Tarihi mekanlarda kullanılan sıva yüzey kaplamalarının ses yutma katsayısının incelenmesi ve geliştirilmesi

Tarihi yapıların korunabilmesi ve özgün yapılarına zarar verilmemesi gerekmektedir. Tarihi binaların restorasyonu sırasında, zengin iç mekan detayları korunmalıdır ve yüksek hacime sahip odaların özgün yapısına aykırı olarak bölünmesi önlenmelidir. Yüksek hacim özelliği taşıyan iç mekanların, özellikle de tonoz, kubbe formuna sahip yapıların özgün formuna uygun ve ilk kullanıldığı dönemin özelliklerini taşıyacağı şekilde korunması büyük önem taşımaktadır. Büyük oda hacmine sahip tarihi mekanların ilk tasarlandıkları ve döneminin özelliklerini taşıyacak şekilde korunması, özgün pencerelerin kapatılmaması, odaların hacimlerinin küçültülmemesi temel koruma felsefesine uygundur. Ancak, yüksek oda hacmine sahip olmaktan kaynaklanabilecek problemleri de göz önünde bulundurmak gerekir. Yüksek oda hacmine sahip tarihi mekanlarda uğultu problemleri, eko problemleri, istenmeyen yansımalar, konuşmanın anlaşılabilirliğinin sağlanamaması ve buna benzer akustik problemler sıklıkla görülmektedir. Bu tarz tarihi mekanlarda konuşmanın anlaşılabilirliğinin sağlanabilmesi için çınlama süresinin istenen aralıkta tutulabilmesi gerekmektedir. Oda hacmi yüksek tarihi mekanlarda çınlama süresinin istenen aralığa indirilebilmesi için yüzey kaplamalarının ses yutma katsayısının arttırılması çok büyük önem taşır. Aksi takdirde, çınlama süresi ile ilgili problemlerinin giderilebilmesi amacıyla tarihi yapılarda bina formunun değiştirilmesi, oda hacimlerinin küçültülmesi, özgün malzeme kaplamalarının değiştirilmesi veya binanın özgün yapısına zarar verecek başka müdahalelerin yapılması uygun bir yaklaşım tarzı olarak düşünülmemektedir. Sıva katmanlarına ait ses yutma katsayısının artırılması iç mekan akustiğini iyileştirebilmektedir. Ancak, malzeme seçiminin tarihsel yapıyla uyumlu olması ve bina yapısına zarar vermemesi önemli bir parametredir. Bu araştırmada, tarihi yapılarda kullanılan sıva katmanları araştırılmış ve sıva katmanında yapılacak değişikliklere göre ses yutma katsayısının arttırılması amaçlanmıştır. Tarihi sıva kaplamalarının ses yutma katsayısının arttırılması için araştırmalar yürütülmüş ve öncelikle tarihi sıva katmanlarının özellikleri incelenmiştir. Türkiye'de Roma, Bizans ve Osmanlı dönemlerinden kalma tarihi yapıların genellikle kireç bağlayıcılı harçlara dayalı olarak inşa edildiği görülmektedir. Bu sebeple, kireç bağlayıcılı sıvalar bu araştırmada incelenmiştir. Araştırmanın ilk aşamasında, restorasyonda kullanılan harç karışımlarının ses yutma katsayıları incelenmiştir ve harç karışımlarının içeriği değiştirilmemiştir. Bağlayıcı tipine göre farklılaşan üç farklı karışım tipi analiz edilmek için seçilmiş, 3cm, 6 cm, 9cm ve 12 cm kalınlıklarında sıva katmanları üretilmiş, ses yutma katsayısı analizleri gerçekleştirilmiş ve toplam 12 farklı sıva katmanının ses yutma katsayısı ölçümü yapılmıştır. Ses yutma katsayısı ölçüm sonuçları analiz edilmiş ve bu araştırma kapsamında incelenen sıva karışımı tiplerinde, sıva kalınlığının artması ile genel anlamda ses yutma katsayısının da arttığı tespit edilmiştir. Farklı kalınlıktaki sıva katmanlarına ait ses yutma katsayısı ölçüm sonuçları MATLAB yazılımına aktarılmış ve frekansa dayalı ses yutma katsayısı sayısal analiz yöntemi kullanılarak değişen sıva kalınlıklarına göre modellenmiştir. Ses yutma katsayısı eğri modelleri kullanılarak, farklı kalınlıklardaki sıva katmanlarının ses yutma katsayısı öngörülebilecektir. Araştırmanın ikinci aşamasında, tarihi binalarda kullanılan sıvaların içeriği değiştirilmiş ve tescilli eski eser tarihi binaların restorasyonu sırasında, binanın tarihi kimliğine zarar vermeden, sıva katmanında, ses emilim özelliklerini arttıracak materyallerin belirli bir oranında kullanılması önerilmiştir. Bu şekilde özgün bina yapısına zarar vermeden ses emilim düzeyinin arttırılmaya çalışılması koruma prensipleri açısından daha doğru bir yaklaşım olacağı düşünülmektedir. Çalışmanın bu aşamasında 50 farklı karışım tipi incelenmiş ve ses yutma katsayısının ölçümü için 3 cm kalınlığında numuneler üretilmiştir. Ses emilimini arttırmak için dere kumu, pomza ve perlit agrega tipinin harç karışımında kullanılması incelenmiştir. Ayrıca, polypropilen lif, keten lif ve kırıntı kauçuk eklentisinin ses yutma katsayısına olan etkisi araştırılmıştır. Aşağıda maddelerle sıralanan karışım içeriğindeki değişiklikler uygulanmış ve değişikliklerin ses yutma katsayısı üzerindeki etkisi incelenmiştir.