ahşap karkas yapı sisteminde konut iç mekan çözümleri için

AHŞAP KARKAS YAPI SİSTEMİNDE KONUT İÇ MEKAN ÇÖZÜMLERİ İÇİN SAĞLANAN
OLANAKLARIN DEPREM ETKİLERİ AÇISINDAN İRDELENMESİ
Didem ERTEN BİLGİÇ1
[email protected]
ÖZ:Etkilediği alan ve aletsel büyüklüğü açısından ülke tarihine damgasını vurmuş son
büyük deprem olan 1999 Marmara Depremi’nin arşivlerdeki fotoğraflarına bakıldığında;
üst üste yapışmış betonarme katlar ya da temel derinliği yetersiz kaldığı ve zemin
sıvılaşması sebebiyle kutu gibi devrilmiş betonarme binalar gibi üzücü karelerle sık
karşılaşılmaktadır. Yapı sektörümüzün büyük bir dilimini ele geçirmiş olan betonarme
yapım sistemleri, tıpkı diğer yapım sistemleri gibi tasarım, işçilik vb. hataları kabul
etmediğini bu acı olayla hepimize göstermiştir. Depremin ardından acı fatura betonarme
sisteme çıkartılmaya çalışıldıysa da, aslında kabul edilmesi gerekli saptamalardan biri,
yıkılan yapı yükünün ağırlığıdır. Tüm tartışmaların sonunda yapım sistemleri üzerine çok
sözler söylenmiş ve ayakta kalan yapılar incelendiğinde, atalarımızın bu konuda yaptıkları
yeniden gözden geçirilip günümüz şartlarında değerlendirilerek çalışmalar yapılmıştır.
Yanıbaşımızda tarihi birçok örneği bulunan ve deprem dayanımı, insan sağlığı, ekonomiye
katkısı vb. gibi olumlu yönlere sahip bir yapım sistemi olan ahşap karkas yapım
sistemlerinin de inşaat sektörümüze etkin olarak girmesi, hem kaybolmakta olan geleneksel
yapı kültürümüzün devamlılığını sağlayacak hem de deprem etkilerini ve yüklerini, yapı ve
insan üzerinde azaltacaktır.
Bu bağlamda, ahşap karkas yapım sistemlerinin çağımızın gereklerine göre geliştirilerek
geldiği son noktada, iç mekanda kullanıcılarına sağladığı esnek mekan anlayışı, bunun
deprem sırasında sağlayacağı yararlar ve ülkemizde değerlendirilme yollarının saptanması
bu bildirinin amacıdır.
Anahtar Kelimeler: Deprem, İç mekan, Ahşap karkas
GİRİŞ
Stratejik konumunun yanı sıra dört mevsimi doyasıya yaşayan, toprakları verimli, zengin maden yataklarına ve sıcaksoğuk su kaynakları olan Türkiye’nin bu zenginliklere sahip olmasının sebeplerinden biri de deprem kuşağı üzerinde
konumlanmış olmasıdır. Bizler, depremi yaşadığımız acılar yüzünden ‘afet’ olarak nitelendirmeye devam ederken, bu
yer kabuğu hareketleri gibi pek çok atmosfer olayı topraklarımızı daha verimli ve zengin hale getirmekte böylece
yaşamın devamlılığını sağlamaktadır. ‘Her sefanın bir cefası vardır’ şeklinde düşünmeyip, depremlerin ardından
yaşadığımız toprakların cefasını çekmemek için özellikle son yıllarda alışkanlık haline getirdiğimiz yapı sistemimizdeki
kısırlaşmış üretim şekillerine dair çağdaş çalışmaların ve gerekli yasal düzenlemelerin yapılması ve de girişimciler
tarafından uygulanması gereklidir.
Ülke tarihine damgasını vurmuş son büyük deprem olan 1999 Marmara Depremi’nin arşivlerdeki fotoğraflarına yapı
hasarlarını tespit için bakıldığında yapım sistemi olarak betonarmenin ne kadar yaygın olarak uygulandığı
izlenmektedir. İşçilik kalitesi, tasarım hataları, imar kanunumuz gibi pek çok konunun sorgulanması gerektiği bu
noktada araştırmanın amacı, betonarme sistemleri kötülemek ya da yargılamak değildir. Ancak yanıbaşımızda duran ve
pek çok açıdan olumlu yönlere sahip bir yapım sistemi olan ahşap karkas yapım sistemlerinin göz ardı edilme
sebeplerini tahmin etmek zor değildir.
