Bu projenin ana hedefi Türkiye ye örnek olacak yeni Zeytinburnu nu en kısa sürede en ekonomik şartlar altında tüm bileşenleriyle inşa etmek.Zeytinburnu halkına ekonomik bir yük getirmeden gerçeklerden ve eldeki verilerden yola çıkarak imkanları faydaya dönüştürmektir.
Günümüz, bilimsel ve teknolojik gelişmenin hızla ivme kazandığı bir dönemi yaşamaktadır. Yeni teknolojiler bir önceki teknolojileri süratle geçersiz kılmakta yeni teknolojiler kullanıma sunulmaktadır.Bu gelişmeler görmemezlikten gelinemez gelişmelerdir. Bu gelişmelerin sonucu olarak yapımda endüstrileşmiş sistemlerin kullanımı gündeme gelmiştir.
Endüstrileşmiş yapım sistemlerinde en çok aranan özellikler şunlardır:
- Yapılar uzun ömürlü olmalı ve değişen ihtiyaçlara cevap verebilecek şekilde değiştirilemeye imkan tanımalıdır
- Tasarıma kısıtlama getirmeden, yapıyı oluşturan elemanlar standartlaştırılmalı ve katalog haline getirilen bu elemanlardan, seçim yapılarak yapı oluşturulmalı ve gerektiği zaman bu elemanlar yenileri ile değiştirilebilmelidir.
-En önemlisi bu sistemde yapı maliyetlerinin yapım öncesi% 5 hata ile tahmini mümkündür. Bu veriler yapım sürecine ve karalarda önemli katkılar sağlamaktadır.
-Mükerrer yapılarda uygulanabilecek en rantabil sistemdir.
ENDÜSTRiLEŞMİŞ YAPIM SİSTEMİ
II. Dünya savaşının yarattığı tahribatla birlikte konutlara olan talebin artması seri üretimi daha ön plan çıkarmıştır. Bu amaçla Le Corbusier hem fonksiyonel hem de estetik standardize konutlar tasarlamış, Buckminster Fuller’de bu yeni kültüre “Dymaxion House" ile yanıt vermiştir. Fuller’in evi, ortogonal planlı ortada dikmeye asılı uçak ve araba endüstrisindeki teknolojileri uygulayan seri üretim ürünüydü. Fuller bu çalışmalarını mobil ve eşyalarıyla tamamlanmış ev fikriyle sürdürmüştür.
Fabrika yapımlı konut üretimi Almanya’da Peter Behrens ve Walter Groupius USA’da Richard Neutra ve Buckminster Fuller tarafından 1920 ve 1930’ların sonlarında gelişmeye başlamıştır. II.Dünya savaşından sonra ortaya çıkan konut açığı kısa sürede kapatılabilmesi için araştırmalar başlandı. Mobil evler diye isimlendirilen konutların fonksiyonları ile arabalar arasında ilişki kurulmaya başlandı. 1950’lerde artan taleple birlikte USA’da çok sayıda yeni firma kurulmaya başladı. USA’da 1959‘da 268 üretici bulunurken günümüzde çeşitli nedenlerden dolayı bu sayı 34‘e düşmüştür.
İlk banyo hücresi uygulaması Amerikalı mühendis Buckminster Fuller’in 1937‘de geliştirdiği prefabrike çelik Dymaxion banyosudur. 30 yıl sonra Nicholas Grimshaw Lonrdra‘da bir öğrenci yurdunun dairesel kulesine tespitli banyo hücresi geliştirmiştir. Bundan çok sonra belki de Grimshaw‘ın tuvalet hücresinden etkilenen Sir Norman Foster Hong Kong Shangai Bankası çelik WC hücreleri kullanmıştır. Bu ofis binasında servis hücreleri kullanılması modüler bina teknikleri yapım hızı ve kalitesini geliştirmiştir.
