Mimari yapılaşma süreci, tarihsel süreç içinde insan gelişimine paralel bir gelişim göstermiş, günün teknolojik getirileri kullanılarak, her dönem kendi içinde yeni bir uygulama tekniği, yeni bir malzeme, yeni bir sistem arayışı içine girmiştir. Mimarinin değişim süreci içinde günümüz mimarlığına gelinceye kadar, bu gelişim ve değişimden en çok etkilenen öğelerden biri de yapıların dış cepheleri olmuştur. Le Corbusier mimarlığın tarihi için: “Bu, pencerenin mücadelesinin öyküsüdür” diye bir tanımlama yapmıştır. 20. yüzyıl mimarisi, bu düşünceyi onaylarcasına, bina cephelerinde opak yüzey oranlarının azalması ve saydam yüzeylerin genişlediği yeni mimari akımlar ve yeni cephelerle karşımıza çıkmaktadır. Endüstri Devrimi ile ortaya çıkan üretim ve mühendislik alanlarındaki buluşlar sayesinde gelişen yapım sistemleri sonucu, bina cephelerinde daha özgür pencere boşluklarının açılmasına olanak sağlanmış, böylece pencerelerden beklenen işlevler de boyut değiştirmiştir.

Bilinen en eski malzemelerden biri olan cam, uzun bir gelişim süreci sonunda günümüz mimarlığındaki yerini almıştır. 20. yüzyılın ilk yarısından itibaren sadece pencerelerde kullanılmayıp, modern bir yapı malzemesi olarak cephenin tamamına taşınmıştır. İleri teknoloji ürünü camların kullanıma sunulmasıyla birlikte, saydam elemanlardan oluşan kısımlar, yapı kabuğunda ısı geçirgenliği açısından zayıf noktalar olmaktan kurtulmakta ve cam malzeme, yapıdaki önemi her geçen gün artan, vazgeçilmez bir yapı malzemesi olarak karşımıza çıkmaktadır. Günümüz mimarisinde cephede doğal taş, yapay taş, kompozit ve metal levhalarla birlikte kullanılan cam malzeme, mimarinin barınak olduğu kadar, aynı zamanda bir iletişim biçimi ve bir simge olduğunu da ortaya koyarcasına, prestij binalarının vazgeçilmez malzemesi olmaktadır.

Yapı kabuğu, yapıların mimari biçimlenişlerinin yanı sıra dış çevre koşulları ve işlevlerine bağlı olarak, bina içinde uygun fiziksel ortamın yaratılmasında önemli bir rol oynamaktadır. Her alanda olduğu gibi yapı sektöründe de teknolojik gelişmeler sürekli bir aşama kaydetmektedir. İnşaat malzemeleri ve bina yapım tekniklerindeki gelişmeler, cephe yapım sistemleri üzerinde de etkili olmuş ve giydirme cephe kavramının ortaya çıkmasına neden olmuştur. Bu çalışmada giydirme cephe sistemlerinin tanımı yapılarak, tarihsel süreç içinde geçirdikleri evreler belirtilmekte ve giydirme cephe türleri açıklanmaktadır.

Giydirme Cephenin Kullanıldığı İlk Yapılar

İngilizce’de “giydirme cephe” sisteminin genel tanımı olarak “cladding wall” deyimi kullanılmaktadır. Ancak “cladding wall” genellikle tüm asma cepheleri ifade ettiği için, hafif asma giydirme cephe sistemlerini tanımlamakta, Türkçe’ye “perde duvar” olarak çevrilen, “curtain wall” deyimi daha çok kullanılmaktadır. Giydirme cepheler, isimlerini aldıkları perdeler gibi hafif, duvarlar gibi kalıcı ve hareketsizdirler. Taşıyıcı olmayan her türlü duvarı, bir tür giydirme yüz olarak nitelendirmek mümkündür. Binanın dış kabuğunu oluşturan giydirme cephe, cam panellerden oluşan ve dış mekanla görsel bağlantıyı sağlayan vizyon kısım ile opak ya da cam panellerden oluşan spandrel kısım adı verilen parapet bölgesinden oluşmaktadır.

