Mekanik olarak tespit edilen cephe sistemlerinin Türkiye'deki mevcut durumu ve değerlendirilmesi
The current state and evaluation of the facade systems with mechanical fixing in Turkey
Yazar: BELİZ KARANFİL
Danışman: DOÇ. DR. FATİH YAZICIOĞLU
İstanbul Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Çevre Kontrolü ve Yapı Teknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Cephe = Facade ; Cephe tasarımı = Facade design ; Yapı kabuğu = Building envelope

Özet:
Teknolojinin gelişmesi ile birlikte birçok alanda özellikle de yapı sektöründe yenilikler meydana gelmektedir. Bununla birlikte insanların yapılardan beklediği performanslar da zamanla değişmeye başlamıştır. İlk yapıların genellikle insanları dış ortam koşullarından koruma amacıyla yapıldığı görülürken günümüzde yapıların bu temel barınma ihtiyacının yanında birçok farklı fonksiyonu karşılaması beklenmektedir. Yapının hem fiziksel hem de estetik açıdan performans gereksinimlerini karşılayan cephe sistemlerinde bu değişimler tarihsel süreç içerisinde açıkça okunabilmektedir. Yapı kabuğunun önemli bir parçası olan cephe sistemleri alt konstrüksiyon, yalıtım, kaplama ve bağlantı elemanları gibi farklı bileşenlerden oluşur. Yapı sektörü içerisinde birbiri ile bağlantılı birçok alanı barındırmaktadır. Bu nedenle bir alanda meydana gelen değişim bağlantılı olduğu başka bir alanı da etkileyebilmektedir. Bu durumdan birden çok bileşenden oluşan cephe sistemleri de süreç içerisindeki gelişmelerden etkilenerek değişime uğramıştır. Teknolojik yeniliklere bağlı olarak cephelerde kullanılan tespit sistemleri değişmektedir. Mevcut sistemlerin eksik ya da sorunlu yönleri geliştirilerek iyileştirilmeye çalışılmaktadır. Buna bağlı olarak da aynı malzemeler farklı sistemler ile tespit edilmektedir. Bu çeşitlilik bir taraftan farklı alternatifler sunarken diğer bir taraftan da karmaşaya neden olabilmektedir. Cephe sistemleri ile ilgili aynı malzemenin tespit edilmesinde kullanılan sistem elemanları ve birleşim detaylarındaki farklılıklarda bu alanda çalışan çok sayıda firmanın bulunmasının da etkisi bulunmaktadır. Firmalara bağlı olarak kullanılan sistem, alt konstrüksiyon profilleri, bağlantı elemanları ve birleşim detayları değişiklik gösterebilmektedir. Bunun yanında firmalar tarafından bu sistemlere verilen isimler de farklılık gösterdiğinden aynı sistemler farklı sistemler gibi algılanabilmektedir. Yapı sektöründe cephe sistemleri ile ilgili tasarım, uygulama, malzeme üretimi ve denetleme gibi işlevlere sahip farklı firmalar bulunmaktadır. Bu firmalar cephelerin tasarlanmasından inşa edilmesine kadar geçen süreçte farklı görevler üstlenirken bir yandan da birbirleri ile koordineli halde çalışmaktadır. Farklı disiplinlerin çalıştığı bu süreçlerde ortak bir iletişim dilinin kurulması hem sürecin daha sağlıklı bir şekilde ilerlemesini sağlayabilir hem de süreçteki sorunları azaltabilir. Bütün bu durumlar göz önünde bulundurulduğunda hem bu farklılıklardan oluşabilecek karmaşayı ortadan kaldırmak hem de sistem seçiminde yol gösterici olmak için bu sistemler ile ilgili bir sınıflandırma yapılması ihtiyacı doğmuştur. Cephe sistemleri ile ilgili sınıflandırma malzemeye, yapım sistemine ve tespit elemanına göre yapılabilirken alt konstrüksiyon ve kaplama arasındaki ilişkiyi bu sınıflandırmaların ayrı ayrı tam olarak karşılamadığı da görülmektedir. Kullanılan tespit elemanları aynı olup bu elemanın alt konstrüksiyon ile kaplama arasında ilişkisi ya da bağlantı detayı değişebilir. Bu nedenle bütün bu farklılıkları göz önünde bulundurarak her bir malzeme özelinde cephe kaplaması ile alt konstrüksiyon arasındaki ilişkinin ele alınması ve buna bağlı olarak mevcut sistemlerin değerlendirilerek gruplandırılması gerekmektedir. Bu çalışma kapsamında mekanik cephe sistemlerinin Türkiye'deki mevcut durumu ortaya konulmaya