Ezgi Yıldırım / Mimar
1. GİRİŞ
Mimarlıkta yapıyı bir araya getiren tüm elemanlardan her biri (temeller, duvarlar, kolonlar, kirişler, döşemeler, merdivenler ve çatılar) çeşitli yapı malzemeleri kullanılarak oluşturulmaktadır. Ahşap, doğal taş, kil, metal, cam, plastik esaslı malzemeler ve bağlayıcı (alçı, çimento, kireç) malzemeler belli başlı yapı malzemeleri olarak tanımlanmaktadır [1].
Kil, aslı alüminyum silikatı olan geçirimsiz ince taneli toprak olarak tanımlanır. Kil kuruduğu zaman büzülen, ıslandığında hacmini artıran ve sıkıştırıldığında suyunu veren plastik bir topraktır [2]. Kerpiç, seramik, tuğla ve kiremit kil esaslı yapı malzemeleridir. Bu çalışmada özellikle tuğla ve kiremit yapı malzemeleri incelenmektedir.
Tuğla, duvar örmekte kullanılmak üzere kalıplara dökülüp kurutulduktan sonra harman ocağı ya da fırınlarda pişirilen toprak gereçlere verilen isimdir [2]. Tuğla yapımında kullanılan kil içindeki kum oranı yüksek olan kildir. Bu killerin içindeki kum, demir oksit, kalker, organik maddeler ve tuz yüzdeleri tuğlanın mukavemetini, su emmesini, şekil ve görünümünü ve kalitesini yüksek ölçüde etkilemektedir [3]. Kiremit ise çatıları kaplamakta kullanılan, birbirinin kenarına binip suyu alta geçirmeden akıtacak biçimde yapılmış çoğu pişmiş topraktan, cam, beton ve metalden de üretilen gereç olarak tanımlanmaktadır [2]. Bir çatıda uygulanacak olan kiremitler düzgün yüzeyli bir görünüşte olmalı, yüzeyinde çatlak, kırık ve renk farklılıkları olmamalıdır. Ölçülerine uygun olmalı, su emme oranı, eğilme dayanımı ve dona dayanıklılık gibi performans özellikleri dikkate alınmalıdır [3].
Binayı meydana getiren malzemelerin seçimi “sürdürülebilirlik” açısından büyük rol oynamaktadır. Kil esaslı yapı malzemelerinin hammaddesinin toprak olması, malzemenin sağlıklı olması, gösterdiği yüksek ısı yalıtımı sayesinde binalardaki enerji etkinliğini artırması, uzun süreli bir kullanıma sahip olması ve malzemenin geri dönüştürülebilir olması, sürdürülebilirlik açısından yüksek performanslı malzeme olduğunu göstermektedir.
Çalışmada, kil esaslı malzemelerin geçmişten günümüze olan süreci analiz edilmiştir. Yapı teknolojisinin gelişimi ile birlikte malzemenin kullanımı farklılaşmış, günümüzün kullanıcı konforuna cevap veren, gerekli performans özelliklerini karşılayan, modern mimariyi yansıtan ve estetik açıdan farklı görünüm sağlayan çatı ve cepheler oluşturmuştur. Bu sebeple çalışmada, kil esaslı malzemelerin çatı ve cephelerdeki gelişimi çeşitli örneklerle anlatılmış, teknik bilgileri ve detayları açıklanmıştır. Çalışma çatı ve cephelerde kil esaslı yapı malzemelerin yeri ile ilgili yapılacak olan ileriki çalışmalara yol gösterici olacaktır.
2. KİL ESASLI YAPI MALZEMESİ ÇEŞİTLERİ
Tuğla ve kiremit bu çalışmada incelenen kil esaslı malzemelerdir. Tuğlalar kullanıldığı yere, şekline, pişirilme özeliklerine göre sınıflara ayrılmaktadır. Temel olarak yatay ve düşey delikli tuğlalar, dış baca tuğlaları, asmolenler, klinker tuğlaları ve taban tuğlaları olarak çeşitlenmektedir. Cephelerde kullanılan tuğlalar yatay ve düşey delikli tuğlalar ve klinker tuğlaların farklı çeşitleridir. Bunlar şu şekilde belirtilmektedir [2, 4, 5].
Yatay ve Düşey Delikli Tuğlalar: Tuğla bloğunda belirli ölçülerde deliklere sahip elemanlardır. İçindeki deliklere perlit, mineral yün, taşyünü gibi malzemeler yerleştirilerek yüksek ısı ve ses performansı yaratır. Böylelikle duvar kesitinde ek yalıtım malzemelerine gerek duyulmadan uygulama tamamlanır. Bu tuğlalar bu özellikleri sebebiyle cephe kabuğunda yalıtımı sürdürülebilir kılar.
