Assessment of Climate Sensitivity of Residential District Regulations in Development Plans: The Case of Erzurum

Abstract

In this study, it is aimed to determine the compatibility of the building codes and urban development dynamics for the newly developing areas in the master plan of Erzurum with the continental climatic conditions and to determine the spatial differences that will arise in the case of applying urban design project consistent with climate conditions. A field study was carried out in Yıldızkent district, in the western corridor of Erzurum. Two different urban design projects were developed for the same area to reflect the urban environment that may arise when the building conditions in the development plan and the design parameters sensitive to the continental climate are applied. Both designs were analysed in terms of urban form, density and geometry, amount of impervious surface, sky visibility ratio, building height to street width ratio, street orientations, ventilation, solar radiation, water cycle, snow management and vegetation. The findings show that if the study area develops according to the existing plans, it will create an urban environment incompatible with the continental climate conditions. This makes it highly probable that problems such as urban heat island, air pollution and micro-level temperature differences will be observed in the area and threaten an ecologically based sustainable urbanization process. This study has provided an information on how the incompatibilities between climate and urban environment can be eliminated and the quality of life can be improved with an urban design suitable for continental climate conditions.

Keywords

• Continental climate
• residential areas
• urban design
• sustainable urbanization
• Erzurum

İmar Planlarındaki Konut Alanlarına Yönelik Yapılaşma Koşullarının İklim Duyarlılığı Değerlendirmesi: Erzurum Örneği

Öz

Bu çalışmada karasal iklime sahip Erzurum’da yeni gelişmekte olan alanlar için imar planlarında tanımlanmış olan yapılaşma koşullarının ve kentsel gelişme dinamiklerinin soğuk iklim şartları ile uyumluluğunun belirlenmesi ve iklime uygun kentsel tasarım modelleri uygulanması durumunda ortaya çıkacak mekânsal farklılıklarının tespit edilmesi amaçlanmıştır. Bu doğrultuda Erzurumun batı koridorundaki gelişme alanlarından Yıldızkent semtinin yeni gelişecek bir bölgesinde örnek saha çalışması yapılmıştır. Bu alan için imar planındaki yapılaşma kararları ile karasal iklime -yoğun kış koşullarına- uyumlu tasarım parametreleri uygulandığında ortaya çıkabilecek kentsel çevreyi yansıtması açısından iki farklı kentsel tasarım projesi geliştirilmiştir. Her iki tasarım, iklim duyarlı bir kentsel çevre için dikkat edilmesi gereken, kentsel form, yoğunluk ve geometri, geçirimsiz yüzey miktarı, gökyüzü görünürlük oranı, bina yüksekliği cadde genişliği oranı, sokak yönlenmeleri, havalandırma, güneş radyasyonu, su döngüsü, kar yönetimi ve bitki örtüsü başlıklarında analiz edilmiştir. Elde edilen bulgular, çalışma alanının mevcut planlara göre geliştiği durumda karasal iklim koşullarıyla uyumsuz bir kentsel çevre yaratacağını göstermektedir. Bu durum kentsel ısı adası, hava kirliliği ve mikro düzeyde sıcaklık farklılıkları gibi problemlerin alanda gözlenmesini yüksek bir ihtimal haline getirmekte ve ekolojik temelli sürdürülebilir bir kentleşme sürecini tehdit etmektedir. Yapılan çalışma ile karasal iklim koşullarına uygun bir kentsel tasarım ile iklim ve kentsel çevre arasındaki uyumsuzlukların giderilebileceği ve yaşam kalitesinin artırılabileceğine dair bilgiler ortaya konmuştur.

Anahtar Kelimeler

• Karasal iklim
• konut alanları
• kentsel tasarım
• sürdürülebilir kentleşme
• Erzurum

References

1. Aksu, A., Yılmaz, S., Ertem Mutlu, B., Yılmaz, H. (2020). Ağaçların bina ile olan mesafesinin dış mekân termal konfor üzerine etkisi: Erzurum kenti örneği. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10(2), 1298-1307. https://doi.org/10.21597/jist.635503. Erişim Tarihi: 30.07.2023
2. Çobanyılmaz, P. (2011). Kentlerin iklim değişikliğinden zarar görebilirliğinin belirlenmesi: Ankara örneği (Tez No: 321688) [Yüksek lisans tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü]. YÖK Tez veri tabanından erişildi.
3. Dodman, D. (2009). Blaming cities for climate change? An analysis of urban greenhouse gas emissions inventories, Environment and Urbanization, 21: 185-201. https://doi.org/10.1177/0956247809103016. Erişim Tarihi: 03.08.2023
4. Dursun, D., Yavaş, M., Güller, C. (2016). The Level of Integration among Climate Issues, Urban Planning and Local Government Policies for the Winter City Erzurum. Planlama 26(2): 147-159
5. Dursun, D., Yavaş, M. (2016). Urbanization and the use of climate knowledge in Erzurum, Turkey. Procedia Engineering, 169, 2016, Pages 324-331 https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.10.040. Erişim Tarihi: 11.07.2022
6. Dursun, D., Yavaş, M. (2017). Soğuk iklime duyarlı kentsel tasarım yaklaşımları. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 7(2), 269–278. https://doi.org/10.21597/jist.2017.125. Erişim Tarihi: 06.09.2023
7. Emmanuel, R. (2005). Thermal comfort implications of urbanization in a warm-humid city: the Colombo Metropolitan Region (CMR), Sri Lanka. Building and Environment, 40(12), 1591–1601. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2004.12.004. Erişim Tarihi: 26.06.2022
8. Emmanuel, Rohinton, Rosenlund, H., Johansson, E. (2007). Urban shading a design option for the tropics? A study in Colombo, Sri Lanka. International Journal of Climatology, 27(14), 1995–2004. DOI:10.1002/joc.1609. Erişim Tarihi: 01.09.2023