Amerikalıların bu ilk adımlarından sonra 1930- 1970’ler arasında Avrupalı mimarlarda konut yapılarına bir dizi yeni fikirler ortaya koymuşlardır. Özellikle Jean prouve’ın bu konudaki çalışmaları modüler üniteli tasarımın ilerlemesine yardımcı olmuştur. Fransız hükümetinin isteğiyle 1950‘de Prouve toplu üretime uygun metal iskelete dayanan iki farklı tipolojinin 14 varyasyonunu etüd ederek farklı konut şemaları geliştirmiştir. Döneme göre oldukça zengin cepheleri olan bu toplu konutlar orta gelirli ailelerden çok yüksek gelirli ailelere hitap ediyordu. Günümüze gelindiğinde Richard Rogers’ın fonksiyonel olarak çekici, güzel, bakımı kolay olan konut modülleri üzerinde çalışmalar yaptığı görülmektedir. Seri üretimin yanı sıra fonksiyonel esneklik, yapım kolaylıklarının yanı sıra dikkatler enerji korunumunda yoğunlaşmaya başladı. Rogers’ın futuristik “Zip Up" programı sürdürülebilir mimariyi temsil etmektedir. Bu sistemle kirişler sayısız elemanlar içinden seçilerek, kişiye özel konut yapımı gerçekleştirilmektedir. Rogers’ın buradaki amacı “özerk insan yerleşimleri" fikrini geliştirmekti, tasarımında kirli suyu ve çöpü temizleyen ve kendi kendine gerekli enerjiyi sağlayan küçük bir eko sistem örnermişti.
Aynı yıllarda Avusturyalı mimar Leo Kaufmann, konut fonksiyonlarına çok uygun modüler bir sistem geliştirdi. Johannes Kaufmann’ın tasarladığı “FRED" sistem, çocukların lego oyuncaklarına benzetilebilir. 5X5m boyutlarındaki modüllerin kenar-kenara, üst üste yerleştirilmesi ile 10 farklı cephe elde edilebilmektedir. “FRED" sisteme çok benzeyen “SU-SI" diye isimlendirilen bir diğer sistem, nakliye edilebilir prototip geliştirilmiş yapının tamamı şantiye alanında montajı sadece 5 saatte yapılabilmekteydi. Son zamanlarda Leo Kaufmann ve İsviçre’li Jonhannes Norlander bu konu üstünde çalışmaktadır. Müşterinin isteğine göre farklı fonskiyon örn. bahçe kulübesi, WC, hastane veya kamping, üniversite vb form olasılıklarını araştırmaktadır
Genellikle modüler koordinasyonun geleneksel yapımdan daha pahalı olduğu düşünülür. Bu tek yapı için doğrudur, fakat çok sayıda yapı için oldukça büyük ekonomi sağlamaktadır. Japon yapı marketi, modüler yapıyı esas alır ve bu sistemle yılda 150.000’in üzerinde konut yapılmaktadır. Bu tür yapımla yapım süresi %60 kısalır. Modüler yapım diğer yapım sistemleriyle (iskelet,panel..) karma olarak da yapılabilir.
Endüstrileşme çabaları içinde yeni olan, elemanların geometrik boyutlarında standardizasyona gidilmesi, kalitenin bilimsel kontrol altında tutulması ve bant sistemi içinde yoğun üretimi sağlanarak nerede kesin olarak kullanılacağı kesin olarak bilinmeksizin stok edilmesidir. Bugün her yapı türünde (konut, fabrika vb) prefabrikasyon tekniği uygulanmaktadır.
Genel olarak yapıların endüstrileşmiş üretimlerden bahsederken, klasik yöntemlerden farklılaşma taşıyıcı iskeletin yapımında gerçekleştirilmektedir. Fakat, genel endüstrileşme çabalarının kesin hedefi; yapı elemanlarının mümkün olduğu kadar bitmiş olarak fabrikalarda üretilmeleridir. Diğer bir değişle prefabrikasyon tekniğindeki gelişme, gittikçe artan oranda, taşıyıcıların fabrikalarda giydirilmeleri ve tesisatla donatılması yönündedir. Böylece prefabrikasyon ile geleneksel ve tümü şantiyede gerçekleştirilen “inşaat faaliyetleri" fabrikada “üretim işleri ve şantiyelerde “birleştirme operasyonları" haline dönüştürülerek, maliyetlerin, üretim hızlarının ve kalitenin daha çok kontrol altına alınabilmesi hedeflenmekte ve bu hedefe yeni teknolojiler ile giderek daha çok yaklaşılmaktadır (Gras, Armer Clarke,1994)
Hücre sistemleri ile oluşturulan bir taşıyıcı sistemde, hücre sistemlerinin kapalı veya açık üretilmesi bağlamında hücrenin büyüme ve küçülme olanaklarından da söz etmek olasıdır. Kapalı hücre sisteminde duvar ve döşeme ile birlikte sınırlandırılmış ve boyutları tanımlanmış bir mekan belirlenir. Bu hücrenin gelişme olanağı yoktur. Açık hücre sisteminde ise hücrenin enlemesine veya boylamasına yöndeki yüzeyleri açıktır ve bu doğrultularda diğer hücrelerle birleşerek daha büyük mekanlar elde etmeye olanak tanır (R.M.Lawson, 1999).