Klinker Tuğlalar: Sinterleşmeye kadar pişirilmiş, birim ağırlığı ve basınç dayanımı yüksek, dona dayanıklı tuğlalardır. Genel olarak en çok kullanılan türleri pres, kaplama, terracotta türleridir. Pres, kaplama ve terracotta türleri boyutları, üretim aşaması, uygulama yönetimi, performans özelliklerine göre birbirinden farklılaşmaktadır [2, 5, 6]
Kiremitler, şekil, boyut ve çatıda kullanıldıkları yerlere göre alaturka kiremit, mahya kiremidi, makine kiremidi, marsilya tipi kiremit, pul kiremit, yassı kiremit diye temel olarak çeşitlenmektedir [2].
Geçmişten günümüze yukarıda anlatılan tuğla ve kiremit çeşitlerine binaların cephe ve çatılarında sıkça rastlanmaktadır. Çalışmanın aşağıdaki bölümlerinde ise örnek görseller üzerinden bu çeşitlerin çatı ve cephede kullanımları incelenecektir.
2.KİL ESASLI YAPI MALZEMESİ GELİŞİMİ
2.1. Kil Esaslı Malzemelerin Cephede Kullanımı
İnsanlık tarihinin bilinen ilk yapı malzemesinin kil olduğu milattan önceki tarihlerden günümüze kalan Çatalhöyük ve Erika Antik Kenti ve Babil Kulesi kalıntılarına bakıldığında açıkça görülmektedir (Foto 1, 2). Çatalhöyük ve Erika antik kentlerinde olduğu gibi ilk kullanımlar güneşte kurutulmuş kerpiç elemanlar şeklindedir. Kerpicin dayanıklı olmaması, dış hava koşullarından çabuk etkilenmesi killi toprağın pişirilmesini gerektirmiştir. Dünyanın 7 harikasından biri olan Babil Kulesi pişmiş tuğlanın sistemli ve düzenli kullanıldığı ilk bina olarak kabul edilir [7, 8].
Milattan önceki dönemde Eski Mezopotamya (Asurlular, Persler, Sasaniler vb.), Antik Mısır, Antik Roma ve Antik Yunan’da toprağın kullanımı yaygınlaşmıştır. Milattan sonra Selçuklular döneminde İran’da, Gotik Mimari ile Avrupa’nın birçok ülkesinde tuğlanın farklı kullanımları görülmektedir [7, 8].
Tuğlanın masif ve kalın kesitte kullanımı yerini daha küçük boyutta ve var olan duvarın önüne arada hava boşluğu bırakılarak ve yalıtım katmanı eklenerek örülmesi tekniğine bırakmıştır. Böylelikle duvar bloğunun ısı ve neme karşı direnci artırılmış ve performansı yükselmiştir. Ayrıca dış duvarda tuğlanın boşluklu kullanımı ve amorf kullanımı estetik açıdan farklı bir görünüm yaratmakta ve modern mimarinin çizgilerini sergilemektedir.
Tuğlanın cephelerde ve iç mekânlarda daha kolay kullanımını ve estetik açıdan görünümünü iyileştirmek amacıyla ince kesitli ve farklı doku ve renklerde kaplama tuğlası geliştirilmiştir. Bina cephelerinden ısı ve ses yalıtımı, mekanik dayanım, su ve nemden koruma performanslarının bekleniyor olması kaplama tuğlasının arkasında cam elyaflı beton, XPS (Ekstrüde polistiren), EPS (Ekspande polistiren) gibi yardımcı malzemelerle kullanımını yaygınlaştırmıştır.
Tuğlanın yüksek derecelerde pişirilmesi ve farklı üretim teknikleriyle üretilmesi yüksek mukavemete sahip daha büyük boyutlu paneller üretilmiştir. Bu paneller binaların cephelerinin daha dayanıklı olmasını sağlamış, uzun ömürlülüğü sayesinde binalarda bakım onarım maliyetini azaltmış, farklı renk ve boyutlarıyla cephelerde daha farklı çizgiler oluşturmuştur. Bu teknik ile bina cephelerinde güneşin etkisini azaltmak ve kontrollü güneş kullanımını sağlamak amacıyla da güneş kırıcı elemanlar da üretilmektedir.
