Strengthening Wood Structures Against Climate Change: Approaches from Türkiye and Different Countries

An Erratum to this article was published on August 30, 2025. https://dergipark.org.tr/en/pub/barofd/article/1692253

Abstract

This study examines the durability and strengthening strategies of wooden structures in Türkiye against climate change and extreme weather conditions. The effects of climate change challenge the resistance of structures to fire, water and other natural events. Although wood continues to be used as a traditional building material, it needs to be adapted to these new conditions. Wood that is not protected in any way will deteriorate, change shape, crack, develop dimensional differences, change colour, lose gloss, increase surface roughness and lose properties with similar negative effects over time due to climate change and weather conditions. This study discusses fire and water protection strategies, material renewal techniques and sustainability enhancement methods to assess the current status of wood structures in Türkiye, Canada and Finland and their durability against climate change. The study provides suggestions to ensure the sustainability of both existing and newly constructed wood structures against climate change. In addition, this article provides important information from studies in the literature on how to protect and develop wood structures against climate change in the modern world, and discusses new protection strategies against ever-changing climate differences.

Keywords

• Climate change
• Wooden structures
• Reinforcement methods
• Sustainability
• Strengthening.

Ahşap Yapıların İklim Değişikliğine Karşı Güçlendirilmesi: Türkiye ve Farklı Ülkelerden Yaklaşımlar

An Erratum to this article was published on August 30, 2025. https://dergipark.org.tr/en/pub/barofd/article/1692253

Öz

Bu çalışmada, Türkiye'de iklim değişikliği ve aşırı hava koşullarına karşı ahşap yapıların dayanıklılığı ve güçlendirme stratejileri incelenmektedir. İklim değişikliğinin etkileri, yapıların yangına, suya ve diğer doğa olaylarına karşı dayanıklılığını zorlamaktadır. Ahşap, geleneksel bir yapı malzemesi olarak kullanılmaya devam etse de, bu yeni koşullara adapte edilmesi gerekmektedir. Hiçbir şekilde korunmayan ahşap, iklim değişikliği ve hava koşulları nedeniyle zamanla bozulacak, şekil değiştirecek, çatlayacak, boyut farklılıkları geliştirecek, renk değiştirecek, parlaklığını kaybedecek, yüzey pürüzlülüğü artacak ve benzer olumsuz etkilerle özelliklerini kaybedecektir. Bu çalışmada, Türkiye, Kanada ve Finlandiya'daki ahşap yapıların mevcut durumunu ve iklim değişikliğine karşı dayanıklılıklarını değerlendirmek için yangın ve su koruma stratejileri, malzeme yenileme teknikleri ve sürdürülebilirlik artırma yöntemleri tartışılmaktadır. Çalışma, hem mevcut hem de yeni inşa edilen ahşap yapıların iklim değişikliğine karşı sürdürülebilirliğini sağlamak için öneriler sunmaktadır. Ayrıca, bu makale, modern dünyada ahşap yapıların iklim değişikliğine karşı nasıl korunacağı ve geliştirileceği konusunda literatürdeki çalışmalardan önemli bilgiler sunmakta ve sürekli değişen iklim farklılıklarına karşı yeni koruma stratejilerini tartışmaktadır.

Anahtar Kelimeler

• İklim değişikliği
• Ahşap yapılar
• Güçlendirme yöntemleri
• Sürdürülebilirlik
• Güçlendirme.

References

1. Batur, A. (2004). Gelişmiş Ahşap Yapım Sistemleri ve Türkiye Koşulları Yönünden Değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, Gebze. Access address: https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/tezSorguSonucYeni.jsp
2. Brandner, R., Flatscher, G., Ringhofer, A., Schickhofer, G., & Thiel, A. (2016). Cross laminated timber (CLT): overview and development. European Journal of Wood and Wood Products, 74, 331-351. https://doi.org/10.1007/s00107-015-0999-5
3. Cabeza, L. F., Rincón, L., Vilariño, V., Pérez, G., & Castell, A. (2014). Life cycle assessment (LCA) and life cycle energy analysis (LCEA) of buildings and the building sector: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 29, 394-416. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.08.037
4. Çalışkan, Ö., Meriç, E., & Yüncüler, M. (2019). Ahşap ve ahşap yapıların dünü, bugünü ve yarını. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 6(1), 109-118. https://doi.org/10.35193/bseufbd.531012
5. Caştur, Ş. N. (2021). Günümüz Mimarisinde Kullanılan Endüstriyel Ahşap Yapı Elemanları ve Yapı Örneklerinin İncelenmesi.Yüksek Lisans Tezi, Fatih Sultan Mehmet Vakıf Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, İstanbul. Access address: https://acikerisim.fsm.edu.tr/xmlui/handle/11352/3918
6. Ministry of Environment, Urbanization and Climate Change (MEUCC), (2010). Climate Change Strategy 2010-2023. The Republic of Türkiye, https://webdosya.csb.gov.tr/db/iklim/editordosya/iklim_degisikligi_stratejisi_EN(2).pdf.
7. Ministry of Environment, Urbanization and Climate Change (MEUCC), (2011a). National Climate Change Action Plan 2011-2023. ISBN: 978-605-393-097-6, http://www.dsi.gov.tr/docs/iklim-degisikligi/%C4%B1depeng.pdf?sfvrsn=2.
8. Ministry of Environment, Urbanization and Climate Change (MEUCC), (2011b). Türkiye’s National Climate Change Adaptation Strategy and Action Plan. http://www.dsi.gov.tr/docs/iklim-degisikligi/Türkiyes-national-climate-change-adaptationstrategy-and-action-plan.pdf?sfvrsn=2.

