Cephe Duvarını Etkileyici Unsurlar, Alınması Gereken Önlemler ve Kaplamalarda Karşılaşılan Snrunlar

09 Nisan 2008 Dergi:

 Zaman zaman gördüğümüz dökülmüş, kabarmış sıvalar; düşmüş veya aşınmış kaplamalar, gereğinden büyük pencere alanlarının yarattığı ısı sorunları vs. tasarımcıların cephedeki estetik kaygıları yönünden olduğu kadar yapı fiziği açısından da başarılı, sağlıklı çözümlere ulaşması gerektiğini ifade etmektedir. Zira dış kaplamanın hasara uğraması, yapı duvarını incelterek, malzemenin dokusunu bozarak ısı ile su-nem sorunları ortaya çıkararak insan sağlığını bile olumsuz etkileyebilmektedir. Olumsuz şartları düzeltme çabaları ise enerji ve para kaybına neden olmaktadır. (Fazla enerji ve para-tamir bakım masrafları gibi).O halde sağlıklı bir tasarım için cephe kılıfının iç ve dış kısmındaki ortam niteliklerinin çok iyi saptanması ve arzulanan iç konfor standardına göre iç-dış dengesi oluşturulmalıdır. Bu adımın ikinci aşaması ise saptanan cephe kılıfının hangi katmanlardan oluşacağının seçimi; yani malzeme seçimi ve saptanan malzemelerin yapı tekniğinin gerektirdiği biçimde detaylanması, uygulanmasını gerektirmektedir.

 

2. Cepheyi etkileyen unsurlar

 

En önemli unsur coğrafi koordinatlara göre etkili olan atmosferik koşullardır. Yani, güneş; ısı ve ışık etkisi ile çok önemli bir faktördür. Yağışlar; kar, yağmur cepheyi etkileyen diğer önemli unsurlardır. Bunun yanında rüzgar, fırtına etkisi, bitkilerin cephe üzerindeki tahribatı iç mekana girmesini istemediğimiz gürültü, kirlenme-toz cepheyi etkilyen diğer etkenlerdir. Deprem, yangın gibi olağanüstü koşullar da yukarıda bahsedilen etkenler arasına katıldığında cephe elemanlarının fiziksel-kimyasal dayanım güçleri; mekanik özelliklerinin olması gereken standartlara ulaştı-rılması için cephe ve bileşenlerinin detaylanmasındaki dış etkenler genel olarak açıklanmış olur. Cephe kılıfı katmanlarının saptanmasını yönlendiren diğer etkili faktör iç konfor standardının seviyesinin sağlanmasıdır. Yani, hava, ışık, ısı istemleri yönlendiricidir. Isı transferi dengeleri kurularak transmisyon (kondüksiyon-konveksiyon) akımlarının ve cephe şeffaf alanlarından meydana gelen enfiltrasyon akışlarının hesaplanması mekan içinde oluşabilecek buharlaşma, yoğuşma sorunlarının çözümlenerek duvar kalınlığı ve tabakalarının belirlenmesi, uygun yapı malzemeleri ile detaylandırılmalıdır.

 

3. Etkenlerin analizi ve kaplama

 

Kullanıcı eylemlerinin yapıyı oluşturan mekanlarda gerçekleşmesi nedeniyle, kullanıcıların eylemlerine bağımlı gereksinmeler, mekanları oluşturan mekan bileşenleri tarafından karşılanmaktadır. Mekan bileşenleri, karşılama durumunda oldukları kullanıcı gereksinimlerini, kendilerini oluşturan yapı malzemelerinin kullanıcıya dönük özellikleri ile karşılamaktadır.Dolayısı ile kullanıcı gereksinimleri ve malzeme özellikleri ortak sentezi ile tasarımın bilimsel düzeyde gerçekleşmesi gerekmektedir. Kullanıcı gereksinimleri fizyolojik, sosyolojik ve psikolojik gereksinmeler olarak ifade edilmektedir. Yukarıdaki kriterler gö-zönüne alınarak gerçekleştirilen yapı bileşeni öncelikle çevresel etkenlerle karşı karşıyadır. Çevresel etkenler;

 

1.         Yükler-Kuvvetler, mekanik etmenler, doğal olaylar,

?          Doğal yük. rüzgar, kar yükü. su basıncı,

?          Deformasyon yükleri (ısı değişimi, nem gibi)

?          Kullanım öncesi malzeme durumu.

?          Basınç, burkulma,

?          Darbe, vurma. itme.

?          Vibrasyon.

2.         Su-Nem,

3.         Isı.

4.         Yangın.

5.         Hava.

6.         Ses,

7.         Radyasyon,

8       Malzeme ve ürünlerdeki kimyasal bileşimler,

9.         insanlardan kaynaklanan bozma, yıkma, tahrip.

10.       Hayvan, bitki ve mikro organizmaların tahribatı şeklinde sıralanabilir

 

Ayrıca;

 

?          Mekanik. (Çekme, basınç, eğilme mukavemeti vs.)