çalışılmıştır. Tez çalışması beş ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde amaç, kapsam ve yöntem belirtilmiştir. Çalışma kapsamında Türkiye'deki mekanik bağlantı elemanları ile tespit edilen cephe sistemleri incelenmiştir. Mekanik sistemler ile tespit edilen cephelerin tespit sistemine göre sınıflandırılması amaçlanmıştır. Bunun yanında mevcut sistemler ile ilgili firmalardan elde edilen veriler, sistemlerin bulunma durumu, sistemlerin birleşim detayları ve firmalar tarafından kullanılan sistem isimleri incelenerek genel durum üzerine tespitlerde bulunulmaya çalışılmıştır. Çalışmanın ikinci bölümü tarihçe ve tanımlardan oluşmaktadır. Yapı kabuğu kavramı ile ilgili yapılan tanımlar, yapı kabuğunu oluşturan elemanlar ve bunların işlevlerinden bahsedilmiştir. Çalışmanın temel konusunu oluşturan cephenin tarihsel süreç içerisindeki gelişimi ve değişimi detaylı bir şekilde anlatılmıştır. Çalışmanın üçüncü bölümü cephe ile ilgili tanımlar, cephelerin sınıflandırılması ve cephelerden beklenen performans gereksinimleri ile ilgili literatür araştırmasından oluşmaktadır. Cephelerin fiziksel ve estetik işlevlerinin yanında yapının iletişim aracı olma da işlevi bulunmaktadır. Bu nedenle cephe kavramı ile ilgili tanımlar belirtilerek farklı yönlerine değinilmiştir. Cephe sistemlerinin ve bu sistemi oluşturan alt bileşenlerin tasarım prensiplerinin anlaşılması için cephelerin sınıflandırılması ve cephelerden beklenen performans gereksinimlerine değinilmiştir. Çalışmanın dördüncü bölümünde her bir malzeme için kullanılan mekanik cephe sistemlerinin tespit edilmesi, gruplandırılması ve bu veriler üzerinden Türkiye'deki mevcut durumu üzerine tespitler yapılması amaçlanmıştır. Bu bölümde mekanik cephe sistemleri ile ilgili Türkiye'deki sistemler, sistem özellikleri, uygulama adımları ve sistem çizimleri bulunmaktadır. Cephelerin tespit sistemlerinin kaplama malzemesine göre sınıflandırılabilmesi amacıyla öncelikle her malzeme için firmaların kullandığı sistemler firmaların web siteleri ve kataloglarından elde edilmiştir. Bu çizimler incelenerek aynı tespit prensibine sahip olan sistemler gruplandırılmıştır. Firmaların sistem özellikleri, tespit sistemi adı, çizim, açıklama ve 3d görsel bulunma durumları bu sistemler ile ilgili firmalar üzerinden yüzdelik oranlar hesaplanmıştır. Bu oranlar üzerinden sistemlerin mevcut durumu üzerinde tespitler de yapılmıştır. Aynı malzemenin tespitinde kullanılan farklı sistemler, bunların firmalarda bulunma durumu ve verilen isimler incelenmiştir. Çalışmanın beşinci bölümünde tespitler ve sonuçlar paylaşılmıştır. Buna göre;mekanik cephe sistemleri alt konstrüksiyon ile kaplama malzemesi arasındaki bağlantı detayına göre farklı şekilde tespit edilebilir. Bu sistemlerde kullanılan alt konstrüksiyon bileşenleri değişebilir fakat sistemlerdeki detayların temel prensipleri önemlidir. Aynı birleşim detayına sahip olan sistemlerdeki alt bileşenler değişebilir fakat temel ilke aynıdır. Tez çalışmasında sistemlerin sınıflandırılması buna göre yapılmıştır. Cephe sistemleri ile ilgili bir diğer önemli konuda bu sistemler ile ilgili verilere erişim durumudur. Günümüzde bilgiye ulaşmak için başvurduğumuz kaynaklar ilk olarak dijital ortamlar ve sonrasında birebir görüşmelerdir. Bu nedenle firmaların web sitelerinin ve kataloglarının da güncelliğini koruması ve içerik açısından zenginleştirilmesi önerilir. Firmaların bu sistemler ile ilgili paylaştığı çizim, görsel ve sistem tanımı gibi verilerin arttırılması gerekliliği görülmüştür. Bazı sitemler ile ilgili verilere kolaylıkla ulaşılırken bazı sistemlerin verilerini bulmak oldukça zordur. Bunun yanında firmalar arasında sistemlere farklı isimler verilmesi de karmaşaya neden olduğundan farklı disiplinlerin bir arada olduğu bu alanda ortak bir isimlendirme ya da tanımlamanın gerekliliğini gösterebilir.

