Sistemler yaklaşımı

Bilim, sanat, teknoloji ve akıl, tasarımda ve detay üretiminde bir arada bulunması gereken bileşenlerdendir. Her yapı elemanında mimari bir detay bulunur. Bu detayların toplamı binanın strüktürünü ve dokusunu belirler. Stratejik konumları, binanın temel şeklini ve formunu belirlemektedirler aynı zamanda binanın “geştalt”ını oluşturmaktadırlar. Mimari detaylar, fenomenin parçalarıdır, her yerde ve her şeyde olabilirler. Birleşim, bir araya geliş ve düğümlerdirler; binanın bütününü yerinde tutarlar. Anlamları dış görünüşe, bakış açısına bağlıdır: mimari detaylar, görsel olarak kesin bir konsepti ve tasarım yaklaşımını ifade etmektedirler. Mimari detaylar; doğdukları ve geldikleri kültürü yansıtırlar. Ölçeklerine ve konumlarına bağlı olarak, bir “kozmos”un türünü sunmakta, mikrodan makro ya – veya tersine- her binayı belirleyicidirler (Emmitt ve diğ., 2004).

Öncelikle ‘sistem’ kavramı açıklanacak olursa; ‘birbirleriyle etkileşim halinde olan parçaların bir amaca yönelik olarak belirli bir düzende oluşturdukları bütün’ olarak tanımlanmaktadır (Altun, 2008). Bachman’a göre dünya bilgi akışıyla, malzeme ve enerjiyle canlandırılmıştır. Bu akışlar arasındaki ilişkiyi tanımlayan herhangi bir ağın strüktürü bir sistemi oluşturmaktadır. Vücudumuz kendi kendini düzenleyici sistemlerle çalışmaktadır; solunum, dolaşım, sindirim, algılama gibi. Binalar ise strüktürel, aydınlatma, elektrik, tesisat, mekanik gibi birçok sistem içermektedir.

işlemektedir. Mimarlığın strüktür, mekanik ve diğer yapı elemanları için bahsettiği ortak terim “sistem”dir. Strüktürel bir sistem, örneğin; yer çekimini, rüzgâr ve kullanıcı yüklerini binanın en üst kısmından temele kadar ileten kolon ve kirişlerden oluşan bir ağdır. Bir mimari problemin tek bir sonucu yoktur, nasıl formüle edildiğinin sınırları yoktur, ne kadar iyi çözüldüğüne dair herhangi bir testte yoktur ve son olarak inşa edilen sonuç tektir ve yinelenmeyendir. Birincil mimari sistemler ise; yer, strüktür, dış kabuk, servis ve iç sistemlerdir. Sonuç olarak bütünleme; tüm yapı elemanlarını en uygun şekilde bir araya getirmektir (Bachman, 2003).

Mimari sistemlerin gelişiminden bahsedilecek olursa, tasarımın temellerinden olan endüstriyel kütle üretimi, bina sistemleri fikrinin başlangıcı, 1920’lerde Walter Gropius ve “Bauhaus”un ‘yeni mimarlığı’ ile başlmaktadır. Süregelen Bauhaus ruhu sanat ve zanaat arasında olduğu kadar işlevselcilik ve saf formlar arasındaki boşluğu da kapatmaktadır. Bu fikrin iki görüşü, mimarlığın temel sistemleri ile anlaşmaktadır; tasarımın temeli olarak fonksiyon ve inşaatın temeli olarak endüstriyel standartlaşmadır (Bachman, 2003).

Binaların servislere ihtiyaçları vardır ve bu servislerin bina ile bütünlenmesi tasarımcılar için çaba gerektirmektedir. Suyun temini, drenaj ve atıkların uzaklaştırılması, ısıtma, soğutma, havalandırma, aydınlatma, güvenlik ve yangın, komünikasyon ve mekanik taşınma yapının başlıca servisleri arasında sıralandırılabilirler (Emmitt, 2002). Bachman’a (2003) göre bina sistemleri arasındaki bileşenleri bütünlerken 3 farklı amaç vardır: bileşenler alanları paylaşmak durumundadır, bir araya gelişleri estetik açıdan çözümlenmelidir ve bazı durumlarda birlikte veya birbirlerini engellemeden çalışabilmeleri gerekmektedir. Bu 3 amaç; fiziksel, görsel ve performans bütünlenmesidir.

