Posts

Ahşap-Barınma İhtiyacından Tasarımsal Mükemmelliğe

Dinlemeye başladığınız ilk hikayelerin hepsi ormanda geçiyordu. Size anlatılan masallardan bahsediyoruz, evet. Bu sebeple ormandan bir parçaya yakın ya da o parçanın sağladığı güven dahilinde yaşama isteği çok enteresan bir istek değil.

Barınma güdümüzü karşılama noktasında kullandığımız ilk materyallerden birinden söz ediyoruz sonuçta. İnsan ve ağaç türü arasında kurulan bağ o kadar eski ki, sanayileşme ve vahşi kapitalizm getirileriyle yüzleştiğimiz şu kısa sürenin öncesinde muhtemelen birbirimizi daha iyi algılıyorduk.
Dünya nüfusu korkunç oranlarda. Keşke bu sayfayı okumaya başladığınız zamandan itibaren kaç bebeğin doğduğunu söyleyebilecek olsaydık size. Kaynaklar yetmiyor; bir canavar misali tüketim halindeyiz. Dokunulmamış orman kavramı neredeyse yok oldu yok olacak fakat küresel ısınmanın önüne geçmek için bir yandan da yenilenebilir kaynaklara yönelmemiz gerekiyor ki bu da bizi tekrar ahşap ve orman ürünleri kullanımına getiriyor.

Peki dengeyi tekrar sağlamak için çok geç kalmış olabilir miyiz?

Yenilenebilir Bir Kaynak Olarak Ahşap ve Orman Ürünleri

Tabiatta kendiliğinden yetişmesi sebebiyle yenilenebilir kabul edilen ahşap, yine de üretim sürecinin ciddi orman yönetimi politikaları ile kontrol altına alınması gerektiği gerçeğinden bağımsız değil.

Ahşabın tasarım açısından sunduğu esneklik hem bina tipi projeler hem de uygulama ve mobilya tasarımları için materyali hem estetik hem de yapısal açıdan uygun kılan değerlere sahip. Ahşabın hem müstakil hem de çok birimli konut projelerinde kullanıma müsait olması; okul, ofis ve sağlık merkezleri gibi kamusal alan projeleri için gereken dizayn rahatlığını mimarlara sunuyor olması; doğal dokusu ile rekreasyonal merkezler ve toplulukların bir araya gelmesi için oluşturulan meydanlarla yakaladığı uyum kendisini tasarım dünyası için vazgeçilmez olmasını sağlıyor.
Üstelik sadece bitirme gereci olarak değil aynı zamanda temel altyapı malzemesi olarak işlem gören ahşap, iç ve dış mekan tasarımlarına doğallık ve sıcaklık katmanın ötesinde karşılanabilir maliyeti ve yapı yönetmeliğine uygunluğu ile güvenlik ihtiyaçlarını ve yüksek performans gerekliliklerini karşılıyor.

Tabiatta kendiliğinden yetişmesi sebebiyle yenilenebilir kabul edilen ahşap, yine de üretim sürecinin ciddi orman yönetimi politikaları ile kontrol altına alınması gerektiği gerçeğinden bağımsız değil. Orman ve ağaç oranlarının düşüyor olmasının tüm canlı türleri için tehlikeli sonuçları beraberinde getireceği farkındalığıyla birlikte kurgulanan ve ahşap kullanma gereksinimi de içine alan orman yönetim politikaları hem tekrar ağaçlandırma hem de baştan ağaçlandırma çalışmaları üzerinden ilerliyor. İnşaat ve mobilya sektörü ise bu noktada ahşap kullanımlarını sürdürülebilir sistemler aracılığıyla elde edilmiş ağaç/ahşap tarlalarından sağladıklarını sertifikalarla belgeleyen tedarikçilerle çalışmak için teşvik ediliyor.

Sürdürülebilir orman yönetimi toplum tarafından ormanlara verilen değerlere saygı duyarken aynı zamanda orman sağlığını koruyan ve gelecek için çeşitliliği sağlayan politikalar üretecek şekilde çalışıyor. Çalışmaların bir diğer hedefi ise orman ürünlerine ve ormandan sağlanan diğer faydalara hissedilen gereksinimi doğaya zarar vermeden karşılamak.

Ahşap Kullanımının Avantajları

Ahşabın bir yapı malzemesi olarak sunduğu avantajların başında, basit bakım ve önlemlerle ortaya çıkabilecek dezavantajları ortadan kaldırılabilecek olması geliyor.

Isı karşısında pratik olarak genleşmemesi ahşap için artı değer niteliğinde. Bir inşa materyali olarak ahşap ısı karşısında genleşmenin aksine kuruyarak güçleniyor. Ahşabın genleşmesine sebep olan tek koşul, ki bu koşulda da yaşanan genleşme sadece bilimsel açıdan kayda değer durumdadır, nem seviyesinin yüzde 0’ın altına düşmesi ile yaşanıyor. En kuru iklimlerde bile ahşabın nem seviyesinin yüzde 5’in altına düşmeyeceğinin de altını çizmek gerek.

Ahşap hafif bir materyal olarak ses izolasyonu için başarılı bir performans sergilemese de ses emilimi konusunda tercih edilen bir yapıya sahip. Materyal eko ve gürültü oluşumunu sesi absorbe ederek engelliyor. Bu sebeple konser salonlarında sıklıkla kullanılıyor.

Kendine has bir oksitlenme karakteristiğine sahip olsa da, ahşabın oksitlenmesinin sonucu metalin küflenmesi ile bir tutulabilecek yapıda değil. Bu sebeple özellikle küflenmeden kaçınmanın gerekli olduğu durumlarda ahşap yapı materyali olarak tercih edilmekte. Aynı zamanda tamir ve bakım açısından da kolay bir malzeme olduğunu hatırlatmakta fayda var. Eskiyen ahşap parçalar kimi özel dokunuşlar ile yenilenebilirken bunun her yapı malzemesi için yapılması söz konusu değil.

5 binden fazla ağaç türü olduğu gerçeği ile yüzleşecek olursak ahşap çeşitliliği konusunda da net bir fikre sahip olmak daha kolay olacaktır. Bu çeşitlilik ısı yalıtımı için tercih edilen hafif ahşap türleri ile yapı malzemesi olarak kullanılmak üzere tercih edilen ağır ahşap türleri gibi farklı çözüm alternatiflerini de beraberinde
getiriyor.

kaynak: www.ekoyapidergisi.org

YAPI TEKNOLOJİSİ VE MALZEME

Çapraz Lamine Ahşap (CLT) Malzeme ile Çok Katlı Ahşap Yapılar

20. yüzyılın başlarında ahşabın büyük oranda terkedilerek beton ve çelik sistemlerin kullanılması, dayanıklı yapılar elde etmek ve yangına karşı önlem olarak getirilmiş bir çözümdü. Ancak sürdürülebilirlik, yenilenebilir enerji kaynakları, sera gazları, küresel ısınma gibi çevresel kavramların yapı üretimindeki etkileri nedeniyle günümüze kadar kullanılagelen yapı malzemeleri üzerine yeniden düşünülmeye başlandı. Yazarlar, çapraz lamine ahşabın bu anlamda önemli bir yenilik olduğunu belirtirken, çok katlı yapılardaki kullanımlarını örnekliyorlar.

AHŞAP VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK

Günümüzde, bütün dünyada çevre ve çevreyle ilgili sorunlar gündemdeki yerlerini devamlı olarak korumakta, ekoloji, sürdürülebilirlik, küresel ısınma, sera gazları gibi kavramlar günlük yaşantımızda en çok kullanılan terimler arasında yer almaktadır. Sürdürülebilirlik kavramına ilişkin ekolojik anlamdaki tartışmalar ve çözüm arayışları, çevre ve özellikle yapısal çevrenin oluşturulmasında temel faktör olan malzeme kavramları üzerinde yoğunlaşmaktadır. Sağlıklı ekolojik bir çevre, sürdürülebilir bir yaşam elde edebilmek ve sera gazlarındaki artışa bağlı olarak gelişen küresel ısınma gibi olumsuz gelişmeleri engellemek için alınabilecek önlemlerin en başında, yapımda teknolojinin sağladığı olanaklar doğrultusunda yapı malzemelerinin seçimi ve geliştirilmesi gelmektedir. Çünkü yapım endüstrisi dünyanın toplam enerjisinin kabaca % 40’ını kullanmaktadır.

