Teknolojik gelişmelerin etkisi ile yüzeylerde malzeme kullanımı: Akıllı malzemeler

Mimari ve iç mimari tasarım ile malzemeler arasındaki ilişki, Sanayi Devrimi'ne kadar oldukça basit olarak yorumlanabilmektedir. Bu döneme kadar, yapı malzemeleri, kullanılabilirlik ve uygunluk açısından pragmatik olarak ve/veya görünümleri ve dekoratif nitelikleri açısından biçimsel olarak düşünülerek, genellikle yerel kaynaklardan seçilmiştir. Örneğin, yerel olarak mevcut taş, temelleri ve duvarları oluşturmuş ve mermerler genellikle kaba yapıyı kaplayan ince kaplamalar olarak kullanılmıştır. Mimari ile ilgili kararlar, malzeme seçimini belirlemiştir. Bu nedenle, 19. yüzyılın başında malzemenin tasarımda kullanımının, işlev ve forma bağlı olduğu düşünülebilmektedir. Bununla birlikte, bu dönemde malzemelerin standart olmayışı dolayısıyla, tasarımcılar özelliklerini ve performansını dışsal bir anlayışa dayandırmak zorunda kalmışlardır. Özünde, malzeme bilgisi, deneyim ve gözlem yoluyla elde edilmiştir. Mevcut malzemeler ile çalışmak için gerekli olan bu bilgi ve becerileri, çoğunlukla deneme yanılma yoluyla edinmişlerdir. Endüstri Devrimi'nin ortaya çıkığı ile malzemelerin rolü çarpıcı biçimde değişmiştir. Tasarımcılar, malzeme özelliklerini ve performansını, sezgisel ve ampirik olarak anlamaya bağlı olmak yerine, tasarlanmış mühendislik malzemeleri ile karşı karşıya kalmaya başlamıştır. Nitekim, modern mimarlık tarihi, neredeyse yapı malzemeleri tarihinin merceğinden izlenebilmektedir. 19. yüzyılda çeliğin yaygın olarak tanınmasıyla başlayarak, geniş açıklıklı ve çok katlı bina formlarının ortaya çıkmasına yol açan malzemeler, modern öncesi çağın mimari ihtiyaçlara bağlı rollerinden, fonksiyonel olarak performansı arttırmak ve yeni biçimsel yanıtlar bulmak için bir araç haline gelmeye geçiş yapmıştır. Cam üretiminin sanayileşmesi, çevresel sistemdeki gelişmelerle birlikte, Şeffaf bir mimarinin her iklimde ve herhangi bir bağlamda yer alabilmesine olanak tanımıştır. Perde duvar sistemlerinin yaygınlaşması, cephe malzemesini faydacı işlevlerden kurtararak, cepheyi formal bir unsur haline getirmiştir. Teknolojilerdeki gelişmeler sayesinde, alüminyum ve titanyum gibi mühendislik malzemeleri artık yapı kaplamaları olarak tasarım çeşitliliğine imkan vererek, etkili ve kolay bir şekilde kullanılabilir olmuştur. Malzemeler, binanın hem iç hem dış temsili üzerinde, endirekt görünür olarak, ve böylece en uygun tasviri sağlayacak biçimde ortaya çıkmıştır. Sonuç olarak, bugünün mimar ve iç mimarları, malzemeleri genellikle tasarım paletinin bir parçası olarak düşünebilmektedir; buradan materyaller seçilebilmekte ve kompozisyonel ve işlevsel yüzeyler olarak uygulayabilmektedir. Bu düşünce biçiminden yola çıkılarak, akıllı malzemelerin kullanımına yaklaşılabilmektedir. Birçok yüzyıl boyunca ahşap ya da taş gibi standart bir malzemenin özelliklerini kabul etmek ve malzemenin sınırlamalarını karşılamak üzere tasarlamak zorunda kalınmıştır. Teknolojik gelişmelerle, özel olarak tanımlanmış