TEKNİK MAKALE 47. Sayı (Mart Nisan 2004)

Dr. Filiz ŞENKAL SEZER Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Yaşanılan mekanın içindeki konfor şartları, insanların yaşamlarını daha rahat ve sağlıklı bir şekilde sürdürebilmelerinde önemli bir kavram olmaktadır.
Günümüzde mimar ve mühendislerin inşa edecekleri yapının projelendirilmesinde ve uygulanmasında yapı fiziği ile ilgili gereklilikleri mutlaka dikkate almaları gerekmektedir. İnşa edilen yapılarda insanların rahat yaşaması, çalışması ve dinlenmesi için mimari konstrüksiyon ve statik gerekliliklerin yanı sıra, yapının ve içinde yaşayacak kullanıcıların ısı, ses,  su ve rutubet etkilerinden korunması, havalandırma, ısıtma gibi diğer tesisatların da uygun şekilde düzenlenmesi önemli bir gereklilik olmaktadır.

Su, yapıyı ve yapı içinde yaşayan kullanıcıların sağlığını en fazla etkileyen faktörlerden biridir. Yapı dışından yapı bünyesine giren suyun, yapı elemanlarına ve içinde yaşayanlara büyük ve zararlı yönde etkisi bulunmaktadır.  Doğada su, yer altı suları, yer üstü suları ve atmosferde bulunan nem olmak üzere üç şekilde bulunmaktadır. Su; bu üç ortam arasında; sıvı, katı ve gaz (su buharı) olmak üzere, birbirinin devamı olan üç değişik halde, devamlı bir dönüşüm yaşamaktadır. Yapı malzemesinin tahribata uğramasında; suyun malzemenin bünyesine işlemesi kadar, malzemeye yüzeysel olarak etki etmesi bile yeterli olmaktadır. Su içinde bulunan bir malzemeyi etkileyen faktörler; malzemenin boşluğu ve suyun basıncıdır. Su ile yüzeysel olarak temas eden malzemelerde ise su; malzeme yapısındaki kılcal kanallarda kpiler basınç etkisi ile hareket ederek, atmosfer basıncını dengelemektedir. Havanın rutubeti, yağışlar, yapı malzemesinin kendi bünyesine ait rutubeti, yapı iç hacimlerinin kullanımı sırasında oluşan rutubet ve zemin suyu; yapılarda karşılaşılan su etkilerinin başında gelmektedir.

Doğadaki su sirkülasyonunun toprakla temasından başlayıp, yer altı suyunun oluşumuna kadar olan bölümüne sızıntı suyu adı verilmektedir. Toprağın gözeneklerini dolduran sızıntı sularını zorlayan basıncın, derinlikle orantılı olarak artması sonucu hidrostatik basınç oluşmaktadır. Sızıntı suyunun akışı herhangi bir şekilde önlenemezse, yapı temelinde (varsa yalıtım tabakası üzerinde) zorlayıcı bir basınç etkisi meydana gelecektir. Zemin rutubeti ise, yapıda kullanılan gözenekli malzemelerin kapilarite etkisi ile yapı içinde yükselip yayılacaktır. Yer altı suyu ise, sızıntı suyunun aksine toprak zerrecikleri arasındaki boşlukları da tamamen doldurmaktadır. Yapıyı etkileyen diğer önemli bir su etkisi de toprağın nemidir.

Günümüzde en fazla uygulama alanı bulan binalar, betonarme karkas yapılardır. Yaşadığımız bu binalarda suya karşı gerekli önlemleri almak, yaşam konforunu arttırmada etkili olmaktadır. Suya karşı gerekli önlemler almadan önce, kullanılan yapı malzemesinin yapısının çok iyi bilinmesi, su etkileri karşısında ne gibi olumsuz özellikler gösterdiğinin araştırılması ve bu olumsuzlukların giderilmesindeki çözüm şekillerinin çok iyi incelenmesi gerekmektedir. Projelendirme ve uygulama aşamalarında dikkate alınmayan bu faktörler, sonuçta çoğu kez telafisi oldukça zor veya imkansız kusurların oluşmasına sebep olmakta, bu kusurların giderilmesi de maliyeti oldukça arttırmaktadır.

