Dr. Serkan Necipoğlu – (Mak. Müh.) As Metal Makine Teknik Müdürü

Ekim-Kasım sayısında yazmış olduğum yazıda masif ağaç kullanımıyla ilgili yaşanan önemli gelişmelere ve ahşap inşaat sektörüne değinmiştim. Bu yazımda da yine Mayıs 2020 tarihli Alman GEO Dergisi’nin hazırladığı içerikten faydalanarak masif ağaç konusunu yazacağım.

Ahşap inşaat patlaması şu soruları gündeme getiriyor:

1- Ormanlarımızdan onları yok etmeden ne kadar hammadde toplayabiliriz?

2- Binalar doğal malzemelerden ne kadar enerji tasarrufu sağlar ve ne kadar iklim dostudur?

Ağaçtan eve dönüşüm nasıl olur?

2017 yılında Alman ormanlarında 3,9 milyar metreküp ağaç bulundu. Bu miktar 2012 yılından yüzde altı daha fazlaydı. Yani Alman ormanlarında 2012 yılından 2017’ye kadar toplam 117,4 milyon metreküp ağaç büyümüş. Söz konusu bu ağaçlar 1,23 milyar ton CO2’yi bertaraf edebiliyor. Bunun içinden 62 milyon metreküpü inşaat için kullanıldı. Peki ama nasıl?

Brettsperrholz ile plakalar, her biri 90 derece dengelenmiş çeşitli katmanlarda bir araya getiriliyor. Binalarda kullanılacak büyük paneller bu şekilde oluşturuluyor. Çapraz lamine ahşap tekniği ahşap inşaat için önemli bir gelişme olarak kabul ediliyor. Bu sayede son yıllarda üretim önemli ölçüde artmış durumda. Hatta Orta Avrupalı üreticiler 2019’daki talebi karşılayamadılar. Sonrasında ahşap mühendisleri tahtaları yığın halinde yapıştırıyor. Kiriş halindeki plaka yığınları taşıyıcı veya destek görevi görüyor. Bir tuğla eve kıyasla bir ahşap evin inşası, kullanımı ve imhası metrekare ve yıl başına göre daha az enerji tüketiyor.  Ahşap evlerde yüzde 15 tasarruf sağlanıyor. Sera gazı emisyonları ise neredeyse yüzde 32 daha düşük.

Münih Teknik Üniversitesi’nde ahşap inşaat ve bina inşaatı profesörü olan Stefan Winter, çapraz lamine keresteyi mevcut patlama için “belirleyici gelişme” olarak görüyor. Ahşap paneller beton duvardakilerle karşılaştırılabilir yükler taşıyabiliyor ve çok daha hafifler.  Bir metreküp ladin yaklaşık 500 kilogram, bir metreküp beton ise 2 bin 500 kilogram. Bu durum Winter’a göre; aynı anda çok daha büyük miktarların taşınabileceği anlamına geliyor. Bu da bir yandan zaman kazandırırken, diğer yandan inşaatın devam ettiği bölgede yaşayanlar için trafiği azaltacak önemli bir etken olarak görülüyor. Malzemenin geliştirilebileceğine inanan Winter; “Gelecekte yapıcı olarak daha fazla sert ağaç kullanacağız” diyor. Stefan Winter, hızlı büyüdükleri ve kesilmesi, düzleştirilmesi, yapıştırılması daha kolay olduğu için özellikle ladin ve çam olmak üzere kozalaklı ağaçların tercih edildiğini belirtiyor.

Bir ladin çubuğu 55 saat içinde kurutulabilirken, bir meşe için bu işlem iki ay sürebiliyor. Çünkü meşe daha yoğun bir yapıya sahip. İklim değiştiğinde, sert ağaçlar daha çok deforme oluyor. Örneğin; kayın, nemde kuvvetle şişiyor ve kuruduğunda küçülüyor. Tüm bu gelişmeler neticesinde Stefan Winter; “Yakın gelecekte çok sayıda yeni ahşap malzeme göreceğiz” diyor.

