Bitkilendirilmiş Duvar Sistemlerinin Ses Yutumu ve Ses İletim Kaybı Performansının Empedans Tüpü Yöntemiyle Deneysel Olarak Değerlendirilmesi
Tez Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Türkiye
Tez Danışmanı: Fatih Yazıcıoğlu
Tezin Onay Tarihi: 2026
Tezin Dili: Türkçe
Özet:
Bitkilendirilmiş duvar sistemleri, yapıların cephelerinde veya iç mekânlardaki bölücü
yüzeylerde uygulanabilen dikey bitkilendirme çözümleridir. Bu sistemler; gürültünün
azaltılmasının yanı sıra hava kalitesinin iyileştirilmesi, yağmur suyunun tutulması,
kentsel ısı adası etkisinin azaltılması, enerji verimliliğinin artırılması, biyolojik
çeşitliliğin desteklenmesi, estetik kalitenin geliştirilmesi ve biyofilik tasarım
yaklaşımlarına katkı sağlaması nedeniyle giderek daha fazla önem kazanmaktadır.
Akustik açıdan değerlendirildiğinde ise bitkilendirilmiş duvar sistemleri, kentsel
gürültünün azaltımı ve akustik konforun iyileştirilmesi açısından önemli bir potansiyel
taşımaktadır. Ancak, literatürdeki çalışmaların büyük bölümü ses yutma
performansına odaklanmakta; farklı bitkilendirilmiş duvar konfigürasyonlarında ses
yutma ve ses iletim kaybını birlikte değerlendiren araştırmalar sınırlı kalmaktadır. Bu
durum, sistemlerin hem dış ortam gürültüsünü hem de sesin iç mekânlara iletimini
azaltma kapasitesinin bütüncül biçimde değerlendirilmesini güçleştirmektedir.
Mevcut çalışmalarda incelenen bitkilendirilmiş duvar sistemleri, bitki, büyüme ortamı,
malzeme özellikleri, katman kalınlıkları ve uygulama biçimleri açısından önemli
farklılıklar göstermektedir. Bu çeşitlilik, sonuçların doğrudan karşılaştırılmasını
zorlaştırmakta ve akustik açıdan etkili sistem konfigürasyonlarının belirlenmesini
sınırlandırmaktadır. Bu nedenle sistemlerin yalnızca peyzaj veya mimari
sınıflandırmalar üzerinden değil, hava boşluğu varlığı, büyüme ortamının fiziksel
özellikleri ve katmanlaşma gibi akustik performansı etkileyen parametreler
doğrultusunda yeniden ele alınması gerekmektedir. Bunun yanında, mevcut standartlar
toprak ve yaprak gibi gevşek, heterojen ve rijit olmayan bileşenlerin empedans
tüpünde hazırlanmasına, yerleştirilmesine ve sabitlenmesine ilişkin ayrıntılı bir
yönlendirme sunmamaktadır. Özellikle küçük çaplı empedans tüplerinde yaprak
boyutları ve numune geometrisi nedeniyle uygulama güçlükleri ortaya çıkmakta;
numune tutucu ve tül/tekstil kaplama kullanımına ilişkin standart bir yaklaşımın
bulunmaması ise çalışmalar arasındaki tutarlılığı ve tekrarlanabilirliği sınırlamaktadır.
Bu çalışmanın amacı, farklı bitkilendirilmiş duvar sistemlerinin dik gelişli ses yutma
katsayısı ve ses iletim kaybı özelliklerini deneysel olarak belirlemek ve sistemler
arasındaki performans farklılıklarını karşılaştırmalı olarak değerlendirmektir. Bu
doğrultuda bitki türü ve bitki katmanı kalınlığı sabit tutulmuş; büyüme ortamı türü ile
hava boşluğu varlığı değiştirilerek tek ve çift cidarlı farklı konfigürasyonlar
incelenmiştir. Sistemlerin akustik davranışlarının daha sistematik biçimde
yorumlanabilmesi için bitkilendirilmiş duvarlar, tek/çift cidarlı yapı, uygulama biçimi
ve büyüme ortamı türü temelinde sınıflandırılmıştır. Çalışmanın bir diğer hedefi ise
empedans tüpüyle ölçümde karşılaşılan yöntemsel belirsizlikleri ele almak ve mevcut standartlarda ayrıntılı olarak tanımlanmayan numune hazırlama ve ölçüm
yaklaşımlarına ilişkin gelecekteki araştırmalara temel oluşturabilecek bir
değerlendirme sunmaktır.