bir ihtiyacı karşılamak için yüksek performanslı bir yapı malzemesinin özellikleri seçilebilmekte ya da düzenlenebilmektedir. Bunun yanında, akıllı malzemeler özelliklerini geri dönüşümlü olarak değiştirerek geçici ihtiyaçlara da cevap vererek, tasarım isteklerini karşılayabilmektedir. Tek bir durum için optimize edilmek yerine çoklu duruma yanıt verme yeteneği, yapıların ve mekanların değişen koşullarla karşı karşıya kaldıkları durumu düşünüldüğünde, akıllı malzemeleri tasarım paletinde çekici hale getirmektedir. Sonuç olarak, akıllı malzemelerin daha geleneksel yapı malzemelerin yerini almaya nasıl başlayabileceğine dair birçok öneri oluşmaya başlamıştır. Maliyet ve bulunabilirlik, genel olarak, akıllı malzemelerin geleneksel malzemelerin yerine geçmesinin yaygınlaşmasını kısıtlamasına karşın, uygulamalar, 'yeni' malzemelerin genel olarak mimaride tanıtılması, başlangıçta göstermeye değer belirli parçalar üzerinde kullanımı yoluyla olmaktadır. Son gelişmeler ile birçok mimar ve iç mimar, mekan yüzeylerini, akıllı malzemeler ile kaplamayı hayal edebilmektedir. Etkileşim ve dönüştürülebilirlik gibi terimler için gerekli malzeme ve teknoloji çoğu tasarım projesinin ekonomik ve pratik gerçekliğinin ötesinde olsa bile, mimarlık sözlüğünün standart terimleri haline gelmiştir. Tasarımcılar, kavramsal olarak akıllı malzemeleri geleneksel yapı malzemeleri ile birlikte standart uygulamalarına entegre etmeye çalışmaktadırlar. Ancak akıllı malzemeler, standart yapı malzemelerinden radikal bir ayrımı temsil etmektedir. Standart yapı malzemeleri tasarımda yapı yüklerine dayanacak Şekilde statik iken, akıllı malzemeler enerji alanlarına yanıt vererek dinamiktirler. Mekan tasarımda normal temsil araçlarımız statik malzemeyi ayrıcalıklı kıldığından, bu önemli bir ayrım olmaktadır. Bunun yanında, akıllı bir malzeme ile tasarım yapıldığında nasıl görünmesi ve ne yapmasını istendiğine odaklanmak gerekmektedir. Akıllı malzemelerin anlaşılmasında, sadece malzeme özelliklerinin anlaşılmasının öncesinde, tasarımcının aynı zamanda malzemenin çevresindeki ortam ile olan etkileşimlerinin temel fizik ve kimyası hakkında bilgi sahibi olması gerekmektedir. Bahsedilen çerçevede hazırlanmış tez kapsamında; birinci bölümde, mekan tasarımdaki duvar, zemin, tavan bileşenleri yüzeylerinde kullanılmakta olan standart ve yaygın yapı malzemeleri incelenmiştir. Çağdaş tasarımda malzemeden beklenen nitelikler konusu irdelenerek yeni malzeme türleri belirlenmiştir. İkinci bölümde, yeni malzemelerden akıllı malzemeler grubu ele alınmış, çeşitleri ve özellikleri araştırılmıştır. Üçüncü bölüm olarak, bir önceki bölümde özellikleri ve çeşitleri belirlenen akıllı malzemelerin ürün olarak ve/veya sistemler içerisinde yapı yüzeylerinde kullanımları örnek projeler ile açıklanmıştır. Sonuç bölümünde ise edinilen bilgiler ışığında, yüzeylerde standart yapı malzemelerine öneri olarak kullanılabilecek akıllı malzeme ürün ve sistemleri tablo halinde analiz edilerek, konunun değerlendirilmesi sunulmuştur.