deniz seviyelerinde, daha sık ve şiddetli fırtınalarda, kuraklıklarda ve sellerde bariz bir şekilde kendini gösteriyor. Hava durumlarındaki bu değişiklikler kaynak kıtlığına, yerinden edilen topluluklara, hastalık riskinin artmasına ve siyasal ve ekonomik çalkantılara neden oluyor; tüm bunlar insan hayatını derinden etkiliyor. Küresel ısınma, bir çevre sorununun ötesinde insanlığın sorunudur.

Hattı zatında, iş dünyasının da sorunudur. Amerika Birleşik Devletlerindeki sera gazı salınımlarının %84’ünün sebebi olan enerji, iklim değişikliğine katkıda bulunan en büyük etkenlerden biridir. Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı, sıcaklıklar arttıkça enerji maliyetlerinin de artacağını öngörüyor.

Neyse ki 2015 Paris Anlaşması sayesinde, artan enerji ihtiyaçlarının gezegene felaket getirmesini önleyecek teşvik edici bir adım atıldı. Bu Anlaşmayla, 195 ülke arasında (ABD Başkanı Donald Trump’ın anlaşmadan çekileceğini belirten son açıklamalarına rağmen) dünya çapındaki ortalama sıcaklığın iki dereceden fazla yükselmemesi ve böylece bir iklim felaketi yaşanmasının önlenmesi için fikir birliğine varıldı. Ancak bu hedefe ulaşılması için, yapılacak daha nice işler var.

Tasarımcılar ve mühendisler daha yüksek verimlilik odaklı tasarımlar yaparak iklim değişikliği sorununu çözmeye çalışabilirler.

Tasarım ve İklim Değişikliği

Tasarımcılar ve mühendisler için, iklim değişikliği sorununu çözmeye çalışmanın en kayda değer yöntemi, verimliliği yüksek tasarımlar yapmaktır. Artırılmış verimlilik, maliyetleri (enerji ve malzeme kaynakları gibi girdiler) en aza indirirken, değerleri (sonuçları) en üst seviyeye çıkarmayı gerektirir. Mimari ve inşaat açısından bu, daha az enerji kullanan binalar tasarlamak anlamına gelebilir. İmalat açısındansa, daha uzun süre dayanabilen ve daha az işlenmemiş malzeme kullanan ürünler tasarlanabilir.  Tartışma götürmez bir şey vardır ki; o da şu: Tüm tasarım biçimlerinde, enerji ve kaynak verimliliği her şeyin üstündedir.

Daha yüksek verimlilik hedefleyen ve iklim değişikliğinin üzerine giden tasarımcılar ve mühendisler, genellikle şu beş yaklaşımı kullanırlar:

1. Enerji Verimliliğiyle İlgili Soruları En Başta Sormak. Tasarımcılar ve mühendisler en başından, “Bu tasarım kararı ne kadar enerji gerektiriyor?” ya da “Bu seçim, enerji ve kaynak verimliliğini nasıl artıracak?” gibi sorular sorarak, projeye hem değer katabilirler hem de maliyetleri düşük tutabilirler. İnşaat alanını seçerken ya da yeni bir ürün için malzeme seçimi yaparken, bu soruları başlangıçta sormak önem arz eder; zira bu yöntemle, proje boyunca sürekli sürdürülebilir tasarım seçimleri konusunda emsal oluşturabilirsiniz. Görünüşte küçük olan bu kararlar, bir arada büyük etkilere neden olabiliyor.

Çin’in en yüksek binası olan Şanghay Kulesi‘nin inşaatında mimarlar, bir yandan kulenin mukavemetini korurken, diğer yandan yapıyı nasıl hafifletebileceklerine odaklanmışlar ve bu sayede, malzeme maliyetinde %25 tasarruf sağlamışlar. Nasıl mı? Mimarlar önce rüzgarların binaya nasıl çarpacağını analiz etmişler, ardından da kuleye rüzgarı kesecek bir sarmal şekli vermişler. Bu kararlar projenin en başından itibaren alınmış, anlayacağınız sonradan gelişigüzel bir şekilde “yeşil” bir düşünce olarak binaya tutturulmamış.

2. Model Oluştur, Simülasyon Yap ve Tekrarla. Başlangıçtaki tasarım kararlarını değerlendirmek artık çok kolay: simülasyon teknolojisi kullanarak alternatifleri hızla modelle ve test et. İşte bu kadar! Elektronik eşya şirketi olan Opto22 bunu deneyimleyerek keşfetti. Şirket, Groov donanım arayüzünün elektronik soğutmasını (Bellagio Oteli’nin fıskiyelerini ve diğer şeyleri kontrol eden) analiz etmiş. Amaçları, cihaza daha küçük bir biçim katsayısı vermekmiş. Yeniden tasarlanan arayüzde, iki fan dahil tüm hareketli parçalar kaldırılmış, daha fazla enerji verimliliği elde edilmiş, ham madde gereksinimleri azaltılmış, montaj ve böylelikle işçilik maliyetleri düşürülmüş ve toplam işçilik maliyetlerinde %70 tasarruf sağlanmış.