Karbondioksit üretimi küresel ısınma potansiyelinin baskın bileşenidir. Ağaç büyürken karbonu emer ve kereste haline geldiğinde de bu durum devam eder ve sera gazlarını atmosfere salmaz. Dolayısıyla ahşap yapılar giderek artan değerde karbonu bünyelerinde depolayarak, diğer inşaat malzemeleri ve inşaat faaliyetlerinin saldığı sera gazlarını dengelerler. Ahşap, çevre ve insanlık üzerinde hiçbir yan etkiye sahip olmayan doğal ve sıcak bir malzemedir. Ahşap hammadde olarak verimli kullanılabilmesi koşulu ile yenilenebilir bir kaynaktır. Bu verimlilik günümüzde olduğu gibi özel orman alanlarının teşkili ve teknoloji kullanımı ile ahşabın her bir parçasının etkin bir şekilde değerlendirilmesi ile sağlanmaktadır.

ENDÜSTRİYEL AHŞAP ÜRÜNÜ ÇAPRAZ LAMİNE AHŞAP (CROSS LAMINATED TIMBER/ CLT)

Genel olarak kereste, levha, yonga, lif, talaş gibi ahşap malzemenin yapıştırıcı, bağlayıcı maddeler ile çeşitli şekillerde fabrika ortamında biraraya gelmesiyle oluşan, homojen ve izotrop malzemeye endüstriyel ahşap denir. Endüstriyel ahşap malzeme, masif ahşap malzemeden daha yüksek değerde mekanik ve teknolojik özelliklere sahip olmakla birlikte, masif ahşap malzemenin sakıncalarını taşımayan, üstün nitelikli bir malzemedir. Endüstriyel ahşap teknolojisi, dünyada azalmakta olan orman kaynaklarının ahşap endüstrisinde daha akılcı bir şekilde kullanılmasını sağlamanın yanı sıra, tüketiciyi memnun edecek ve ihtiyaçlarını karşılayacak nitelikte ürünler elde edilmesine imkân vermektedir. İşlenmiş ahşap ürünler, kullanım ve işlenebilme kolaylıkları, ucuz oluşları, atık ahşapların değerlendirilebilmesi ve geri dönüştürülebilir özellikleri bakımından çevreye olan olumlu katkıları nedeniyle giderek artan bir öneme sahiptirler.

Endüstriyel ahşap ürünlerini, kaplamalık levhalar, kontrplak, kontrtabla, yonga levhalar, lif levhalar, talaş levhalar, lamine ahşap kaplama (laminated veneer lumber / LVL), tabakalı yonga ahşap (laminated strand lumber / LSL), yönlendirilmiş yonga ahşap (oriented strand lumber / OSL), paralel yonga ahşap (parallel strand lumber / PSL), tutkallı tabakalı ahşap ya da tutkallı lamine ahşap (glued laminated timber / Glulam), çapraz lamine ahşap (cross laminated timber / CLT) olarak sıralayabiliriz. Dünyada CLT, KLH, BSP, X-LAM ve benzeri çeşitli kısaltmalarla tanımlanan çapraz lamine ahşabın ilk kullanımı 1990’ların başlarında İsviçre’de başlamıştır. 1996 yılında Avusturya’da endüstri ve akademik araştırmaların gayretiyle geliştirilen çapraz lamine ahşap teknolojisinin kullanımı 2000’li yılların başında yaygınlaşmaya başlamıştır. Bu gelişme yeşil bina yaklaşımlarının etkisiyle Avrupa’da ahşap bina yapım yönetmeliklerinin yeniden düzenlenmesine neden olmuştur. Avrupa’da Eurocode 5 standardı ile ahşap yapılar inşa edilmektedir.

Endüstriyel ahşap malzemesi olan CLT paneller genellikle 3, 5, 7 veya daha fazla tabakalı, masif ahşap elemanların lif yönleri birbirine zıt olacak biçimde (genellikle 90°) birbirlerine geniş yüzeylerinden ve bazı durumlarda dar yüzeylerinden de tutkal ile en az 0,6 N / mm2 basınçla yapıştırılmış, mukavemetli, boyutsal kararlılığa sahip ve rijit elemanlardır. Çapraz lamine ahşabın tutkallı lamine ahşaptan farkı, tabakaların yönleri birbirine zıt olacak şekilde yerleştirilmesidir. Tutkallı lamine ahşapta keresteler lifleri birbirlerine paralel olacak şekilde biraraya getirilerek yapıştırılır. Fabrikada, panel elemanlar üzerindeki boşlukların açılması, boyutlandırma ve şekillendirme işlemleri yapılır. Panellerin kesilmesinde ve / veya birleştirilmesinde projelendirilen kesim planlarına tümüyle bağlı kalınarak CNC (computer numerical control) teknolojisi kullanılır. Projesine göre boyutları belirlenerek hazırlanmış panel elemanlar şantiye programına göre ihtiyaç duyulan zamandan hemen önce teslim edilir. Şantiyede kısa bir yapım süreci içinde uzman ahşap inşaat firmaları tarafından vinç yardımıyla montajları yapılır.

CLT malzemeden taşıyıcı ve taşıyıcı olmayan yapı elemanları üretilebilir. Bu panel elemanlar ile geniş açıklıklar geçilebilir. Ayrıca çelik, betonarme ve ahşap çerçeve sistemlerle rahatlıkla bütünleştirilebilir. Panellerde pencere, kapı boşlukları olsa bile taşıyıcı olarak kullanılabilirler. CLT duvar panelleri dinamik yüklere de dayanıklıdırlar. İtalya’nın Ağaç ve Ahşap Araştırma Enstitüsü (Trees and Timber Research Institute / CNR-IVALSA) 2009 yılında dünyanın en büyük titreşim tablasına sahip Japonya’da CLT panellerle üretilmiş iki yapı örneği üzerinde testler yapmıştır. Bu testler sonucunda CLT strüktürlerin deprem kuvvetlerine karşı oldukça iyi karşılık verdiği saptanmıştır. Ayrıca Kanada’nın FBInnovation kurumunun yaptığı CLT panellerinin ortak duvarlar ve montaj testlerinde, duvar panellerinin köşebent ve kısa vidalarla döşemelere montajlarında oldukça iyi deprem performanslarına sahip olduğu sonucu ortaya çıkmıştır. CLT panellerin yüzey özellikleri kaplamalı veya kaplamasız olabilir. Prensip olarak, CLT paneller piyasada bulunan tüm yapı malzemeleri ile de birleştirilebilir. Birçok farklı yalıtım malzemelerinin kullanımının yanı sıra farklı cephe kaplama malzemeleri ya da sıva uygulaması yapılabilir. Binanın ses yalıtımı, ısı yalıtımı, hava sızdırmazlık ya da yangın korunumu gibi fiziksel ve strüktürel özellikleri ilgili proje bazında değerlendirilir. Yangına karşı çelik ve betonarmeden daha fazla dayanımlı olduğu görülmüştür. Duvar, döşeme ve çatı elemanı olarak kullanılan panellerin tabaka sayısı, tabaka kalınlıklarını artırmak ve yüzeylerini alçı panellerle kaplamak yangına karşı dirençlerini artırmaktadır. CLT panellerinin kalınlıkları ve tabaka sayılarına bağlı olarak ses yalıtım özellikleri de değişmektedir.

Günümüzde çapraz lamine ahşap, Avrupa ve Kanada’da sürdürülebilir ormancılık sertifikalı kaynakları kullanan üreticilerden alınabilir.

ÇAPRAZ LAMİNE AHŞAP İLE ÇOK KATLI AHŞAP YAPILAR

Bu bölümde incelenen örnekler, son yıllarda, CLT ahşap panel elemanlar ile çok katlı, orta yükseklikte (5-10 kat) uygulanmış konut yapılarıdır.

Stadthaus, Telford Homes ve Metropolitan Housing Association ortaklığıyla Londra’da 2009 yılında inşa edilmiştir. Yapının mimarı Andrew Waugh (Waugh Thistleton Architects) ve ahşap firması KLH Massivholz GmbH’dir. Bu binada 19 satılık özel daire, 10 sosyal konut birimi ve bir yönetici ofisi bulunmaktadır. Birinci kattan itibaren çapraz lamine ahşap panellerle üretilen Stadthaus’un zemin katı yerinde yapım betonarmedir. Temel yapımında kısa kazık temeller kullanılmıştır. Dokuz katlı binanın taşıyıcı, bölücü duvarları ve döşemelerinin yanı sıra merdiven ve asansör çekirdeği de çapraz lamine ahşap paneller ile yapılmıştır. CLT paneller Avusturya’daki fabrikada 3 günde hazırlanmıştır. 4 uzman işçi haftada 3 gün çalışarak 27 iş gününde tüm yapının kurulumunu tamamlamışlardır. Yapıda CLT panel kalınlıkları dış duvarlarda 128 milimetre ve döşemelerde 146 milimetredir. Yangına karşı panellerin dayanımını artırmak amacıyla iç duvarlarda ve tavanda alçı paneller kullanılmıştır. Mevcut panel kalınlığı ile kombine edilmiş alçı paneller sayesinde ateşe karşı dayanım 60 dakikadan 90 dakikaya çıkmıştır. Asansör boşluğu ve merdiven bölümünde yangın ve ses yalıtımı sağlamak amacıyla arası yalıtımlı çift duvar yapılmıştır. Burada kullanılan duvar panellerinin kalınlıkları 128 milimetre ve 117 milimetredir. İngiltere’nin gürültü kontrolü ve ses yalıtım yönetmeliklerine uyabilmek amacıyla inşaat başlamadan önce bir laboratuarda testler yapılarak, çözümler aranmıştır. Dış cepheyi kaplamak amacıyla ahşap lifleri ve çimento ile 5000 bağımsız panel üretilmiştir.

