Rainwater harvesting in architectural practices

Abstract

Bu tez yağmur suyu hasadının mimarlıktaki uygulamalarını bina ya da mahalle ölçeğindeki bir tarihi ve güncel örnekler seçkisi üzerinden incelemektedir. Yağmur suyu hasadı yöntemi, Girit Uygarlığı döneminden beri (MÖ 3200-1100) temel ya da alternatif bir temiz su kaynağı olarak yerleşkelere ve yapılara su tedarik etmek için kullanılmıştır. Ayrıca bu yöntem merkezi su şebelekelerindeki su talebini azaltmaya ve geçici barınakları desteklemeye elverişli çözümler sunmakta ve şebeke dışı binalara kendi kendine yeterlilik sağlamaktadır. Yeryüzünde büyük miktarda su bulunsa da, bunun sadece küçük bir kısmı temiz sudur ve bunun daha da küçük bir kısmı tarım, sanayi, evsel vb. su ihtiyaçları için doğrudan ulaşılabilirdir. Şu anki küresel su stresi ve yüksek olasıklıkla yaklaşan su kıtlığını göz önünde bulundurduğumuzda, yağmur suyu hasadı - kırsal, kurak, yarı-kurak ya da dağınık nüfuslu alanların geleneksel su tedarik yöntemi- dünyanın su ihtiyacını karşılamada alternatif bir çözüm olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışma ise öncelikle farklı su kaynaklarından -yeraltı, yer ve atmosfer- çeşitli su hasadı yöntemlerini araştırmıştır. Bu yöntemlerden biri olarak yağmur suyu hasadı ise daha ayrıntılı incelenmiş; konunun çeşitli yönlerini kavrayabilmek için bunun su tedariği için önemine, tarihteki ve günümüzdeki konumuna, aşamalarına, ve mimari uygulamalardaki tatbikine odaklanılmıştır. Çalışma, odak noktası olan yağmur suyu hasadı ve mimari for arasındaki ilişkiyle devam etmiş ve yağmur suyu hasadını mimari form ile vurgulamak için çeşitli tasarım olasılıkları araştırılmıştır. Çalışma, yağmur suyu hasadı ile ilgili olarak üç hedef ortaya koymuştur: • "su kıtlığı çeken yerleşimlerin faydalanması için varolan yağmur suyu hasadı bilgisini modernleştirmek veya modern sistemleri eski yağmur suyu hasadı metotlarıyla birleştirmek" (Akpınar Ferrand and Cecunjanin, 2014), • yağmur suyu hasadının görünürlüğünü mimari niteliklerle vurgulamak, ve • yapılı çevre ile su farkındalığı yaratmak. Bu amaçlarla, yağmur suyu hasadının görünürlüğündeki bir kaç olası değişim ve bunun nasıl mimarlık için bir şekillendirici etken olabileceği tartışılmıştır. Yöntemin ana aşamaları (toplama, iletme, depolama, temizleme ve dağıtım) yeniden gözden geçirilmiş ve bu aşamaları oluşturan parçalarının nasıl birer mimari öğe haline gelebileceğine dair öneriler geliştirilmiştir.

This thesis investigates the application of rainwater harvesting in architecture by surveying a selection of historic and contemporary examples in building or neighborhood scale. Since Minoan times (ca. 3200–1100 BC), the method of rainwater harvesting has been applied for water supply in settlements and buildings as primary or alternative freshwater resource. It also offers a convenient solution to alleviate water demand from municipal network and to support transitional shelters, and to offer self-sufficiency to off-grid buildings. From the large amount of water existing on the planet, only a limited portion is fresh and only a small fraction of that is easily accessible for the multiple types of water use -agricultural, industrial, domestic, etc. Considering the current water stress around the world and the strong probability of future water scarcity, rainwater harvesting - the traditional water supply method of rural, arid, semi-arid or sparsely populated areas - comes forward as an alternative solution to meet global water demand. This study surveys at first various techniques of freshwater harvesting from different sources of water - underground, surface, and atmosphere. As one of such techniques, rainwater harvesting is studied further, focusing on the reasons that make it important as a water supply, its place in the world today and in the past, its practical phases, and its implementation in architectural applications, in order to comprehend the various aspects of the subject. The study continues on the relation between rainwater harvesting and architectural form as the main concern of this thesis, surveying various design possibilities on ways to emphasize rainwater harvesting through the architectural form. The work sets three objectives in relation to rainwater harvesting: • to "combine modern water systems and old rainwater harvesting methods or to modernize the existing rainwater knowledge to benefit human settlements facing water scarcity" (Akpınar Ferrand and Cecunjanin, 2014), • to emphasize its prominence among the architectural attributes, and • to increase the water-awareness through built environment. For that purpose, a number of possible changes in the visibility of rainwater harvesting, and also how it can become a form-determining factor for architecture were discussed. The main phases of the system (collection, conveyance, storage, treatment and distribution) have been reviewed, and suggestions regarding how the components of these phases can become architectural elements have been developed.