Sorunun ilk başladığı yer olan Mimarlık eğitimimiz irdelendiğinde, ‘mukavemet’, ‘statik’ ve ‘yapı bilgisi’ gibi derslerde
ahşap yapı sistemlerine ait çok az ders saatinin ayrıldığı görülmektedir. Sistemle ilk tanışmanın eksik kaldığı eğitim
sistemimizin, inşaat firmalarımızın yeterli ilgisinin olmamasının ve daha bir çok nedenin sonucu, inşaat sektörünü
betonarme sistemler neredeyse ele geçirmişlerdir.
Çağlar boyu ahşabı en iyi kullanmış bir kültürün mirasçısı olan bizler, ne gariptir ki sadece son altmış yılda ahşabı
neredeyse tamamen unutmuş bulunmaktayız. Bugün Türkiye'de ahşap, sıcak ve güzel ama modası geçmiş, eski,
1
MSGSÜ, Mimarlık Fakültesi, İç Mimarlık Bölümü
738
dayanıksız bir süsleme malzemesi olarak algılanmaktadır.Türkiye'nin dışında ise, ister doğuya gidin ister batıya, ahşap
önemli bir mühendislik malzemesidir. Yeni teknolojiler sayesinde diğer malzemelerin yetersiz kaldığı bir çok mimari
soruna cevap verebilmekte ve her gün yeni kullanım alanları bulunmaktadır. Günümüzde 162 m.’lik açıklığı bile
kolonsuz olarak geçebilme teknolojisi ahşap malzeme ile mümkündür.
Resim 1. 162 m.’lik açıklığın kolonsuz olarak ahşap malzeme ile geçildiği kubbe.Tacoma Dome, ABD.
(www.ahsap.com)
Geride bıraktığımız yapı kültürümüz incelendiğinde, ahşabın yapı malzemesi olarak ne kadar doğru ve güzel bir seçim
olduğu görülmektedir. Taş, toprak ve ahşap ile başlayan yapı yapma serüvenimize ait örnekler bakımsızlık, ihmaller ve
kasıtlı yangınlar sonucu birer birer yitirilmektedir.
Resim 2. Ülkemizdeki önemli fay hatları. (www.ahsap.com)
Resim 3. Ahşap karkas sistem ile yapılmış geleneksel konut örneği. Ankara, Beypazarı. (www.ahsap.com)
Resim 4. Ahşap karkas sistem ile yapılmış geleneksel konut örneği. Bolu, Göynük. (www.ahsap.com)
739
Resim 5. Ahşap karkas sistem ile yapılmış geleneksel konut örneği. Bursa, Cumalıkızık. (www.ahsap.com)
Resim 6. Ahşap karkas sistem ile yapılmış geleneksel konut örneği, İstanbul, Büyükada. (www.ahsap.com)
Resim 7. Ahşap karkas sistem ile yapılmış geleneksel konut örneği, İstanbul, Zeyrek. (www.ahsap.com)
Resim 8. Ahşap karkas sistem ile yapılmış geleneksel konut örneği, İzmir, Alaçatı. (www.ahsap.com)
Resim 9. Ahşap karkas sistem ile yapılmış geleneksel konut örneği, Rize, Çamlıhemşin. (www.ahsap.com)
Ülkemizdeki önemli fay hatlarının geçtiği yerleşimlerde yapılmış olan geleneksel konutlarımızın yapım sistemleri
incelendiğinde, bugüne kadar gelmiş olmalarının tesadüf olmadığı görülmektedir.Günümüz şartları değerlendirilerek bu
yapı sistemlerinin geliştirilip uygulanma alanlarının yaygınlaştırılması gereklidir. Her bir konut örneğinin, bulunduğu
iklim şartlarına da uygun olarak üretildiğine dikkat edilirse; yerel kimlik, insan sağlığı ve konumuz olan depreme
dayanım açısından ne kadar doğru sonuçlara ulaşıldığı görülmektedir.Bu yönde yapılan çalışmalar, hem kaybolmakta
740
olan geleneksel yapı kültürümüzün devamlılığını sağlayacak hem de deprem etkilerini ve yüklerini yapı ve insan
üzerinde azaltacaktır.