Limnologen, İsveç’in en büyük ahşaptan yapılmış konut yerleşimidir. 2005 yılında Vaxjö yerel yönetimi ve Midroc Property Development işbirliğiyle bir mimari proje yarışması düzenlenmiştir. Yarışmanın teması Vaxjö, Trummen gölü kıyısında ahşap malzeme ile bir konut yerleşimi tasarlamaktır. Bu yarışmanın sonucunda mimar Ola Malm’ın (Arkitekt Bolaget) tasarımı seçilip, geliştirilmiştir. 2009 yılında yapımı tamamlanan bu yerleşim 8 katlı 4 bloktan oluşmaktadır. Toplam 134 konut birimi bulunan bu yapılardaki daire büyüklükleri 37 m2 ile 114 m2 arasında değişmektedir. Yapıların zemin katı betonarme ve üstteki 7 katı Martinsons şirketinin Byggstem adını verdiği çapraz lamine ahşap paneller ile yapılmıştır. Ek olarak dairelerin arasındaki bölücü duvarların yapımında geleneksel ahşap çerçeve sistemi kullanılmıştır. Esas taşıyıcı sistemi panel sistemdir. Binanın bütün yükleri dış duvarlar tarafından karşılanır. İç mekânda yer alan duvarların bazıları da stabiliteye yardımcı olmaları nedeniyle taşıyıcı yapılmıştır. Binanın bazı yerlerinde deformasyonu önlemek için tutkallı lamine ahşap ile üretilmiş kolon ve kirişler kullanılmıştır. Dış duvarların iç yüzeyleri ve bölücü duvarlar alçı panellerle kaplanmıştır. Cephede ahşap kaplama yapılmıştır. İsveç yangın yönetmeliğine uygun bir şekilde yapının taşıyıcı duvarları ve daireler arasındaki ortak duvarları yangına karşı yalıtılmıştır.

Holz8 (H8), mimar Arthur Schankula (Schankula Architekten) tarafından geleceğin sıfır enerji harcayan ahşap kasabasının temel parçası olacağı düşüncesiyle tasarlanmıştır. 2011 yılında Bad Aibling, Almanya’da yapılan bina 8 katlı ve 25 metre yüksekliğindedir. Çapraz lamine ahşap elemanlar Binderholz firması (Huber Huber & Sohn GmbH & Co. KG, Bachmehrin) tarafından sağlanmıştır. Yapım zamanı yüksek derecede prefabrikasyon teknolojisinin kullanımı ile oldukça kısa sürmüştür. Duvar, döşeme ve çatı bileşenleri prefabrik olarak inşaat alanına getirilip, montajları yapılmıştır. Her iki günde bir 1 kat tamamlanmış ve yapımında 6 işçi çalışmıştır. Yapının merdiven çekirdeği yerinde yapım betonarmedir. Bunun dışında yapının tüm duvarları, döşemeleri ve çatı strüktürü prefabrik çapraz lamine ahşap panellerle yapılmıştır. Dış duvarlarda ahşap kaplama ve stukko kullanılmıştır. Holz8 binası, önceleri Almanya’da daha sonra diğer Avrupa ülkelerinin yönetmeliklerince yapı üretiminde zorunluluk olarak getirilmiş “pasif ev” kavramını taşıyan özelliklere sahiptir. Pasif ev kavramı minimum enerji tüketimi ile en yüksek konfora ulaşmak olarak kısaca açıklanabilir.

Bridport konutu, zemin kattan itibaren tümüyle çapraz lamine ahşap paneller ile uygulanmış çok katlı ahşap yapılara bir örnektir. 2011 yılında Londra’da tamamlanan yapının tasarımı mimar Karakusevic Carson’a (Karakusevic Carson Architects) aittir. Bu yapı 41 uygun fiyatta kiralık, sosyal konuttan oluşmaktadır. Yapının zemin ve birinci katında bulunan 8 daire 4 odalı ve ikinci kattan itibaren geri kalan 33 daire 1, 2, 3 odalı olarak farklı seçeneklerde tasarlanmıştır. Çapraz lamine ahşap paneller Stora Enso firması tarafından hazırlanmıştır. Strüktür sisteminde diğer örneklerden farklı olarak taşıyıcı duvar panelleri bina yüksekliğinde süreklidir. Döşeme panelleri duvarlara yandan köşebentlerle takılmıştır. Bu yöntemle, çok katlı yapılarda duvar panellerinin döşeme panelleri üzerine oturtulduğu çözümlerle karşılaştırıldığında ahşap yapının toplamda büzülme değeri % 40 oranında azaltılmıştır. Bridport binasında ahşap malzeme, yapının çeşitli detaylarında kullanılan tuğla, alüminyum ve bakır malzemeleri ile başarılı bir şekilde birleştirilmiştir. 

Forte, dünyanın çapraz lamine ahşap panellerle yapılmış en yüksek binasıdır. 10 katlı binanın yüksekliği 32,17 metredir. Her katında 3 daire olmak üzere toplamda 23 daire bulunmaktadır. Lend Lease Design tarafından tasarlanan yapı 2012 yılında Melbourne, Avustralya’da inşa edilmiştir. Yapının zemin katı betonarme, üst 9 kat prefabrik panel sistemdir. Çapraz lamine ahşap paneller Avusturya’daki KLH Massivholz Gmbh firmasından getirtilmiştir. Yapıda banyo gibi ıslak hacim çözümleri hafif çelik hücre sistem ile önceden hazırlanıp, yerine monte edilmiştir. Zemin katta, beton bileşeni olarak karbon ayak izini azaltan yeni bir çimento türü olan geopolimer’li çimento kullanılmıştır. Yangın dayanımını artırmak amacıyla döşeme ve duvarlarda kaplama olarak alçı panellerin kullanımıyla birlikte, CLT panellerin tabaka sayısı 3’ten 5’e çıkarılmıştır. Duvar panellerinin kalınlığı 128-158 milimetre ve döşeme panellerinin kalınlığı 146 milimetredir. Cephede metal ve geri dönüşümlü sert ağaçtan ahşap kaplamalar kullanılmıştır. Forte binasında ses yalıtımı için tavanlarda kullanılan alçı paneller asma tavan çözümü ile monte edilmişlerdir. Akıllı bina yaklaşımı ile tasarlanan yapıda cephede gölgelendirme elemanlarının kullanılması, pencere ve kapılarda kullanılan etkin doğrama elemanları ile ısı kaçışının önlenmesi, çatıdaki yağmur suyunun depolanması, elektrik enerjisini ve suyu az harcayan ev donanımlarının kullanılması gibi çözümler bulunmaktadır.

Whitmore Road binası Londra’da Regent kanalının yanında yer almaktadır. 2012 yılında yapımı tamamlanan yapının projesi Waugh Thistleton Architects gurubuna aittir. Yapının ahşap panelleri KLH Massivholz GmbH firmasından sağlanmıştır. 7 katlı yapının ilk iki katı ofis, üçüncü katı 2 kat yüksekliğinde fotoğraf stüdyosu ve beşinci kattan sonrası 3 adet tripleks daire olarak kullanılmaktadır. Binanın zemin katı betonarme ve diğer katları prefabrike ahşap panellerle yapılmıştır. Binanın ortasında yer alan 5 metre yüksekliğinde olan stüdyoda kolonsuz bir mekân yaratmak için geçilen açıklıklar 9 metre ile 23 metredir. Çapraz lamine ahşap elemanların montajı 4 işçi ile 5 haftada tamamlanmıştır. Binada ahşap teknolojisi ile 1,5 metrelik bir konsol uygulaması vardır. Yapının kabuğunda sert, güçlü nispeten hafif olan kestane ağacından geleneksel İngiliz ahşap kaplama biçimi kullanılmıştır.  Duvarlar ve döşemelerde çeşitli yalıtım malzemelerinin yanı sıra iç mekânda alçı panellerle kaplama yapılmıştır.