Giydirme cephe sisteminin tarihçesine bakıldığında, dünyadaki ilk asma giydirme cephe uygulamasının, 1820 yılında Philadelphia’da iki katlı bir banka binasının cephesinde yapılmış olduğu görülmektedir. Giydirme cephe konseptinin ortaya çıkmasına neden olan çelik konstrüksiyonlu ilk gökdelen ise, 1883 yılında inşa edilen Chicago’daki Home Insurance binasıdır. 1851 yılında Londra’da inşa edilen Crystal Palace sergi merkezi, dökme demir taşıyıcı çubuklar arasına yerleştirilmiş, 300.000 parça cam kullanılarak oluşturulmuş, tamamen şeffaf olan kabuğu ile yeni bir kavramı dünyaya tanıtmıştır. Yine 1844 - 1866 yıllarında yapılan Palm House, ilk cam binalardan biri olmuştur. Şeffaf kabuk kavramı, 1890 yılında Amerikalı Mimar Louis Sullivan tarafından Chicago'da inşa edilen Auditorium Building ve 1891 yılında Daniel H. Burnham ve John Wellborn Root tarafından yine Chicago’da inşa edilen Monadnock binasında, bu defa kalıcı olarak kendini göstermiştir.

İlk cam patenti, 1904 yılında Belçika’da alınmıştır. Bu gelişimle birlikte, camın metallerle birlikte kullanımı yaygınlaşmaya başlamıştır. Cam ve demir giydirme cephe kullanımında ABD’deki erken dönem binalarından biri, 1908 yılında inşa edilen 6 katlı Boley Clothing Company binası olmuştur. Giydirme cephelerin bu erken dönemlerinde sadece demir kullanılmamış, demir ve çeliğin yanı sıra, bronz ve bakır gibi metaller de kullanılmıştır. Giydirme cephelerin yüksek yapılardaki kullanımının dünyadaki ilk örneklerinden, 1929 yılında New York’da yapılmış olan Empire State binası, 4.000 alüminyum spandrel panelden oluşturulmuş ve yapımı 18 ayda tamamlanmıştır. Giydirme cephe sisteminin Avrupa’da uygulandığı ilk çağdaş yapılar: 1911’de Alfeld’de yapılan Fagus Ayakkabı Üretimevi, 1914’de Köln’de yapılan Werkbund Sergisi’nde yer alan Üretimevi ve 1926’da Dessau’da yapılan Bauhaus Tasarım Okulu’dur. Fransız Mimar Le Corbusier’nin 1930 - 1932 yılları arasında Paris’te yapmış olduğu İsviçre Öğrenci Yurdu, yine İsviçre’deki bir hayır kurumu yurdu ve Cenevre’de yaptığı Clarte Kotevi de giydirme cephe kullanılan yapılar arasında yer almaktadır.

Giydirme Cepheyi Uygulayan İlk Mimarlar

Giydirme cephe sistemini, bugünkü anlamında 1913’lerden beri kullanan mimarlardan biri de Walter Gropius olmuştur. Bir binanın tamamen giydirme cephe ile kaplanması ise 1934 yılında, Oregon’da 12 katlı bir ticaret merkezinin inşa edilmesiyle gerçekleşmiştir. Ancak o yıllarda giydirme cephe detayları, doğrama detaylarının cepheye adapte edilmesinden ileriye gidememiştir. Giydirme cephelerin ilk örnekleri, yalıtımlı ve işlenmiş camlara ve uygun profillere sahip olmadıkları için, kendilerinden beklenen konfor koşullarını tam olarak yerine getirememişlerdir. Alüminyum ve cam üretiminde gelişen teknoloji, bu iki malzemenin cephelerde kombine olarak kullanılmasına olanak sağlamış, bina ağırlığı azalırken, kat yükseltme olanağı da artmıştır. 1930’lu yıllarda yüksek yapılarda kullanım alanı bulan giydirme cephe sistemi, 1950’lerde patlama yaparak, bir anlamda yüksek yapıların simgesi haline dönüşmüş ve modern binaların cephelerinde yaygın kullanım alanı bulmuştur. Bu gelişmede önemli bir etken de, II. Dünya Savaşı sırasında artan alüminyum üretim kapasitesinin, savaş sonrasında piyasaya ucuz şekilde sunulmuş olmasıdır.