Fiziksel bütünleme: Mimari alanda; sistemlerin belirli bir alan ya da hacim teşkil etmesiyle fiziksel entegrasyon oluşur. Bu en temel entegrasyon aktivitesidir ve bütün bina bileşenleri için düşünülmelidir. Mesela bir havalandırma kanalının çelik kiriş içinden geçmesi için; taşıyıcı sistem ve mekanik sistem fiziksel olarak bütünlenmelidir. Fiziksel bütünleme temel olarak sistemlerin ve bileşenlerin bir ortamı nasıl paylaştıkları, nasıl bir araya geldikleri olarak açıklanabilir. Fiziksel bütünlemenin farklı bir şeklini de genellikle farklı iki sistemin ya da malzemenin birleşiminde; yani detaylarda görülmektedir. Detaylandırma aynı zamanda görsel

entegrasyon için de önemlidir çünkü tasarımdaki niyeti belli eder ya da en azından noktasal bir detayın, genel tasarım konseptini nasıl anlattığına dair bir tavır oluşturur. Görsel bütünleme: Renk, boyut, şekil, konum gibi ortak faktörler istenen etkiyi yaratmak için ustalıkla yönetilmektedir. Aydınlatma armatürleri, havalandırma kanalları, tesisat boruları vs. her şekilde binada yerini almaktadır ve onları göz ardı etmek ya da dekorasyon veya kaplamalarla örtmeye çalışmak nafiledir. Sistemlerin görsel olarak bütünlenmesi için, ya açığa çıkarılmaları ya da bazı şekillerde bir araya getirilmeleri veya bitiş malzemelerinin altına saklanmaları gerekmektedir. Görsel entegrasyondaki bir araya getirme teknikleri; sistemin ve bileşenlerinin rengi, boyutu, şekli ve yerleşimindeki değişikliklerini kapsar. Sonuç olarak; mimarların yapı elemanlarını görsel ve fiziksel açıdan tatmin edici şekilde seçebilmesi, yapılandırabilmesi ve yerleştirebilmesi gerekmektedir.

Performans bütünlemesi: Fiziksel bütünleme “paylaşılan alan (shared space)”, görsel bütünlemede “paylaşılan görüntü (shared image)” ise performans bütünlemesi de “paylaşılan fonksiyonlar (shared functions)” ile ilgilidir. Örneğin; yük taşıyıcı bir duvar hem kabuk hem strüktürdür, böylelikle iki kolon, bir kiriş ve dış duvarı yerine koyarak iki fonksiyonu bir elemanda birleştirmektedir. Bu yaklaşım eğer eldeki göreve uygunsa; hem maliyet tasarrufu sağlar hem karmaşıklığı azaltır. Bina sistemleri fonksiyonel emirleri paylaştıkları durumda performans bütünlemesi tamamlanmış demektir (Bachman,2003).

Bina sistemleri; kabuk, strüktür, mekanik, iç mekân ve çevreden oluşmaktadır. Kabuk sistemleri, iç ortam ile dış ortamı ayıran, mimarinin kabuğudur, mekanik ve servis sistemleri, HVAC, elektrik, düşey sirkülasyon sistemleri, su tesisatı gibi sistemleri kapsamaktadır. Taşıyıcı sistemler, statik dengeyi sağlayan elemanlardır, iç mekân sistemleri; iç mimari, mobilya, akustik, aydınlatma gibi sistemleri barındırır ve dış çevre sistemleri, peyzaj, bina destek sistemleri, yeşillik, park, drenaj gibi konularla ilgilenmektedir (Bachman,2003).