-Bağlayıcı/agrega oranının ses yutma katsayısı üzerindeki etkisi -Agrega tane boyutlarının ses yutma katsayısı üzerindeki etkisi-Agrega tipinin ses yutma katsayısına olan etkisi-Farklı agrega kombinasyonlarının ses yutma katsayısına olan etkisi-Polypropilen lif katkısının ses yutma katsayısı üzerindeki etkisi-Keten lif katkısının ses yutma katsayısı üzerindeki etkisi-Kırıntı kauçuk katkısının ses yutma katsayısı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Yapılan karışım analizleri sonucunda,-Karışımlardaki bağlayıcı oranının artış göstermesi ses yutma katsayısını olumsuz etkileyebilmektedir.-Agrega tane boyutunun etkisi incelendiğinde, harç karışımında çok ince agrega (0 ile 2 mm arasında) kullanılmasının ses yutma katsayısını olumsuz etkileyebildiği gözlemlenmiştir.-Harç karışımındaki agrega tipinin değiştirilmesi ses yutma katsayısını arttırabilmektedir. Özellikle, harç karışımında hafif agrega tipi kullanılması sıva katmanındaki ses yutma katsayısını olumlu etkileyebilmektedir.-Harç karışımındaki agrega kombinasyonunun ses yutma katsayısında etkili olduğu gözlenmiştir.-Karışımlarda polipropilen ve keten lif katkılarının kullanılması ses yutma katsayısını artırabilmektedir.-Kırık kauçuk katkı maddelerinin agrega yerine belirli oranlarda kullanılması ses yutma katsayısını artırabilmektedir ve özellikle düşük frekanslarda etkili olabilmektedir. Harç karışım tipine dayalı olarak karışım analizi sonuçlarının değerlendirmesi ilgili bölümde detaylıca verilmektedir. Ses yutma katsayısı ölçüm sonuçlarına göre, değişen harç karışım oranlarının etkisini araştırmak için MATLAB yazılımında eğri uyarlama yöntemi kullanılarak numerik model eğrileri elde edilmiştir. Karışım içeriğinin ses yutma katsayısı üzerindeki etkisi, 1/3 oktav bant frekanslarındaki numerik model eğrileri kullanılarak incelenmiştir. Numerik model eğrilerini kullanarak ölçümü yapılmayan farklı harç karışım oranlarının ses yutma katsayıları hakkında yaklaşık öngörü yapılabilecektir. Araştırma kapsamında toplam 62 farklı ses yutma katsayısı deneyi gerçekleştirilmiştir ve sadece ses yutma katsayısının ölçümü haricinde basınç dayanımı, eğilme dayanımı, açık gözeneklilik ve kapiler su emme katsayısı farklı karışım tiplerine göre analiz edilmiştir. Ölçüm sonuçları elde edildikten sonra, deneylerin sonuçları ayrıntılı olarak karşılaştırılmıştır. Ayrıca, ses yutma katsayısı ölçüm sonuçlarının etkisini inceleyebilmek amacıyla tarihi bir oda mekanı seçilmiş ve çınlama süresi analizleri gerçekleştirilmiştir. Empedans tüpü oktav bant ölçüm sonuçları London yöntemi kullanılarak çınlama odası ölçüm sonuçlarına dönüştürülmüştür. Sıva katmanındaki ses yutma katsayısı ölçüm sonuçlarının etkisi çınlama süresi analizlerinde gösterilmiştir. Özet olarak, doktora tezi araştırmasında ses yutma katsayısını arttırabilmek için laboratuvar analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu araştırma, ses emilim özelliklerine sahip yeni sıva katmanları sunmayı amaçlamaktadır. Bu çalışmalarla üretilen karışımların sadece tarihi binalarda değil, aynı zamanda güncel teknolojilerin kullanımıyla inşa edilen binalarda da kullanılabileceği açıktır. Tarihi yapı ile uyumlu çalışacak şekilde harç karışım içeriğinde gerçekleştirilen değişimler ile ses yutma katsayısının arttırılabilmesi literatür araştırmaları açısından çok geniş bir araştırma konusu olmaktadır.