Gelecekte yapıcı olarak daha fazla sert ağaç kullanacağız

Bir önceki yazımda da söz ettiğim Norveç’in Brumunddal kentindeki Mjosa Kulesi taşıyıcıları için yaklaşık 15 santimetre genişliğinde, 100 santimetre yüksekliğindeki tahta istifler elle bir araya getirildi. Ahşap bir platformda, plastik bir branda ile kaplanmış, 20 metre uzunluğundaki münferit parçalar yapıştırıcı ile kaplandı, ek katmanlar konuldu. Ve sonunda tonlarca ağırlıkta ahşabı birbirine iten beton dolu plastik tankları kaldırdılar.  Ahşap inşaat şirketi Moelven Limtre Genel Müdürü Rune Abrahamsen; “Bilgisayar simülasyonundan en fazla 19 milimetre sapma var. Çelik ve betonla bu hassasiyet pek elde edilemez. 300’den fazla Glulam kirişinden sadece biri uymadı. Hızlıca bir yedek inşa ettik. Bir hafta sonra burada yerine geçirdik. Çatı terasından dairelere, ofislerden zemin kattaki restorana kadar uzanan yol, tamamen ahşaptan yapılmış bir merdivene çıkıyor. Norveç makamları ahşap yapı malzemesinden asansör ve merdiven boşluğunun inşasını bile onayladılar. Yangına dayanıklı boya ile boyanmış, çapraz lamine ahşaptan yapılmış büyük paneller buraya kuruldu. Tutuşturmak zor” diyor.

Yangın korkusu yok

Yangın ve ahşap… Bu anahtar kelimelerle, birçok insanın gözü önüne hemen yanan Orta Çağ şehirleri geliyor. Ancak Münihli ahşap inşaat profesörü Stefan Winter buna karşı çıkıyor: “Odunun yanıcı olması, ahşap evlerde daha yüksek yangın riski olduğu anlamına gelmiyor. Ahşapta diğer malzemelerle aynı güvenlik seviyesine ulaşıyoruz” diye açıklıyor. Yangın başlangıçta dolaplar, kitaplar, perdeler ve duvar kağıdı ile beslenir. Uzmanlar buna mobil yangın yükü diyor. Genellikle alevler 90 ila 120 dakika sonra envanteri tüketir, daha sonra yangın küçülür, sıcaklık düşer. Ahşap bir evde, alevler ayrıca kirişlere, desteklere ve duvarlara da uzanır.

Yıllardır yangından korunma araştırması yapan Winter’a göre ahşabın büyük bir avantajı bulunuyor. Buna göre; “Ahşabın dışında ısıyı dışarıda tutan bir karbon katman oluşturuluyor. Ayrıca, ahşap zayıf bir ısı iletkendir. Uygun bir çapa sahip olması şartıyla, kirişin içi bu nedenle soğuk kalır.”

Mjosa Kulesi’ndeki Glulam kirişlerinden emin olmak isteyen, yangın koruma mühendisleri Avrupa standardı EN 1363-1 kapsamında 40 santimetre çapında iki sütunu bin santigrat dereceye kadar ısıttılar. Ahşap yaklaşık 300 santigrat derecede tutuşmaya başladı. Glulam parçaları yanmaya başladı, yüzeylerinde bir karbon tabakası oluştu. Yangının dakikada ortalama yarım milimetreden fazla odun tükettiği görüldü. Yapılan test sonrası yapı mühendisleri, desteklerin ve kirişlerin doğru boyutlandırılması durumunda, yangında ahşap binanın sabit kalacağına kanaat getirdiler.

Bununla birlikte Profesör Stefan Winter, ekibi ile kendi kendine sönen odun üzerine çalışıyor. Münih Teknik Üniversitesi’nden Ahşap katmanlar arasına yapışan ve yangını güvenilir bir şekilde durduran mineral modifiye madde katmanları geliştiriyorlar.

İklim için ne kadar iyi?

Malzeme ve yangından korunmadaki ilerlemelere ek olarak, üçüncü bir faktör ahşap inşaatın rönesansını körükledi: Kaynakları sürdürülebilir şekilde kullanma baskısı.

Son çalışmasında mimar Holger König, kum kireçli, tuğla, gaz-beton ve ahşaptan yapılmış farklı inşaat yöntemlerinde tek aileli (müstakil) bir evin doluluk oranını hesapladı. Sonucu açık; yenilenebilir hammaddelerden yapılan bir bina, bazı göstergeler için daha iyi performans gösteriyor ve çok daha ucuz. Örneğin, masif bir ahşap evin inşası ve işletilmesi için birincil enerji gereksinimi, 50 yıllık ömrü olması ön görülen bir tuğla evinkinden yüzde 15 daha düşük. Ahşap ev, standart konstrüksiyona kıyasla yüzde 32 sera gazı tasarrufu sağlıyor. Bu, 50 yıllık bir süre boyunca 51.5 ton karbondioksite eşdeğer.

*** Kaynakça:

Alman GEO Dergisi – Mayıs 2020.