Mimaride Akıllı Malzemeler-101

İleri mühendislikle tasarlanmış, geleneksel malzemelerden tepki verme, çevresel koşullara adapte olabilme ve kendi kendine harekete geçebilme özellikleriyle ayrılan akıllı malzemeler aslında 1990’ların başından beri günlük hayatımızda yer almaktadır. Mimari teknolojinin yeni yeni yayılmaya başlaması ve yapı malzemesi olarak maliyetlerin yüksek olması sebebiyle henüz yolun başında olsa da kullanım alanlarının gün geçtikçe arttığını söyleyebiliriz. Konu geniş bir konu olduğu için akıllı malzemelerle ilgili başka yazıların da blogda yer alacağını belirtmek istiyorum. Bu yazımızda ise ilk olarak mimarideki akıllı malzemelere örneklerle kısa bir giriş yapacağız.

Akıllı malzemeler tıptan mühendisliğe pek çok alanda kullanılmakta ve mimarlık alanındaki kullanımı tasarım-malzeme ilişkisini büyük ölçüde değiştirmiştir. Öncesinde durağan, görsel ve işlevsel olarak binayı destekleyen yapı malzemeleri akıllı malzemelerin yaygınlaşmasıyla birlikte artık sıcaklık, ışık, hareket gibi çevresel uyaranlara tepki veren aktif yapı elemanları olarak kullanılmaktadır. Örneğin üzerine gelen ışınlara göre renk değiştirebilen fotokromik camlar ve ortamın sıcaklığına göre renk değiştirebilen boyalar mimarlara farklı seçenekler sunmaktadır.

Cam Sistemleri

Cam sistemlerinde akla ilk gelen malzemeler fotokromik cam, termokromik cam ve elektrokromik camdır. Fotokromik camda ışınım yüksek olduğunda cam ışınımı azaltmak için kararır. Bu durumda iç mekandaki ısı kazanımı azaltılmış olur. Fotokromik cam karardığı zaman aldığı renk kahverengi veya gridir. Bu da estetik açıdan iyi sonuçlar vermemekte ve cephelerde genellikle tercih edilmemektedir. Termokromik camlar ise geçmişte sık önerilen bir malzeme olup sıcaklık değişimi olduğunda optik özelliklerini değiştirebilmektedir. Ancak en büyük sıkıntısı çabuk eskimesi, mekanlarda çoğu zaman istenen sıcaklığın altında veya üzerinde ışık geçirmesi ve karardığında sarı renge dönüşmesidir.

Tokyo’daki Chanel Ginza binası

Termokromik ve fotokromik camların ısı ve sıcaklık gibi çevresel koşullara bağlı pasif akıllı cam sistemleri olduğunu söyleyebiliriz. Bu sistemlerdeki olumsuz özellikleri gidermek için elektrokromik camlar geliştirilmiştir. Elektromanyetik camlar bir elektrik devresine bağlı olarak camın optik özelliklerini değiştirebildiği için aktif bir sistemdir. Basit bir kontrol düğmesiyle camın optik özellikleri değiştirilebilirken aynı zamanda farklı ışık geçirim seviyeleri arasında da geçiş yapılabilir. Tokyo’daki Chanel Ginza binası ( Peter Marino + Associates tasarımı)nda elektrokromatik camın LED sistemiyle birleştiği akıllı bir cephe tasarımı gerçekleştirilmiştir. Gündüz elektrokromatik cam saydamdır, gece opak hale dönüştürülür ve ekran haline geçer. Cam sistemine entegre edilmiş LEDler sayesinde cepheyle ilişkili siyah-beyaz bir video ekranına dönüşür.

T. Büchi ve H.Dessimoz tarafından tasarlanmış CERN Bilim ve Yenilik Küresi yapısında SPD cam sistemi kullanılmıştır. SPD ( Suspenden Particle Devices) günümüzde cephe cam sistemlerinde güneş kontrolü ve iç mekanlarda mahremiyet sağlanması gereken bölücü cam sistemlerinde kullanılmaktadır. Sistemde bir elektrik düğmesinden veya otomatik olarak cam saydamlık oranı değiştirilebilmekte ve bu sayede iç mekandaki ışık ve ısı miktarı ayarlanabilmektedir.

CERN Bilim ve Yenilik Küresi yapısı

Bu sonraki akıllı malzemeler yazısında aydınlatma sistemleriyle devam edeceğiz. Mimarlar olarak bu teknolojileri güncel olarak takip etmeli ve akıllı yapı malzemelerini olumlu ve olumsuz özelliklerini de düşünerek daha kullanıcı ve çevre dostu yapılar tasarlamak için kullanmalıyız.

Kaynaklar:

http://egemimarlik.org/82/14.pdf

http://web.deu.edu.tr/fmd/s25/25-07.pdf

Addington, D. M. ve Schoedek, D. S. (2005a), “Architecture”, in Encyclopedia of Smart Materials: Volume 1 and Volume 2, ed. Mel Schwartz, John Wiley & Sons, New York, pp. 59-67.

Addington, D. M. ve Schoedek, D. S. (2005b), Smart Materials and New Technologies: for architecture and design professions, Elseiver, Oxford.

Hart, S. (2007), “”Smart Glass” on the Verge”, Architectural Record, Vol. 195 Issue 12, p. 150.

mimblog

İpek Tahmaz
Mimar / Architect

Önerilen makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir