Analysis Of The Aluminium Curtain Wall Design And Construction Process – Current Status In Turkey

Abstract

Giydirme cepheler, farklı tasarım yaklaşımlarıyla, cephelerden beklenilen performans gereksinimlerinin artışıyla, düşük enerji tüketimi gereksinimlerinin artışıyla, maliyet, üretim ve montaj ile ilgili beklentilerin artışıyla ve teknolojinin ilerlemesiyle hızlı bir şekilde gelişmekte ve daha karmaşık sistemlere dönüşmektedir. Günümüzde ısıtma, soğutma, havalandırma gibi mekanik sistemler giydirme cephe sistemi içerisinde çözülebilmektedir. Bu sayede yerden kazanç sağlanabilmektedir. Bunun yanında giydirme cephelere entegre edilen fotovoltaikler ile binanın enerji tüketiminin tamamı veya bir kısmı karşılanabilmektedir. Giydirme cephelerin mekanik, elektrik gibi farklı bina disiplinleri ile entegre edilebilmesi sonucunda giydirme cephe sistemleri bina kabuğu işlevinin dışında farklı fonksiyonlara da hizmet vermektedir. Cepheler binanın enerji tüketiminde en etkili faktörlerden birisidir. Cephede seçilen malzemelerin performans özellikleri diğer bina sistemlerinin tasarımını etkilemektedir. Binadaki mekanik sistemlerin enerji tüketimi hesapları ve buna bağlı olarak mekanik donanımın büyüklügü ve dağılımı, cephede kullanılan malzemelerinin performans özelliklerine (ısı iletkenlik, gölgelendirme faktörü, ısı direnci, etc.) göre gerçekleştirilmektedir. Yani, binanın mekanik sisteminin ve cephe sisteminin tasarımı, mimar ve makine mühendisinin optimizasyonu sonucunda tamamlanmalıdır. Örneğin, sıcak bir iklimde ısı iletkenlik katsayısı yüksek bir malzeme seçilirse yaz aylarında bina çok fazla ısınacağından dolayı mekanik sistemlerin soğutma yükleri fazla olacaktır. Daha sonra, cephede ışık geçirgenliği düşük bir malzeme seçilirse bu kez de iç mekanlarda doğal aydınlatmasının yetersiz olmasından dolayı yapay aydınlatma için daha fazla elektrik enerjisi harcanmaktadır. Bu yüzden, cepheyle ilgili kararlar verilirken cephenin statik, mekanik, elektrik gibi diğer bina sistemleriyle entegrasyonu aşamasında ilgili paydaşların işbirliği içerisinde çalışarak optimizasyon yapmaları gerekmektedir. Bu nedenlere bağlı olarak, gereksinimleri ve beklentileri karşılayan, başarılı tasarım ve uygulamalar gerçekleştirmek çalışmaların süreç içerisindeki paydaşlarla işbirliği içerisinde yürütülmesi ve paydaşların sürece doğru zamanda katılımıyla mümkün olabilmektedir. Aksi halde, süreç içerisinde geriye dönüşlerin yapılması ya da beklenen performans gereksinimlerini karşılamayan cephe sistemlerinin tasarımı ve uygulaması kaçınılmaz olabilmektedir. İlgili uzmanların sürece doğru zamanda dahil edilmemeleri pek çok önemli konunun göz ardı edilmesine ve projelerde sonradan ciddi revizyonlar yapılmasına neden olabilmektedir. Bu tür durumlar ise ciddi anlamda hem zaman hem de maliyet kaybına neden olmaktadır. Bu çalışma, sözü edilen sorunların yaşanmasını önlemek adına, giydirme cephelerin tasarım ve yapım sürecinin tanımlayarak bu süreçte rol alan paydaşlar arasında gerçekleştirilmesi gereken işbirliği ile ilgili bir öneri geliştirmek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Bunun yanında, Türkiye’de bu sürecin nasıl yürütüldüğünü inceleyerek sürecin eksikliklerini ortaya koyup paydaşların ve ilgili kurumların konuyla ilgili farkındalıklarını artırmak bu çalışmanın diğer hedeflerinden birisidir. Çalışma kapsamında, giydirme cephelerin tasarım ve yapım sürecinin alt aşamaları ve bu aşamalarda rol alan paydaşlar tanımlanarak, istek ve gereksinimleri karşılayan cephe tasarımları ve uygulamaları için bu süreçte paydaşlar arasında nasıl bir işbirliği olması gerektiği önerilmiştir. Daha sonra Türkiye’de giydirme cephe tasarım ve yapım süreci analiz edilmiştir. Çalışma dört aşamadan oluşan bir süreç takip edilerek gerçekleştirilmiştir. Giydirme cephelerin tasarım ve yapım sürecinin daha doğru bir şekilde incelenebilmesi için öncelikle giydirme cepheler hakkında bilgi edinilmesi