Hücre Sistemin Avantajları
Modüler hücreler, karkas yapılar veya taşıyıcı duvar paneli prefabrike yapılar gibi, çubuk veya yüzeysel taşıyıcı elemanların bir araya gelmesinden oluşurlar. Modüler hücre yapı sisteminde asıl sorun hücrelerin kendi aralarındaki bağlanmalarını çözümlemektir. Hücreler arasındaki tolerans payları önemlidir. Hücre sistemler, bina yapımının endüstrileşmesinde ileri bir gelişme düzeyini gösteren, diğer bir değişle endüstrileşme düzeyi yüksek olan sistemlerdir. Hücreler, duvar panelleri ile döşeme ünitelerinin bir araya gelerek oluşturdukları üç boyutlu mekansal elemanlardır. Ağır ve hafif panel sistemlerin ardından ortaya çıkan bu sistemlere, ürünün yani binanın fabrika üretimine dayanan ileri bir bitmişlikle elde edilmesi amacıyla yönelinmiştir. Hücrenin ortaya çıkışı ile fabrikada tamamen bitmiş bir ürün imali mümkün olmaktadır. “Hücre-modül yapılar" çelik ve beton konstrüksiyonlardan oluşan yanmaz ve kalıcı olarak tasarlanan binalardır. Bütün strüktür tamamen fabrikada üretilir, daha sonra modüllere ayrılarak inşaat alanına taşınır. Hücre-modül sistemlerin özellikleri ve avantajları şöyle özetlenebilir:
- Ünitelerin strüktürü çelik ve beton yapı malzemeleri ve elemanlarından oluşmaktadır. Bu nedenle bu sistemlerin dayanıklılığı ve esnekliği konvansiyonel konstrüksiyonlardan daha iyidir.
- Fabrikada işin %60 - %98’i yapılabilmektedir.
- Makineleşmeye dayalı inşaat, insan gücüne dayalı işçilikle aynı kaliteyi yakalayabilmektedir.
- Önceden inşa edilmiş modüler strüktürler, geleneksel tekniklerle inşa edilmiş bir bina ile aynı bina ömrünü sağlayabilmektedir.
- Hücre-modüller konstrüksiyonlarının avantajlarının en önemlisi zaman tasarrufu sağlamasıdır. Fabrikada yapım hava koşullarından etkilenmeyen kontrollü bir ortamda inşaat imkanı sağlamaktadır.
- Hücre-modül konstrüksiyonların sadece temel ve alt yapı elemanları yerinde yapım olarak yapılmaktadır.
- Yapının tamamlanma süresi geleneksel yapım süresinin %50’si kadardır. Bu konstrüksiyonlar bölümlenip inşaat alanı içinde veya başka bir alanda yeniden konumlandırılabilmekte, hatta başka bir yerde kullanılmak üzere yeniden pazarlanabilmektedirler.
- Tek veya çok katlı olabilmekte ve kendi kendini taşıyabildiği gibi mevcut bir binaya ilave de olabilmektedirler.
- Fabrikada tamamlanacak ünitelerin boyutları yönetmeliklerde taşıma ile ilgili olarak belirlenen kısıtlamalar dikkate alınarak belirlenmektedir.
- Bu strüktürler yangına dayanımlı malzemelerle yapılmış olup, tuğla dış cephe kaplamaları, beton döşeme elemanları, yığma blok-beton duvarlar gibi çeşitli malzemelerin kullanımına imkan tanıyabilmektedirler.
- Gaz, elektrik, yakıt, sıcak su sistemleri gibi mekanik sistemler birleştirilerek modül-ünitelerin fabrikada monte edilmekte ve yerine zarar görmeden taşınabilmektedir.