9. Dursun, D., & Yavaş, M. (2024). Kentlerin İklim Risklerinin Ölçülmesinde Parametre Bazlı Değerlendirme Modeli. Planlama, (1).
10. Erdoğan, D., & Begeç, H. (2021). Tall Timber Architecture: An Opportunity for Green Building as Mjøstårnet. International Symposium of Architecture, Technology and Innovation. Yaşar University, Izmir, Turkey.
11. Erşan, R. R., & Demirarslan, D. (2020). Tarihi yapılarda sürdürülebilirlik ilkesi bağlamında Eskişehir Odunpazarı evleri. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 21(1), 187-213.
12. Gillett, N. P., Weaver, A. J., Zwiers, F. W., & Flannigan, M. D. (2004). Detecting the effect of climate change on Canadian forest fires. Geophysical Research Letters, 31(18).
13. Gustavsson, L., Haus, S., Lundblad, M., Lundström, A., Ortiz, C. A., Sathre, R. and Wikberg, P. E. (2017). Climate change effects of forestry and substitution of carbon-intensive materials and fossil fuels. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 67, 612-624. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.09.056
14. Halaç, H., & Demir, İ. (2017). Alanya Geleneksel Tophane Evlerinin Cephelerinde Mimari Eleman ve Malzemenin Dönüşümü. Art-e Sanat Dergisi, 10(20), 601-629.
15. Hamann, A., & Wang, T. (2006). Potential effects of climate change on ecosystem and tree species distribution in British Columbia. Ecology, 87(11), 2773-2786. https://doi.org/10.1890/0012-9658
16. Harte, A. M. (2017). Mass timber–the emergence of a modern construction material. Journal of Structural Integrity and Maintenance, 2(3), 121-132. ttps://doi.org/10.1080/24705314.2017.1354156
17. Hill, C. A. S. (2019). The environmental consequences concerning the use of timber in the built environment. Frontiers in Built Environment, 5, 129. https://doi.org/10.3389/fbuil.2019.00129
18. Huang, L., Krigsvoll, G., Johansen, F., Liu, Y., & Zhang, X. (2018). Carbon emission of global construction sector. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 81, 1906-1916. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.06.001
19. Ijäs V. (2013). Ahşap Apartman Inşaatı Engeller Ve Fırsatlar: Önemli Finlerin Inşası Gayrimenkul Paydaşlarının Karşılaştırmalı Tutum Ölçümü., Yüksek Lisans Tezi, Tampere Teknoloji Üniversitesi.
20. Johnston, M. (2009). Vulnerability of Canada's tree species to climate change and management options for adaptation: An overview for policy makers and practitioners (pp. 40-pp).
21. Karjalainen, M. (2002). The Finnish multi-story timber apartment building as a pioneer in the development of timber construction. Oulu, Finland: University of Oulu.
22. Kaste, Ø., Rankinen, K., & Lepistö, A. (2004). Modelling impacts of climate and deposition changes on nitrogen fluxes in northern catchments of Norway and Finland. Hydrology and Earth System Sciences, 8(4), 778-792. https://doi.org/10.5194/hess-8-778-2004
23. Leith, R. M., & Whitfield, P. H. (1998). Evidence of climate change effects on the hydrology of streams in south-central BC. Canadian Water Resources Journal, 23(3), 219-230. https://doi.org/10.4296/cwrj2303219
24. lgin, E., & Karjalainen, M. (2022). Massive wood construction in finland: Past, present, and future. In Wood Industry-Past, Present and Future Outlook. InTech Open Access Publisher.
25. Lolli, N., Fufa, S. M. and Kjendseth Wiik, M. (2019). An assessment of greenhouse gas emissions from CLT and glulam in two residential nearly zero energy buildings. Wood Material Science & Engineering, 14(5), 342-354. https://doi.org/10.1080/17480272.2019.1655792
26. Cristian Neagu, R., Kristofer Gamstedt, E., Bardage, S. L. and Lindström, M. (2006). Ultrastructural features affecting mechanical properties of wood fibres. Wood Material Science and Engineering, 1(3-4), 146-170. https://doi.org/10.1080/17480270701195374
27. OGM, (2023). Access date: 20.10.2024. Access address: https://www.ogm.gov.tr/tr/e-kutuphane/resmi-istatistikler