Boşluklu yapı  malzemelerinde görülen su ve nem etkilerini üç gruba ayırmak mümkündür:

a) Doymuş akım: Malzemenin boşluklarının tamamen suya doygun olduğu, mevcut bir basınç etkisi ile akım meydana gelen durumdur.

b) Doymamış akım (kılcallık): Malzemenin boşluklarının kısmen suyla dolu olup, içlerinde havanın da mevcut bulunduğu durumdur. Yüzey gerilim kuvvetlerinin etkisiyle meydana gelmektedir.

c) Su buharı akımı: Malzemenin boşluklarındaki su moleküllerinin difüzyonudur. Akım, mevcut buhar basıncı dolayısıyla meydana gelmektedir.

Her yapı elemanı az veya çok nemlidir. Bir yapı elemanının veya elemanını oluşturan yapı malzemesinin nemliliği, o anda içinde bulunduğu su miktarı ile belirlidir. Bu nemlilik, yapı malzemelerinin su ve rutubete ait özellikleri ile bağlantılı olmaktadır. Malzemenin cinsine, ortam sıcaklığına ve rölatif nemliliğe bağlı olarak içerdiği nem miktarına higroskopik denge nemliliği adı verilmektedir. Bu, malzemenin özgül neminin kurumasından sonra kalan nem miktarıdır. Uygulama sırasında yapı malzemesinin içine giren sudan doğan nemlilik ise, özgül nemlilik olarak isimlendirilmektedir. Bu nemlilik, yapı elemanının inşası sırasında kullanılan su ve diğer dış etkenler sonucu ortama katılan; yağmur, kar, dolu gibi sulardan meydana gelmektedir. Yapı malzemesinin bütün gözeneklerinin su ile dolu olması halinde içerdği nem miktarı ise doyma nemliliğidir.  Yapıda su ve neme bağlı hasar oluşumları; yüzeysel ıslanma ve su emme, basınçlı su ve kapilarite, yapı elemanını çevreleyen havanın nemi ve hidrotermik olaylar olmak üzere üç başlık altında toplanmaktadır. Çalışmanın bu bölümünde; yapıda su ve nem sonucu ortaya çıkan bu hasar oluşumlarına ilişkin örnekler verilmektedir.

1. Yüzeysel ıslanma ve su emme: Çatılar, ıslak hacim döşemeleri, genleşme için bırakılan derzler, doğramalar ve tesisat arızaları bu gruba girmektedir. Tesisat problemleri günümüzde en fazla görülen sorunların başında gelmektedir. Resim 1-2-3-4 ve Resim 5’de bu tür bozulma örnekleri görülmektedir.

2. Basınçlı su ve kapilarite: Zemin suyu ve yer altı sularının etkilediği yapı temelleri, su depoları, barajlar, bodrum duvar ve döşemeleri bu grubu oluşturmaktadır. Yetersiz ya da hatalı yalıtım zemin suyunun yapı içinde istenmeyen tahribatlara yol açmasına neden olmaktadır. Resim 6 ve Resim 7’de zemin suyundan kaynaklanan tahribat örnekleri verilmektedir.

3. Yapı elemanını çevreleyen havanın nemi ve hidrotermik olaylar:  Duvar ve teraslarda görülen terleme, buhar geçirimlilik ile yapım sonrası malzeme kurumaları bu grupta incelenen bozulmalardır. Resim 8-9-10-11 ve Resim 12’de duvar ve teraslarda oluşan bu tür bozulma örnekleri görülmektedir.