- Bu strüktürlerde mekanik sistemlerin kurulup test edilmesi, kontrollü bir mekan yaratılması konvansiyonel sistemlere göre daha kolaydır. Böylece farklı ekiplere ihtiyaç kalmadan okulun tamamı tamamlanabilmektedir.
- Modüler üniteler konut yapılarından, fast food restorantlara kadar birbirinden çok farklı fonksiyonlara sahip yapılara uygulanabilmektedir.
- Şantiyede yapım hızı getirmesi. Hızlı yapım, yapının erken tamamlanarak yatırım maliyetinin erken geri dönmesi ile müşteriye kazanç sağlamaktadır.
- Yapım sırasındaki kesintileri ortadan kaldırır ve komşu binalarda yapım sırasında hasara neden olmaz.
- Yüksek düzeyde servisleri içeren binalar için uygundur.
- Düzenli veya tekrar eden üniteler. Fabrika üretimi nakliyeyi kolaylaştırabilir ve ürün ölçeğinde ekonomi getirir.
- Yapım sırasında hava şartlarından etkilenmez
- Yüksek düzeyde kalite kontrolü. Bu da en iyi şantiye dışı üretim ve yerleştirmeden önce kontrolle başarılır.
- Güvenli yapım. Modüler üniteler kullanıldığında yapım çalışmaları kontrol edilebilir.
Bu özelliklerin yanısıra hücre sistemlerle yapım, endüstrileşmiş yapılarda bulunan aşağıdaki özellikleri de sağlamaktadır:
- Yapılar uzun ömürlü olup, değişen ihtiyaçlara cevap verebilecek şekilde esnek olarak planlanabilmektedir. - Tasarıma kısıtlama getirmeden yapıyı oluşturan elemanlar standartlaştırılmıştır. Katalog haline getirilen bu elemanlardan, seçim yapılarak yapı oluşturulmakta ve gerektiği zaman bu elemanlar yenileri ile değiştirilebilmektedir (Eşsiz,Ö.,Koman İ., 2004a, Eşsiz,Ö., Koman İ., 2005).
Hücre Çeşitleri ve Bunların Kullanılma Yöntemleri
Hücre sistemler statik, bitmişlik düzeyleri ile mekan özellikleri ve montaj şekilleri açısından Şekil 3’de olduğu gibi sınıflandırılabilir.
Binaların hücrelerle oluşturulması üç değişik biçimde gerçekleştirilebilmektedir:
1. Yanyana, üst üste düzenleme (taşıyıcı hücreler)
• Çift duvar ve döşemlerin ses yalıtımı ve tesisat açısından kullanılması
• Hücre tablasının, tavanının veya yanlarının açılması
• Dama şeklinde üst üste düzenleme
2. Bir iskelet strüktür içerisine yerleştirme veya bir rijit çekirdeğe asma (Yalnız kendi kendini taşıyabilen hücreler)
3. 1 ve 2 nin birlikte uygulanması; hem aynı taşıyıcı strüktür hem de üst üste oturmanın birlikte kullanılması
3.1.Taşıyıcı Betonarme Hücreler
Taşıyıcı betonarme hücreler “Kapalı" (Kutu) “Açık" olmak üzere iki ana gruba ayırmak mümkündür. “Açık Hücreler" ise “Halka" ve “İskeletli" hücreler olarak sınıflandırılabilir
Ofis ve Konut Bloğu, Münih, Almanya. Mimar; Alexander Reicher
Sekiz farklı formlu arsada inşa edilmeye uygun bina tipi tasarımı yarışması için geliştirilmiş bu kentsel villa tasarımı modüler prensipler çerçevesinde yapılmıştır. Yapı kübük formlu açık hücre oluşturan standart kolon çerçevelerinden yapılmıştır. Topografik özelliklere göre bu strüktür içinde farklı düzenlemeler yapılabilmektedir. Prototip bina 13.52x12.30m boyutlarında ve 15.40m yüksekliğindedir. Fulda nehri yakınlarında inşa edilen binanın hakim cephesi güney yönündedir. Bu nedenle cephe kat yüksekliğinde doğramalar ve ahşap kepenkler kullanılarak, yaşam alanında manzaranın görünümü sağlanmıştır. İç mekanda ise kat yüksekliğinde bölücü paneller kullanılmıştır. Cephede kullanılan kepenkler farklı boyutlarda açılışlara imkan tanımaktadır. Betonarme iskelet çerçeve ve cephedeki sağır bölümler cam yünü takviyeli prekast beton elemanlarla kaplanmıştır. İç mekandaki farklı fonksiyonları, dış cepheden algılanmaktadır. Binaya özellik kazandıran başka bir uygulamada asansör sistemle dokuz araçlık kapalı park alanıdır. 120m2‘lik zemin kat alanı ofis olarak kullanılmaktadır. Üst katlar ise 2 veya 3 odaya bölümlenebilen konut alanlarıdır
3.2.Taşıyıcı Çelik Hücreler
Büro binası, Fellbach,Almny, Mimar, Dollman ve Ortakları
Çalışanların bireysel ihtiyaçlarının karşılanması hedefinden yola çıkılarak tasarlanan bu bina grup çalışma alanları, ofis üniteleri ve toplantı odaları gibi farklı fonksiyonları karşılayan mekanları barındırmaktadır.