2.2. Kil Esaslı Malzemelerin Çatıda Kullanımı
Millattan önceki zamanlarda pişmiş tuğla kullanımının yaygınlaşması çatı malzemesi boşluğu yaratmıştır. M.Ö. Korintler Konkav kiremitini bularak çatılarda kil kullanımını geliştirmişlerdir. Yuvarlak bir şekle sahip bu kiremitler günümüzdeki kiremitlere göre daha kalın ve daha büyük en ve boyuttaydılar. Sonraki dönemlerde kiremit Yunanlılar tarafından geliştirilmiş, ardından Romalılar Yunan kiremit formlarını değiştirip üretim kalitesini artırmışlardır [8]. Kil esaslı malzemenin geçmişten günümüze çatılarda kullanımı teknolojinin getirdiği avantajlarla fabrikalarda yüksek teknolojili makinelerle renk, doku, boyut seçeneklerini artırmış ve binayı her türlü dış hava koşullarına karşı koruyan, yüksek ısı yalıtımı sağlayan, mekanik dayanımı yüksek, yangına karşı dayanıklı ve hatta solar enerjiyi kullanır hale getirmiştir. Yüksek teknolojinin getirdiği avantajlar hem cephede hem çatıda kil esaslı malzeme kullanımı yaygınlaşmış ve günümüz mimarisine yeni görünümler katmıştır.
3. KİL ESASLI MALZEMELERİN SÜRDÜRÜLEBİLİR KULLANIMI
Doğada bulunan malzemenin belirli bir biçime getirilmesi, binalarda kullanılması, sağlıklı olması ve geri dönüştürülüp tekrar kullanılması bu malzemenin sürdürülebilir bir malzeme olduğunun kanıtıdır. Genel olarak tuğla ve kiremit fabrikaları hammaddeye yakın konumlanır. Doğal kaynakları tedbirli bir şekilde kullanır. Üretimden kaynaklı atıklar yürüme alanlarında, tenis kortlarında, mahya renklendirmede, saksı diplerinde değerlendirilmektedir. Yanlış veya hasarlı üretimler hammaddeye eklenip yeni ürünler meydana getirilmektedir. Böylelikle atık malzemeler tekrar geri dönüştürülebilir ve yeni üretim için gereken ek enerji tüketimi yapılmamış olur [4, 5].
Tuğla, ısıyı içerisinde depolayan bir malzeme olduğundan bu malzemeyle oluşturan duvarlarda ısı köprüsü sorunu en aza indirgenir. Soğuk havalarda bina içindeki sıcak hava dışarıya iletilmez, sıcak havalarda ise dış ortamdaki sıcak hava içeri iletilmez. Böylelikle, binalarda enerji kullanımı azalır ve sürdürülebilir bir binanın temel prensibi olan enerji etkinliğine katkı sağlanmış olur [4, 5].
Tuğlaların geçmişten günümüze gelişimi ve değişimi yukarıdaki kısımlarda anlatılmıştır. Bu gelişime ek olarak, gün geçtikçe gelişen teknolojinin getirdiği avantajlar ile yüksek ses yalıtımı sağlayan akustik tuğlalar, ısı performansı daha yüksek ürünler, daha büyük ve uzun ürünler, yığma binalar için özel detay tasarımları ve büyük boyutlarda kompakt cephe sistemleri geliştirilmesi bekleniyor. Kiremit açısından bakıldığında çatıda daha farklı dizaynda ve daha büyük elemanlar geliştirilmesi hedeflenmektedir [4, 5].
4. SONUÇ
“Kil Esaslı Malzemelerin Geçmişten Günümüze Çatı ve Cephelerde Sürdürülebilir Kullanımı” konulu bu çalışmada öncelikle kilin tanımı, yapı malzemeleri arasındaki yeri ve çeşitleri sunulmuştur. Çalışmanın ilerleyen bölümlerinde kil esaslı ürünlerden tuğla ve kiremit daha detaylı aktarılmış, bina cephe ve çatısında kullanılan türleri açıklanmıştır. Bu türler çeşitli proje örnekleriyle anlatılmış ve kil esaslı malzemelerin mimarideki yeri ve önemi gösterilmiştir. Sonuç kısmında ise kil esaslı malzemelerin sürdürülebilirlik açısından önemi ve kullanımı ve gelecekteki yeri belirtilmiştir.