Bugün inşaat sektöründe, yapı malzemeleri üzerindeki su etkileri, üzerinde  önemle durulan konulardan biridir. Özellikle temellerde ve zeminde yalıtıma gereken önemin verilmemesi yapının alttan su almasına ve kullanım ömrünün azalmasına sebep olmaktadır. Bu nedenle suyun basınçlı, basınçsız ve kapiler olarak tanımlanan üç değişik etkisine karşı; basıncına dayanıklı yalıtım, satıh ve sızıntı sulara karşı yalıtım ve toprak nemine karşı yalıtım olmak üzere birbirinden farklı üç değişik yalıtım önlemi alınması gereklidir. Su ile ilgili problemler yapının tasarlanma ve projelendirme aşamalarında çözümlenmeli ve uygulamada bu çözümlerin titizlikle yerine getirilmesine dikkat edilmelidir. Bilinçsiz ve hatalı uygulamalar sonucu ortaya çıkan yapı fiziği sorunları, insan sağlığını da olumsuz yönde etkileyebilmektedir. Yapıda görülen su ve nem etkileri, yapı malzemelerini olduğu gibi insanları da olumsuz yönde etkilemektedir. Hacim içindeki nem miktarının % 80 civarında olması; o mekanda çeşitli mikroorganizmaların yaşamaları ve üremeleri için en uygun ortamdır. Havadaki nem miktarı ve nem miktarı ile orantılı olarak üreyen küf mantarları, sağlığa zararlı etkenlerin başında gelmektedirler. Nem oranının yüksek olması, insan vücudunda  terlemeyi önlemektedir. Kuru havada sıcaklık oranı yüksek olsa da rahatsızlık duyulmamaktadır. Ama nem oranı belli bir sınırı aştığında, kişi terleyemediği için sıcak birikimi oluşmakta ve rahatsızlık verici bir ortam oluşmaktadır. Nem oranı yüksek ve yeterli vantilasyonun sağlanamadığı evlerde; eklem romatizması, yorgunluk ve astım hastalığı etkili olmaktadır.

Hem yapı hem de insan sağlığı açısından tüm bu etkenler dikkate alınarak, tasarım ve uygulama aşamalarında yapı fiziği açısından su ve nem sorunlarının büyük bir titizlikle ele alınması gerekmektedir. Doğru detay, doğru malzeme ve doğru bir uygulamayla sağlıklı bir yapıya kavuşmak her zaman mümkün olacaktır.  Bunun için de mimarların; danışmanlık, projelendirme, detaylandırma, uygulama ve şantiye kontrollüğü görevlerini en iyi şekilde yerine getirmeleri gerekmektedir. Bu sayede üretilen yapıların ömür ve hizmet süreleri de uzayacak, bu da ülke ekonomisine önemli bir katkı sağlayacaktır.

KAYNAKLAR

1Eriç, M., 1994, ‘Yapı Fiziği ve Malzemesi’, Literatür Yayıncılık, İstanbul

2. İzolasyon Dünyası Dergisi, 1996,‘Su Yalıtım Hasarları Açısından Sektörün Dünü-Bugünü’, İzoder, Sayı:1, İstanbul

3.Kıraç, B., 1992, ‘Yapılarda Su Yalıtımı’, Dizayn Konstrüksiyon Dergisi, Sayı:80, İstanbul

4.Lufsky, K., 1980, ‘Yapılarda Su İzolasyonu’

5.Şenkal, F., 1999, ‘Betonun Yapısı ve Betonda Oluşan Su ve Nem Hareketleri’, M.S.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Yapı Fiziği             Açısından Su ve Nem Sorunları Dersi Çalışması

6.Türk, E., Bonel, J., 1989, ‘Su Yalıtımının Önemi’, Dizayn Konstrüksiyon Dergisi, Sayı: 56, İstanbul

7.Uyan, M., 1975, ‘Beton ve Harçlarda Kılcallık Olayı’, İ.T.Ü. İnşaat Fakültesi Matbaası, İstanbul