Çalışma kapsamında öncelikle bitkilendirilmiş duvar sistemlerine ilişkin terminoloji,
tanımlar ve sınıflandırmalar incelenmiştir. Uluslararası literatürde “green wall, green
façade, living wall, vertical greening, vertical greenery, vertical garden, vegetated
façade” ve “biofaçade” gibi farklı kavramların kullanıldığı; ulusal kaynaklarda ise
çoğunlukla “dikey bahçe” ve “yeşil duvar” terimlerinin tercih edildiği belirlenmiştir.
Bu tezde, hem cephe hem de iç mekân uygulamalarını kapsayan daha geniş bir
yaklaşım benimsenerek “bitkilendirilmiş duvar sistemleri” terimi kullanılmıştır.
Sistemler; bitkilendirilmiş cephe sistemleri ve bitkilendirilmiş duvar sistemleri olmak
üzere iki ana grupta değerlendirilmiş, doğrudan/dolaylı sistemler ile toprak ve keçe
esaslı sistemler arasındaki farklılıklar açıklanmıştır. Ayrıca sistemler, hava boşluğu
bulunup bulunmamasına bağlı olarak tek cidarlı ve çift cidarlı konfigürasyonlar
şeklinde ele alınmıştır. Deneysel çalışmalarda numune hazırlığı, deney düzeneği,
ölçüm koşulları ve sistem konfigürasyonları tanımlanmış; elde edilen ses yutma ve ses
iletim kaybı sonuçları karşılaştırmalı olarak değerlendirilerek bulgular literatürle
ilişkilendirilmiştir.
Doğrudan/dolaylı bitkilendirilmiş cephe, toprak esaslı bitkilendirilmiş duvar ve keçe
esaslı bitkilendirilmiş duvar sistemi için ses yutma katsayısı ölçümleri TS EN ISO
10534-2 (2023) standardına, ses iletim kaybı ölçümleri ise ASTM E2611(2024)
standardına uygun olarak empedans tüpü yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Ölçümlerde
100 mm ve 30 mm çaplı empedans tüpleri kullanılarak 63–6300 Hz frekans aralığı
değerlendirilmiştir. Empedans tüpü yöntemi, küçük boyutlu numunelerle kontrollü
laboratuvar koşullarında ölçüm yapılmasına ve farklı sistemlerin karşılaştırmalı olarak
incelenmesine olanak sağladığı için tercih edilmiştir.
Gevşek veya dökülebilir yapıdaki toprak ve bitki numunelerinin empedans tüpünde
kontrollü biçimde ölçülebilmesi amacıyla özel numune tutucular geliştirilmiş ve üç
boyutlu yazıcı ile üretilmiştir. Numunelerin ölçüm sırasında dağılmasını veya
dökülmesini önlemek için X, V, Y ve Z tipi tül malzemeleri akustik etkileri ve toprak
geçirimsizlikleri açısından karşılaştırılmıştır. Yapılan değerlendirmeler sonucunda,
akustik performans üzerindeki etkisinin ihmal edilebilir düzeyde olması ve toprak
geçişini engellemesi nedeniyle Z tipi tül tüm ölçümlerde kullanılmıştır.