Abstract:
Technological developments have affected the construction sector as well as other areas. Along with these developments, the performances that people expect from buildings have also begun to change. While it is seen that the first building examples were generally built to protect people from external environmental conditions such as wind, rain and snow, today the buildings are expected to meet many different functions besides this basic sheltering need. These changes can be clearly seen in the historical process of the facade systems which meet the performance requirements of the building both physically and aesthetically. Facade system are important parts of the building envelope. These systems consist of different components such as cladding, substructure, insulation, and fixings. There are many interconnected areas within the construction sector. For this reason, a change in one area can affect another related area. Facade systems consisting of many sub- components are also affected and changed by the developments in the process. The fixing systems used on the facades are changing depending on the technological innovations. People are constantly striving to get better. For this reason, deficient or problematic aspects of existing systems are tried to be improved by development. New materials and systems are being discovered for use in facades. As a consequence of these, the same materials are applied to the building surface using different fixing systems. Similarly, the same fastening systems can be used for different materials. While this diversity provides significant flexibility for designers, having different systems can lead to confusion as well. There are many companies related to facade systems. This situation has an effect on the differences in the system elemants and junction details used in the determination of the same material. Profiles, fixings and junction details may vary depending on the companies. In addition, since the names given to these systems by companies differ, the same systems can be considered as different systems. There are a lot of companies working on facade systems which have different roles such as designer, producer, constructur, supplier and supervisor in construction sector. While these companies undertake different tasks in the process from the design of the facades to the construction, they also work in coordination with each other. Establishment of a common communication language can both ensure a healthier progress of the process and reduce the problems in the process in which different disciplines work together. Considering all these situations, a need to make a classification about these systems has arisen in order to both eliminate the confusion that may arise from these differences and to guide the system selection. Facade systems can be classified according to many different criteria such as material, fixing element, construction system and the relation between thermal insulation and cladding. However, these classifications cannot completely express the relationship between the cladding material and the sub-structure, or the joint detail. It is possible that using same fixing element, different junction details can be designed between the substructure and the cladding. Therefore, taking a consideration all these differences, the relationship between the facade cladding and the sub-construction for each material should be addressed and accordingly, the existing facade systems should be evaluated and categorized. In this thesis study, current situation of facade system with mechanical fixing in Turkey are investigate and evaluated. The thesis study consists of five main parts. In the first part, the purpose, scope and method of study are described. The methods used in the study are literature review, firm analysis, classification and percentage calculation. Within the scope of the study, facade systems fixed by the mechanical fasteners in Turkey were examined. It is aimed that categorize mechanical facade system according to fixing systems and junction detail. In addition, data which consists of drawings, 3d visuals, system properties and descriptions about these systems were collected and examined from the catalogues and websites of the companies. As a result of the analysis of this information, determinations were made about the systems available in the companies, system names, junction details and the current state. The second part of the study consists of history and definitions. The definitions made building envelope and its elements like fundations and floors, exterior walls, roofs, windows and doors, and their functions are explained. The development and change of the facade, which is the main subject of this thesis study, in the historical process has been explained in detail. The third part of the study consists of a literature review on the definitions of facades, classification of facades and expected performance requirements from facades. In addition to their physical and aesthetic functions, facades also have the function of being a communication tool of a building. Therefore, variety definitions of facade which emphasis different aspects have been presented. In order to be understand the design principles of the facade systems and the sub-components that make up this system, the classification of the facades depending on different criterias and the performance requirements expected from the facade systems are stated in this section. In the fourth part of the study, it is aimed to determine types of current facade systems with mechanical fixings and group these systems for each selected material. Besides, it is tried to examine and evulate current situation of these systems in Turkey on obtained data. Facade systems, system features, application steps and system drawings in Turkey related to mechanical façade systems are mentioned in this section. In order to categorize the facades according to the fixing systems, firstly the systems used by the companies for each material and their data were obtained from the companies' websites and catalogues. These drawings are grouped according to the principle of connection between cladding material and the substructure. Percentage calculations were made on the existence of data on companies' websites and catalogues such as system features, the name of the fixing system, drawing, explanation and 3d visual. Based on these ratios, determinations were made on the current status of the systems. Different system fixing systems of the same material, their existense in companies and the names given by companies are examined. In the fifth part of the study, the findings and results are presented. According to this; Mechanical fixing facade systems can be mounted differently depending the junction detail between the sub-structure and the covering material. The sub-structure components used in these systems may vary, but the basic principles of the details in the systems are important. Sub-components in systems with the same junction detail may vary, but the basic principle is the same. In the thesis study, the classification of the systems was made according to this criterion. Another important issue regarding facade systems is access to data such as system properties, usage area, junction details and 3d visuals. Today, the sources we use to reach information are firstly digital media and then one-to-one interviews. Therefore, it is recommended that companies' websites and catalogues should be up to date and information sharing should be increased. It has been seen that the number of companies sharing data and data such as drawings, images and system descriptions shared by companies about these systems need to be increased. While the data about some systems can be easily accessed, it is very difficult to find the data of some systems. Moreover, giving different names to the systems among companies causes confusion, which may indicate the necessity of a common naming or definition in this field where different disciplines are together.