Mimaride Su ve Nem sorunları
İnsanoğlu yaradılışından bu yana geçen süreler içinde,yerküre üzerinde,kendisini dışarıdan gelecek olumsuz etkilere ve tehlikelere karşı korumak ihtiyacı hissetmiş ve bu amaçla sürekli bir barınma arayışı içerisinde olmuşturBu gereksinimini ilk zamanlarda mağaralarda ve kaya oyuklarında karşılamakla beraber geçen bin yıllarca senelik süreden sonra mağaraların yerini yapılar sonrasında ise günümüzün modern binaları almıştır
İnsanoğlu ilk başlarda sadece korunmak amacıyla barınma ihtiyacı hissetmesine rağmen zaman içerisinde vaktinin önemli bir kısmını barınaklarında geçirmesiyle ve aile olgusunun oluşmaya başlamasıyla beraber yavaş yavaş çeşitli konfor koşullarını da aramaya başlamış ve bu arayış özellikle son yüzyıldaki bilimsel ve teknolojik gelişmeyle beraber insanoğlunu günümüzün modern binalarına ulaştırmıştır Ama günümüz yapıları da istenilen sağlıklı ortam koşullarını tam olarak verememektedir
Yapılar insanın doğa koşulları ve zemin ile bağlantısını kesen;dolayısıyla hava ve toprakla direkt temas halinde bulunan nesneler oldukları için havadan ve topraktan gelecek etkiye açıktırlar Yapının sağlığı:insan sağlığı ve konforundan ayrı olarak düşünülemez Eğer binanın yapımı sırasında ve yapımı bittikten sonra gerekli yapısal ve statik önlemler alınmazsa su,nem,ısı,güneşin zararlı ışınları,rüzgar,don olayı,deprem vb etkenler yapının zaman içerisinde hastalanmasına yol açacaktırBu da insan için gerekli sağlık ve konfor koşullarının yok olması anlamına gelir Yapılar içlerinde barındırdıkları insanlara çok benzeyen nesnelerdirİnsan hayatı nasıl bir gün bitiyorsa yapıların da belli bir ömrü vardır ve bu ömrünü bitiren yapının yok olması kaçınılmaz bir sondurÖnemli olan gerekli önlemler alınarak yapının ömrünü mümkün olduğunca uzatmak ve içinde yaşayan insanlara mümkün olan en iyi konfor koşullarını verebilmektir
Binalara etkiyen doğa etkenlerini arasında su ve nemin çok önemli bir yeri vardırZira dünya yüzeyinin 2/3’nü kaplayan,insan vücudunun %65’ni oluşturan su molekülü dünyayı meydana getiren en küçük yapı taşlarından biridir Bu nedenle de en küçük çatlaklardan ve deliklerden geçebilir Bu sayede su molekülü gerek sıvı halde su olarak gerekse gaz halde nem olarak yapı bünyesine rahatlıkla girerek zaman içerisinde yapıya önemli zararlar verebilir O yüzden su ve nem etkisi çok iyi tanınarak ve yapıya verebileceği zararlar çok iyi bilinerek yapıda her türlü önlemin alınması gerekir
KONU İÇERİĞİ
A) Su Sorunları
A1) Kentsel Ölçekte Su Sorunları
A1a) Su Baskınları
A2) Bina Ölçeğinde Su Sorunları
A2a) Tasarım Aşamasından Kaynaklanan Su Sorunları
A2b) Uygulama Aşamasından Kaynaklanan Su Sorunları
A2c) Kullanım Aşamasından Kaynaklanan Su Sorunları
B) Yapıyı Etkileyen Su Türleri
B1) Toprakaltı Sızıntı Suyu
B2) Yeraltı Suyu
B2a) Basınçsız Sular
B2b) Basınçlı Sular
B3) Toprak Nemi
B4) Yağmur,Kar vb Doğa Olayları
B5) Havadaki Nem
B6) Yapı İçindeki Sızıntı (Satıh) Suyu
B6a) Kullanımdan Oluşan Su ve Nem
B6b)Yapıların Kendi Bünyelerinde Varolan Nem
C) Suyun Yapılara Etkisi
C1) Yüzeysel Islanma ve Su Emme Olaylarının Etkili Olduğu Haller
C2) Basınçlı Su ve Kapilarite Olaylarının Etkili Olduğu Haller
C3) Yapıyı Çevreleyen Havanın ve Zeminin Nemi ve Hidrotermik Olayların Etkili Olduğu Haller
C3a) Kondansasyon
C3b) Difüzyon
C3c) Terleme
C3d) Bağıl Nem