Her mekan için kendine özgü karakteristikler ve aydınlatma sistemlerinin kurulması gerekmektedir. Bina belirli bir arsa için tasarlanmış ancak tasarımda maliyet, gerekli alan ihtiyacı ve kısa inşaat süreci gereksinimi parametreleri ön planda tutulmuştur. Dış kabuk basit olarak 4 kat yüksekliğindeki iki sağır iki cam giydirme cepheden oluşmaktadır. Bina kare plan formuna sahip, iç mekanın düşeyde bina yüksekliği kadar esnek ve açık olarak kullanılması hedeflenmiştir. Üst üç kat aynı plan düzenlemesine sahiptir. Fakat aynı kat planı her kat 90 derece döndürülerek düzenlenmiştir. Böylece düşey sirkülasyonu sağlayan merdiven adet döner bir merdiven izlenimi yaratmaktadır. Toplantı odaları ve tesisat alanlarını kapsayan hücre-modül üniteler iskelet çerçeve strüktür içinde konumlandırılmıştır. Prefabrike döşeme, duvar ve merdiven elemanları da bu strüktür içine monte edilmiştir. Bütün bina standart hazır olarak bulunabilen elemanlar ile inşa edilmiştir.
3.3.Taşıyıcı Ahşap Hücreler
Avusturya‘nın batı bölgesinde yer alan artan konaklama ihtiyacının karşılanabilmesi için ana binaya ilave olarak değişik tarihlerde (1970-2004 ) yapılmış ek binalar ile genişletilmiştir. Gerekli oda ihtiyacını acil olarak karşılamak için çok kısa inşaat sürecinde tamamlanabilecek bir sisteme ihtiyaç duyulmuştur. Çözüm olarak prefabrike olarak üretilmiş hücre-modül ünitelerin birbiri üstüne konularak oluşturulduğu yapım sistemi tercih edilmiştir. Bu sistemde kullanılan ünitelerin boyutları 7.50x4.00m olup, üniteler dışında başka bir destek strüktüre ihtiyaç bulunmamaktadır. Servisler hücreler arasında oluşturulan kanallarda toplanmıştır. Sadece cam banyo duvarları ile ahşap mobilyalar şantiyede monte edilmiştir. Binanın hücre üniteleri ve çatısı iki günde tamamlanmıştır. Bir aylık bir süreç sonunda ise otelin yeni bölümleri hizmete açılabilmiştir.
A.Kapalı Hücreler
Kapalı hücre sistemde, duvar ve döşeme ile birlikte sınırlandırılmış ve boyutları tanımlanmış bir mekan belirlenir. Bu hücrenin gelişme olanağı yoktur (Garas, Armer Clarke,1994). Bunlar tam kapalı, cepheleri açık ve üst yüzeyi açık olarak üç şekilde üretilmektedir.