9. Erzurum Büyükşehir Belediyesi (2022). E-imar Sistemi. https://cbs.erzurum.bel.tr/keos/?P=REHBER7. Erişim Tarihi: 02.09.2023
10. Givoni, B. (1998). Climate considerations in building and urban design. John Wiley & Sons.
11. Gopinath, R., Singh, J., Singh, D., Kumar, G.R., Singh, N. (2014). An Analytical and Practically Feasible improvisation over representation of Sky-View-Factor. Chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/http://iasir.net/AIJRFANSpapers/AIJRFANS14-288.pdf. Erişim Tarihi: 06.08.2023
12. Karagöz, D. (2016). An Assessment of energy efficient and climate sensitive urban design principles: design proposals for residential city blocks in temperate arid and hot humid regions [M.S.- Master of Science]. Middle East Technical University.
13. Kravcik, M., Pokorny, J., Kohutiar, J., Kovac, M., Toth E. (2007). Water for the recovery of the climate- a new water paradigm. Krupa Print, Zilina. Chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/http://www.waterparadigm.org/download/Water_for_the_Recovery_of_the_Climate_A_New_Water_Paradigm.pdf. Erişim Tarihi: 29.08.2023
14. Matzarakis, A. (2001). Die thermische Komponente des Stadtklimas. The thermal components of urban climate. Meteoroligsches Institut der Universitat Freiburg. chromeextension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://www.urbanclimate.net/matzarakis/papers/Habil_matzarakis.pdf. Erişim Tarihi: 20.08.2023
15. Matzarakis, A., Rutz, F., Mayer, H. (2007). Modelling radiation fl uxes in simple and complex environments – application of the RayMan model. Int J Biometeorol 51, s. 323-334.
16. Milosovicova, J. (2013). Climate-Sensitive Urban Design in Moderate Climate Zone: Responding to Future Heat Waves. Master’s Thesis in Urban Design. https://www.yumpu.com/en/document/read/50418347/thesis-document-jana-milosovicova-urban-design-english. Erişim Tarihi: 31.08.2023
17. Olgyay, V. (1992). Design with Climate: Bioclimatic Approach To Architectural Regionalism. Princeton: Princeton University Press.
18. Peker, E., Ataöv., Aşcı, Y. (2020). Belediyeler için iklim değişikliği rehberi. T.C. Cumhurbaşkanlığı Yerel Yönetim Politikaları Kurulu. Kent Araştırmaları Enstitüsü. ISBN: 978-605-70170-1-7. Erişim Tarihi: 31.08.2023
19. Peker, E., Orhan E. (2021). Mekânsal Planlamada Deprem Riski ve İklim Krizini Birlikte Ele Almak. 31(2):288–301, doi: 10.14744/planlama.2021.41713. Erişim Tarihi: 13.08.2023
20. Schmidt, M. (2010). A new paradigm in sustainable land use. In TOPOS 70/2010, s. 99-103
21. Shashua-Bar, L., Pearlmutter, D., & Erell, E. (2011). The influence of trees and grass on outdoor thermal comfort in a hot-arid environment. International Journal of Climatology, 31(10), 1498–1506. https://doi.org/10.1002/joc.2177. Erişim Tarihi: 09.08.2023
22. Shishegar N, 2013. Street Design and Urban Microclimate: Analyzing the Effects of Street Geometry and Orientation on Airflow and Solar Access in Urban Canyons. Journal of Clean Energy Technologies, 1:1, doi:10.7763/jocet.2013.v1.13. Erişim Tarihi: 09.08.2023
23. United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Facts (2018). The speed of urbanization around the world. https://esa.un.org/unpd/wup/ Publications. Erişim Tarihi: 22.08.2023
24. Winter City of Edmonton. (2016). Winter City Design Guidelines. chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://www.edmonton.ca/public-files/assets/document?path=PDF/WinterCityDesignGuidelines_draft.pdf. Erişim Tarihi: 27.08.2023
25. Yavaş, M. (2019). İklim Duyarlı Kent Planlama Stratejileri: Erzurum Kenti Örneği. (Tez No: 595940) [Doktora tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü]. YÖK Tez veri tabanından erişildi.