C3e) Mutlak Nem
C3f) Özgül Nem
C3g) Rölatif Nem
D) Suyun Malzemeye Etkisi
D1) Su Emme
D2) Geçirimlilik
D3) Nem Etkisi
E) Su ve Nemin Neden Olduğu Sorunlar
E1) İç Ortam Nem Dengesinin Bozulması
E2) Çiçeklenme
E3) Taşıyıcı Sistemde Hasar Oluşması
E4) Kaplamalarda Kabarma ve Dağılmalar
E5) Akma ve Damlamalar
E6) Asma Tavanda Ürün Niteliklerinin Bozulması
E7) Korozyon,Çürüme,Küf ve Mantarlar
E8) Bakteri ve Böceklerin Üremesi
E9) Mobilyaların Çürümesi
E10)Isı Yalıtım Ürünlerinin Bozulması
E11)Isı Direncinin Azalması
E12)İç Ortam Hava Kirliliği
Yapıda Su İzolasyonun Anlam ve Amacı
F1) Toprak Altı Su İzolasyonu
F1a) Çevresel Drenaj
F1b) Alansal Drenaj
F1c) Su Kuyuları
F2) Yapı Kabuğunda ve Yapı İçinde Su İzolasyonu
F3) Çatıda Su İzolasyonu
F3a) Eğimli Çatılar
F3b) Teras Çatılar
F3b1) Üzerinde Gezilemeyen Teras Çatılar
F3b2) Üzerinde Gezilebilen Teras Çatılar
Su Sorunları
A1) Kentsel Ölçekte Su Sorunları
A1a) Su Baskınları
Su sorunlarını kent ölçeğinde ele alındığında;yoğun yağışlar ile oluşan su baskınları, yapılaşma alanlarının yanlış seçimi, altyapı yetersizliği, altyapı bakımsızlığı, ve doğal ortamın tahribi gibi nedenlerle oluşan büyük sorunlar karşımıza çıkmaktadır Suyun tahribinin alansal olduğu ve büyük hasarlara neden olduğu bu sorunlar; can kaybına, büyük ölçekli maddi hasarlara, bulaşıcı hastalıklara neden olmakta ve barınma,yeme,içme,ulaşım,iletişim gibi sorunları ortaya çıkarabilmektedir Bu sorunların çözümü ise uzun vadeli olmakta, acil önlemler ve yardımlar kent dışı maddi destekler gerektirmektedir Bu tür sorunlara yakın geçmişimizden 1997 Alibeyköy ve 1998 Batı Karadeniz su baskınları örnek olarak verilebilir
A2) Bina Ölçeğinde Su Sorunları
A2a) Tasarım Aşamasından Kaynaklanan Su Sorunları
Oluşum Nedenleri:
Tasarım aşamasında ölçüt oluşturabilecek su sorunundan korunumun her türlü suya karşı korunum olarak ele alınmaması,
Yalıtım konusunda gerekli yönetmeliklerin ve standartların yetersizliği,
Oluşabilecek su sorunlarına karşı gerekli tasarım önlemlerinin alınmaması,
Ayrıntı çözümlerinde suya karşı gerekli yalıtım düzenlemesinin yapılmaması,
Tasarım aşamasında su yalıtımı ilgili denetimlerin olmaması,
Toplumdaki bireylerin bu konuya karşı duyarlı olmaması
A2b) Uygulama Aşamasından Kaynaklanan Su Sorunları
Oluşum Nedenleri:
Su yalıtım önlemlerinin maliyeti nedeniyle gözardı edilmesi,
Ayrıntı çözümlerinde hatalı uygulamaların yapılması,
Uygulama sırasında denetleyici bir kurumun olmaması,
Ülke genelinde yapım kalitesinin düşük olması,
Yalıtım çözümü seçiminde belirli bir bilincin oluşmaması,
Eğitim kurumlarında bu konuya yönelik nitelikli eleman yetişmemesi
A2c) Kullanım Aşamasından Kaynaklanan Su Sorunları
Oluşum Nedenleri
Tasarım aşamasında gerekli önlemlerin alınmaması,
Uygulama aşamasında gerekli önlemlerin alınmaması veya alınan önlemlerin eksik veya hatalı uygulanması,
Kullanım aşamasında binada hatalı kullanım sonucu su sorunları oluşması,
Belirli sürelerde yapı bileşenlerinin veya yapı ürünlerinin bakım ve onarımının yapılmaması
Yukarıda da görüldüğü gibi;tasarım aşamasında gerekli önlemlerin alınmaması ve gerekli ayrıntılara dikkat edilmemesi uygulama aşamasına yansımaktadır Ayrıca tasarım aşamasında gerekli çözümlerin yapılmasına karşın uygulama aşamasında bu çözümlere gidilmemesi uygulama aşamasında karşılaşılan sorunlara neden olmaktadır Kullanım aşamasında ise, hem tasarım hem de uygulama aşamasından kaynaklanan su sorunlarının kullanım aşamasına yansıması söz konusudur Bunların yanında kullanım aşamasından kaynaklanan sorunlar da, suyun bina üzerindeki etkisini arttırmaktadır