Cenni di Cambiamento, İtalya’nın Milano şehrinin dışında etrafı parklar ve tarım alanları ile çevrili bir yeni yerleşim projesidir. Mimar Fabrizio Rossi Prodi (RPA- Rossi Prodi Associati) tarafından tasarlanan yapı 2013 tarihinde tamamlanmıştır. Dört bloktan oluşan Cenni di Cambiamento’nun her yapı bloğunun ilk iki katı sıra ev düzeninde yapılmıştır. Bu yapıların üzerinde 3. kattan 9. kata yükselen birer kule şeklinde konut blokları bulunur. Her bir yapı bodrum kat ile birlikte toplam 10 katlıdır. Yapıların yüksekliği 28,16 metredir. Taşıyıcı sisteminde binaların bodrum katı betonarmedir. Üzerinde yer alan iki katlı ve kule blokların yatay ve düşey yükleri zemin kattan itibaren çapraz lamine ahşap panellerle karşılanmaktadır. Bu blokların merkezinde yer alan merdiven ve asansör çekirdeği çapraz lamine ahşap panellerden oluşturulmuştur. Taşıyıcı duvar panellerin kalınlıkları birinci kattan onuncu kata doğru azalarak, 12-20 santimetre arasında değişmektedir. Duvar ve döşeme panellerin maksimum uzunluğu 6,70 metredir. Açık veya kapalı balkon oluşturmak için yine CLT ahşap panellerle konsol bölümler yapılmıştır. Bu paneller 1,80 metre uzunluğundadır. Ahşap paneller Stora Enso firması tarafından hazırlanmıştır. Binaların kaplama gibi diğer yapımlarında da kuru sistem ile montaj gerçekleşmiştir. Cephelerde ısı yalıtım malzemesi (EPS) takviye edilmiş alüminyum mikro paneller kullanılmıştır. İç bölücü duvarlarda ve tavanlarda ise tek tabaka alçı paneller uygulanmıştır. Cenni di Cambiamento konutlarının en göze çarpan özelliği, İtalya’da yeni bir malzeme olan çapraz lamine ahşap malzeme ile 10 katlı bir yapının ilk kez bir deprem bölgesinde inşa edilmesidir.

DEĞERLENDİRME VE SONUÇ

Ahşap hafif olmasına karşın mekanik özellikleri yüksek bir malzemedir. Endüstriyel ahşap ile oluşturulan taşıyıcı sistemler, betonarme veya çelik malzemeli yapımlarla karşılaştırıldığında eşdeğer strüktürel dayanım ve yangın direnci, düşük enerji ile üretilebilme, daha hafif bir temel strüktürü gerektirmesi gibi nedenlerle üstünlük sağlarlar. CLT ahşap panel sistemi, CAD-CAM teknolojisi ile kolayca tasarlanabilmekte ve prefabrikasyon teknolojisi ile hızlı bir şekilde uygulanabilmektedir.

İncelenen tüm yapıların tasarım aşamalarında hazır elemanlarla üretim temel ilke olarak alınmıştır. Bununla birlikte bu yapıların prefabrikasyon dereceleri birbirlerinden farklıdır. Taşıyıcı sistemlerinde CLT panellerin kullanımıyla yapım süreçleri oldukça kısa sürmüştür. Tüm yapıların temelleri yerinde yapım betonarmedir. İncelenen çok katlı ahşap binalarda betonarme yapımlar iki şekilde yer almıştır. Holz8 örneğinde yapının çekirdeği betonarme olarak çözümlenirken, Stadthaus, Limnologen, Forte, Whitmore Road konutlarının ise zemin katları betonarme olarak yapılmıştır. Cenni di Cambiamento ve Bridport konutlarının taşıyıcı sistemleri zemin kattan itibaren çapraz lamine ahşap panellerle kurgulanmıştır. 

Çapraz lamine ahşap elemanlarla yapılan panel sistemin taşıyıcı sistem özellikleri ve statik gereksinimleri büyük boyutlu prefabrik betonarme panellerden farklı değildir. Bu sistem, strüktürel özellikleri ve boyutsal kararlılığı nedeniyle orta yükseklikteki (5-10 kat) ve yüksek yapımlar için çok uygun olmaktadır. Ahşap malzeme ile yapı üretimine ilginin giderek artmasının nedenlerinin en başında, betonarme ve çelik malzemelerle yapı üretiminin oldukça yoğun enerji gerektirmesi ve üretimleri sırasında atmosfere tonlarca karbondioksit salınmasıdır. Yenilenebilir bir kaynak olan ahşap malzeme daha az karbon ayak izine sahip olması, üretiminde daha az enerji gerektirmesi ve daha az su kirliliğine neden olması gibi nedenlerle tercih edilmektedir. İncelenen çok katlı yapılarda betonarmeyi kısmen kullanan örneklerinde bile karbon ayak izi etkili bir şekilde azaldığı görülmektedir. Gelecekte üretilecek yapıların ve hatta bu yapıların oluşturduğu kentlerin yenilenebilir bir kaynak olan ahşap malzeme ile yapılma düşüncesi yaygınlaşmaktadır. Avrupa ülkeleri ve Avustralya’da CLT ahşap panellerin konut, ofis, sinema, otel, eğitim yapıları gibi farklı yapımlarda kullanımı giderek artmaktadır. Ahşap endüstrisinin önde gelen liderlerinden biri olan Kuzey Amerika’da ise bu malzeme daha çok geleneksel ahşap çerçeve sistemlerinde (balloon frame, platform) kullanılmaktadır. Bununla birlikte Kuzey Amerika’da da CLT panel elemanlarla çok katlı ahşap yapı üretme yolunda gelişmeler vardır. British Colombia’da, Michael Green’in tasarladığı 27,5 metre yüksekliğinde Wood Innovation and Design Centre 2014 yılının Haziran ayı sonunda tamamlanmıştır. Yapının merdiven çekirdeği ve döşeme elemanları CLT ahşap panellerden yapılmıştır. İsveç’te 2013 yılında düzenlenen HSB Stockholm mimari yarışmasında, C. F. Møller mimarlık gurubu güneş enerjili 34 katlı bir konut projesi ile birinci olmuştur. Bu binanın çekirdeği betonarme ve diğer bölümlerinde yer alan kiriş, kolon ve döşeme elemanları ahşap malzemedir. Projenin yapımının 2023 yılında tamamlanması hedeflenmektedir. 

Son yıllarda dünyada, 30-40 katlı ahşap malzemeli taşıyıcı sisteme sahip yapı araştırmaları gündemdedir. Kanada’lı Mimar Michael Green ve ekibi 12, 20, 30 katlı ahşap yapı yapabilmenin strüktürel olanaklarını araştıran FFTT yaklaşımı adını verdikleri bir çalışma hazırlamıştır. Bunun yanında, 2013 yılında Skidmore, Owings & Merrill, LLP (SOM) tarafından Ahşap Kule Araştırma Projesi (Timber Tower Research Project) hazırlanmıştır. Bu projenin amacı, yüksek yapıların taşıyıcı sistemlerinde endüstriyel ahşabın temel malzeme olarak kullanımı ile bir binanın karbon ayak izini azaltmaktır. SOM’un önerdiği sistem betonarmeye bağlanmış ahşap çerçevedir. Bu sistemde yüksek gerilmelerin olduğu noktalarda betonarme kullanılmıştır. Betonarme çekirdeğe endüstriyel ahşaptan yapılmış ana taşıyıcı elemanlar çelik birleşim elemanları ile bağlanmıştır. Önerilen bu strüktür sistemi ile binanın karbon ayak izinin betonarme ve yapısal çelik çözümleri ile karşılaştırıldığında % 60-% 75 oranlarında düşürülebileceği hesaplanmıştır. 

kaynak: Neslihan Güzel, Yrd. Doç. Dr., DEÜ, Mimarlık Bölümü 
S. Cengiz Yesügey, Doç. Dr., DEÜ, Mimarlık Bölümü

KENTSEL PEYZAJ TASARIMINDA AHŞAP MALZEME KULLANIMI-I

 1. GİRİŞ

İnsanoğlunun toplu yaşama ihtiyacından doğan kentler, geçmişten bugüne her koşulda doğayla bütünleşmeyi hedef almıştır. Tarihte ve günümüzde, kullanılabilir ve estetik açıdan güçlü kentler, doğayla bütünleşmeyi başarabilmiş kentlerdir.