?          Teknolojik, (Aşınma, sertlik, yorulma, çarpma mukavemeti vs.)

?          Fiziksel, (Birim ve özgül ağırlık, porozite. kompasite vs.)

?          Boşluklu yapıya ait. (Su geçirimsizlik, su emme vs.)

?          Termik. (Isı genleşme. ısı iletkenliği.)

?          Akustik, (Havada yayılan veya darbe yaratan ses gibi)

?          Geometrik, (Granülometrik bileşim, dane biçimi, yüzey durumu gibi)

?          Malzemenin kimyasal yapı ve özellikleri ile analizlere ulaşılmalıdır.

 

iç- dış mekan dengesine göre yapı dış duvarı tanımlanırken, belirlenen ve seçilen en dış katman cephe kaplamasıdır. Sıvasız duvardan strüktürel cam cephelere, metal cephelere kadar olan spektrum içinde her bir melze-menin seçimi ve uygulanmasındaki genel etkenler genel başlık altında aynıdır. Strüktürel cam, metal, plastik cephelerde etkileyici özel faktörler olmakla birlikte iç ve dış koşullara en uygun dış duvar veya yapı kabuğu belirlenmesi mantığı genel olarak geçerlidir. Önemli olan dış kabuk elemanları ve kaplamanın en iyi performansı sağlayabilecek şekilde seçilebilmesidir.

 

3.1. Güneş ısıl ve ışık etkisi

 

Güneşin ısıl etkisi sonucu iç-dış sıcaklık değerleri bulunulan coğrafi koordinat ve dış hava koşullarına göre içten-dışa veya dış-tan-içe doğru ısı transferi sağlamak veya dengede olmak zorundadır. Tasarımcının bu dengeyi kendi istemleri doğrultusunda kontrol altında tutması gerekmektedir.Bunu gerçekleştirebilmek için gerekiyorsa cephe duvarında yalıtım malzemeleri ile yetenekli yapı elemanları kullanılmalıdır. Cephede kaplama olarak kullanılan malzemelerde genleşmeden kaynaklanabilecek atma, dalgalanma, çatlama, kırılma, buruşma vb. gibi olumsuzluklara çözümler aranmalıdır. Genleşme, sıcaklık değişim hızı ile malzemenin ısıl iletkenlik değeri ile ilgilidir. Isı iletkenlik değeri ise;

 

?          Gözenekliliğe,

?          Gözeneklerin büyüklüğü ve dağılımına,

?          Barındırdığı nem durumuna, bağlıdır.

 

Hızlı ve büyük değişimler malzeme üzerinde istikrarlı düşük değişimlere oranla çok daha etkilidirler. Kireç harçları çimento esaslılara göre daha çok hareket imkanı vermektedir. Büyük levhalarda genleşme etkisi daha büyük olacağı da unutulmamalıdır.

 

Isı depolama yeteneği malzemenin ağırlığı ve özgül ısı ile doğru orantılıdır. Yani, yoğun malzeme daha çok ısı emme, depolama yeteneğindedir ve bu ısıyı çabuk iletmektedir. Boşluklu malzemeler ise yoğun malzemeye oranla daha az ısı emer ve emdiği ısıyı daha uzun süreli tutarlar. Isı tutucu malzemelerin yetenekleri bu yapısal özellikten kaynaklanmaktadır.

 

Soğuk havalarda iç mekan sıcaklığının cephe dış duvarının iç mekan tarafında oluşturabileceği yoğuşma-buharlaşma sorunlarının ekarte edilmesi gereklidir. Farklı elemanların yaratacağı ısı köprüleri kontrol altına alınmalıdır.

 

Güneşin kızıl ve mor ötesi ışınlarının etkisi malzemede renk soldurma, ısıl etki ile birlikte malzemede kuruma, özellikle ahşap malzemede gevrekleşme olumsuzlukları değerlendirilmelidir. Etkili güneş ışınımı malzeme atom yapısında değişikliklere neden olmakta ve bunun sonucunda renk solmaları oluşmaktadır.

 

3.2. Yağışlar-rüzgar ve rutubet sorunu

 

Kaplama en dış kılıf olduğuna göre yüzeyi yağmur tutmayacak şekilde seçilmeli veya malzeme yüzeyinde suyun durmayacağı önlemler alınmalıdır. (Film tabakası oluşturma veya malzeme üzerinde alınabilecek önlemler, gibi). Zira su ve nem;

 

?          Yüzeysel ıslanma-Su emmenin etkili olduğu,

?          Hava nemi ve Hidrotermik olayların etkili olduğu,Terleme, buhar geçirimliliği vs.) durumlarda duvar ve kaplamalar için etkilidir.

