Ömer Ünlü: Depreme dayanıklı bina tasarımında teknoloji ve malzeme biliminin önemi
İnşaat Dünyası Dergisi Mart-Nisan 2025 sayısında “Yapısal Güçlendirme, Deprem ve Kentsel Dönüşüm” özel dosyasında NKY Genel Koordinatörü Ömer Ünlü’yü ağırladı. Ünlü, “Depreme dayanıklı bina tasarımı; yalnızca yapının ayakta kalmasını değil, aynı zamanda kullanıcı konforunu ve estetiği de gözeten kapsamlı bir süreçtir. Gelişen teknoloji ve malzeme bilimi sayesinde depreme dayanıklı bina tasarlarken daha güvenli ve sürdürülebilir yapılar inşa etmek mümkün hale gelmiştir” dedi.
Dünyamızda en sık yaşanan doğal afetlerden biri deprem. Ancak ülkemizde diğer coğrafyalardan daha fazla meydana geliyor gibi hissediyoruz maalesef… En son 6 Şubat 2023 depremi ile afet yönetimi konusunda birçok alanda ‘Daha iyisi nasıl yapılabilir?’ tartışılıyor. Bu kısa yazıda ben, bir mimar bakış açısı ile depreme dayanıklı yapı tasarımının temel ilkelerini ve daha sonra da binalarda dayanıklılığı teknik/teknolojik detayları ile nasıl iyileştirilebileceğine değineceğim.
Depreme dayanıklı bir bina tasarlamak dendiğinde ilk akla tabi ki önce “yapısal” unsurlar geliyor; bu da çok normal. Ancak bina tasarımı mimari yapı ile başladığı için, mimarların da bu yapısal unsurlara yön vermesi ve başta inşaat mühendisleri olmak üzere meslektaşlarına temel yol haritasını çizmeleri gerekmektedir. Üzerinde titizlikle düşünülmesi gereken ilk konu, taşıyıcı sistemin düzeni ve kütle kompozisyonu olacaktır. Bina formunun simetrik ve dengeli olması, deprem yüklerinin düzenli şekilde dağılmasını sağlayacağı için güvenli yapı konusuna her türlü beton özelliğinden daha fazla katkı sağlayacaktır.
Aykırı geometrilere sahip binalar, düzensiz titreşimlere neden olarak risk oluşturabilir. Deprem yükü altında farklı şekillerde hareket edeceği için yapıda kırılmalara ve yıkımlara neden olabilir. Bizler bu tarz hareketleri çok basit ‘L’ şekilli yapılarda bile görüyoruz; ancak basit birkaç müdahale ile (perde duvar eklemek gibi) bertaraf edilebiliyorlar. Tabi ki burada özellikle konut ya da daha tipik kamu binalarından bahsediyorum ve mimarlara “sadece kare/dikdörtgen binalar tasarlayın” demiyorum. Daha tekil ve özellikli yapılar, mimari tasarım farklılığı da öncelikli ise, düzensiz şekillerde tasarlanabilir – ancak bunların depreme dayanıklı hale getirilmesi çok daha zor olacaktır.
KAMU BİNALARINDA SİSMİK İZOLATÖR TEKNOLOJİSİNİN ÖNEMİ
Hastane, okul, havaalanı gibi büyük ölçekli ve karmaşık programlı kamu yapılarında uzmanlaşmış bir mimar olarak, gündemde tutulması gereken ikinci önemli hususun “enerji sönümleme” sistemleri olduğunu düşünüyorum. Bu yapılar zaten birçok insanın kitleler halinde kullandığı binalar olduğu için depreme dayanıklı hale getirilmeleri daha da elzem olmakta.
Bu noktada en bilinen adlandırması ile “sismik izolatör” teknolojisinin deprem anında çalıştığını gözlerimizle görmüş durumdayız. Bu izolatörler, sektör dışından kişiler için amortisör olarak tarif edilebilecek cihazlar olup, yapının belli kotlarında taşıyıcı sistem (kolon ya da perde duvar fark etmez) elemanlarına entegre ediliyor. Bu şekilde bir nevi aslında yapı “ikiye bölünmüş” oluyor – zemin ile hareket eden temel/alt kotlar ve izolatör seviyesi üzerinde kalan kullanım alanları.
Deprem anında zeminden gelen enerji bu cihazlar tarafından “sönümlenerek” yapının kullanım alanlarına intikal etmiyor ve böylelikle depremin yapıdaki yıkıcı etkisi ciddi oranda azaltılmış oluyor. Esnek yapısal sistem tasarımı ilkelerine benzeyecek şekilde, binanın aynı zamanda “yapısal olmayan” elemanlarında da minimum hasar hedefleniyor.
Düşünsenize; deprem sonrasında bir hastanenin yıkılması ne kadar kötü ise, o hastanedeki tüm tavanların ya da cihazların düşmesi ve bu nedenle koca bir tesisin gerçekte kullanılamıyor olması da o kadar kötüdür. Mimar ve mühendisler eminim bu tanımlamalar sonrası “o kadar da kolay değil” diyeceklerdir.