Yapıyı Etkileyen Su Türleri
B1) Toprakaltı Sızıntı Suyu
Doğadaki su dolaşımının (buharlaşma-yağış-toprağa sızma) toprakla temasından başlayıp yer altı suyunun oluşumuna kadar olan bölümüne denir Yağışlar neticesinde toprağa gelen su, geçirimli bir tabaka içinde, yerçekiminin de etkisiyle toprak içindeki boşluklardan ilerleyerek aşağı seviyelere kadar iner ve su geçirimsiz bir tabaka ile karşılaştığında birikme yaparak yer altı suyunu meydana getirir
B2) Yeraltı Suyu
Yer altı suyu, kılcallıkla zeminin ince boşlukları içinden yakarılara kadar yükselir Bu yükseklik boşluklar ne kadar küçükse o kadar yüksek olur Kohezyonlu zeminlerde su daha yükseklere ulaşabilir
Yer altı su düzeyi üzerinde her zaman 20-30 cm kalınlığında suya doymuş bir tabaka bulunmaktadır Kılcallık nedeniyle üzerindeki zeminin fiziksel özelliklerine bağlı olarak su yüzeye kadar yükselerek zemini nemlendirebilir
Yağışlar sonrasında sızan ve zemin içinde biriken sular sıcaklıların artması sonucu yüzey bölümlerinde buharlaşırlar Ancak geçirimsiz tabakalarda biriken ve zemin cinsine bağlı kapilarite ile süreklilik kazanan zemin neminin dışında, derinlerde olduğu kadar yüzeylere yakın bu birikim ve doygunluk bu bölümde yer alan yapı yüzeylerine basınç etkisi yapar
B2a) Basınçsız Sular
Bu tür sular yüzey ve sızıntı sularıdır Akabilen ve damlayan sular da basınçsız sular kapsamına girer Özellikle yağışlı mevsimlerde toprak basıncına neden olduklarından yapı duvarlarından geçici olarak çok az hidrosatatik basınç oluştururlar
Zemine sızan suların zemin tanecikleri arasında boşlukları doldurarak ağırlıkları ile daha derinlere inmesi suyun hareketini belirlerbu sürçte yapı duvarları ile su arasındaki iletişimin önlenmesi yalıtım düzenlemesi ile gerçekleşir
Yalıtım öncesi önlem olarak drenaj yapılması gerektiğinin bir ön şart olarak bilinmesi gerekir Drenaj önlemi, su seviyesini temel seviyesinin altında tutarak su basıncından doğacak hasarları en alt seviyeye indirecektir
B2b) Basınçlı Sular
Diğer bir adı da birikinti suları olan basınçlı sular, sızıntı ve yüzeysel suların geçirgen olmayan tabakada yükselerek zemin gözeneklerini doldurması ile oluşan ve yapı üzerinde hidrosatatik etki yaratan sulardır
Kazı çukur ve alanlarına sonradan yapılan dolguları saran geçirimsiz tabaka nedeni ile yapı etrafı su ile sarılır ve hidrostatik basınca neden olur Drenaj düzenlemesi, yapı etrafında suyun birikinti yapmaması ve de dolayısıyla basıncı önlemesi açısından önemlidir
B3) Toprak Nemi
Zemin taneleri üzerinde ve arasında adezyon (moleküller arası çekim) veya kapilarite etkisiyle asılı kalarak gidemeyen küçük miktardaki sulardır Üzerinde yaşadığımız enlemde zemin nemi;zemin ve sızıntı suyuna bağlı olmaksızın daima vardır Kapiler yolla yapı bünyesine giren ve hasar oluşturan bu nemin etki derecesi zemin cinsine bağlı olarak değişkenlik gösterir
Kayalık,kumlu ve gravye gibi zemin türleri bünyelerinde bu nemi barındırmadıklarından en az etki gösteren zemin türleridir Fakat özellikle kil,kapilaritesi en yüksek zemin türüdür ve bünyesinde su toplama özelliği taşır.
Balçık türü zeminler içinde bulunabilecek kum ve çakıl damarları nedeni ile yer altı suyunun çok derinlerde olması durumunda bile, yüzeye yakın yağış sularının birikme durumu vardır Bu durumda kapilaritesi yüksek zemin türü, derinlerde oluşan bu birikintiden su emer
Bazı Zeminlerde Kılcal Yükselme Düzeyleri
Zemin Türü Kılcal Yükselme Düzeyi
İnce Kum 010 - 050m
Lös 200 - 500m
Lem 500 -1500m
Kumlu Kil 2000-5000m
Yağlı Kil 50m’den fazla
Zemin Türü Kılcal Yükselme Düzeyi
İnce Kum 010 - 050m
Lös 200 - 500m
Lem 500 -1500m
Kumlu Kil 2000-5000m
Yağlı Kil 50m’den fazla
Bütün zeminler az veya çok boşluk içerirler Bu boşluklarda her zaman bir miktar su bulunur Suyun olmaması için zeminin yatay olarak kurutulması ve hava almaması gerekir Zemin taneciklerine bağlı olan su bütün tanecikleri zar halinde kaplar Eğer suya doyan zemin sudan çıkarılacak olursa boşlulardaki suyun bir kısmı akıp gider Ancak zemin boşluklarında bulunan ve hidroskopik sudan daha büyük bir bölüm vardır
zemin tanecikleri ile aderans oluşturan ve sızmayan su,
zemin tanecikleri arasında köşelere asılı kalan su,
zemin taneciklerini ince bir film şeklinde saran su,
yer altı suları ve birikinti sularından kılcallıkla emilen sudan oluşur
B4) Yağmur,Kar vb Doğa Olayları
Doğadaki su dolaşımının havadaki bölümü olan yağmur,kar,dolu,çiğ suları yapının dış yüzeyine direkt olarak etkiyerek önlem alınmamış yapılarda ciddi su ve nem sorunlarına yol açmaktadır Bu tür sular yapıyı yüzeysel olarak kapilerite yoluyla etkiledikleri gibi şiddetli rüzgarlarla beraber kısmen de olsa yapıya basınçlı su etkisinde de bulunabilirler
Bu tür sular yapıyı direkt olarak etkilemelerinin yanısıra toprağa karışarak yer altı sularını ve toprak nemini de meydana getirerek yapıları etkilerler
Yağmur,kar,dolu biçiminde yapıyı yüzeysel olarak etkiyen sulara karşı yapının dış duvarında hem yüzeysel olarak hem de duvar bünyesinde bir takım yalıtım tedbirleri alınmalıdır Zira yağış etkisi ile su yapı dış kabuğunun zayıf nokta ve arakesitlerini zorlar Cephe duvarlarına çarpan yağış nedeni ile duvar kaplamalarından içeri su sızar Duvarın kapilarite yolu ile ve cephe yüzeyindeki çatlaklar ile suyu içine alması ve ilişkide olduğu yapı elemanlarına iletmesi sonucu yapıda hasarlar ve bozulmalar meydana gelir Böylece iç ortam açısından istenmeyen koşullar oluşur
B5) Havadaki Nem
Havada yağmur,kar suyu olarak sıvı halde bulunan su aynı zamanda nem olarak bilinen gaz haliyle de yapıyı etkilemektedir Hava içindeki su buharı; kodansasyon,terleme ve nemlenme gibi yapı elemanlarına zarar veren olayların asıl kaynağıdır Coğrafi bölgelere göre nem miktarı değişen alanlar, nem miktarı ne kadar olursa olsun mutlaka yapıyı etkilemektedir Zira suyun sıvı veya katı olması için bir takım sıcaklıkların koşul olmasına karşın, su buharı her sıcaklıkta oluşmaktadır Ama bu etki doğal olarak havadaki nemin daha yoğun olduğu bölgelerde daha fazla olmaktadır Sıcaklık düştükçe havanın tutabileceği su buharı miktarında azalma, sıcaklık yükseldikçe su buharı miktarında artma olmaktadır İçinde su buharı olmayan havaya ise kuru hava denir