Dış kabuk sistemleri: iç ortam ile dış ortamı ayırmakta ve mimarinin ‘ten’ini oluşturmaktadır. Bu nedenle, binanın en çok görülen elemanı olan kabuk, elde etmek istediğimiz görüntü, biçim ve yönlenme açısından isteklere cevap verecek şekilde olmalıdır. Ana elemanları; duvar, pencere ve çatıdır. Dış kabuk sistemlerinin bazı özellikleri ve maruz kaldıkları belirli durumlar vardır. Bariyer ve filtre görevi olan

kabuğun, ayırıcı özelliği olduğu gibi bazı durumlarda birleştirici özelliği de olmaktadır.Bitmiş bir yapının dış yüzeyi sürekli olarak hava şartlarıyla ilişki içindedir; güneş, rüzgâr, nem, buz, toz, toprağa ve çürümelere maruzdur. Statik dengeyi sağlayan elemanlar ile strüktürel yapısı vardır. İç ve dış ortamın sıcaklık farkından doğan ısı geçişleri, yüzeylerin iletkenliğinin farklı olması ile termal yapı özelliği bulunmaktadır. Pencere yapısı, boyutu, yeri, gölgeleme elemanları ile güneşe karşı donanımlı olmalıdır fakat tercih edilen bir kaynak olan gün ışığının da içeri alınması gerekmektedir. Rüzgâr hem strüktür hem konfor faktörü açısından etkili olduğundan aerodinamik yapı özelliği olmalıdır. Dış ortamdan gelen gürültü kontrol altına alınması gerektiğinden akustik yapısı olmalıdır. Son olarak ta yağmur suyunun uzaklaştırılması ve bir drenaj sistemi barındırması gereken yapı hidrolojik olmalıdır. Strüktürel sistemler: Taşıma özelliği bulunmalıdır, kolon, taşıyıcı duvarlar, kemerler ve düşey yükleri karşılayan diğer elemanlar ile kaldırma özelliği olmalıdır. Bununla birlikte kiriş, makas, kafes, kubbe, tonozların yatay destekleyicisi, membran, kablolu ve pnömatik olarak desteklenmiş sistemler ile açıklık geçme özelliği olmalıdır ve yatay yüklere karşı diyagonal destekler ile sağlamlaştırılmalıdır. Mekanik sistemler: Isıtma, soğutma ile ısı kontrolü, nem kontrolü, hava akımının sağlanması, havanın filtrelenmesi, pis koku, nem, kimyasalların vs. uzaklaştırılması, havalandırma için hava değişimi, ekonomik ısıtma, farklı hava basınçlarına karşı havanın dengelenmesi, iç mekânı bölmelere ayırarak duman ve yangın önlemi almak mekanik sistemlere örnek olarak sıralandırılabilmektedir. Ayrıca termal ısının bölgelere dağıtılması (kaynak-boiler, chiller-tan fancoile aktarılması), bina kullanıcılarına rahatlığın teslim edilmesi, mekanik sistemin termal yükle eşleşmesinin kontrolünün yapılması mekanik sistemlerin özellikleri arasındadır.

İç mekân sistemleri: Çevresel ve bölgesel aydınlatma, ses emilimi ve yansıması, reverberasyon zaman kontrolü, oda akustiği, gürültü kontrolü ve mahremiyeti, hacimler arası iletişim, acil çıkışlar, güvenlik, işaretler düzeni, döşeme ve duvar kaplamaları, boya, bitişler iç mekan sistemleri arasındadır. Ayrıca, iç mekânları fonksiyonlarına, ısı farklarına ve aydınlık düzeylerine göre, gürültü kontrolü ve mahremiyetin sağlanması için bölgelere ayırmak doğru bir çözüm olacaktır.

Çevre sistemleri: Topografya, gölge, rüzgâr ve manzaranın belirlenmesi açısından çevreleyen yapılar, binanın yönlenmesi, uzunluğu ve kütlesi ile kaplama alanı,

çevredeki çit, giriş, duvar, bitkilendirme, su ve diğer doğal kaynaklar ile peyzaj, kaldırım, park, yol, yaya yolları, teraslar, avlular, yağmur suyu drenajı, yapay göl, genel aydınlatma, cephe aydınlatması, yolların aydınlatması, güvenlik, işaretler ile çevre aydınlatması çevresel sistemler arasındadır (Bachman,2003).