 

Terleme yapı elemanının yüzeyinde sıcaklık düşmesi ile meydana gelen, su buharının sıvı haline dönüşmesi; yoğuşma ise, farklı buhar basınçlarından dolayı yapı elemanın malzemeleri arasında meydana gelen su buharının sıvı haline dönüşümüdür. Sonuç olarak terleme ve yoğuşma kaplama malzemeleri arkasında sorunlar yaratmakta ve duvar içindeki ısı tutucu malzemelere de sorun yaratabilmektedir. Gerçi günümüzde ısı tutucu malzemeler suya karşı dayanıklı malzeme olarak üretilmesine rağmen duvar içindeki su ve nem istenmeyen bir olaydır. Çünkü, metal malzemede koroz-yon, ahşapta çalışma, kagir malzemede çiçeklenme vs. meydana getirerek ana duvarda nitelik bozulmasına bunun kaçınılmaz sonucu olarak da kaplama malzemelerine etkisi kaçınılmazdır. Kaplamadan içe doğru su ve nem etkisi;

 

?          Malzemenin hatalı detaylanması, (Düşey derzleme yerine yatay derzleme gibi),

?          Malzeme seçiminin, cinsinin hatalı olması, (Su tutucu ve dondan etkilenebilen),

?          Ek korunmadan yoksunluk. (Saçak, vs.),

?          Derz yalıtımının hatalı olması,

?          Uygulanan ana detaylamadaki

?          Seçilen malzemelerde defo,

?          Duvar bileşenleri ve kaplama malzemelerinde genleşmelerin dikkate alınmaması,

?          Uygulamada denetim eksiklikleri,

 

gibi faktörler sonucu etkilidir. Buradan çıkan sonuçlardan biri de korunum için malzemede hem boyutsal hem de niteliksel standardizasyona ulaşılmış olmasıdır.

 

Kaplamada derz sorunu konst-rüktif olarak (detaylama) ve macun, mastik, çıta vs. ilave madde ve elemanlarla takviye edilerek çözümlenmelidir.Kaplama malzemesi standartlar üzerinde nem çekici olmamalıdır. Kaplamanın iç dokusundaki hüc-re-kristal yapışım ısı farklarından dolayı bozularak uzun ve orta vadede kaplamanın dökülme, kırılma, çatlama, bozulma, matlaşma vb. gibi olumsuzluklarla karşılaşması engellenmelidir. Rüzgarın, yağışların; derzler arasına, çatlak, kırık malzeme arasına veya malzemenin kendi dokusu, gözeneklerine girmesine basınçla katkı sağlayacağı; rüzgarla birleşen yağışın kaplama üzerinde daha da olumsuz etkisi olacağı unutulmamalıdır. Rüzgarın çarptığı cephe duva-rında oluşan hava hareketlerinin daha da çok ısı kaybına neden olacağı bilinmelidir. Ayrıca rüzgar etkisinin kaplamayı oynatabileceği bu nedenle kaplama konstrüksiyonunda gereken önlemlerin alınması, doğru detaylandırma, titiz uygulama gerektiği unutulmamalıdır. Kaplamanın altına rutubetin geçmesinin kapilarite ile iç mekanda olumsuzluk yaratacağının dikkate alınması gerekmektedir. Düşey duvarlarda yarık ve çatlaklardan rüzgar katkısının da olumlu etkisi ile giren su, duvar ve kaplamalar için çok etkilidir. Bu şekilde sızıntılar duvarın pratik nemini arttırmakta ve bu da elemanın ısı tutuculuğunu azaltma gibi önemli bir sonuca ulaşmaktadır. Dış kaplama, buhar di-füzyon direnci yüksek bir malzemeden yani buhar difüzyonu sırasında buharın dışarı çıkmasını engelleyen bir malzemeden oluşmuş ise yoğuşma kaçınılmazdır. Bu durumda evaparas-yon periyodunun kontrolü gereklidir. Özellikle fazla güneş radyasyonu alamayan cephelerde yapı bileşenlerine ait sorunlar ortaya çıkacak, bunun yanında da mekan iç konfor standardı d ı olumsuz etkilenecektir.

 