Havadaki su etkisine karşı olduğu gibi nem etkisine karşı da yapı kabuğunda hem yüzeysel olarak hem de kabuğun içinde bir takım önlemler alınmalıdır Burada dikkat edilmesi gereken nokta özellikle yağmur suyuna karşı önlem alırken yapı kabuğunun nefes almasını engellememektir Zira yapı kabuğunda iç ortam ile dış ortam arasında nem geçişine mutlaka izin verilmelidir Yoksa özellikle iç ortamdan dışarı çıkamayan nem, içerideki havanın niteliğinin bozulmasına yol açacak, bu da insan sağlığını olumsuz olarak etkileyecektir
B6) Yapı İçindeki Sızıntı (Satıh) Suyu ve Nem
Yapı dış kabuğundan her türlü su ve nemin yapı içine sızarak insan ve yapı sağlığı açısından tehlikeli olan nemli bir ortam yaratmasının yanısıra, kullanımdan kaynaklanan ıslak hacimlerdeki buharlaşmalar, kullanım suları, sıcaklık farkından oluşan terleme suları ve yapı elemanları bünyesinde var olan nem bu kapsamda yer almaktadır
B6a) Kullanımdan Oluşan Su ve Nem
İç ortamda nem oluşumu, bina ve birim kullanım işlevi ile doğrudan ilişkilidir Bu tür birimlerde mümkünse öncelikli olarak doğal havalandırmanın sağlanması bu mümkün değilse nem dengeleme cihazlarının kullanılması gerekmektedir
Islak hacimlerde kullanım sonucu oluşan atık sulardan kaynaklanan nem vardır Ayrıca su ve ısıtma döşemelerinin hatalı yapılması ve kontrol edilmemesi sonucu su sızmaları oluşur
Bunun yanında mutfakta yapılan işlerden ve solunumdan oluşan nemlilik ise süreklilik gösterir Havalandırmanın doğal veya mekanik yolla bir şekilde yapılması bu tür etkilerin zararlarını önler
B6b) Yapıların Kendi Bünyelerinde Varolan Nem
Yapı elemanları bünyesinde pratik nem (sürekli nem) ve yapı nemi (özgül nemlilik) olmak üzere 2 tür nem vardır
Pratik nem, malzemenin içinde bulunduğu çevre koşullarından kaynaklanan ve yapı bünyesinde sürekli var olan nemdir
Yapı nemi ise uygulama aşamasında beton,harç,sıva vb malzemelerin bünye suyu ve ıslatılmalarından kaynaklanan yapının öz nemidir Bu nemin büyük bir bölümü yapı
tamamlandıkça çevre koşullarının da etkisiyle yapıyı terk eder Ancak kalan nem eriyebilen tuzları eriterek yapı elemanı dış yüzeyine doğru hareket ettirir ve kuruduktan sonra çiçeklenme meydana getirebilir Zeminle sınırlı kabukta yani bodrum katlarında ise kuruma dış ortama doğru olamayacağından kuruma olayı ancak iç ortama doğru gerçekleşebilir Bu nedenle iç ortamda nemlilik artar
Malzeme yoğunluğu arttıkça, yani boşluksuz malzeme üretildikçe gözenek toplam hacmi azalacağından bünyeye nüfuz eden nem miktarı da azalır