Bireylerin sosyal, kültürel, fiziksel ve psikolojik ihtiyaçlarını karşılayan ortak kent mekanları ve bu mekanlara ait özel donatıların (kent mobilyalarının) toplum hayatındaki yeri ve önemi inkar edilemez bir gerçektir. Planlı ve çağdaş kentsel alanların (cadde, sokak, meydan vs.) hem kenti hem de kentin parçalarını tanımlayan ve yazılı olmayan kentsel karakteristikleri, kişilikleri vardır. Kente karakter kazandırmak, kentte yaşayanların yaşam statülerini arttırmak, kullanılabilir ve estetik bir yaşam alanı yaratmak bir başarıdır. Bu başarının özünde doğayı taklit etme, kenti doğaya entegre etme çabası yatmaktadır.

Doğayı taklit etmenin en akılcı ve kolay yolu, doğanın insanlığa sunduğu malzemelerin kullanılmasıdır. Bu doğal malzemeler arasında ahşap bütün cömertliği ile insanlığa hizmet etmiş, insanlığın yalnız barınma ihtiyacına değil görsel zevkine ve ısınma ihtiyacına da cevap vermiştir.

Ahşap farklı kullanımlar için farklı alternatifler sunabilen doğal bir malzemedir. Ahşabın çok yönlü kullanılabilirliği, estetik özellikleri, yüksek mukavemeti, işlene bilirliği gibi özellikleri, ahşabın oldukça fazla kullanılabilen bir malzeme olmasını sağlamaktadır. Tüm bu özellikleri ahşap malzemeyi kent mobilyası olarak vazgeçilmez kılmakta, her yaşta ve her kültürde insanı kendisine çekebilmektedir. Doğanın içinden gelmesi sebebi ile işlendikten sonra bile tamamen doğayla bütünleşebilme özelliğine sahip bu malzeme, kent karmaşası içerisinde insana doğa huzuru verebilmenin en iyi yollarından birisidir.

Ahşap yaşayan bir malzemedir. Bu özellik ahşabın bazı canlı türlerini bünyesine davet etmesine neden olmaktadır. Bu Şekilde bünyesinde farklı canlıları barındırabilen ahşap malzeme zamanla biyolojik bozulma ve çürümelere maruz kalabilmektedir. Canlı malzeme oluşundan kaynaklanan bu problemlere yangın tehlikesi eklendiğinde korumasız olan ahşabın kullanılabilirliğinin arttırılması ve bozulmaya uğramaması için çeşitli yöntemlerle emprenye edilmesi ve koruma altına alınması gerekmektedir.

İç ve dış mekan tasarımında ahşap kullanımı ancak ahşap malzemenin tanınmasıyla mümkündür. Malzemenin tasarım disiplinleri içinde kullanılması, diğer malzemelerle olan ilişkilerinin ortaya konması, kullanımının yaygınlaştırılması, kullanım ömrünün uzatılması, estetik ve fonksiyonel açıdan ahşap malzemenin özelliklerinin ortaya konması ile mümkün olacaktır.

2.1 Ahşap Malzeme

Ahşap malzemenin kentsel mekan içerisinde kullanım koşullarını değerlendirebilmesi için öncelikle malzemenin tanınması gerekmektedir.

Bitkiler aleminin ağaç ve ağaççık dediğimiz birimlerinin ana maddesi olan ahşap, doğal olarak yetişmiş organik bir cisim olup, selüloz, lignin ve hemiselülozlar olmak üzere üç ana maddeden meydana gelmektedir. Bunlardan selüloz, ahşaba eğilme yeteneği veren madde olup, kuru ahşap ağırlığının %50-60’ı kadardır. Lignin, gevrek bir madde olduğundan ahşabın direncini artırarak dik durmasını sağlar ve ahşabın yapısında % 14-23 kadar bulunmaktadır. Hemiselülozlar ise ahşap içerisinde % 15-25 oranında bulunup; karbon, oksijen, hidrojen ve kül maddelerinden (demir, silisyum, magnezyum, kalsiyum, sodyum ve potasyum) meydana gelmektedir.

İnsanlar tarafından ilk çağlardan beri kullanılan, bitki doku ve liflerinden oluşan, organik kökenli bir malzeme olan ahşaptan, zaman içerisinde çeşitli amaçlarla kullanılmak üzere çok sayıda madde ve mamul üretilmiştir. Hatta bugün için insanların dünyanın neresinde olursa olsun günlük yaşamlarında ahşap malzemeden ve ahşap ürünlerinden vazgeçmelerinin mümkün olmadığı söylenebilir.

Polimer kimyasının ürünü olan sentetik maddelerin geliştirilmesi ve bazı alanlarda ahşap malzemenin yerine kullanılmaya başlamasıyla ahşabın önemini kaybettiği ve zaman içerisinde kullanımının azalacağı iddiaları ortaya atılmış olmasına rağmen zaman içindeki teknolojik gelişmeler bu iddiayı doğrulamamıştır. Ahşap, insanlar tarafından tercih edilmekte olup hatta fert başına düşen ahşap tüketiminin bütün dünyada sürekli arttığı tahmin edilmektedir. Ahşaba dünya ekonomisinde bu önemli yeri kazandıran konu, onun çok yaygın bir Şekilde bulunuşu ve nispeten ucuz bir Şekilde sağlanabilmesi; bütün bunların yanında mukavemet, sertlik, elastikiyet, hafiflik, kolay Şekil verebilme ve işlenebilme özellikleri, ayrıca dayanıklılığının uygun madde ve vasıtalarla arttırılabilmesi gibi hiçbir malzemede birlikte bulunmayan birçok üstün özelliğe sahip olmasıdır. Ahşaba diğer hammaddeler yanında özellik kazandıran diğer bir husus da doğadaki varlığının daima yenilenebilmesi ve böylece tükenmez bir doğal kaynak niteliğini taşımasıdır.

2.2 Ahşabın Kimyasal Özellikleri

Ahşap çeşitli kimyasal bileşenlerden oluşur. Hücre çeperi içinde; karbon ( C ) %50, oksijen ( O ) %43, hidrojen ( H ) %6, azot ( N ) %1 vardır. Odun kısmını; selüloz %40-50, hemiselüloz %15-35, lignin %20-35, ekstraktif %1-3, kül %0,1-0,5 meydana getirir.

2.2.1 Ahşabın başlıca bileşenleri

Ahşap bileşenleri ağacın cinsine göre çok büyük farklar gösterebilir ancak ağaçta üstlendikleri görevler paraleldir.

Selüloz : Hücre duvarının ana katkı maddesidir, ahşabın fiziksel özelliklerinden eğilme ve çekmeye karşı mukavemet veren madde budur. Beyaz renktedir ve güneş ışığı etkisiyle rengini değiştirmez.

Hemiselüloz (odun polyosları): Pentoz ve heksos Şekerlerinin kısa polimerleridir. Hücre duvarını güçlendirir, depo madde görevi görür, geçit zarlarını ayarlar, su emicidir.

Lignin: Selüloz fibrilleri içinde yer alır. Ahşabın basınca karşı mukavemetini sağlar. Lignin eğilme yeteneği olmayan, selüloz liflerini birbirine bağlayan amorf bünyeli bir maddedir. Ağaçların sert olmasını sağlar ve ağaç dokusuna sonradan yerleşir. Esmer renkte olup güneş ışığı etkisiyle yer değiştirir.

2.2.2 Ağaç cinslerinde dayanıklılık 

Ağacın odunsu dokusu, diğer bitki dokularına göre daha dayanıklıdır. Bunun yanında dış odun salgıları (nişasta gibi) organizmaları kendine çeker ve ahşabın dayanıklılığını bozar. Tanen (kestane, meşe), reçine (çam, köknar,ladin), kreozot (sedir) gibi maddeler mikroorganizmaları yaşatmaz. Çürümeyi önleyen salgılar genetiktir. Cinsler arasında, cinsler içinde değişiklik gösterir. Bu bağlamda ağaç cinslerine göre dayanıklılık tablosu çizelge 1.1’ de verilmiştir.

Çizelge 1.1 Ağaç cinslerine göre dayanıklılık tablosu.

Çok dayanıklı ağaçlar

 

Orta derecede dayanıklı ağaçlar

Az dayanıklı ağaçlar

 

Meşe, melez çam, selvi, sedir, kestane, ceviz, porsuk, akasya, dut karaağaç Ladin, köknar, dişbudak, çam

 

Kavak, söğüt, at kestanesi, ıhlamur, akçaağaç, gürgen, kayın, çınar

 2.2.3 Bünyesel dayanıklılık

Ahşapta direncin azalması yüksek oranda rutubete bağlıdır. Kuru yerde saklanan ahşap uzun yıllar dayanır. Ahşabın çeşitli Şartlar karşısında gösterdiği bünyesel dayanıklılık çizelge 1.2’de verilmiştir.