Bu beş ana bina sistemleri arasında, onların alt sistemleri ve farklı sistemlerin alt sistemleri arasında sonsuz sayıda bütünleme yapma olasılığı vardır. Son olarak binanın kullanımıyla oluşan sonuçlar, mimari programın ve teknolojinin sebep olduğu sorunlara cevap aranmaktadır. Müşterinin istek ve ihtiyaçları ve kaynaklar mimarın tasarımını yönlendirir, tüm bu bileşenler göz önünde bulundurarak bir tablo oluşturulur. Şekil 2.10’te, sistem bütünlemenin blok diyagramı yer almaktadır (Bachman, 2003).

MÜŞTERİ PROGRAM

NİYET İKLİM YER KANUN

İÇSEL

SORUNLAR BAĞLAMSALSORUNLAR

KASITLI SORUNLAR YAPILMIŞ PROTOTİPLER ETKİLEŞİM ÜRETİCİ GERİLİMLERİ YANILGILI BÜTÜNLEME PROGRAM YORUMU KONTROL TESLİM STRATEJİSİ ÖRÜNTÜ VE PARTİ İNŞAAT ALANI UYGUN SİSTEMLER

STRÜKTÜR DIŞ KABUK MEKANİK İÇ MEKAN

FİZİKSEL (ortak hacim) YARARLI BÜTÜNLEMELER GÖRSEL (ortak görüntü) PERFORMANS (ortak fonksiyon) FELSEFE AMAÇ KRİTİK TEKNİK SORUNLAR ÇEVR E KAYNAKL A R YÖNET İM B İLE Ş ENLER ÜRÜN AMAÇ

Şekil 2.10 : Sistem bütünleme blok diyagramı (Bachman, 2003)

Building System Integration kitabında Rush bina sistemlerini 4 grupta basitleştirmiştir: strüktür (structure-S), kabuk (envelope-E), mekanik (mechanical-M) ve iç mekandır (interior-I). Birbirleriyle olan ilişkileri de Şekil 2.11’deki gibidir

S

I M E

Şekil 2.11 : Bina sistemleri ilişkileri (Rush, 1986)

Sistemler arasındaki ilişkiyi açıklamak için, bina sistem entegrasyonları hakkındaki kitabında Rush, bütünlemenin beş bağımsız düzeyini iki ”kabarcığın” (bubble) birbirine göre olan konumlarına göre sembolize etmektedir. Kabarcıklar iki farklı yapı sistemini temsil etmektedir. Birbirleri arasında mesafe bulunan kabarcıkların ilişkisi uzaktır. Birbirlerine yaklaştıkları zaman birbirlerine değmeden bağlanabilirler, nihayetinde birbirlerine değerler. Değdikten sonra, aynı alanı paylaşan kabarcıklar iç içe geçerler. Son olarak, kabarcıkların merkezleri kesişirse, ikisi birleşmiş olur (Şekil 2.12) (Rush, 1986).

UZAK

remote DEĞMEK_touching BAĞLI_connected İÇ İÇE_meshed BİRLEŞMİŞ_unified

Şekil 2.12 : Sistem bütünlenmesinin beş bağımsız düzeyi, iki kabarcığın birbirine yaklaşması (Rush, 1986)

Rush’ın teorisine göre, kabarcıklar için bina bazında örnek verilecek olursa; döşeme ve tavan hiçbir zaman birbirine değmez, uzaktırlar. Cıvatalanmış, çivilenmiş, kaynaklanmış ve yapıştırılmış malzemeler birbirlerine bağlıdır, çatı balastının altındaki yalıtımla ilişkisi de değmeye örnek verilebilir. Havalandırma kanalları kirişlerle asma tavanda iç içedir son olarak pencere camının hem iç hem dış mekânda olması durumu birleşmiş duruma örnektir (Rush, 1986).