reklam

Yapı Malzemesi Tasarımında Mimarlık:
"Yapı Elemanı Tasarımında Malzeme" 
Nihat Toydemir - Erol Gürdal - Leyla Tanaçan

1950'li yıllara kadar geçerli olan, taşıyıcı sistem ve konstrüksiyon teknolojileri taş, ahşap, tuğla ve beton gibi sayılı birkaç yapı malzemesine dayanıyordu. O dönemdeki mimarlar da bu sayıca belirli malzemeleri ve onlara bağlı uygulama teknolojilerini yeterince ve ileri düzeyde biliyorlardı. İkinci Dünya Savaşı ve onu izleyen 50'li yıllardan başlayarak, ülkemizde özellikle yapı malzemesi çeşitlerinde meydana gelen gelişme, mimarların her yeni çıkan malzemeyi ve ona bağlı teknolojileri aynı düzeyde izlemesini güçleştirdi. Taşıyıcı sistemler ve taşıyıcı sistem malzemelerindeki niteliksel gelişme, sistem çeşitliliğini ve kullanılan malzemelerdeki mukavemet artışını birlikte getirmiş; ancak, taşıyıcı sistem dışında kalan ve binanın bitmiş yüzeylerini oluşturan her türlü malzeme konusunda beklenen gelişme sağlanmakla birlikte; bunların uygulamasına ilişkin konstrüksiyon teknolojileri konusunda yeterli düzeyde bir gelişme sağlanamamıştır. Bu konjonktürün oluşmasında aşağıda sıralanan faktörlerin etkisi vardır:

- Yığma yapı geleneğinden iskelet yapı sistemine geçiş sürecinde yapı elemanlarındaki incelmenin yarattığı yapı fiziği sorunlarının özellikle uygulamalarda bilinmemesi, yeterince ciddiye alınmaması ve buna paralel olarak bu sorunların eğitim alanına yeterince aktarılamaması.
- Yapı malzemesi çeşitlerindeki artışa paralel olarak bu malzemelerin etmenler karşısındaki davranışlarının ve konstrüksiyon ilkelerinin yeterince bilinememesi.
- Ülkemizde teknik adam hiyerarşisinin bozulması ve bina inşaatının yürütülmesinde ve denetlenmesinde önemli rolü olan ara teknik elemanlara politik nedenlerle daha yüksek ünvan ve yetki verilmesi.
- İnşaat malzemesi geşitlerinin artmasının getirdiği ortamda bunların davranışlarının ve konstrüksiyon ilkelerinin yeterli bir malzeme kültürü oluşturmaması karşısında malzeme seçimi ve konstrüksiyonuyla ilgili sorunların malzeme katalogları yardımıyla çözülebileceği şeklinde yanlış bir yargının oluşması.
- Bütün bu gelişmelerin olumlu ve olumsuz yönleriyle eğitime yeterli düzeyde aktarılamaması
- Bina yapım süreci, tasarım aşamasından uygulamanın tamamlanmasına kadar mimarın sorumluluğunda süregelen ardışık ve bütünsel bir süreçtir. Bu sürecin gereği olarak binaya ilişkin her türlü uygulama projesinin ve detaylarının 1/1 ölçeğe kadar uygulama aşamasından önce eksiksiz bir şekilde tamamlanmış olması gerekir. Bu sürece uyulmayınca, uygulamada ortaya çıkabilecek her türlü sorunun yerinde çözülmesi gibi bütünsellikten uzak bir davranış içine girilmekte ve sonuçta binalar niteliksiz bir hale gelmektedir.

Bütün bu olumsuzluklar gözönüne alındığında bir yapı elemanını tasarlama sürecinde temel malzeme ve konstrüksiyon bilgisinden ve yapı fiziği ilkelerinden hareket edilerek saglıklı bir eğitimin verilme olanağı vardır. Yapı malzemelerinin eleman içerisindeki davranışlarının doğru bir biçimde analiz edilmesiyle malzeme çeşitliliğinin artmasının tasarımı zorlaştırıcı etkisi büyük ölçüde azaltılabilir. İşte bu kitapta, yukarıda sözü edilen olumsuzlukları gidermek amacıyla, mimarlara, inşaatçılara ve mimarlık öğrencilerine yapı elemanlarını ve onların karşi karşıya kaldıkları sorunları gözönüne alarak doğru tasarlamayı sağlayacak temel bilgilerin sistematik bir biçimde verilmesi amaçlanmıştır.

Bilindiği gibi, mimari tasarım mevcut her türlü etmen ve gereksinmelerin eldeki olanaklarla dengelenmesi eylemidir. Bu bağlamda, tasarımı etkileyen etmenlerin neler oldugu (iklimsel veriler, mekanik etmenler, malzeme özellikleri, kullanıcı istekleri, ekonomi ve bulunabilirlik gibi) analiz edilerek, tasarımı etkileyen diğer fiziksel sorunları da gözönüne alarak, tasarımcının olanaklarla bu faktörler arasında kararlı bir denge kurması gerekir.

Bu açıdan, tasarım bilgisi ve tasarım yetkinliği dışında mimarın yapacağı tasarımı etkileyen her türlü etmeni iyi tanıması, değerlendirmesi iyi bir tasarım için zorunlu bir koşul olarak karşımıza çıkmaktadır.