Engelsiz şekilde, tamamen şeffaf olarak tasarlanan ilk cephe tasarımı, 1922 yılında Mies Van Der Rohe’un eskizlerinde ortaya çıkmıştır. Bu fikrin teoriden pratiğe dönüşmesinde en önemli gelişme, camın strüktürel dayanımının arttırılması yani temperlenmesidir ki, bu işlem 1928 yıllarında Fransa’da keşfedilmiştir. Bu gelişmeler doğrultusunda, Rohe’un fikrinin bir projede gerçekleştirilebilmesi, 1963 yılında Maison de la Rodio binasında, Henry Bernard tarafından olmuştur. Cam plakaların, herhangi bir çerçeve kullanılmadan çeşitli tasarımlarda yan yana getirilerek kullanılabilmesi, mimarlara çok büyük tasarım alternatifleri getirmiştir.

Günümüzdeki Kullanımı

Günümüzde “strüktürel silikon cephe” sisteminin esasını oluşturan bu anlamdaki ilk uygulamalar, Pilkington firması tarafından “patch fitting” adı verilen elemanlar kullanılarak yapılmıştır. Pilkington firması Richard Rogers ve Ortakları tarafından 1978 yılında kurulmuş ve camın geleceği için etkili olacak geniş çaplı araştırmalarla adını duyurmuştur. Bu aşamadan itibaren giydirme cephe sistemlerinin gelişim süreci, camların arkasındaki strüktürün daha hafif görünmesi ya da mümkünse hiç fark edilmemesi için yapılacak çalışmaların başlatılmasıyla devam etmiştir. Bu konudaki en önemli adım, 1981 yılında Mimar Adrian Fainsilber’ın Paris Parc de la Villette’deki Science Museum binası olmuştur. Peter Rice, Martin Francis ve Ian Richie tarafından geliştirilen sistemde “patch fitting” ve cam kirişler kaldırılarak, strüktürel taşıyıcı yapı minimuma indirilmeye çalışılmıştır. Zaman içinde, düşey ve yatay bağlantıları ortadan kaldırabilmek amacıyla, cam firmaları tarafından çeşitli sistemler geliştirilmiş, bu tasarımların gelişmesinde Rice, Francis, Richie’nin yanı sıra, Hollandalı Mick Eekhout ve Fransız Marc Malinowsky’nin de önemli katkıları olmuştur.

Türkiye’deki Uygulamalar

Yaklaşık 4.000 yıl önce Doğu Akdeniz’de keşfedilen, M.Ö. 1500 yılında Mısır’da kullanılmaya başlanan, daha sonra Venedik ve Avusturya’ya oradan da tüm dünyaya taşınan camın gelişim serüveni, 21. yüzyıldaki teknolojik gelişmelerle halen devam etmektedir. Dünyadaki gelişmelere paralel olarak, daha önceleri cesaret edilemeyen giydirme cephe teknolojisi ve yüksek yapılar, gelişmiş ülkelerden yapılan teknoloji transferleri ve çağdaş malzemelerle, Türkiye’de de uygulama alanına girmiştir.

Türkiye’de ilk giydirme uygulamalarından biri, 1959 yılında Enver Tokay ve İlhan Tayman tarafından Ankara’da yapılan Kızılay İşhanı’dır. Mehmet Konuralp ve Salih Sağlamer’in 1973 – 1979 yılları arasında İstanbul’da yaptıkları Karayolları 17. Bölge Müdürlüğü Binası da başarılı örneklerden biri olmuştur. Giydirme cephe sistemini Türkiye’ye ilk taşıyan firma, Çuhadaroğlu Alüminyum Sanayi ve Ticaret A.Ş. olmuştur. Alüminyum doğrama, giydirme cephe ve cephe kaplama alanında 1965 yılından itibaren faaliyet gösteren şirket, günümüzde sadece Türkiye’de değil, yurtdışında da çalışmalarını sürdürmektedir. Türkiye’de giydirme cephe sistemi üreten ve uygulayan büyük firmalardan biri de Metal ve Yapı Sistemleri Ticaret Anonim Şirketi’dir. Kuruluşu 1966 yılında İstanbul Alüminyum Sanayi ile başlamış, 1987 yılından itibaren gelişmeye devam etmiştir. Bu şirketlere ilave olarak, ülkemizde tasarım ve uygulama aşamasında faaliyet gösteren birçok firma bulunmaktadır.