Geçmişten günümüze tuğlanın masif ve kalın kesitte kullanımı yerini daha küçük boyutta ve duvar performansını artıracak şekilde evrilirken estetik açıdan da modern mimarinin çizgilerini sergileyebilmektedir. Teknolojik olanaklara bağlı olarak büyük boyutlu paneller üretilebilmekte, bu da beraberinde cephe iyileştirmelerine katkı getirmektedir. Çatılarda ise kiremitlerin renk, doku, boyut seçenekleri artmış ve binayı her türlü dış hava koşullarına karşı koruyan, yüksek ısı yalıtımı sağlayan, mekanik dayanımı yüksek, yangına karşı dayanıklı hale getirmiş ve günümüz mimarisine yeni görünümler katmıştır. Kil esaslı malzeme kullanımı ile genelde binalarda enerji kullanımı azalmış, sürdürülebilir bir binanın temel prensibi olan enerji etkinliğine katkı sağlanmıştır. Çalışmada sunulan bilgiler, kil esaslı malzemelerin mimarlık dünyasında daima yer alacağını desteklemektedir.
KAYNAKÇA
[1] Toydemir, N., Gürdal, E., Tanaçan, L., 2000. “Yapı Elemanı Tasarımında Malzeme”, Literatür Yayıncılık, İstanbul
[2] Hasol, D., 2010. “Ansiklopedik Mimarlık Sözlüğü”, YEM Yayın, İstanbul
[3] Özışık, G., 2000. “Yapı Mühendisliğinde Tuğla Elemanlar ve Yapı Sistemleri”, Birsen Yayınevi, İstanbul
[4] İNTERNET, http://www.tukder.org/ , Erişim Tarihi: 25.01.18
[5] İNTERNET, http://www.isiklartugla.com.tr/ , Erişim Tarihi: 25.01.18
[6] İNTERNET, https://www.ziegelzentrum.eu/, Erişim Tarihi: 25.01.18
[7]İNTERNET, “The History of Bricks and Brickmaking” http://www.brickdirectory.co.uk/html/brick_history.html, Erişim Tarihi: 25.01.18
[8] İNTERNET, “Tuğla ve Kiremit Tarihçesi”, http://tukder.org.tr/wp-content/uploads/tugla-vekiremit.pdf, Erişim Tarihi: 25.01.18
[9] İNTERNET, http://www.kulturvarliklari.gov.tr/TR,46251/catalhoyuk-neolitik-kenti-konya.html, Erişim Tarihi: 25.01.18
[10] İNTERNET, http://www.ancient-origins.net/myths-legends/gateway-heavens-assyrian-accounttower-babel-001751, Erişim Tarihi: 25.01.18
[11] İNTERNET, http://www.arkeolojikhaber.com/galeri-irandaki-selcuklu-yadigari-tugrul-bey-kulesi-119/sayfa-9/, Erişim Tarihi: 25.01.18
[12] İNTERNET, http://www.muenchen.de/int/en/sights/churches/cathedral-church-of-our-lady.html, Erişim Tarihi: 25.01.18
[13] İNTERNET, http://www.isiklartugla.com.tr/tr/projeler/all-all-79.html, Erişim Tarihi: 25.01.18
[14] İNTERNET, https://brickworksbuildingproducts.com.au/portfolio-posts/dr-chau-chak-wingbuilding/, Erişim Tarihi: 25.01.18
[15] İNTERNET, https://www.archdaily.com/788959/termeh-office-commercial-building-farshadmehdizadeh-architects-plus-ahmad-bathaei, Erişim Tarihi: 25.01.18
[16] İNTERNET, https://www.archdaily.com/788076/tate-modern-switch-house-herzog-and-de-meuron, Erişim Tarihi: 25.01.18
[17] İNTERNET http://www.isiklartugla.com.tr/tr/projeler/2-all-all-all.html, Erişim Tarihi: 25.01.18
[18] İNTERNET https://www.archdaily.com/58519/south-asian-human-rights-documentation-centreanagram-architects, Erişim Tarihi: 25.01.18
[19] İNTERNET, http://cjctstudios.com/work/residential/candle-house/, Erişim Tarihi: 25.01.18
[20] İNTERNET, https://www.archdaily.com/800416/bombom-boutique-hotel-architecture-studio-yein, Erişim Tarihi: 25.01.18
[21] İNTERNET, https://argeton.com/products/aubagne, Erişim Tarihi: 25.01.18
[22] İNTERNET, https://tr.pinterest.com/holabarcelonanl/modern-architecture-in-barcelona/, Erişim Tarihi: 25.01.18
[23] İNTERNET, http://materialicious.com/2010/06/solar-roof-tiles-from-tegolasolare.html, Erişim Tarihi: 25.01.18
[24 ]İNTERNET,https://www.archdaily.com/803510/kroyer-square-vilhelm-lauritzen-architects-pluscobe, Erişim Tarihi: 25.01.18.
3 Haziran 2020