AHŞAP KARKAS YAPIM SİSTEMİ VE KONUT İÇ MEKANINA SAĞLADIĞI ESNEK ÇÖZÜMLER
Deprem sırasında, yerin sallanmasıyla başlayan yapı hareketleri gözlendiğinde, yerin salınımı ile yapının salınımı
birbirine uymakta ve yapı esneyebilmekte ise sorun yaşanmamaktadır. Diğer bir deyişle; deprem sırasında ortaya çıkan
kuvvetleri kullanılan malzeme karşılayabiliyorsa yapıda hasar görülmemektedir.Doğal olarak, bina ne kadar ağırsa, yer
hareket ettiğinde binanın içinden aktarılması gereken kuvvetler de o derece büyük olmaktadır. Dolayısıyla, bina ne
kadar hafifse, bina içinde dolaşan kuvvetler de küçük olacaktır. Zeminlerin ve çatının daha hafif bir malzemeden
yapılmış olması halinde, duvarların da daha az bir kuvvete dayanmasının yeterli olacağı çok açıktır. Ancak, aynı durum
duvarların kendisi için de geçerlidir. Duvarlar daha hafif yapılırsa, bunların üzerinde etkili olan kuvvetler daha da küçük
olacaktır.2
Depreme karşı yukarıda anlatılan dayanım kuralları esas alınarak geliştirilen çağımızın ahşap karkas sistemlerinin iç
mekana olan katkıları açısından inceleme ve diğer yapı sistemleri ile karşılaştırma aşağıdaki gibi yapılmıştır:
Bu sistemlerde, çatı kurulumundan zemine kadar tüm statik hesaplar bilgisayarlar ile yapılabilmektedir. Hata payının
olmadığı bu çalışma sisteminde geçilecek açıklık, gelecek kar, yağmur, rüzgar ve deprem yüklerinin verileri yapının
bulunacağı bölgeye göre girdi yapılıp kullanılacak kesitlerde doğru sonuçları yakalamak mümkündür. Çatı, bu
sistemlerde makaslar ile kurulduğundan bir toplu konut için oldukça iyi açıklık sayılabilecek 10-15 metre açıklık
geçilebilmektedir. Sadece dış duvarları mesnet olarak kullanan bu çatı makasları, ara mesnetlere ihtiyacı olmadığından
iç mekan düzenlemesi ailenin fert sayısına ve kültür değerlerine göre çeşitlenebilmektedir. Bu kadar geniş bir alanın
kolonsuz geçilebilme özgürlüğü mekan kurulumuna esneklik sağlarken, olası çökmelerde de insan üzerine alışılmış çatı
çözümlerine oranla daha az yük aktarmaktadır. Bu arada yeri gelmişken değinilmesi gereken diğer bir nokta da;
özellikle büyük şehirlerimizin aldığı göçler sonucu yaşanan konut sıkıntısına çözüm amacıyla değişik kültürlerden gelen
ailelere sunulan neredeyse aynı plan şemasına sahip betonarme konutlar, kullanım sürecinde sahiplerinin alışık olduğu
mekansal değerleri karşılayamamaktadır. Çözüm yolu olarak; imkanı varsa kullanıcı kendi konutunu istediği iç mekan
kurulumu ile yapmakta (büyük çoğunlukta betonarme veya yığma kagir olarak) ya da ona sunulan apartman dairesinin
içini kendine göre yıkıp yeniden yapmaktadır. İlkinin sonucu olarak gecekondulaşma ve düzensiz kentleşmeyi,
ikincisinin sonucu olarak düzensiz bina cephelerini görmekteyiz. Ortak sonuçları ise; deprem başta olmak üzere çoğu
afette yapı hasarı, yıkımı,can ve mal kaybı olmaktadır.
Resim 10. Ahşap karkas yapı sisteminde kullanılan geniş açıklık geçmeye elverişli çatı makaslarından örnekler.
(www.mitekinc.com)
Kirişler üzerine oturtulan döşeme için -diğer yapı sistemlerinde olduğu gibi- bir alan sınırlaması bulunmamaktadır.
Geçilecek açıklığa göre kalınlığı belirlenen kirişler tavan bölümlerinde alçıpan gibi malzemelerle istenirse
gizlenebilmektedir. Tüm yapı elemanlarında olduğu gibi kirişlerde çelik birleştiriciler ile uygulandıkları için kiriş
aralarında boşluklar kalmaktadır. Bu boşluklar da özellikle betonarme binalarda tesisat borularını gizlemek uğruna zarar
verdiğimiz taşıyıcı sistemleri kurtarmaktadır. Yani, taşıyıcı sisteme zarar vermeden tesisat geçişleri kiriş içinden
yapılabilmektedir.