Giydirme Cephe Türleri

Giydirme cepheleri, cephede kullanılan panellerin ağırlığına bağlı olarak 2 farklı şekilde sınıflandırmak mümkün olabilmektedir. Buna göre, ağırlığı 100 kg/m2’den büyük olan panellerden oluşan sisteme “Ağır Asma Giydirme Cephe”, 100 kg/m2’den küçük panellerden oluşan sisteme ise “Hafif Asma Giydirme Cephe” adı verilmektedir.

Ağır asma giydirme cepheler, beton esaslı panellerden oluşan giydirme cephe sistemidir. Bu elemanların oluşumunda, normal beton, hafif beton ve gazbeton gibi malzemeler kullanılmaktadır. Kalıp kullanımındaki geniş olanaklar betona istenilen şeklin verilmesine izin vermektedir ve istenilen yüzey dokusu elde edilebilmektedir. Statik ve dinamik yükler, binanın strüktürel iç duvar ve döşemelerine metal bağlantı elemanları yardımıyla aktarılmaktadır. Ağır asma giydirme cephe elemanlarının kendi ağırlıkları ve rüzgar yükü karşısında stabilitelerini sağlamaları için duvar kalınlığının en az 6 cm. olma zorunluluğu bulunmaktadır. Ayrıca, elemanın bünyesinde kullanılan donatı çubukları arasındaki mesafe 10 cm.’den az olmayacak şekilde, çelik ızgara şeklinde olmalıdır. Çok katmanlı sandviç panellerde, katmanlar arasındaki bağlantı, sistemin ağırlık merkezinde bulunmalıdır.

Betonun, ısı iletkenlik katsayısı yüksek bir malzeme olması, beton esaslı hazır elemanların kullanıldığı ağır asma giydirme cephe sistemlerinde ısı yalıtımı uygulamasını zorunlu kılmaktadır. Bunun yanı sıra, ağır oluşları nedeniyle bina taşıyıcı sistemine daha çok ölü yük getirmektedirler. Bu yük, bağlantı elemanlarının detaylandırılmasında maksimum dikkat ve kontrolü gerektirmektedir. Taşıma ve depolama evrelerinde hatalı şekilde istiflenmeleri hasar görmelerine sebep olacağından, bu konuya ekstra özen gösterilmesi önerilmektedir. Uygulama alanı, tüm dünyada olduğu gibi Türkiye’de de hafif asma giydirme cephe sistemlerine göre çok daha azdır. İstanbul’da bulunan The Marmara Oteli, bu sisteme ait ülkemizde uygulanmış bir örnektir.

Hafif asma giydirme cephe sistemlerinde doğramanın cam taşıma biçimi, giydirme cephenin türünü belirlemektedir. Geleneksel doğrama sistemleri, giydirme cephelerin oluşumunda da kullanılmaktadır. “Klasik Sistem” adı verilen bu sistemde, cam doğrama yuvası içine yerleştirilerek, bütün kenarları boyunca doğrama çıtası ile örtülmektedir. (Sakıp Sabancı Anadolu Lisesi, klasik sistemle inşa edilmiş bir giydirme cephe örneği olarak gösterilebilir.) “Asma Sistem” de ise, doğrama elemanları taşıyıcı profillere oturmaktadır. Hafif asma giydirme cephe sistemi, cephe elemanlarının taşıyıcı bir iskelet üzerine yerleştirildiği, şeffaf veya opak panellerin oluşturduğu giydirme cephe türüdür (Süzer Plaza yapısı örnek olarak gösterilebilir). Cephe elemanları, binanın kiriş ve döşeme alınlarına noktasal bağlantılarla tespit edilen taşıyıcı elemanlar sayesinde taşınmaktadır.