Bu nedenlerle kaplama malzemesinin seçimi yapı dış duvarı bütünü ile birlikte ele alınmak zorundadır. Yani ısı ve buhar akımları dikkate alınarak dış kaplama seçimi birlikte çözümlenmelidir. Özellikle ısı tutucu malzemelerle desteklenen duvarların katman konumları yapı fiziği dikkate alınarak düzenlenmelidir. Don etkisinin hacimsel genişleme ile malzemeyi zorlayacağı bu nedenle en düşük ve en yüksek sıcaklık değerlerinin saptanarak değerlendirilmeye alınması yararlıdır. Yüzeyin en sıcak ve en az sıcak dönemlerdeki kontrastlarda yapı bütününde ısıl genleşmelere bağlı olarak uzama ve kısalma gösterebilen kaplamadaki bu olumsuzluk, derzli çözümlerle aşılmaya çalışılmaktadır. Farklı ısıl genleşme katsayılarına sahip malzemelerde ayrılmalar şeklinde hasarlar görülmektedir. Bu durumlarda malzemenin çalışma toleransı dikkate alınmalıdır. Derzsiz veya rijit derzli elemanlardan oluşan kaplamalar ısıl genleşme ile birbirinin üzerine basınç gerilmeleri uygulamaktadırlar. Aderansın zayıf olduğu noktalarda veya köşelerde malzemede ayrılma ve dökülmelere rastlanır. Bunu engellemek içinbelirgin derz bırakılması ya da elastik derz dolguların uygulanması yararlı olmaktadır. Burada önemli olan yönlerden biri de kaplamanın ısıl genleşme katsayısının; gövdenin ısıl genleşme katsayısına yakın olmasıdır. Bu yaklaşım ortak hareket yeteneği sağlayabilmek içindir. Duvar üzerine getirilen malzemeler uyumlu değil ise genleşme uyumsuzlukları malzemenin patlamasına neden olmaktadır. Kaplama arkası boşluklarda veya kaplama oluşabilen yoğuşma, özellikle metal malzeme korozyo-nu bakımından çok etkilidir. Bu durumun kontrol altına alınması zorunludur. Zira korozyon diğer malzemelerde de bozulmaya neden olabilmektedir. Rutubetin engellenmesi için malzemenin nefes alma yeteneğinin sağlanması ve buna bağlı olarak iç ısısal dengenin bu duvarları kuru tutabilecek şekilde tasarlanması lazımdır.

 

Eskiden yapı dış duvarlarının kalınlaştırması fiziksel, mekanik ve strüktürel çözümlere yetebilmek-te iken bugünün koşullarında duvarı kalınlaştırmak yerine yetenekli ince duvar anlayışı geçerli olmaktadır. Bu yaklaşım artık günümüzde sadece yüksel performanslı malzeme kullanımından öte yüksek performanslı sistemlerin geçerli olması gerektiğini ortaya koymaktadır. Yapı kabuğu iç konfor standartlarını, dış koşullara göre sağlayabilen ve en dışta ayrıca estetik özelliğide dikkate alınan bir kaplama malzemesi ile bitirilmektedir, içte ve dışta yer alan kaplamaların bina yaşam sürecindeki performansı şüphesiz ki katmanlardan oluşan duvar bileşeninin nitelikleri ile yakından ilişkilidir. Isı tutuculuk, mekanik dayanım, su geçirmezlik ya da geçirgenlik,yanmazlık vb. gibi pek çok nitelik aranabilmektedir. Genel olarak bir malzeme kullanılırken malzemenin kendi özelliklerine bağlı çeşitli fiziksel, kimyasal özelliklerle atmosferik etkenlerin karşısında göstereceği davranışın bilinmesi gereklidir. Burada daha da önemli olan birden fazla malzemenin birlikte kullanılması halinde kendi aralarında uyum sağlayıcı bir çözüme ulaşılabilmesidir. Sağlıklı bir yaklaşım için;

 

?          Malzeme özellikleri bilinmeden kullanımında, bozulan malzemenin yenilenmesi kesin çözüm olmayıp malzeme israfına yol açmaktadır.

?          Katmanları oluşturan malzeme ilişkileri ortak bir paydada buluşmalı, birbirini olumsuz etkileyecek sorunlar çözümlenmelidir.

?          Yapının zamana bağlı dayanıklılığının malzeme ve yeni sistem önerileri ilişkisi ile çözümlenebileceği unutulmamalıdır.

?          Endüstiriyel ve şantiyeye bağlı üretim ve uygulama hataları minimize edilmelidir.

?          Tüm yapı malzemeleri için standarda uygunluk şartı aranmalıdır.

?          Malzemelerin uygulama öncesi denetimden geçirilmesi, yararlıdır.

 

Bu konu dikkate alınmaz ise malzeme tüketimi, yapı kabuğunun zedelenmesi, yapı ömrünün kısalması durumları ile karşılaşılmak kaçınılmaz bir sonuçtur.

 

3.3. Diğer etkenler

 

Cephe kaplamasını, dolayısıyla cephe duvarını tehdit eden diğer unsurlar da;

 

?          Farklı temel yapısı, farklı zeminden kaynaklanan çalışma çatlaklarının kaplamayı olumsuz etkilemesi,

 

?          Çevredeki atmosferik koşullar, kimyasal ve biyolojik aşınmalara neden olabilecek ortamlar oluşmakta ise cephe kaplamaları olası şartlara cevap verebilecek nitelikli seçimi gereklidir,

?          Cephe kaplama yüzeyinin kolay temizliği veya malzemenin pürüzsüz, toz tutmaz cinste seçilmesi uygundur.

?          Gürültünün içten dışa veya dıştan içe doğru olan durumuna göre uygun çözüm sağlanmalıdır. Cephe duvarında yansıtıcı kaplama, yansıtıcı formların uygulanması vb. gibi çözüm önerileri getirilmelidir.