2
Yeomans, D. (Dr.), Depreme Karşı Ahşap Yapıların Güvenilirliği
741
Resim 11. Betonarme bir yapıda havalandırma kanalına yer açmak için taşıyıcı sisteme verilen zarar ve ahşap karkas
sistemde tesisat borularının geçişine imkan veren çelik elemanlarla birleştirilmiş döşeme kirişleri. (www.mitekinc.com)
3
Ahşap karkas sistemlerde yapıya gelebilecek tüm yükler önceden hesaplanmaktadır. Bu hesapların içine kullanılacak
yer döşemesinin yapıya getireceği yük de dahildir. Yani, yapıya seramik yer döşemesi uygulanacaksa döşeme kiriş
hesaplarına bu veri eklenmektedir. Gerek malzemenin yapıya getireceği yük, gerekse de malzeme kalınlığı açısından
döşeme kirişlerinde gerekli düzenlemeler yapılır. Daha sonra yapıda yapılacak iç mimari değişikliklerde hesaplanan
malzeme yükünün üzerinde yük yapıya verilmemektedir. Benzer sorun betonarme binalarda da yaşanmakta ve yapının
durumuna, yaşına bakılmaksızın çeşitli malzemeler dekorasyon amaçlı olarak taşıyıcıya eklenmektedir.
Resim 12. Ahşap karkas sistemlerde ince yapı yer döşemesi için istenen temiz kotun ayarlanması. (www.mitekinc.com)
Duvar panellerinin kalınlıkları; dış duvarlarda Türkiye iklim şartlarında 9 cm. yeterli olmaktadır. İç duvarlarda da aynı
ölçü geçerlidir. Ancak, çok katlı toplu konut uygulamalarında dış duvar için 14 cm. önerilmektedir. Karkas yapı
cepheden 12 mm.lik OSB ile kaplandıktan sonra sistem duvarları için gerekli stabilite sağlanmakta ve üzerine istenen
cephe kaplama malzemesi uygulanabilmektedir. Fay hattına çok yakın bölgelerde çelik desteklerle geliştirilmiş duvar
panelleri uygulanabilmektedir.
Resim 13. Fay hattına çok yakın bölgelerdeki yerleşimlerde deprem etkisine dayanım için geliştirilen çelik destekli
ahşap karkas duvar paneli. (www.mitekinc.com)
Ahşap karkas yapı sisteminde taşıyıcı olarak çalışan duvar panelleri düz satıhlardan oluştuğundan diğer yapı
sistemlerinde olduğu gibi duvarlarda çıkıntılara dolayısıyla mobilyaların yerleştirilmesinde alan sıkıntısına sebebiyet
vermemektedir. Eşyaların depolanması için gömme dolap uygulamalarına da olanak veren sistem, depremde can
kaybına neden olan büyük boyutlardaki depolama elemanlarının yerini almaktadır.
3
Kaynak: Öztekin K., Demirarslan D., İlter, T., Bilgiç, D., “ 17 Ağustos 1999 Marmara ve 12 Kasım 1999 Düzce Depremlerinde Yıkılan ve Hasar Gören Binaların Yapı
İnşa ve Yapı Elemanları Teknolojisi Yönünden İrdelenmesi”, KÜÇÜKÇEKMECE ve YAKIN ÇEVRESİ TEKNİK KONGRESİ 2003, İstanbul.
742
Resim 14. Ahşap karkas yapılarda duvar panelleri. (www.mitekinc.com)
Ahşap karkas yapım sisteminin hem sağlamlık-ağırlık oranının yüksek olması, hem de inşaatının kolay olması
bakımlarından daha iyi bir yöntem olduğunu görülmektedir. Güvenli betonarme binalar yapmak mümkündür, ancak, bu
binaların güvenilirliği, beton karışımının sağlam bir şekilde yapılmasına ve gerekli miktarda güçlendiricinin doğru
şekilde kullanılmasına bağlıdır.
Mekanın ısı ve ses yalıtım konforu için ise duvar panelleri arasında kalan boşlukların tercih edilen yalıtım malzemesi ile
doldurulması yeterli olmaktadır. Yangına karşı koruma ve daireler arası ses yalıtımı konuları üzerinde de yoğun
çalışmalar yapılmıştır. Bu inşaat tipinin bir diğer avantajı, güçlü ısı yalıtımı sistemlerinin kolayca monte edilebilmesi
sayesinde kış mevsiminde ısıtma ihtiyacını azaltmasıdır.
Ahşap karkas binaların başka bir avantajı da hızlı üretilebilir olmasıdır. Ahşap karkaslı binaların doğal olarak bir
yükseklik sınırı vardır, ancak, dört kata kadar olan ahşap binalar Amerika’da yaygındır. İngiltere’de yedi katlı toplu
konut örneği bulunmaktadır.
Resim 15. Yurt dışında yapılmış ahşap karkas çok katlı toplu konut örnekleri.
• Judenburg projesi
Mimar: Hubert Rıess
Dört katlı birbirine paralel iki binadan oluşan projede toplam 42 daire değişik beğeni ve ihtiyaçlara göre 6 farklı tipte
tasarlanmıştır.
