Bimsblok ile örülen dış duvarların yapısal performansının değerlendirilmesi üzerine bir alan araştırması
A field study on the assessment of constructional performance of external walls made of pumice aggregate concrete blocks
Yazar: ÖZLEM UZUN
Danışman: DOÇ. DR. HÜLYA KUŞ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Çevre Kontrolü ve Yapı Teknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Ponza = Pumice ; Sürdürülebilirlik = Sustainability

Özet:
Günümüzde ?enerji verimliliği? yüksek bina tasarlamak sürdürülebilir yapımın temel özelliklerinden biri olup, gelecek nesillere yaşanır bir çevre bırakmanın ana şartıdır. Bu bağlamda enerji tasarrufu güncelliğini koruyan konuların en başında gelmektedir. Pomza, volkanik kökenli gözenekli yapısından dolayı hafif olması ve ısı yalıtım değeri yüksek bir malzeme olması nedeniyle boşluklu duvar bloğu üretiminde oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Yerel bir malzeme olmasının sağladığı avantajların yanı sıra enerjiyi en fazla binaları ısıtmak ve soğutmak için kullandığımız düşünüldüğünde, pomza agregalı hafif beton blok sürdürülebilir yapım için ideal bir duvar bileşenidir. Blokların ısı yalıtım değerlerinde boşluk sayısı, boşluk büyüklükleri ve dizilişleri önemlidir.Türkiye'de binalar genellikle betonarme iskelet sistem ile inşa edilmektedir. İskelet sistemin arasında kalan boşluklar tuğla, gazbeton veya pomza agregalı hafif beton blok olan `bimsblok' örme dış duvar birimleri ile dolgu şeklinde oluşturulmaktadır. Ancak, son yıllarda, özellikle 1999 depreminin ardından, çelik iskelet taşıyıcı sistem uygulamalarında artış gözlenmektedir. İskelet sistemde duvarların kolon ve kirişler arasında örülerek oluşturulmasında karşılaşılan önemli sorunlardan biri ısı köprüleridir. Bunlar tasarım ve yapım aşamalarında dikkatli bir şekilde tespit edilmeli ve önlem alınmalıdır. Ülkemizde konut, okul, alışveriş merkezi, otel gibi birçok yapı türünde pomza agregalı hafif beton duvar bloğu kullanılmaktadır. Özellikle İstanbul'da, konut üretimi daha yoğun olduğu için en fazla bu alanda uygulamasıyla karşılaşılmaktadır.Diğer örme birimleri ile karşılaştırıldığında bimsblok kullanımının daha yeni olduğu görülmektedir. İnşaat sektöründe göreceli olarak yeni bir malzeme olması ve hakkında yeterince bilgi olmaması bimsblok üzerinde bir araştırma yapmayı gerekli kılmıştır.Bu çalışma kapsamında ilk olarak çalışmanın amacı ve yöntemi üzerinde durulmuştur. Bimsbloğun uygulama aşamasındaki yapısal performansının incelendiği bu çalışmada, değerlendirme kriterlerinden biri de sürdürülebilir yapım özellikleridir.İkinci bölümde ise bimsblok hammaddesi olan pomzadan ve blok üretiminden bahsedilmiş ayrıca dış duvarların tanımı yapılarak duvar bileşenlerine değinilmiştir. İskelet sistemlerde karşılaşılan ve çözülmesi gereken ısı köprülerinden bahsedilmiş ve ısı yalıtım ilkelerine değinilmiştir.Üçüncü bölümde, duvarlardan beklenen performans gereksinimleri ve bimsblok ile örülen dış duvarların mekanik ve fiziksel performansları üzerinde durulmuştur. Bimsblok ile örülen dış duvarların uygulama ve kullanım aşamasındaki yapısal performansından bahsedilmiştir.Dördüncü bölümde, sürdürülebilir yapı kavramı konusuna değinilmiştir.Yapı elemanlarının yaşam dönemi değerlendirmesi ana başlığı altında bimsblok ile örülen dış duvarların yaşam dönemi değerlendirmesi konusu ürün ve malzeme, yapı bileşeni ve bina ölçeklerinde ele alınmıştır.Beşinci bölümde, alan çalışması kapsamında ziyaret edilen ve incelenen İstanbul'daki bazı şantiyelerde gözlemlenen dış duvar yapım aşamaları ele alınmıştır. Ayrıca duvar ustaları, işçiler ve şantiye şefleri ile yapılan anket çalışmaları ile bimsblok ile örülen dış duvar sistemlerinin uygulama sırasındaki avantaj ve dezavantajları belirlenmeye çalışılmış ve buna göre sürdürülebilirliğe dayalı yapısal performansları değerlendirilmiştir.Son bölümde yapılan alan ve literatür çalışması hakkında genel sonuçlar verilmiş, bimsblokla örülen dış duvarların sürdürülebilirliği ve yapısal performansı üzerinde durulmuştur.