 

Zira, kabul gören ses seviye üzerindeki değerlerden yüksek dış ortam gürültüsü ile yaşam hacimlerindeki konfor koşulları zedelendiği zaman, insan yapısı üzerinde fizyolojik ve psikolojik bazı bozukluk ve rahatsızlıklar ortaya çıkmaktadır. Malzemenin konumuna bağlı olarak, ses geçirimliliğini etkileyen faktörler;

 

1.         Yüzeyin ses dalgalarına dik ya da eğimi,

2.         Duvar katmanlarındaki titreşime uğrama yeteneği,

3.         Kitle ağırlığı,

4.         Malzemenin dokusal yapısı, vs. gibi özelliklerdir.

 

Ses geçirimsizliği için dolu, yoğun dokulu malzeme; ses tutuculuk için ise boşluklu, dolayısı ile hafif malzeme kullanılmak durumundadır.

 

?          Cephe kaplamaları tamire, sökmeye, takmaya uyun detaylarda çözümlenmeli ve müdahale durumunda yapının başka elemanlarına zarar vermeden onarılabilmelidir.

?          Yangın gibi olağanüstü koşullarda, yangına dayanımlı malzemenin kullanımı tercih edilmelidir.

 

Kaplama malzemesinde yangın etkisi ile meydana gelecek yapısal değişimlerin ve bunun sonuçlarının bilinmesi gereklidir. Malzemenin yamalık sınıfı, ısınma ve tutuşma ısısı yeteneği ve yangına karşı dayanım süreleri gibi pek çok özellik artık çağdaş yapılarda aranan özellikler arasındadır.

 

3.4. Mekanik etkiler ve cephenin mekanik performansı

 

Yapı malzeme ve elemanlarının mekanik özelliklerin yüksek olması cephe duvarının bütününde de olumlu etki yapacaktır. Mekanik özelliklerin malzeme bünyesinde yaratacağı olumlu farklılık fiziksel özelliklerini de farklı yönde etkileyecektir. Mekanik etkiler;

 

?          Malzemede basınç-çekme hali,

?          Kayma,

?          Burkulma,

?          Eğilme,

?          Çarpma,

?          Yorulma,

?          Sertlik,

?          Aşınma,

 

durumları ile çok önemlidir. Genelde tek etkiden öte birkaç etken birlikte görülür. Kalıcı de-formasyonlar olabilir. Malzemede veya kaplamada meydana gelen aşınma;

 

?          Sıcaklık değişimleri,

?          Donma,

?          Korozyon,

 

etkileri sonucu meydana gelmektedir. Aşınma doğal olarak malzeme sertliği ile yakından ilişklidir.Taşıyıcı sistemlerde meydana gelen deformasyonlar sistemi ör-ten kaplama malzemelerinde çok önemli çatlak ve atmalara neden olabilmektedir. Cephe duvarının mekanik özelliği; yük taşıyan, taşımayan, sağır, pencereli, olup olmamasına, duvarın konvansiyonel ya da gelişmiş yapı teknolojisiyle yapılıp yapılmadığına, dış cephenin strük-türel cam, metal cephe, plastik kaplamalı cephe gibi yapı kabuğunu oluşturduğu sistemlerde tasarlanmasına göre farklılıklar gösterir. Beklentiler ve performans tasarım özelliklerine göre değişebilir.

Duvar, bünyesindeki fiziksel olaylar karşısında farklı davranışlar gösterebilmektedir. Bu değişkenlik öncelikle klimatik iç konfor standardını etkilemektedir. Cephe duvarı ve kaplama malzemesinin mekanik özellikleri yüksek ise cephenin fiziki performansı üstün olacak; bu da özellikle ısı-sal iç konfor standardını olumlu yönde etkileyecektir. Sonuç olarak cephenin fiziki performansının; cephenin mekanik nitelikleri ile birlikte çözümlenmesi gereklidir.

Aşırı su, nem etkisi, malzemenin molekül yapısı, dokusundaki boşluk durumu ve higroskopik olup olmaması gibi etkiler yangın vb. benzer koşullarda malzemenin çok yüksek derecede ısınması gibi şartlar mekanik özelliklerinde düşüş ve bozulmaya neden olmaktadır.Mekanik yönden meydana gelebilecek duvar bozuklukları sonucu meydana gelecek deformas-yonlar duvar kaplamasını da etkileyebilir. Eğrilme, çatlama, dönme, burulma vs. gibi etkilere maruz kalan duvar üzerindeki kaplamanın da atmasına neden olabilecektir.

 

Çözümlerde yatay yüklere karşı deprem ve rüzgar yüklerine karşı bina deplasmanında kaynaklanan ötelenmelerin dış cephe duvar kaplamalarına etkisi olumsuz olabilir. Bu özelliğe çok katlı yapılarda özellikle dikkat etmek gerekir.