Çizelge 1.2 Ahşabın çeşitli Şartlar karşısında gösterdiği dayanıklılık süreleri.

 

 

Ahşap cinsi

 

Havada

 

Toprakla temas halinde

 

Havada

 

Toprakla temas etmeden

Açıkta

Havada

 

Toprakla temas etmeden

 

Korunmuş

 

 

Tatlı suda

 

Dayanıklı geniş yapraklılar

Meşe, kestane, karaağaç, akasya, gürgen

 

8-12 yıl

 

60-120 yıl

 

200 yıl veya daha fazla

 

500 yıl veya daha fazla

 

Dayanıklı iğne yapraklılar

Kara çam

Diğer çamlar

 

12 yıldan fazla

 

8-12 yıl

 

50-100 yıl

 

40-90 yıl

 

 

150 yıldan fazla

 

 

500 yıl veya daha fazla

 

Az dayanıklı geniş yapraklılar

Dişbudak

Kayın

Kavak

Ihlamur

 

 

4-6 yıl

 

4 yıldan az

 

 

20-60 yıl

 

30 yıldan az

 

 

100 yıl veya daha fazla

50 yıl ve daha fazla

 

 

50-100 yıl

 

50 yıldan az

 

Az dayanıklı iğne yapraklılar

Köknar

Ladin

 

 

4 yıldan fazla

 

 

 

30-50 yıl

 

 

 

50 yıl ve daha fazla

 

 

 

50 yıldan az

 

 2.3 Ahşabın Fiziksel Özellikleri

Ahşabın fiziksel özellikleri dış görünüşünü oluşturmaktadır. Ahşabın türüne göre içinde bulundurduğu su miktarı, hücrelerinin duvar kalınlığı, liflerinin ve kabuğunun özelikleri onun fiziksel özelliklerini oluşturur. Bu özelikler ahşabın dayanıklılığını, işlene bilirliğini, rengini, dokusunu oluşturur ve ahşabın kullanım amacına yönelik olarak farklılıklar içerir

 2.3.1 Ahşabın yoğunluğu

Ahşap gözenekli olup hücreleri ve hücre duvarı kalınlığı çok çeşitlidir. Ancak hücre duvarının yoğunluğu sabittir (1500 kg/m3). Yoğunluk arttıkça organizmalara direnç artar ve yakmak, ateşlemek zorlaşır. Bu da ahşabın yapı malzemesi olarak kullanımına olanak verir.

Ahşabın birim hacminin ağırlığında, ahşapta bulunan havanın, suyun ve diğer bazı maddelerin de ağırlığı vardır. Özgül ağırlığı tespit edilecek ahşap malzemenin ağırlığı ve hacmi; içindeki su miktarına göre değişim göstermektedir. Özgül ağırlığın bilinmesiyle, ağacın mukavemeti ve çürüme ihtimali hakkında fikir sahibi olunabilmektedir.

Bazı ağaç türlerinin yoğunlukları:

-Balsa                                     175 kg/m3

-Yumuşak ağaçlar                  350-550 kg/m3

-Sert ağaçlar                           500-800 kg/m3

2.3.2 Ahşabın rutubeti

Ağaç bünyesinde su bulunduran bir materyaldir. Havadaki rutubetin bünyesine alması ve havaya rutubet vermesi sebebiyle ağaç, iklim Şartlarına göre farklı rutubet derecelerine sahip olmaktadır. Ahşabın yapısında oluşan nem değişikliği sonucu Şişme ve büzülmesine “ahşabın çalışması” denmektedir. Ahşabın çalışması yıllık halkalara teğet doğrultuda en fazla, lifler doğrultusunda ise en azdır. Ayrıca rutubet artışı, ahşabın mekanik mukavemetini de düşürücü bir rol oynamaktadır. Ahşap, dayanıklılığının arttırılması için uygun koşullarda, bünyesindeki nemin atılması amacıyla kurutulmaktadır.

Ahşabın rutubet miktarı; mukavemete, işleme kolaylığına, yapıştırmaya, ısı değerine, iletkenliğe, çürümeye, kurutma ve emprenyeye, cilalama ve bükme işlemlerine etki eder. Belirli bir bağıl nemli ortamda kalan ahşabın, bu nemle orantılı olarak rutubet oranı yani çok kurudur. Dolayısıyla çeker ve çatlar. Isıtılmayan, normal bir odada daha az kurudur, rutubeti % 16-18′ e yükselir. Dışarıda bulunan bir ahşap ise çok değişken nem değerleri etkisinde olduğundan, rutubeti sürekli değişir. Yağmurlu havada ıslanır, ancak rutubetinin fazlalığı çürümeye neden olmayacak kadar kısa sürer, ardından gelen daha kuru havada rutubetini kaybeder.

2.3.3 Ahşabın sertliği

Ahşabın, basınç veya vurma etkisiyle, bünyesine giren yabancı bir cisme karşı gösterdiği dirence sertlik denmektedir. Sertlik, özellikle ahşap birleşimlerde önemini göstermektedir. Birleşimlerde vida, çivi, kama gibi aletlerin kullanılması ve ahşabın çeşitli aletlerle işlenmeye elverişlilik durumu bu özelliğe bağlı olmaktadır.

Ahşap malzemenin, yoğunluğu arttıkça sertliği artar. Liflere dik doğrultuda sertliği fazla olan ahşabın ilkbahar odunu, yaz odunundan; dış odun, iç odundan daha yumuşaktır.

2.4 Ahşabın Üstün Özellikleri

Doğru seçim yapıldığı ve iyi işleme tekniği uygulandığı taktirde ahşap dış mekan düzenlemelerinde çok geniş bir kullanım alanı gösterebilen bir yapı malzemesidir. Ahşabın dış mekan kentsel donatı elemanlarında tercih edilmesinin sebepleri Şu Şekilde ifade edilebilir:

• Ahşap, psikolojik olarak insana sıcak gelen, insanda sempati uyandıran bir malzemedir. • Isıyı çok az iletmesinden dolayı ahşap malzeme temas halinde ekstrem duygulara (aşırı soğuk-aşırı sıcak) yol açmamaktadır.

• Kusurlu ahşap malzemenin yenisiyle kolayca değiştirilmesi mümkündür.

• Çarpma ve darbelerde çıkardığı gürültü, insanlar açısından genellikle rahatsız edici düzeyde olmamaktadır.

• Diğer malzemelerle karşılaştırıldığında yoğunluğuna göre direnç değerleri yüksektir. Çeşitli işlemlerle direnç değerleri ve sertliği arttırılabilir.

• Ahşap; değişik form, tekstür, strüktür, renk ve görünüşe sahip bir malzemedir.

• Ağaç malzeme, yağlı boya, vernik ve cila gibi maddelerle yüzey işlemleri uygulanmak suretiyle daha estetik bir hale getirilmeye müsaittir.

• Kullanımdan dolayı uğradığı eskime süreci boyunca koyu renk ve zengin görünüm kazanan başka bir materyal söz konusu değildir.

• Tutkal, çivi, vida ve cıvata ile birbiri ile veya diğer malzemelerle çeşitli Şekillerde birleştirilebilir.

• Çeşitli aletlerle işlenmeye ( kesme, rendeleme, delme, vs. ) elverişlidir.

• Ahşap malzemenin paslanması söz konusu değildir; soğuk haldeki sulandırılmış asit ve bazlardan zarar görmez.

2.4.1 Ahşabın termik özellikleri

Bilindiği gibi birçok malzeme sıcaklığın etkisiyle boyut ve hacmini değiştirmekte, yani genleşmektedir. Genleşen malzemelerin yük taşıma kapasitesi, yani direnci azalmaktadır. Yanmamasına rağmen çelik konstrüksiyonların sıcaklık etkisiyle genleşip çöktüğü bilinmektedir. Ahşap, sıcaklığın etkisi ile genleşmez. Rutubetini kaybederek kuruduğu için ahşabın direnci artar ki bu ahşabın önemli bir avantajını teşkil eder. Ancak, rutubet % 0 olduktan sonra sıcaklığın etkisiyle ahşapta çok az miktarda genleşme görülür. Bu, sadece bilimsel olarak anlamlıdır. Çünkü uygulamada ahşap rutubeti en kuru iklimde dahi % 5’in altına düşmez. Ahşabın ısı iletkenliği katsayısı (0,13W/mK) çok düşüktür. Ahşap ısının transferini engelleyen, havayla dolu hücreleri sayesinde alternatifi olan malzemelerden daha yüksek ısı yalıtımı sağlar. Dolayısıyla, ısınmış ya da soğumuş ahşabın dokunma yoluyla temaslarda insan vücudunda yol açtığı tahribat (etki) minimal düzeydedir. Oysa cam ısıyı ahşaba göre 23 kat, mermer 90 kat, demir 1650 kat ve alüminyum 7000 kat daha hızlı iletir. Diğer bir anlatımla ahşap ısıyı diğer yapı malzemelerinden daha iyi izole eden bir üstünlüğe sahiptir. Isı iletimindeki tasarrufundan dolayı özellikle insanla temas eden yüzeylerde; oturma birimleri; bank, salıncak v.s., kaydırak, tırmanma merdiveni v.s. ahşap kullanımı tercih edilmektedir.

