Son yıllarda ortaya çıkan enerji bunalımından sonra doğal yapı ile iklimsel özelliklerin ilişkisi üzerindeki değerlendirmelerin hız kazanması ve özellikle aşırı (ekstrem) iklim özellikleri gösteren yörelerde meydana gelen atmosferik olaylar üzerinde durulması, konunun ne kadar önemli olduğunu göstermektedir. Yine benzer nedenler ile meteorolojistler ile şehirleşme alanında sorumlu mühendislik disiplinleri arasında işbirliği her geçen gün daha önem taşımaktadır. Konu ile ilgili olarak WMO ile ilgili kuruluşlar arasında işbirliğine gidilerek çeşitli sempozyumlar ile konunun önemi ilgili kesimlere aktarılmaya çalışılmaktadır.

Şekil 1: Tropiklerdeki açık yapılar  Şekil 2 : Kutup bölgelerinde ısı tasarrufu sağlayan Igloo tipi Eskimo evleri

Herkesin kabul edebileceği gibi,  her yeni teknoloji beraberinde de farklı yeni problemler getirmektedir. Tüm modern görünüşlerine rağmen dışı aleminyum alaşımlı iskelet üzerine yerleştirilen cam kaplı binalarda güneş ışınlarının cam kaplı duvar alanlarından geçerek, bina içinde pahalı bir yatırım olan air-conditioning gibi soğutucu sistemleri temel ihtiyaç haline getirmektedir. Air-conditioning gibi soğutucu sistemler kurulmamış ise, binanın güneş alan kısımlarını rahatsız edici boyutta daha sıcak yapması bir dezavantaj olarak karşımıza çıkar. Aynı şekilde bu tip binaların güneş alamayan kısımları ise iç ortam sıcaklığının hızla dışarı kaçmasını engellemek nedeniyle ekstra ısıtma sistemlerine ihtiyaç duyar.

Finansal- ve arazi dağılımı gibi nedenlerden dolayı günümüz modern binalarının bir çoğu       ( yada bazı görüşlere göre belli bir miktarı )   çok katlı gökdelenler olarak yapılmaktadır. Bu tip yapılar civarlarına göre yüksek olduklarından rüzgarlar için bir iyi bir  kapan görevi görürler. Yüzey rüzgarlarına göre çok daha kuvvetli olan üst seviye rüzgarlarının önünü keserek bu rüzgarları aşağıya doğru yönlendirir ve yüzey yakınında arzu edilmeyen rüzgar sirkülasyonuna neden olurlar. Böyle bir durum ise ne genel sirkilasyon açısından nede insanların can güvenliği açısından istenilen ortamlar değildir.

Hiç şüphesiz ihtiyaçlar yaşanılan çağın gerçekleri ışığında değerlendirilmek zorundadır. Şöyle ki ; yüzyıllar önce insanlar kendilerini sadece soğuktan, rüzgardan koruyacak kapalı alanlar inşa ederken tüm bu alanlar hemen hemen eşit yüksekliklerde idi. Ulaşım genellikle yürüyerek yapıldığı için caddeler oldukça dar yapılmakta idi. Günümüzde ise artan nüfus ve gelişen teknoloji ile birlikte hayatımıza giren arabalar yerleşim alanlarında büyük yapısal değişimlerin oluşmasına neden oldu. Bu değişim sadece yapısal olarak kalmayıp aynı zamanda yerleşim alanlarının rüzgar dağılım yapısını da büyük ölçüde olumsuz etkiledi.

Yüksek binaların rüzgar hızı ve yönündeki etkisi sadece binanın kendi yüksekliği ile ilgi olmayıp aynı zamanda söz konusu bu binanın etrafındaki yapılar ile de yakından ilgilidir. Bugün dünyanın bir çok ülkesindeki yerleşim merkezlerinde aralarında hemen hemen yok denecek kadar mesafe olan, başka bir deyişle birbirlerine hemen hemen yapışık sayılan yüksek yapılar mevcuttur. Bu binaların rüzgar alan kesimlerinin hemen hemen çatı seviyelerinde olmak üzere oluşan hava akımlarının aşağıya doğru yönlenmesi nedeniyle bu binaların bulunduğu cadde ve sokaklarda normalde olması gereken den çok daha fazla rüzgar hızları oluşmaktadır. Bu durum özellikle yaşlı yayalar için ölümle sonuçlanabilecek ciddi kazaların oluşması için elverişli ortamlar anlamına gelmektedir.