 

3.5. Malzeme iç yapı özellikleri

 

Yukarıda açıklanan özellikler, yapı fiziğini ilgilendiren pek çok sorunun dış duvar bileşeninde incelenmesi gereğini açıkça ortaya koymaktadır. Bunun için de malzemenin yapı özelliklerinin daha doğrusu malzeme iç yapısının çok iyi bilinmesi gereklidir. Malzeme yapısı;

 

?          Kristalli,

?          Moleküllü,

?          Karma,

 

sistemli yapılardan oluşmakta ve bu yapılaşmaya göre de farklı özellikler taşımaktadırlar. Kristal yapılı olanlarda atomlar düzgün sıralar halindedirler. Yapıları boşluksuzdur. Bu nedenle dolu, özgül ağırlıkları yüksek, mukavemetli, serbest elektronların hareketi nedeniyle ısı-elektrik ve sesi iyi iletirler. Metal malzeme yapısı bu gruptadır. iç yapısı moleküllü olan malzemeler; iki ayrı molekülün birleşmesi veya molekülün küçük parçalara bölünerek büyümesi ile yani polimerizasyonla zincir bağları şeklinde meydana gelmektedirler. Ahşap, bitüm bu tür malzemelerdir.

Karma iç yapılar ise, anlaşılacağı gibi kristalli ve moleküllü sistemlerin birarada görüldüğü olum-şumdur. Doğal taşlar, beton, pişmiş toprak cam malzeme bu grupta yer alan malzemelerdir. Serbest elektronları olmadığı için ısı-ses ve elektriğe karşı geçirimsizdirler. Kristaller büyük olduğu için sert yapılı ancak gevrek malzemelerdir. Moleküllerin yarattığı boşluklar nedeniyle çekme mu-kavemetleri düşüktür.

 

Yapı malzemelerinde makro strüktür, malzemenin gözle görünür yapısı doluluğu-boşluğu ve malzeme bileşeni önemlidir. Boşluk artarsa mukavemette düşme bunun sonucu olarak birim hacim ağırlığında azalma, buna karşı ısıl yalıtkanlıkta artma gözlenmektedir. Yani malzemenin ısı iletkenliği küçülmektedir. Moleküllü ve karma iç yapılı malzemeler boşluklu malzemelerdir. Malzemede boşlukların devamlılığı ile su ve buhar geçirimlilik değeri artar ancak donmaya karşı da su tutuculuğundan kaynaklanan dayanıksızlık söz konusudur.

 

Günümüzde malzeme üretiminde amaca yönelik olarak boşluk oranı azaltılıp, çoğaltılabilinmek-te ve arzulanan değerlere uygun malzeme elde edilmektedir. Örneğin mukavemet ve su geçirimsizlik granülometri ve ek katkı malzemeleri ile gerçekleştirilmektedir. Isı geçirimsizlik için ise boşluklu malzeme üretimi yapılabilmektedir. Ses geçirimsizliği için ise dolu malzemeler; ses emicilik için ise boşluklu malzemelerin seçimine özen gösterilmelidir.

 

3.6. Malzemede fizikokimyasal etkiler

 

Güneş radyasyonu, etkilediği malzemenin yüzey durumuna ve rengine göre değer kazanmaktadır. Örneğin parlak yüzeyler radyasyonu yansıtmakta, koyu renkli yüzeyler ise radyasyonu yutmaktadırlar. Uzun süreli radyasyon etkisinde malzemenin atom yapısında meydana gelen değişimler sonucunda renk solmaları meydana gelmektedir. Bu etkilerden korunmak için parlak, açık renkli yüzeyler seçilmeli veya güneş kırıcıları devreye sokulmalıdır.Kaplama malzemelerinde önemli kriterlerden bir diğeri de yangın etkisi karşısında malzemenin davranışıdır. Malzeme yangın karşısında fiziksel ve kimyasal değişimlere uğramaktadır. Yangından korunumlu malzeme için tutuşma sıcaklığı yüksek malzemeler seçilmekle birlikte çeşitli malzemelerin yangına karşı özelliklerinin çok iyi incelenmesi gereklidir.

 

Kaplama malzemelerinde etkili diğer bir unsur korozyondur. Ko-rozyon kimyasal etkilerle meydana gelmektedir. Bu nedenle asit ve sülfatlara karşı, yani malzemede kirlenme, çiçeklenme, erime gibi etkilerden korumak üzere fluat, silikat, akrilik, silikon veya polivinıl asetat esaslı plastik tabakalar kaplama malzemesi üzerine tatbik edilmektedir. Kalker esaslı malzemelerde sodyum silikat (su camı) uygulanmaktadır.Korozyondan kaplama malzemelerinin korunumu,

 

?          Ana malzemenin koruyucu bir malzeme ile kaplanması,

?          Elektroliz,

?          Alaşım malzeme kullanılması,

 

şeklinde sağlanabilmektedir. Kaplama malzemelerinin seçiminde malzeme bilgisinin önemi büyüktür. Örneğin pek çok yapıda kaplama malzemesi olarak beğeniyle kullanılan mermer malzeme yağ, pas, asit ve yağın karşısında çok çabuk olumsuzluklar gösteren ve kaplama malzemesi olarak etkili faktörlere dayanımı zayıf bir malzemedir. Kaplama malzemesi olarak seçilecek taş malzemelerde

 

?          Doku,

?          Damar,

?          Aşınma mukavemeti,

?          işlenme özelliği,

?          Estetik görünüm,gibi kriterler etkili olmalıdır.