Bitki türü seçimi, literatürde bitkilendirilmiş cephe ve duvar uygulamalarında önerilen
bitki cinsleri ve türlerinin karşılaştırmalı değerlendirilmesine dayandırılmıştır. Bu
değerlendirme sonucunda deneysel çalışmada Euonymus fortunei ‘Emerald Gold’ türü
kullanılmıştır. Yaprak numuneleri, büyük çaplı tüpte bütün hâlde, küçük çaplı tüpte
ise temsili bir yaprak katmanı oluşturacak şekilde küçük parçalara ayrılarak
hazırlanmıştır. Toprak esaslı sistemlerde büyüme ortamı, toprağın numune tutuculara
yerleştirilmesiyle oluşturulmuş; keçe esaslı sistemlerde ise farklı keçe katmanları ve
su kontrası empedans tüpü boyutlarına uygun şekilde hazırlanarak birleştirilmiştir
Ses yutma ölçümleri, sistemlerin akustik davranışlarının büyüme ortamı türüne,
katmanlaşma biçimine ve hava boşluğu varlığına bağlı olarak değiştiğini göstermiştir.
Toprak esaslı sistemler özellikle düşük frekanslarda en yüksek ses yutma
performansını sergilemiş ve hem tek cidarlı hem de çift cidarlı konfigürasyonlarda
ağırlıklı ses yutma katsayısı αw = 0,75 değerine ulaşmıştır. Keçe esaslı sistemlerde tek
cidarlı konfigürasyonda αw = 0,45, çift cidarlı konfigürasyonda ise αw = 0,65 elde
edilmiştir. Doğrudan/dolaylı bitkilendirilmiş cephe sistemi ise büyüme ortamı içermemesi nedeniyle daha sınırlı performans göstermiş; tek cidarlı sistemde
αw = 0,30, çift cidarlı sistemde αw = 0,45 değerine ulaşmıştır. Bulgular, hava
boşluğunun özellikle düşük frekanslarda ses yutma performansını artırabildiğini ve
büyüme ortamının fiziksel özelliklerinin sistem performansında belirleyici olduğunu
göstermektedir.
Ses iletme kaybı ölçümleri yalnızca tek cidarlı konfigürasyonlar için
gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, performansın sistemin katmanlaşma
biçimine ve büyüme ortamının fiziksel özelliklerine bağlı olarak değiştiğini ortaya
koymuştur. Keçe esaslı sistem, su kontrası ve keçe katmanlarından oluşan çok
katmanlı yapısı sayesinde en yüksek performansı göstermiş ve ağırlıklı ses azaltım
indeksi Rw = 16 dB değerine ulaşmıştır. Toprak esaslı sistem, toprağın sağladığı ek
kütle ve yapısal karmaşıklık nedeniyle orta düzeyde performans göstermiş ve
Rw = 13 dB değerine ulaşmıştır. Buna karşılık, büyüme ortamı içermeyen
doğrudan/dolaylı bitkilendirilmiş cephe sistemi, hafif ve tek katmanlı yapısı nedeniyle
özellikle düşük ve orta frekanslarda sınırlı ses azaltım performansı göstermiş ve
Rw = 4 dB değerinde kalmıştır.
Sonuç olarak, bu tez çalışması bitkilendirilmiş duvar sistemlerinin akustik
performansını ses yutma ve ses iletme kaybı açısından birlikte değerlendirmesi, farklı
sistem konfigürasyonlarını karşılaştırması ve empedans tüpü ölçümlerine yönelik
numune hazırlama yaklaşımları geliştirmesi bakımından literatüre katkı sunmaktadır.
Bulgular, bitkilendirilmiş duvar sistemlerinin yalnızca çevresel ve estetik faydalar
sağlayan elemanlar olarak değil, aynı zamanda pasif akustik kontrol stratejilerinin bir
parçası olarak da değerlendirilebileceğini göstermektedir. Bununla birlikte, çalışmanın
empedans tüpü ölçümleriyle sınırlı olması nedeniyle, gelecekte çınlama odası ve
yerinde ölçümlerle desteklenen çalışmaların yapılması önerilmektedir.