Hafif asma giydirme cephe sistemlerinde spandrel kısım 2 farklı şekilde gerçekleştirilmektedir. Yani parapet oluşumu 2 türlüdür: Spandrel kısmın asma sistem bünyesinde yer aldığı durumlarda “parapetsiz”, kagir elemanlarla oluşturulması durumunda “parapetli” sistemden söz etmek mümkün olmaktadır. Parapetli sistemde parapet, betonarme veya kagir elemanlarla oluşturulmaktadır. Betonarme parapetler, katlar arası yangın ve ses kontrol sistemlerinin detaylandırılmasında kolaylık sağlamaktadır. Paneller, kagir parapet yüzeyine monte edilmektedirler. Parapetsiz sistemde ise parapet, asma cephe bünyesindedir. Asma cephenin bir bölümü, şeffaf veya opak panel olarak spandrel kısmı oluşturmaktadır. Alan kayıplarının minimum düzeyde kalmasını sağlayan bir sistem olmaktadır.

Sonuç olarak ...

Son yıllarda ülkemizde ve özellikle İstanbul’da hafif asma giydirme cephe sistemiyle inşa edilen yapılar çoğalmaktadır. (Odak Plaza, Mecidiyeköy’deki V Plaza İş Merkezi ve Etiler’deki eski Prestige Müzik Center bilinen örneklerdendir.) Yapılarda gerekli olan konfor koşullarının oluşturulmasında, ışık, renk, ses, ısı, nem, güneş ışınımı gibi fiziki etkenler önemli ölçüde etkili olmaktadır. Yaşanan mekanlarda, insan etkisi dışında gerçekleşen bu fiziksel etkenler, insanların yaşam şekilleri, işlevleri, fiziksel ve psikolojik ihtiyaçları göz önüne alınmalı ve gereken uygun ortamlar sağlanmalıdır. Yapı içinde oluşturulması gerekli olan görsel, işitsel, ısısal ve benzeri konfor koşullarının elde edilmesinde yapı kabuğunun biçimlenişi çok önemlidir. Kabukta kullanılacak elemanlar, bunların kesitleri, detaylandırılması konusunda gereken hassasiyetin gösterilmesi zorunlu olmaktadır. Her geçen gün gelişen giydirme cephe teknolojisi sayesinde, uygun sistem ve uygun malzeme seçimi ile uygun detaylandırmalar sayesinde, bu sistemlerden beklenen her türlü konfor koşulunu yerine getirmek mümkün olmaktadır.

KAYNAKLAR:

1. Akkaya, Ş., 1995, Giydirme Cephe Sistemleri ve Bunların Tasarım ve Uygulamalarında Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Y. Lisans Tezi, İstanbul.

2. Button, D., 1993, Glass in Building, Butterworth Architecture Publishing, Oxford.

3. Halfen, G., 1994, Brickwork and Cladding Support Systems, Halfen – Unistrut Limited, UK.

4. 1991, Yapımda Camın Dizini: Giydirme Yüzler, İnşaat.

5. McGrath, R., 1961, Glass in Architecture and Decoration.

6. Özgül, A., 1998, Strüktürel Silikon Cephe Sistemi: Cephe Mimarisinin Teknolojik Evrimi, Archiscope, sayı: 1.

7. Özgül, B., 1994, Cephe Kaplamada Yüksek Teknoloji, Metal ve Yapı Sistemleri Tic. A.Ş. yayını, İstanbul.

8. Peter, J., 1964, Design with Glass, Reinhold Pub. Corp., New York.

9. Uzak, E., 1998, Metal Çerçeveli Giydirme Cepheler, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Y. Lisans Tezi, İstanbul.

10. Wigginton, M., 1996, Glass in Architecture, Phaidon Press Inc.