 

Karma malzemelerin uygulandığı sistemlerde ise özellikleri birbirine yakın olan malzemeler seçilmeli ve ortak bir paydada birleş-tirilmelidirler.

 

3.7. Mimari tasarım ve çevreye uyum

 

Cephenin malzeme, renk, biçim, kompozisyon olarak uyumu, çevre ile bütünleşmesi ve kullanılan malzemelerin cepheyle bütünleşerek bina ömrünce işlevini yerine getirmesi beklenmektedir. Bugünün insanı büyük dış ortam değişiklikleri yanında iklimsel verileri az değişen bir iç konfor gereksinimine ihtiyaç duymaktadır. O halde iç ve dış konfor, iyi bir fiziki planlama ile tasarlanarak, uygun malzeme seçimi ile en iyi performans sağlayacak malzeme ve detay bilgileri ile çözümlenmelidir.

 

4. Kaplama tiplerine göre sorunlar

 

Uygulamada kaplama malzemeleri duvar yüzeyine yapıştırılan veya ana strüktürden ayrı olarak, arkasında bir hava yastığı oluşturacak şekilde gerçekliştirilmekte-dir. 1. Duvara ara bağlayıcılarla yapıştırılan kaplamalar, Bu tür kaplamalar genillikle sert-katı malzemelerden seçilirler. Bu sert kabuk Yoğuşma bölgesi oluşturmaktadır. Bu nedenle kaplamanın ve bağlayıcısının rutubet ve yoğuşma riskini karşılayabilecek nitelikli olması sağlanmalıdır. Çatlaklar, rutubet akımını kanalize ederek kaplamanın düşmesine bile neden olabilirler.

 

?Bu nedenle kaplamalı dış duvarın iç kesiminde buhar akımını kontrol edebilen bir engelleyici yaklaşım gösterilmelidir.

?Kaplamayı yapıştıran malzemenin yeterli ve nitelikli olması sağlanmalıdır. Kaplamanın bu iki önemli genel ilkesi geçerli olmakla beraber en çok uyulanan kaplama malzemelerinden sıvalar değişik etkilere maruzdurlar. Duvarı atmosferik koşullardan korumak ve estetik görüntüye en pratik çözüm uygulamaları arasında sıva kaplamalarla çok karşılaşmaktayız. Sorunsuz bir klasik sıva kaplaması için;

 

?          Temiz yüzeye uygulanmalı,

?          Yüzey sıvanın iyi tutunabilmesi için pürüzlü olmalı,

?          Sıva kalınlığı, duvar hatası sonucu normal kalınlığının dışına taşımamalı,

?          Uygulama +5, +35 °C sıcaklık diliminde gerçekleştirilmeli,

?          iyi tutunabilmeli, yeterli derecede sert olmalı, gereğinden sert olmamalı,

?          Yeteri kadar mukamevetli,çatlamaları önlemek için de yeteri kadar esnek olmalı,

?          Uygulandığı yüzey hidratasyon   suyunu emmemesi için çok su emici olmamalı,

?          Duvarda hava ve rutubet alışverişini sağlayabilecek kadar gözenekli olmalıdır,

?          Bünyesine su almayan ve suyu kaydıran nitelikli olmalı,

?          Üzerindeki derz veya dekoratif hatlar suyu kaydırması için düzey konumda olmalıdır.

 

Yukarıdaki değerlendirme bugün için piyasada çok karşılaşmakta olduğumuz hazır sıvalar için de geçerlidir.

 

2. Ana duvar strüktüründen bağımsız kaplamalar; Bu tür tasarlanmış ve uygulanmış cepheler ve cephe kaplamaları bina dışında belli bir doku oluşturan, etkili bir görünüş yaratabilen ve sağlıklı bir dış koruma, yeterli bir iç konfor standardı sağlayabilen çağdaş malzemeli kabuklardır. Arkalarında karanlık hava yastığı oluşan tasarım çeşitliliğine göre değişik uygulama tipleri gösteren kaplama tipleridir.Bu tür kaplamaların tasarımlarını yönlendiren unsurlar;

 

?          Kaplama elemanlarındaki genleşme riski,

?          Ara boşlukta oluşan yüksek ısı; termal stres etkisi,

?          Metal elemanlar için korozyon olumsuzluğu,

?          Kaplama arkasında kondensasyon olumsuzluğunun dikkate alınması, su ve gazların dışarı atılabilme imkanının sağlanması, hava yastığına havalanma-sirkülasyon yeteneğinin sağlanması,

?          Kaplama malzemesinin ağırlığı ve modül boyutları seçimi, konstrüksiyon ağırlığı,

?          Rüzgar kuvveti ve etkisi,

?          Kaplama malzemeleri arasındaki derz çözümü,

?          Yapı strüktürü,

?          Temel oturmaları, malzeme çalışmaları, deprem etkisi, vs. gibi önemli etkenlerdir.