Kapalı hücre, tamamen fabrikada bitirilmiş yerine yerleştirilmeye hazır hale getirilmiş hücrelerdir. Kapalı hücrelerle yapılan binalarda planlama açısından esneklik imkanı bulunmamaktadır. Bu sistemler büyük boy panelli sistemlerde uygulanan ve tüm duvarların taşıyıcı olduğu “haçvari" sistemlerle, veya, taşıyıcı duvarların cepheye dik olarak düzenlendiği “enlemesine" sistemlerle büyük benzerlik gösterirler (Eşsiz,Ö.,2002a,2002b).
Kapalı modüler hücrelerde, ünitenin her tarafı tamamen sınırlandırılarak, mekan büyüklüğü belirlenmiş olur. Hücrenin büyüklüğü, taşınabilme imkanı ile sınırlıdır. Hücrelerin genişliği, kara yolu ile taşınması esnasında, trafik kanunlarının izin verdiği ölçüde olabilir. Bu durumda modüllerin bir yöndeki boyu 2.40m veya 3.30m daha fazla olmamalıdır. Mekan boyutları boyutlarına bağlı olduğundan, bu hücreler daha çok konut yapıları için daha uygundur. Kapalı hücreler kendi içlerinde rijit bir konstrüksiyon oluşturur. Biraraya getirilmeleri yığma strüktürlerdeki gibidir. Farklı boyutlu hücreler, çeşitli şekillerde üst üste getirilerek değişik düzenlemeler yapılabilir.
B . Açık Hücreler
Açık hücrelerin enlemesine veya boylamasına yöndeki yüzeyleri açıktır. Sınırlanan taraflar, taşıyıcı duvar, taşıyıcı iç duvar veya taşıyıcı çerçeve içinde bölücü duvar olabilir. Modüler hücrenin sınırlandırılmayan tarafı diğer hücre ile birleşerek daha büyük bir mekan oluşturulmasına imkan verir. Amaç modüler hücrenin nakliyesinin kolaylaştırılması ya da tek hücre modülünden oluşan birim mekandan başlayarak, birleşmiş çok sayıda hücrenin oluşturduğu büyük mekanlara doğru planlama esnekliğinin sağlanmasıdır. Ayrıca bir hücrenin sınırlandırılmış tarafı diğer hücrenin sınırlanmamış tarafı ile birleştiğinde, hücre mekansal olarak tamamlanmış olur. Bu yolla malzemeden tasarruf edilebilir. Örneğin bir tavan ile sınırlandırılmamış bir hücrenin üzerine gelecek ikinci bir hücrenin tabanı, alttaki hücrenin aynı zamanda tavanı olacaktır. Bununla beraber hücre tamamen sınırlandırılmamış olarak, üç boyutlu çerçeve şeklinde de olabilir. Bu taşıyıcı çerçeve fabrikada veya şantiye alanında montajdan sonra bölücü duvarların eklenmesi ile sınırlanır.
3.4. Strüktürden Bağımsız Modüler Hücre
Modüler hücre elemanlar, çerçeve, çekirdek, tübüler, taşıyıcı duvar paneli, veya hybrid sistemler gibi prefabrikasyon veya prefabrikasyon olmayan taşıyıcı strüktürler içinde sisteme kompoze olarak kullanılırlar. Hücreler taşıyıcı değil fakat taşıyıcı strüktür tarafından taşınır. Bu hücreler mutfak, banyo, asansör boşluğu, merdiven boşluğu gibi elemanlardır. Tüm donanımları içerdiği ve tüm işçiliklerin fabrikada tamamlandığı için endüstrileşme derecesi en yüksek ünitelerdir.
Endüstrileşmiş yapım sistemlerinden biri olan hücre sistemler, oteller, toplu konut bloklarında, öğrenci yurtlarında, eğitim yapılarında, ticari yapılarda, hastanelerde ve asansör şaftları gibi, yüksek düzeyde servis üniteleri içeren mekanlarda kullanılmaktadır. Hücre sistemler malzemelerine göre betonarme, çelik ve ahşap üniteler halinde, yapım sistemlerine göre ise kapalı ve açık üniteler halinde üretilmektedir.
Günümüzde uygulama alanları giderek çeşitlenmekte olan hücre sistemlerin yapımda kullanımı, maliyet azalması, hızlı montaj, işin erken tamamlanması ve malzeme kayıplarının en aza indirilmesi gibi avantajları beraberinde getirmekte, sonuçta daha kaliteli fiziksel mekanların yaratılmasına hizmet etmektedir.
)