Tasarımcılar ve mühendisler Opto22 gibi, günümüzdeki mevcut simülasyon araçlarını kullanırlarsa, hem paradan tasarruf edebilirler hem de benzer enerji, malzeme ya da zaman tasarrufu sağlayabilecek erken analizler yapabilirler. Ancak proje paydaşlarının bu kazanımların farkında olması gerekir ki; onlar da tasarım ve mühendislik süreçleri boyunca bu tür sürdürülebilir uygulamalar beklemeye ve hatta talep etmeye başlasınlar.

3. Geleceğe Uzun Vadeli Yaklaşmak. Tasarımcıların ve mühendislerin, ürün veya proje ömrünü dikkate alan uzun vadeli kararlar vermesi önemlidir. Örneğin, endüstriyel fan imalatçısı Howden France’ı ele alalım. Şirket, çark aksamlarının yorulmasından dolayı ve de kalınlıklarını ve ağırlıklarını ayarlamak üzere, fan çarklarını (PDF) analiz etmiş. Howden çarkların ağırlığını optimize ederek fanların eylemsizliğini sadece azaltmakla kalmayıp, hem daha iyi ömür performansı sağlamıştır hem de motor için gerekli güç miktarını azaltmıştır. Bu da işletme maliyetlerini azaltarak, müşteriler için büyük bir kazanç sağlamıştır.

Onarım için tasarım son derece önemlidir; ne de olsa en sürdürülebilir ürün, genellikle en uzun süre kullanılan üründür. HP, Elite x2 1012 G1 tabletini piyasaya sürdüğünde bunu biliyordu. Şirket, çevrim içi onarım belgeleri ve kolaylıkla elde edilebilecek yedek parçalar sunuyor ve bu şekilde kullanıcıların tabletlerini kendi başlarına onarabilmelerine imkan veriyor.

4. Tüm Sistemi Göz Önünde Bulundurmak. Tüm sistemi düşünme sürecini kullanan tasarımcılar ve mühendisler, sistemlerin ayrı ayrı parçalarına odaklanmak yerine, karmaşık sistemler arasındaki ilişkileri dikkate alıyor. Bu önemlidir çünkü iklim değişikliği gibi zorluklar, tek başına çözülemeyecek birbirine bağlantılı bir dizi sorunu temsil eder. Büyük resme bakıldığında ve bütün sistem düşünüldüğünde, genellikle önemli fırsatlar ortaya çıkar ve bu fırsatlar sürecin başında entegre edilebilir.

Hibrit elektrikli arabanın ardındaki ekip olan Urbee, fiyatı uygun, hızlı, az enerjiyle çalışan, güvenli bir bireysel ulaşım yöntemi oluşturma hedefine yönelik tüm sistemi düşünme yöntemini uyguladı. Birbirine bağlı tüm faktörleri hesaba katan ve çözebilecekleri sorunları önceden belirleyen ekip, sadece 544 kg. ağırlığında ve 3,8 litre benzinle 241 km. mesafe gidebilen yakıt randımanlı bu hibrit aracı üretti.

5. İletişim Kurmak. Daha yüksek verimlilik için yapılan tasarımlar, müşterilere maliyet tasarrufu sağlıyor ve farklı değerleri beraberinde getiriyor. Ancak bu kazanımların müşterilere anlatılması gerekiyor. Kar-zarar ve iklim değişikliği konusunda gerçek bir fark yaratabilecek seçimlerle ilgili olarak, müşterilerini, tedarikçilerini, yüklenicilerini ve meslektaşlarını eğitmek tasarımcılara ve mühendislere kalıyor.

Küresel mimarlık ve mühendislik firması HOK, Amerikan Mimarlar Enstitüsünün 2030 Taahhüdünü imzalayarak, bu alanda önemli adımlar atmıştır. Bu ulusal çerçeve, tüm dünyadaki tasarım ve inşaat topluluğunun, 2030 yılından itibaren yapılacak tüm yeni binalarda, imarda ve büyük restorasyonlarda sıfır karbona ulaşmasını gerektiren Mimaride 2030 Hedefine ulaşma sürecini izliyor. HOK’ta sürdürülebilir danışmanlık yöneticisi olarak görev yapan Anica Landreneau, “Tasarımcılarımız artan bir şekilde, müşterilerle, mühendislerle, yüklenicilerle ve danışmanlarla enerji konularını masaya yatırıyor,” diyor. “Erken aşamalarda ve tasarım sürecinde sıkça enerji verimliliğiyle ilgili tartışmalar yapmak, bize önemli ölçüde maliyet bedeli ve işletme tasarrufları belirlememizi sağladı. Bu da müşterilerimizin beğenisini kazandı,’ diye ekliyor.

Kısacası, sürdürülebilir tasarım iyi tasarımdır. İklim değişikliğine karşılık vermek, bugün her zamankinden çok daha acil bir durum. Daha çok tasarımcı ve mühendis erken aşamalarda verimlilik soruları sorarlarsa, simülasyon ve analiz araçları kullanırlarsa ve uzun vadeli bir şekilde sistemin tamamını dikkate alırlarsa, iklim değişikliği konusunda muhakkak ki kayda değer şeyler yapmış olacaklardır. İşin en iyi kısmıysa, tasarımcılar ve mühendisler, müşterileri için değer artırırken, salınımları da azaltacaklar.