 

5. Sonuç

 

Ne yazık ki günümüzde bölgesel farklılıklara rağmen çoğu yerde büyük bir yüzde ile gördüğümüz aynı tip binalar; yani yapı malzeme ve elemanlarına, yapı fiziğine verilmeyen önem, ticari zihniyetlerin ağır basması vb. gibi pek çok etmen, yapı cephe duvarlarında da kendisini göstermekte, bunların sonuçları da kullanıcıya enerji, sağlık, psikolojik, parasal değerlerle yansımakta ve dolayı-sı ile ülke ekonomisi de olumsuz etkilenmektedir. Yukarıdaki açıklamalardan anla-şıldığı gibi tüm koşullara uygun malzemenin varlığı söz konusu değildir. Bunun sonucu olarak iç konfor standardını; değişken dış koşullara göre dengeleyebilmek kompozit malzeme kullanımı ve geliştirilmiş sistemlerle ortaya ko-nabilmektedir. Bu nedenle kullanıcı konforu ve milli servetin opti-mizasyonu ve yapı sağlığı; tasarımcıların cephe duvar ve kaplamalarının tasarlanmasında yapı malzemelerini tanıyarak yapı fiziği esasları kapsamında gerçekleştirecekleri uygulamalarla güç-lenebilecektir.Yapıların, bir ülkenin kültür ve gelişmişlik aynası olduğu düşünüldüğünde gösterilmesi gereken yaklaşımın çok ciddi olması gerektiği ortaya çıkmatadır. Bu yönden cepheyi etkileyen faktörler ve kaplamada karşılaşılan sorunlara yaklaşım, tasarımcılar için dikkat çekici olabilecektir.

 

Kaynaklar

 

1.Eriç, Murat. Yapı Fiziği ve Malzemesi Literatür,Yayıncılık-Dağıtım-Pazarlama Sanayi veTic. Ltd. Şti.S. 19-107.

 

2.Eriç, Murat. Yapı Malzemeleri Üretim ve Uygulama Hataları Yapı End. Merkezi Yayınları Yapı Dergisi Yıl: 1975 Sayı: 12 s. 41-47.

 

3.Yolal, Yaprak; Seren, Önder. Yer Kaplama Malzemelerinin Performansı-Kriterler Yapı End. Merkezi Yayınları Yapı Dergisi Yıl. 1984 Sayı: 57 S. 38-40 Makale.

 

4.Sunguroğlu, imer. Geçirimsiz Dış Cephe Kaplamaları Yapı End. Merkezi Yayınları Yapı Dergisi Yıl: 1986 Sayı: 66.S: 36-37 Makale.

 

5.Gürdal, Erol. Dış Duvarın Tasarımında Isı ve Rutubet Faktörlerinin Etkisi. Yapı End. Merkezi Yayınları. Yapı Dergisi

Yıl: 1986 Sayı: 66 S.32-35 Makale.

 

6.Gürdal, Erol. Isı iletkenlik Katsayısının Malzeme Özellikleri ile ilişkileri. A.g.e. Yıl: 1988.Sayı: 80 S.44-46 Makale.

 

7.Kocataşkın, Ferruh. Yapı Malzemesinin Yangın Güvenliği Açısından Değerlendirilmesi. Yapı End. Merkezi Yayınları. Yapı

Dergisi. Yıl: 1988. Sayı: 79. S.44-46 Makale.

 

8.Toydemir, Nihat. Kompozit Yapı Malzemeleri Kompozit Yapı Bileşenleri ve Yalıtım Yapı End.Merkezi Yayınları. Yapı Dergisi

Yıl: 1988. Sayı: 80 S.39-43 Makale.

 

9.Handisyde, Cecil C. Building Materials Science and Practice Modern Building Constuction Series London. The Architectural

Press. S. 267-279.

 

10.Chudley.R. Chartered Buil-der Construction Technics. So-und Insulation Part 25.

 

11.A.g.e VValls Part 18.

 

12.A.g.e Wind Pressures Part 19.

 

13.Schmidt, John L. Construction Lending Guide A Handbook of Homebuilding Desing And Construction Selection Criteria. American Savings and Loan Institue Chicago. McGraw Hill Book Company. New York S. 220-7.

 

14.Berksun, Fikri. Mekan Bileşenleri Tasarımında Malzeme Seçimi için Kullanıcı Gereksinimlerini Değerlendiren Bir Yöntem. KTÜ inş. ve Mimarlık Fakültesi Doktora Tezi. Yıl: 1979. S.54-57.

 

15.Borhan, Babür. Yalıtımın Neresindeyiz. Yapı End. Merkezi Yayınları Yapı Dergisi Yıl: 1988. Sayı: 80 S.38.

 

NOT: Bu makale Termodinamik dergisinin 58. sayısında yayımlanmıştır,         


Etiketler


Söyleşi