Bina yapılması önerilen alanın rüzgar yapısını analiz etmek için en uygun yöntem rüzgar tüneli testleridir. Binanın maketi üzerinde yapılacak olan bu test ile muhtemel hava akımlarını ve caddeler üzerinde oluşacak sirkülasyon etkilerini belirlemek mümkündür. Yine bu test sonucunda bina dizaynı ile ilgili sorunlar ve muhtemel çözümleri ile binanın gölge güneş alan ve almayan alanları rahatlıkla belirlenebilir. Binanın rüzgar ile yaratacağı yeni hava akım yapısı incelenerek bina yakınında yürüyecek olan yayaların ne derece etkileneceği hesaplanabilir.

Şekil  den de görüleceği gibi rüzgar hızı binanın duvarına çarpması ile ve çatı üzerinde hareket ederek rüzgar almayan alana geçmesi ile kıvrımlar yapmakta ve hızı sıfıra              ( 0 m/sn ) doğru inmektedir. Binanın çatısı boyunca rüzgar alan alanlarda rüzgar hızı almayan taraflara oranla yaklaşık olarak dört defa artmaktadır. Burada ki değişimlerin temel nedeni ise binanın yapısal özelliklerinin rüzgarı hem aşağıya doğru hem de yukarıya doğru yönlendirmiş olmasıdır. Lokal olarak rüzgar hızında meydana gelen değişimler bina civarındaki basınç dağılımını da etkilemektedir. Bu şekilde etkilenen basınç değişiminin olumsuz etkileri ise bacalarda ve havalandırma kanalları içinde ters hava akımlarının oluşmasıyla kendini gösterir. Yukarıda bulunan Şekile dikkatlice bakılırsa mutfak sobasından çıkan dumanın dış ortam rüzgar yapısı nedeniyle tekrar çatı seviyesinden geriye doğru yan baca aralığından dönüş yaptığı ve oturma odasına doğru yönlendiği görülecektir. Bu konu ile ilgili olarak en çok yaşanılan örnek ise yine dış ortam şartlarına bağlı olarak WC kokularının civar komşulara taşınması durumudur. Ülkemizde bir çok binanımızda WC kokularının taşınması problemi yaşandığı düşünülürse ,binalarımızın klimatolojik açıdan ne kadar uygun olduğuna karar verebiliriz.

Binaların geometrik yapıları rüzgar hızının ve yönünün değişiminde en büyük etkenlerden biri olduğunu ve bu değişimim özellikle binaların hemen yakınlarında etkili olduğunu daha öncede dile getirmiş idik. Bu değişim bazen öylesine kuvvetlidir ki binaların hemen yakınında esmekte olan hakim rüzgar yönüne tamamen aksi istikamette rüzgar oluşumları görülebilmektedir. Bir diğer önemli konu ise binaların rüzgar almayan tarafı ve güneş alan tarafının aynı olması durumunda binanın rüzgar alan kısımlarına oranla yaklaşık olarak 30 derece sıcaklık farklarının görülebilmesidir.

Binalar ve yakın alanlarında Klimatolojik parametrelerin değişiminin ikincil etkisi ise binalar üzerindeki stress etkisinin artmasıdır. Örneğin sürüklenen yağmur hiç arzu edilmeyen ve hesaplanmayan şekilde bina yüzeyine gelebilir. Yağmur ve kar saçak boşluklarından, aralıklarından tavan arasına girebilir. Kar bina çatısının rüzgar almayan taraflarına doğru sürüklenebilir ve arzu edilmeyen yük arttırımına neden olabilir. Bacalardan çıkan dumanlar yükselemediği zamanlarda rüzgarın etkisiyle binanın duvarlarından aşağıya doğru alçalabilir ve gerek bina yüzeyi gerekse toprak yüzeyi tarafından absorbe edilir. Baca dumanlarının toz, sülfür dioksit ve diğer zararlı kirleticiler ihtiva etmesi gibi kimyasal özellikleri göz önüne alındığı zaman bunun yapılar ve toprak yüzeyinde ne gibi olumsuz etkiler yaratacağı da açıkça görülür.

Öncelikle yapılar statik olarak kendi iç yükünü kaldırması gerektiği gibi, rüzgar ve kar gibi harici yüklere dayanabilmeli ve materyal bozukluğundan dolayı deformasyona uğramamalı ve çökmemelidir.

Yukarıda yer alan Şekil de iklime bağlı olarak fonksiyonel istekler sergilenmektedir. Şekil biraz dikkatlice incelenirse   neden meteorolojik datalara ihtiyaç duyduğumuz daha iyi anlaşılabilecektir.