• BRE Deneme Binası (www.bre.co.uk)
Timber Frame 2000 projesi kapsamında BRE (İngiltere İnşaat Araştırma Kurumu) tarafından Cardington’da inşa edilen
deneme binası 24 daireden oluşmaktadır. Yapı, İngiltere’de yapılan ilk 6 katlı ahşap toplu konut ve yangına dayanım
süresi 60 dakika olarak tasarlanmıştır.
743
•
Ion binası (www.ttjonline.com)
“İngiltere-Kuzey Woolwich’teki Ion binası, ahşap karkas yapım sisteminin ticari üstünlüğünü ortaya koyması
bakımından çok önemli bir örnektir. Bir ‘St. James Homes’ projesi olan binanın ahşap mühendisliğini Chiltern Clarke
Bond yapmıştır. Bu konuda Mr. Millner, betonarme zemin kat üzerine inşa edilen 6 katlı ahşap karkas yapının, zemin
şartlarından dolayı hafif olma gerekliliği ile müşterinin hızlı inşaat, yüksek yapı kalitesi ve yüksek performans gibi
isteklerine en uygun çözümü getirdiğini belirmektedir.”
• Kanada’dan Bir Örnek (www.nascor.com)
Bu proje Calgary şehir merkezinde, 4 blokluk bir adadan oluşmaktadır. Her bloğun yapımı 3 ayda gerçekleştirilmiş,
insanlar evlerine hemen taşınmışlar ve ikinci bloğun inşaatı başlamıştır. Genel kanının aksine, ahşap karkas
sisteminin avantajları tek katlı müstakil evlerden çok, kalabalık ve yoğun yerleşme bölgelerinde ortaya
çıkmaktadır. İnşaat hızlı, gürültüsüz, çevreyi kirletmeden devam ederken, şehir merkezine inşaat makinelerinin
girmesi de gerekmemektedir.
• Pacıfıc Court (Kevin Cheung arşivi)
Pacific Court,Kaliforniya’da Long Beach şehir merkezinin tam ortasında.142 apartman dairesi, içinde bir sinema da
bulunan alışveriş merkezi ve 400 araba kapasiteli bir otoparktan oluşmaktadır. Alışveriş merkezi ve otoparkın
bulunduğu alt katlar betonarme ve çelik, yaşama birimlerinin bulunduğu üst dört kat ise ahşap karkas olarak yapılmıştır.
SONUÇ
Ülkemizin ‘Beş Yıllık Kalkınma Planları’nda geliştirilen konut politikaları ile bitmeyecek olan konut açığı sıkıntımız
bir yana, depreme dayanıklı konut üretimine dair alternatif olarak ilgili disiplinlerce uygun görülerek sunulan ahşap
karkas yapı sistemleri iç mekan organizasyonunda diğer yapı sistemlerine oranla daha esnek çözümler sunabilmektedir.
Mekansal düzenlemede sağladığı konforun ve olanakların yanı sıra tesisat ve yapı donatımı için de getirdiği kolaylıklar
iç mimari açıdan tercih sebepleri arasındadır. Sistemin toplu konutlarda çok katlı olarak üretiminde sağlayacağı
mekansal esneklik kullanıcı memnuniyetini de sağlayacaktır. İçinde yaşayan insanların ruhsal ve fiziksel sağlığını
olumlu yönde etkileyen, olası afetlerde yıkım olsa dahi yapı yükünün diğerlerine göre daha hafif olduğu ahşap karkas
sistemler önümüzdeki yıllarda toplu konut üretiminde de yerini alması gereken üretim sistemlerinden biridir.
744
TEŞEKKÜR
Bu çalışmayı hazırlarken beni yönlendiren Bölüm Başkanım Prof. Dr. Onur ALTAN’a ve bilgi toplama aşamasında
yardımlarını esirgemeyen Sayın Ünal ATAÇ’a (MİTEK Türkiye) teşekkür ederim.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
KAYNAKLAR:
www.mii.com
www.nascor.com
www.alsb-arch.ch
www.lignum.ch
www.bre.co.uk
www.ttjonline.com
www.ahsap.com
Öztekin K., Demirarslan D., İlter, T., Bilgiç, D., “ 17 Ağustos 1999 Marmara ve 12 Kasım 1999 Düzce
Depremlerinde Yıkılan ve Hasar Gören Binaların Yapı İnşa ve Yapı Elemanları Teknolojisi Yönünden
İrdelenmesi”, KÜÇÜKÇEKMECE ve YAKIN ÇEVRESİ TEKNİK KONGRESİ 2003, İstanbul.
745