Abstract:
In recent years, to design buildings with ?Energy Efficiency? is one of the essentials of the sustainable construction and it is also the unique condition so as to leave a livable environment for the future generations. Energy saving is one of the leading issues that acquires actuality. Pumice, being a kind of volcanic tuff which has a naturally expanded porous form and thus light weight is used for the production of pumice aggregate concrete hollow blocks which can provide thermal insulation. Pumice aggregate concrete hollow block is local material and its hollow and porous form makes it an energy-efficient material and moreover ideal for the sustainability. Hollow numbers, sizes of hollows and configuration order of blocks are significant for thermal isolation of blocks.In Turkey, buildings, whether low or high rise, are mostly constructed with in-situ reinforced concrete structural frame. Spaces within frame systems are filled with masonry walls of fired clay hollow bricks, autoclaved aerated concrete blocks or pumice aggregate concrete hollow block. Yet in recent years, conventional steel frame systems are also being increasingly used particularly after the big earthquake in 1999. One of the problems which occurs on the phase of bonding walls between columns and beams in structural frame is thermal bridges. Those must be determined carefully during design and construction phases and precuations should be evaluated strictly. Pumice aggregate concrete hollow block can be used in a wide variety of buildings such as schools, otels, shopping centers and accomodations. Since the production of accomodations are intense in Istanbul, such applications are mostly observed in this area.Applications of pumice aggregate concrete hollow block is relatively recent when compared to the other masonry units. Due to the lack of sufficient information regarding this material, it is decided to investigate this material through field studies.Firstly purpose and method has been investigated under content of this study. Sustainable building is one of the evaluation methods of the study in which the structural performance of pumice aggregate concrete hollow block during application phase is investigated.On the second chapter production of block and pumice has been mentioned which is the raw material of pumice aggregate concrete hollow block as well as the definition of external walls related to the wall components. In addition principles of heat isolation and thermal bridges required to be solved that are confronted in the structural frame systems have been emphasized.The performance requirements which are expected from outer walls and physical and mechanical performances of outer walls that has been bonded by the pumice aggregate concrete hollow block has been subject to the third chapter.Also the structural performance of outer walls that were bonded with pumice aggregate concrete hollow block during the application and usage phases has been mentioned.On the fourth chapter sustainable building concept has been stated. Besides life cycle assesments, product and material, components and building based scales have been investigated under main title regarding life cycle assesment of building components.On the fifth chapter some construction sites in Istanbul have been investigated and construction phases of outer walls have been observed. Besides the advantages and disadvantages of outer walls bonded by pumice aggregate concrete hollow block has been tried to determine with survey studies applied to wall masters, workers and work site chiefs, accordingly structural performances based on sustainability have been evaluated.On the last chapter general conclusions of survey and literature studies has been given and sustainability and structural performances of external walls bonded with pumice aggregate concrete hollow block have been stated.