Ahşabın spesifik ısısı yani l kg’ın sıcaklığını 1°C arttırmak veya azaltmak için gerekli olan ısı (enerji) yüksektir. Aynı sıcaklığa kadar ısıtabilmek için ahşabın, taştan ve betondan yaklaşık 2, demirden ise 3 kat daha fazla ısı enerjisine ihtiyaç vardır. Soğuma veya soğutma için tersi söz konusudur. Yani sıcaklığın bir derece azalması için ahşabın demirden 3 kat daha fazla enerji kaybetmesi gerekmektedir. Bu nedenle ahşap soğuk ya da sıcak tutulması gereken ortamlarda tercihen kullanılmaktadır.

2.4.2 Ahşabın akustik özellikleri

Ses izolasyonu malzemenin yüzey kütlesine, yani 1 m2 sinin kütlesine bağlıdır. Hafif bir malzeme olan ahşap, ses absorbsiyonu bakımından ideal bir malzemedir. Ahşap yapı malzemeleri; sesi absorbe ederek yankılanmasını, uğultu ve gürültüye dönüşmesini önler. Bu nedenle çoğunlukla açık konser alanları, açık tiyatrolarda tercih edilirler. Ahşapta sesin yayılma hızı, yani l saniyede aldığı yol, gaz ve sıvıdakinden daha fazladır ve metallerdekine yaklaşmaktadır. Diğer taraftan sürtünme nedeniyle malzeme içerisindeki ses enerjisi, ahşabın hafif olması dolayısı ile son derece azdır. Böylece meydana gelen ses enerjisi ışıma sureti ile azalmadan hızla yayılmaktadır. Malzemenin ses absorbsiyonunda, yapısı, yüzeyinin düzgün veya düzensiz ve pürüzlü oluşu, özgül ağırlığı, rutubet miktarı, kalınlığı, ısı derecesi ve ses frekansı oldukça etkilidir. Nitekim özgül ağırlığın yükselmesi, odun yapımı düzensizleşmesi, yüzeyin pürüzlüğü, rutubet ve ısının artması ses absorsiyonun miktarını artırır. Sürtünme neticesinde oluşan ses enerjisi kaybı da ahşapta hafifliği ve yapısıyla da ilintili olarak belirgin bir Şekilde düşüktür. Ayrıca ağaç malzemede liflere paralel yöndeki ses hızı, kurşun hariç, diğer metallerle aynıdır. Özgül ağırlığı düşük olmasına rağmen, ahşap malzemede ses hızı yüksektir. Buna benzer özellikleri sebebiyle ahşap çoğunlukla ses düzeninin gerekli olduğu (anfi tiyatrolar gibi) peyzaj alanlarında kullanılabilmektedir.

2.4.3 Ahşabın iletkenlik özellikleri

Ahşap, hücreli yapısı ve bu yapının temelini oluşturan maddenin selüloz olması nedeniyle; sıcak ve soğuğa karşı geçirimsiz bir maddedir. Isı iletkenliği özelliliği ahşabın cinsine göre değiştiği gibi; nem miktarı, lif doğrultusuna göre de farlılıklar göstermektedir .Ahşap iyice kurutulduğu takdirde, elektriği iletmemektedir. Tam kuru halde bulunan ahşap, etkili bir yalıtım maddesidir. Fakat ahşabın rutubet derecesinin artmasıyla birlikte, elektrik iletkenliği de hızlı ve belirli bir Şekilde artmaktadır. Elektrik iletkenliği, diğer özellikler gibi ağacın liflerinin yönüne göre değişim göstermektedir.

Tam kuru ahşabın elektrik akımına karşı gösterdiği direnç formaldehite eşittir. Yani içerisinde hiç su bulunmayan ahşap iyi bir elektrik izolatörüdür. Ahşabın nemi arttıkça elektrik direnci de artmakta, tam yaş durumunda suya eşit olmaktadır. Elektrik kaçağı, kapalı yerlerde kullanılan ve nem oranı yaklaşık % 8 olan ahşapta tehlikeli değildir. Özellikle açık alanlarda ahşap donatı elemanları kullanımı uygunsuz hava koşullarında oluşabilecek aşırı elektrik yüklenmeleri açısından insan sağlığı için koruyucu etki oluşturacaktır. Metal, plastik vb. birçok malzemede meydana gelen ve insan sağlığı bakımından zararlı olan statik elektriklenmenin ahşapta görülmemesi bakımından da ahşap sağlıklı bir malzemedir. Statik elektriklenmenin insan sağlığı üzerine yaptığı olumsuz etkiler son yıllarda yapılan çalışmalarla belirlenmiştir.

2.4.4 Ahşabın mukavemet özellikleri

Ahşabın liflerine paralel veya liflerine dik yönde, ahşabı ezmeye ve sıkıştırmaya çalışan kuvvete karşı gösterdiği direnç basınç direncidir. Bu direnç üzerinde; liflerin oluşturduğu açının, özgül ağırlığın, ağaçtaki su miktarının, sıcaklığın, budakların ve kimyasal maddelerin etkisi bulunmaktadır. Ahşabın basınç mukavemeti, çekme mukavemetinin yaklaşık yarısı kadardır. Bir ahşap çabuk çekme kuvvetleri altında fazla boy değişimi göstermezken, basınç kuvvetleri altında ezilmektedir. Tek veya iki taraftan tespit edilmiş olan bir ahşabın, liflerine dik olarak etki eden ve onu eğmeye çalışan kuvvete karşı gösterdiği dirence eğilme direnci denir. Özgül ağırlık, rutubet, budaklar, sıcaklık ve ağacın lif yönleri, eğilme direnci üzerinde etkili olmaktadırlar. Ahşabın liflere dik kesme mukavemeti, liflerine paralel kesme mukavemetine oranla 3-4 defa daha büyüktür. Ahşabın eğilme mukavemeti ise malzemenin elastisite modülü, geometrik Şekli ve boyutlarına bağlıdır. Ahşabın iki bitişik kesitini birbirinden ayırmak için ters yönlerde etki eden ve aynı düzlem içinde olmak Şartıyla, lifleri birbirinden ayırmaya çalışan kuvvetlere karşı gösterdiği direnç, çekme direncidir. Ahşabın birleşim yerlerinde veya çentik açılmış kısımlarında önemlidir.

Ahşap hafif olmasına rağmen mukavemeti yüksektir. Örneğin kütlesi 0.69 g/cm3 olan ahşabın çekme direnci 100 N/mm2, özgül kütlesi 7.89 g/cm3 olan çeliğin çekme direnci 500 N/mm2’dir. Çekme mukavemetinin özgül kütleye bölünmesiyle malzemenin uzunluğu veya ” kalite değeri ” elde edilir. Bu değer çubuk Şeklindeki malzemenin bir ucundan asıldığı zaman kendi ağırlığının etkisiyle kopacağı uzunluğu bildirir. İnşaat demirinin kopma uzunluğu 5.4 km, molibden çeliğinin 6.8 km, sertleştirilmiş yay çeliğinin 17.5 km‟ iken, ladin ahşabınınki 19.8 km, kayından yapılmış lamine ağaç malzemeninki ise 28,3 km’dir. Ahşap ile 250 m‟lik açıklılar kolayca geçilebilmektedir. Bu özelliğinden dolayı ahşap ve ahşap lamine kirişler, yarı açık spor sahaları gibi geniş açıklıklı yapılarda tercihen kullanılır.

Kent donatısı tüm kent nüfusuna hitap ettiğinden kişisel kullanım sıklığındaki frekans fazlalığı aşınma faktörünü ortaya koymakta, bu konuda mukavemeti güçlü ancak aşınma oranı düşük olan ahşabın belirtilen nedenlerle kullanımına oldukça sık yer verilmektedir.

2.4.5 Ahşabın estetik özellikleri

Ahşabın diğer özellikleri yansıra estetik özelliği de görselliğe önem veren kent insanı için önem taşımaktadır.