28. Oliver, C. D., Nassar, N. T., Lippke, B. R., & McCarter, J. B. (2014). Carbon, fossil fuel, and biodiversity mitigation with wood and forests. Journal of Sustainable Forestry, 33(3), 248-275. https://doi.org/10.1080/10549811.2013.839386
29. Özhan, N. (2006). Anadolu’nun Geleneksek Konutlarında Ahşap Kullanımına Ait Bir Derleme. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Ankara.
30. Öztürk, İ.E. (2024). Mobil Evlerin Yeşil Bina Standartlarina Uyumu: Sistematik Literatür Taramasi. Yüksek Lisans Tezi, Aydın Adnan Menderes Üniversitesi, Aydın.
31. Pandey, S. (2021). Climatic influence on tree wood anatomy: a review. Journal of Wood Science, 67(1), 24. Robert Lisø, K., Olav Hygen, H., Kvande, T., & Vincent Thue, J. (2006). Decay potential in wood structures using climate data. Building Research & Information, 34(6), 546-551. https://doi.org/10.1080/09613210600736248
32. Şahin, N., & Biçer, Ö. P. (2021). Geleneksel Çorum Evlerinde Ahşap Yapım Sistemlerinin İncelenmesi. Erciyes Akademi, 35(4), 1554-1586. https://doi.org/10.48070/erciyesakademi.985297
33. Sathre, R., & O’Connor, J. (2010). Meta-analysis of greenhouse gas displacement factors of wood product substitution. Environmental science & policy, 13(2), 104-114.
34. Serengil, Y. (2018). İklim değişikliği ve karbon yönetimi; Tarım/Orman ve diğer arazi kullanımları. https://www. undp. org/content/dam/Türkiye/SFM% 20PRJ/undp_iklim_web. pdf.
35. Sözen, M., & Eruzun, C. (1996). Anatolian Vernacular Houses. Emlak Bankası Yayınevi, İstanbul, 296.
36. Spittlehouse, D. L. (2008). Climate change, impacts, and adaptation scenarios: climate change and forest and range management in British Columbia (No. 045, pp. viii+-38).
37. Taylor, S. W., & Safanyik, L. (2003). Effect of climate change on range expansion by the mountain pine beetle in British Columbia. In Mountain Pine Beetle Symposium: Challenges and Solutions; Canadian Forest Service: Victoria, BC, Canada.
38. Temel, F. (2024) Britanya Kolumbiyası (Kanada) ormancılığında ağaç ıslahı. Ormancılık Araştırma Dergisi, 11(1), 81-93. https://doi.org/10.17568/ogmoad.1482489
39. Tönük, S. (2001). Bina Tasarımında Ekoloji, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Basım-Yayın Merkezi, İstanbul.
40. Tulonen, L., Karjalainen, M., & Ilgin, H. E. (2021). Tall wooden residential buildings in Finland: What are the key factors for design and implementation?. In Engineered Wood Products for Construction. InTech Open Access Publisher.
41. UNEP, United Nations Environment Programme, (2019). The emissions gap report 2019. Access address: https://www.unenvironment.org/resources/emissions-gap-report-2019.
42. Vahey, D. W., Zhu, J. Y., & Scott, C. T. (2007). Wood density and anatomical properties in suppressed-growth trees: Comparison of two methods. Wood and fiber science. Vol. 39, no. 3 (2007): pages 462-471.
43. Web-1, (2024). Access date: 13.10.2024. Access address: https://rize.ktb.gov.tr/
44. Web-2, (2024). Access address: https://www.ekoyapidergisi.org/hemsworth-architecture-kanada-da-surdurulebilir-masif-ahsap-fabrikasi-insa-etti
45. Wiik, M. K., Fufa, S. M., Kristjansdottir, T., & Andresen, I. (2018). Lessons learnt from embodied GHG emission calculations in zero emission buildings (ZEBs) from the Norwegian ZEB research centre. Energy and Buildings, 165, 25-34. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2018.01.025Get rights and content
46. Wood, L. J., Smith, D. J., & Hartley, I. D. (2016). Predicting softwood quality attributes from climate data in interior British Columbia, Canada. Forest Ecology and Management, 361, 81-89. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2015.11.004
47. Woods, A., Coates, K. D., & Hamann, A. (2005). Is an unprecedented Dothistroma needle blight epidemic related to climate change?. BioScience, 55(9), 761-769. https://doi.org/10.1641/0006-3568(2005)055[0761:IAUDNB]2.0.CO;2