gerekmektedir. Bu nedenle çalışmanın ilk aşamasında, literatür araştırması ile giydirme cephe sistemleri analiz edilmiştir. Bu aşamada ilk olarak giydirme cephelerin yapısal bütünlük, hava geçirmezlik, su sızdırmazlık, yangına dayanım, gün ışığı ve güneş kontrolü gibi performans gereksinimleri tanımlanmıştır. Ayrıca, bu performans gereksinimlerini sağlamak için takip edilen standartlar ve bu gereksinimlerin talep edilen standartları karşıladığını kanıtlamak için gerçekleştirilen test standartları açıklanmıştır. Giydirme cephelerde kullanılan cam malzemeleri hakkında bilgi verildikten sonra, giydirme cepheler tasarım metodlarına göre tek kabuklu cepheler, çift kabuklu cepheler ve entegre edilmiş cepheler olarak üç aşamada sınıflandırılarak detaylı bir şekilde analiz edilmiştir. Daha sonra, giydirme cephelerin seçilen duvar tipine (özel veya standart) ve montaj türüne (çubuk veya panel sistemler) göre sınıflandırılmasıyla uygulanabilirlikleri açısından karşılaştırmalar yapılarak giydirme cephelerin analiz aşaması tamamlanmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında, literatür araştırması ve süreç içerisinde rol alan paydaşlarla gerçekleştirilen yarı yapılandırılmış görüşmelerle giydirme cephelerin tasarım ve yapım sürecinde rol alan paydaşlar ve bu sürecin alt aşamaları ortaya konularak giydirme cephelerin tasarım ve yapım süreci analiz edilmiştir. Öncelikle bu süreçte rol alan paydaşların görev ve sorumlulukları tanımlanmıştır. Daha sonra, giydirme cephe tasarım ve yapım sürecinin alt aşamalarında gerçekleştirilmesi gereken iş kalemleri detaylı bir şekilde açıklanmıştır. Bu sürecin alt aşamalarının sırası ve bu aşamalarda yapılması gereken iş kalemleri literatür çalışmalarının yanında bu süreçte aktif rol alan paydaşlarla gerçekleştirilen yarı yapılandırılmış görüşmelerle de desteklenmiştir. Üçüncü aşamada ise literatür araştırmasından ve süreç içerisindeki paydaşlarla yapılan karşılıklı görüşmelerden elde edilen verilerin sentezlenip analiz edilmesiyle, giydirme cephelerin tasarım ve yapım sürecinin her aşamasında paydaşlar arasında olması gereken işbirliği ile ilgili bir öneri getirilmiştir. Çalışmanın dördüncü aşamasında ise Türkiye’deki süreç analiz edilmiştir. Bu aşamada ilk olarak verdikleri hizmetler hakkında bilgiye erişilebilen cephe danışmanlarının ve cephe firmalarının internet siteleri taranmıştır. Giydirme cephe tasarım ve yapım sürecinin başından sonuna kadar sürece dahil oldukları için giydirme cephe danışmanlarına daha çok önem verilmiştir. Cephe danışmanlarının ve cephe firmalarının internet sitelerinin taranması ile hem bu paydaşların görev ve sorumlulukları hem de Türkiye’deki süreçte gerçekleştirilen iş kalemleri hakkında bilgi edinilmiştir. Daha sonra, bu süreçte aktif rol alan paydaşlarla yarı yapılandırılmış görüşmeler gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda bir mimar, beş cephe danışmanı, iki cephe firması ve bir sistem üreticisi ile yarı yapılandırılmış görüşmeler gerçekleştirilmiştir. Türkiye’deki süreç incelenirken üçüncü bölümdeki çalışma bir rehber niteliğinde kullanılmıştır. Yarı yapılandırılmış görüşmelerle paydaşlardan Türkiye’deki sürecin eksiklikleri, süreç içerisinde en çok karşılaşılan problemler ve bu eksikliklerin ve problemlerin nasıl giderilebileceğine yönelik çözüm önerileri hakkında bilgi edinilmiştir. Türkiye’deki süreç değerlendirilirken bu sürecin üçüncü bölümde önerilen giydirme cephe tasarım ve yapım sürecinden farklılıkları ortaya konulmuştur. Bu çalışmanın giydirme cephe sektöründe rol alan paydaşlar ve bu sektörde kendini geliştirmeyi düşünen öğrencilere yol gösterici bir kaynak olması hedeflenmektedir. Ayrıca, Türkiye’deki giydirme cephe tasarım ve yapım sürecinin de analiz edilmesiyle bu sürecin eksikliklerine dikkat çekilerek paydaşların ve ilgili kurumların süreçteki sorunlar hakkında farkındalıklarını artırmak amaçlanmaktadır.