Doğal olarak disiplinler arası ve birçok faktörü bir arada gözetmeniz gereken tasarım hususları var, her gün yeni patent başvuruları yapan araştırmacılar var. Dahası işin bir de finansal boyutu var. Yeni bir binayı deprem izolatörlü yapmanın yapı maliyetine en az %12’lik bir ilavesi var. Bu nedenle tipik konut yapılarında kullanılması, büyük ölçekli kamu binalarında kullanılması kadar yaygın olamıyor.
DÜNYANIN EN BÜYÜK İZOLATÖRLÜ YAPISI: BAŞAKŞEHİR ÇAM VE SAKURA ŞEHİR HASTANESİ
NKY’nin tasarımını yaptığı Kartal Dr. Lütfi Kırdar Eğitim Araştırma Hastanesi sadece İstanbul’da değil tüm Türkiye’de ilk başarılı izolatörlü hastane örneklerinden biri. NKY’nin müşavir olarak kamu adına denetimini yaptığı Başakşehir Çam ve Sakura Şehir Hastanesi de Dünya’nın en büyük izolatörlü yapısı olarak kayda geçmiş durumda. Her iki yapı da hiç görmek istemediğimiz ama olacağı çok söylenen olası İstanbul Depremi için hazır durumdalar.
MALZEME SEÇİMİ YAPININ DEPREME DAYANIKLILIĞINI DOĞRUDAN ETKİLER
Mimari tasarım sürecinde malzeme seçimi de yapının deprem dayanıklılığını doğrudan etkileyen unsurlardan biridir. Günümüzde hem geleneksel hem de yenilikçi malzemeler kullanılarak, binaların deprem dayanımında iyileştirmeler yapılabilmektedir. Artık herkesin bildiği üzere betonarme, yüksek basınç dayanımı ile en yaygın kullanılan yapı malzemesidir; ancak iyi bir sismik performans için yukarıda da değindiğim esnek tasarımlarla desteklenmesi gerekmektedir.
Bunun yansıra hafif ve yüksek mukavemetli olması nedeniyle çelik, deprem açısından son derece güvenli bir yapı malzemesidir. Çelik çerçeveli sistemler aynı zamanda büyük açıklıklara sahip yapılar için idealdir. Daha küçük ölçekli yapılarda ise doğal esnekliği nedeniyle enerjiyi daha iyi emebilecek ahşap düşünülebilir.
Tabi ki yukarıda detaylandırmaya çalıştığım tekil yapı bazındaki çözümler haricinde, mimarların kent ölçeğine, planlama pratiğine ve sürdürülebilir tasarıma da dikkat etmeleri gerekiyor. Kentlerimiz deprem sonrası hayatı kolaylaştıracak hususları önceleyen şekilde maalesef planlanmıyor.
2018 yılında Dünya Bankası finansmanı ile Bangladeş’in başkenti Dakka’da 3 yıllık bir projeye imza atarak tüm şehrin mikrobölgeleme çalışmalarını, ardından kritik yapı stokunun taranmasını ve neticede afete duyarlı kent planlaması modelini çalışarak tamamladık. Her ne kadar Türkiye şehircilik anlayışı konusunda dünyanın daha az imkana sahip ülkelerinden çok önde olsa da burada edindiğim deneyim bana benzer projelerin ülkemiz şehirleri için de artırılması gerektiğini gösterdi.
DEPREME DAYANIKLI YAPILARDA SÜRDÜRÜLEBİLİRLİĞİN ÖNEMİ
Bununla birlikte depreme dayanıklı yapı tasarımında sürdürülebilirlik de önemli bir faktördür. Doğru malzeme seçimi ve enerji verimli çözümler hem dayanıklılığı artırır hem de çevresel etkileri en aza indirir. Mimarlar olarak, yeşil bina sertifikalarına uygun tasarımlar yaparak, uzun ömürlü ve çevrebilimle ilgili çözümler geliştirmeliyiz.
Geri dönüştürülebilir malzeme kullanımı, atık üretimini azaltan sürdürülebilir malzemeler, yağmur suyu/gri su kullanımı, deprem sonrası altyapı problemlerine karşı bağımsız elektrik ve su sistemleri de planlama yaklaşımına derç edilmesi gereken pratikler olarak not edilmelidir.
MİMARLAR TÜM TASARIM SÜREÇLERİNDE BİR NEVİ “ORKESTRA ŞEFİ”DİR
Mimarlar tüm tasarım süreçlerinde bir nevi “orkestra şefi” olmalı. Tekil enstrümanları virtüöz seviyesinde çalmayı bilmeseniz de hangisinin nasıl ses çıkarttığını, eserin genel akışını ve temposunu, dinleyiciye vermek istenen algıyı şefin bilmesi lazım. Depreme dayanıklı bina tasarımı da biraz bunu andırıyor. Mühendislik disiplinleri ile entegre çalışmalı, işlevsel ve estetik açıdan dengeli ancak güvenli yapılar tasarlamaya devam etmeliyiz.