Estetik açıdan bakıldığında ahşap dekoratif bir malzemedir. Her ağacın kendisine özgü renk, desen ve kokusu vardır. Hatta desen, ağacın biçme ve kesim yönüne göre değişmektedir. Tür çeşitliği dikkate alındığında ahşap malzemenin, her zevke hitap 16 edecek renk ve desende bulunması mümkündür. Ahşap, özellikle açık renkli ağaç malzeme, istenilen renge kolayca boyanabilir ve verniklenebilir. Böylece renk ve desen varyasyonlarını daha da arttırmak mümkündür.

Estetik bütünlükle ortaya çıkmaktadır. Özellikle kentsel tasarımlarda dış mekanlarda canlı obje kullanımı, ahşabın neden doğal kent tasarım mobilyası olması gerektiğini açıklamaktadır. Estetik göz zevkidir, insanlığın tek bir ortak zevki vardır ve bu zevk ancak doğadır.

2.4.6 Ahşabın oksidasyon özellikleri

Oksijenin etkisiyle ahşabın renginde koyulaşma olmasına rağmen bu; metallerdeki anlamıyla bir paslanma değildir. Yani ahşap paslanmaz. Bu bakımdan ahşap, paslanma sorunu bulunan her yerde tercihen kullanılabilmektedir.

Doğanın vazgeçilmez tamamlayıcısı olan iklimsel yağış, hava koşulları (güneş, don, rüzgar v.s) ve suda kullanım ahşap dışında kullanılan tüm malzemelerin okside olmasına renk ve yapısında bozulmalara neden olacaktır. Bu sebeple ahşap iskele, oturma bankı, pergola, telefon kulübesi gibi peyzaj ögelerinde rahatlıkla kullanılabilir.

2.4.7 Ahşabın işlenebilme özellikleri

Ahşabın işlenmesi, tamiri ve bakımı çok kolaydır. Yıllarca kullanılan ahşap gerekli olan üst yüzey işlemlerinden geçirilirse tamamen yeni görünüm ve özellik kazanırken aynı durumdaki diğer malzemelerin işlenmesi, tamiri ve bakımı oldukça zor ve zaman alıcı bir takım işlemler gerektirir. Oldukça sert hava koşullarına maruz kalan peyzaj donatısının ahşap seçilmesi, onun çok farklı tasarımlara cevap vermesini ve sürekli yenilenip göz zevkine hitap etmesine olanak vermektedir.

2.5.8 Ahşabın çeşitlilik özellikleri

Yeryüzünde mevcut 5000 den fazla ağaç türünün özgül kütlesi, makroskobik ve mikroskobik yapıları ve bunlara bağlı fiziksel, termik, akustik, elektrik, mekanik vb. özellikleri birbirinden farklıdır. Ayrıca, her bir ağacın çeşitli kısımlarında dahi farklılıklar görülür. Bu çeşitlilik sayesinde her kullanım amacına uygun bir ağaç türü bulmak mümkündür. Örneğin, ortalama özgül kütlesi 0.13 g/cm3 ile 1.23 g/cm3 arasında değişen ağaçlardan hafif olanlar ısı izolasyonu ve ses absorbsiyonu; ağır olanlar ise taşıyıcı eleman olarak kullanılırlar. Peyzaj tasarımı farklı bölgeler için geliştirilen farklı tasarımlarda ahşabı çok çeşitli Şekillerde kullanabilmektedir.

2.5 Ahşabın Kusurları

Kentsel donatı elemanı olarak ağaç malzemenin kullanımının avantajları yanında sakıncalı tarafları da mevcuttur. Bunların nedenleri bilindiği taktirde giderilmesinin de kolay olduğu görülecektir. Ahşabın bu kusurlarını aşağıdaki gibi ifade etmek mümkündür.

2.5.1 Ahşabın çalışması

Ahşap higroskopik bir maddedir. Yani içinde bulunduğu havadan bünyesine su alır veya bünyesinden havaya su verir. Ahşabın nemi ile havanın nispi nemi arasında higroskopik bir denge vardır. Örneğin havanın sıcaklığı 20 °C ve nispi rutubeti % 55 ise ahşabın rutubeti %10‟dur. Aynı sıcaklıkta havanın nispi rutubeti %70 olursa ahşabın denge nemi %13’dür. Bu durumda ahşap havadan nem çeker. Aynı sıcaklıkta havanın nispi nemi %43 olursa ahşabın nemi %8 olmalıdır. Bunun için hava ahşaptan nem alır, ahşap rutubet kaybederek kurur. Ahşap bu özelliği sayesinde yaşam hacimlerindeki rutubeti dengeleyerek bir nevi rutubet regülatörü gibi görev yapmaktadır, ahşabın bu özelliği insan sağlığı bakımından faydalıdır. Sakıncalı olan, nem aldıkça ahşabın boyutunun ve hacminin büyümesi, nem kaybettikçe küçülmesidir. Buna ” ahşabın çalışması ” denir. Ahşap, liflere paralel ( boy ), radyal ( çap ) ve teğetsel ( çevre ) yönde farklı çalışır. Üç ayrı yöndeki farklı çalışmadan dolayı ahşabın nispi nemi değişeceğinden, değişim miktarına bağlı olarak Şişme, çekme, çatlama ve form bozuklukları meydana gelir. Ağacın üç ayrı yöndeki farklı çalışması, ağaç türlerine göre farklılık göstermektedir. Örneğin, bu miktar Çam odunlarında ortalama olarak lifler yönünde %1′ den az, radyal yönde %5, yıllık halkalara teğet yönde ise % 9 kadardır. Yıllık halkaların iç içe geçmiş konsantrik halkalar Şeklinde bükülmüş olması sebebiyle daralmalar daima gerilmelere sebep olmaktadır. Kerestenin öze doğru olan kısmından alınmış olması durumunda bükülmeler fazla olacağı için, bu durumda daralmalar daha fazla önem kazanır. Ayrıca, dallanma ve çatal kısımlar civarında lif düzensizliğinden ileri gelen anizotropi ( ahşabın çalışması ) de gerilmelere neden olmaktadır. Aynı durum ahşaptan yapılmış eşyalarda da görülür. Değişen ahşap rutubetine bağlı olarak ek yerlerinden açma, çatlama ve deformasyon olabilir. Bunu önlemenin tek çaresi ahşabı, kullanılacağı yerdeki denge rutubetine kadar kurutmaktır. Örneğin kaloriferli evlerde hava sıcaklığı 20 22 °C, nispi nemi % 30-55 civarında olduğu için ahşabın denge rutubeti yaklaşık % 70 ± % 1’dir. Bu durumda ahşap % 7 ye kadar kurutulursa ahşap çalışmaz ve yukarıda açıklanan sakıncaların hiç biri meydana gelmez.

2.5.2 Ahşabın çürümesi

Ahşap organik bir maddedir. Her organik madde gibi ahşap da bir kısım canlılar için gıda görevi görür. İnsanlar, ahşabı oluşturan selüloz ve lignini sindiremezler. Fakat bazı mantar ve böcekler sindirebilir yani onu gıda maddesi olarak kullanırlar. Böcekler ahşabı yiyerek delik ve yenik yolları açarlar. Böceklere göre nispeten daha zararlı olan mantarlar ise ahşabın kısmen veya tamamen çürümesine sebep olurlar. Bu zararları önlemede en iyi yöntem ahşabı böcek ve mantarlara karşı emprenye etmektir. Fakat kullanılan emprenye maddeleri aynı zamanda insanların ve diğer canlılar için zararlıdır. Bu bakımdan uygulamada genellikle sadece açık havada kullanılan ahşabı emprenye etmekle yetinilir. Çürümeye karşı alınabilecek diğer bir önlem, ahşabı kurutmaktır. Mantarların ahşaba arız olabilmesi için genel olarak ahşap rutubetinin yaklaşık %15’den fazla olması ve ahşabın içinde oksijen bulunması şarttır. Ahşap su içinde bekletilerek tam ” yaş ” duruma getirilirse, hücrelerin içindeki bütün boşluklar su ile dolduğu ve dolayısı ile ahşap içinde oksijen bulunmadığı için mantarlar ahşaba arız olamaz. Tomrukların havuzda bekletilmesinin başlıca sebebi budur. Su altı dışında ahşabı tam yaş durumunda kullanmak mümkün olmadığına göre, mantarlardan korumak için mutlaka kurutmak gereklidir. Isıtılan kapalı hacimlerde ahşabın çürümesi mümkün değildir. Bu tip yerlerde ahşabın nemi % 8 + 2 civarındadır. Bu nem sınırlarında mantarlar ahşaba zarar veremez. Rutubete maruz olmayan yerlerde bulunan yerüstü yapılarda ise emprenyesiz olarak kullanılan ahşabın rutubeti % 20 ve altında olmalıdır.

 kaynak: Filiz ÇETİNKAYA KARAFAKI/Ankara Üniversitesi 2009