Curtain wall systems have become complex systems nowadays due to distinct design approaches, increase of the requests regarding performance requirements, raised expectations about budget, manufacturing and installation techniques. Thereby, these demands affect the curtain wall design and construction process as well. The process includes many significant considerations from material selection, system selection, manufacturing, installation techniques and so forth. To obtain a satisfied curtain wall design and applications, it is necessary that an interdisciplinary collaboration between stakeholders in the process is realized. The responsible stakeholders should involve the process at the right time. Otherwise, permanently encountering with revisions and unsatisfactory curtain wall applications may be inevitable. The late involvement of the respective stakeholders can cause an ignorance of many significant issues and thus revisions, which result in serious money and time loss. Therefore, this study is realized in order to prevent those problems. Curtain wall design and construction process is determined as a field of study. The purpose of the study is to define precisely the curtain wall design and construction process and make a proposal for the collaboration of the stakeholders in the process. In addition, it is aimed to analyze the curtain wall design and construction process in Turkey. The study consists of four stages. Before the analysis of the curtain wall design and construction process, it is necessary to analyze the curtain wall systems to be able to make a more accurate analysis about the process. Thereby, in the first stage, curtain wall systems are investigated. Performance requirements and materials of curtain wall systems are described. After that, curtain wall systems are classified according to design methods and selection criteria in this stage. After the analysis of curtain wall systems, curtain wall design and construction process is defined by literature research in the second stage. First of all, responsible stakeholders are explained and then sub-phases of curtain wall design and construction process are expressed. Furthermore, the work items in the sub-phases of the process and the order of the sub-phases are supported by interviews made with the stakeholders in Turkey. In the third stage, a proposal for the collaboration of stakeholders in each phases of the curtain wall design and construction process are made with the help of the data obtaining from the previous stage and as well as interviews made with stakeholders in Turkey. By this means, interrelation between stakeholders and involvement of them in the phases of curtain wall design and construction process are presented. In the fourth stage, curtain wall design and construction process in Turkey is analyzed. Web research and semi-structured interviews are used as methods for this analysis. Owing to only reaching the services of facade consultant communities and façade companies on their websites, web research is made about them. On the other hand, semi structured interviews are made with one architect, five facade consultant communities, two facade companies and one system supplier in order to get information about their roles and responsibilities, their collaboration between other stakeholders and general deficiencies and most common problems in the process. The proposal for the collaboration of the stakeholders in curtain wall design and construction process presented in Chapter 3 is used as a guide while evaluating the process in Turkey and the differences from the suggestion are presented in this section. The purpose of the study is to create a guide for the stakeholders in curtain wall design and construction process and the students who intent having a career in this sector. In addition, it is aimed to raise the awareness of the stakeholders and related bodies about the shortcomings of the process in Turkey.