Bu kitap, bu yaklaşımla ele alınmış olup içerdiği konular elemanter malzeme bilgisinden çok, yapı malzemesinin yapı elemanı içindeki yeri, davranışı türleri ve uygulanma olanaklarıyla incelenmiştir. Bu kapsamda özellikle duvar ve döşeme tasarımına ve bu elemanları oluşturan katmanlara, bunların fonksiyonlarına, türlerine ve uygulama olanaklarına geniş yer verilmiştir. Ayrıca, su, su buharı, ısı, ses ve yangın gibi yalıtım sorunlarının çağdaş yapılardaki önemi gözönüne alınmış, bu sorunlara analitik olarak yaklaşılmış, yalıtım malzemeleri ve uygulamalarına geniş yer verilmiştir. Konuların ele alınmasında başlıca kuramsal bilgilerin verilmesinin yanısıra, uygulama sürecine yönelik bilgilere de değinilmiştir.

1.1 Yapı Elemanı Tasarımında Malzemenin İşlevi:
Bina, makrokozmos'tan mikrokozmos'a kadar uzanan hiyerarşik açılım sistemi içinde yer alır. Bilindiği gibi, bu hiyerarşik açılım sisteminde, sistemi oluşturan her açılım düzeyi bir üst sistemin alt sistemi, bir alt sistemin de üst sistemidir.

Sistem Açılım Seviyesi
Makrokozmos
Dünya
Ülke
Kent
Şehirsel Bolge
Bina Kompleksi
Bina
Mekan
Mekan/Yapı Elemanı
Yapı Malzemesi
Mikrokozmos

Bu hiyerarşik açılım sistemi içinde ele alınan herhangi bir düzey ve bu düzeyde yapılacak tasarım, bu düzeyin üstünde kalan üst sistemlerin verilerine uymak zorundadır. Örneğin, İstanbul'da yapılacak bir binanın taşıyıcı sisteminin İstanbul'un birinci derecede deprem bölgesinde olması dolayısıyla bu bölgenin deprem koşullarına göre tasarlanması gerekir. Bu gereklilik tasarlayıcının arzusuna ve iradesine bağlı değildir. Dolayısıyla, belirli bir sistem açılım seviyesi sözkonusu olduğunda, bu sistemin üstünde kalan sistemler bu düzey için emredici niteliktedir.

Buna karşılık, ele alınan sistem açılım düzeyinin altında kalan ve alt sistem diye adlandırılan sistemler ise seçimli niteliktedir. Diğer bir deyişle, bir mekanın duvarlarını oluşturan duvar malzemesinin seçimi mevcut koşullara gore yapılmak durumundadır.

Özet olarak, ele alınan tasarım düzeyinin üstündeki sistemlerin emredici, bu düzeyin altında kalan sistemlerin ise seçimli nitelikte olduğu bilinmelidir. Her tasarım için bu yaklaşım geçerlidir. Örnegin, bir mekanın oluşturulmasında kullanılan yapı elemanları değişik yapı malzemeleri kullanılarak tasarlanabilir. Tasarımcı, burada mevcut seçeneklerden en uygununu emredici nitelikteki üst sistem verilerine bağlı olarak seçmek durumundadır. Yapı elemanı olan duvarı delikli tuğla ile yapabileceği gibi gazbetondan ya da başka bir malzemeden de oluşturabilir. Ancak, buradaki malzeme seçim özgürlüğü üst sistemlerin emredici, sınırlayıcı ve belirleyici verileri ile aynı nitelikte değildir. Üst sistem verileri kesinlikle uyulmasi zorunlu verilerdir. Örneğin, iklim, yön, güneşin geliş açısı, zemin karakteristikleri, bina yapılacak yerin yapı kuralları, yönetmelikler ve gelenekler bu kapsamda ele alınabilir.

Bir bina, genel anlamda bir taşıyıcı sistem ile o binanın mekanlarını oluşturan yapı elemanlarından meydana gelir. Mekan, mimarinin temel hareket noktası olduguna göre mekanı çevreleyen tüm yapı elemanlarının (duvar, döşeme, çatı vb.) nasıl olacakları o mekandaki işlevlere bağlı olarak belirlenmelidir. Örneğin bir soğuk hava deposunda o mekanı çevreleyen elemanların tasarımı yapılırken, bu soğuk hava deposu enerji harcanarak çalıştırılabilecegi için elemanların enerjiyi en iyi şekilde korumaya yeterli 'k' değerine sahip olmaları gözetilmeli, ayrıca su buharı akımı da diğer yapıların aksine dışarıdan içeriye doğru oldugu için bunun engellenmesi de sağlanmalıdır. Bir çizim atölyesinin duvarlarının olabildiğince (çok ışık geçirecek şekilde geniş pencereli yapılması, aynı zamanda, oluşacak ısı kaybını önlemek için, pencere doğramalarının çift camlı yapılması bir gözüm yolu olabilir. Bu ve benzeri örneklerden görüldüğü gibi, yapı elemanı tasarımı doğrudan bu elemanların oluşturduğu mekanların işlevlerinden kaynaklanmaktadır. Mekanın işlevi bu şekilde belirlendikten sonra yapı elemanının sahip olması gerekli nitelikleri sağlamak için uygun nitelikte malzeme kullanılması gerekecektir. Burada yapı malzemesi, yapı elemanı için gerekli işlevleri sağlamanın yanında, görsel, estetik, renk, doku, yüzey özellikleri ile ilgili işlevleri de belirli düzeyde sağlamalıdır. Nitekim, yapı elemanı tasarımında her işlev bir malzeme ile karşilanabileceği gibi, farkli işlevler değişik malzemelerle de karşılanabilir.