(ABD'li Elemental Architecture sirketinden Carl Stein'in bir GRCA Kongresinde yaptigi sunuma dayanir)
ARKA PLAN
1986'da, Stein Partnership Architects (günümüzde Elemental Architecture, LLC), New York Sehir Üniversitesi'nin orijinal ana binasi olan 36.000 m2'lik gotik yapisi Shepard Hall'un cephe kaplamasini yeniden insa etme stratejilerini arastirmak üzere görevlendirildi. 1907'de tamamlanan Shepard Hall cephe kaplamasi, dis yapisal tas duvara entegre edilmis 72.000'den fazla pismis mimari toprak parçasi içeriyordu.
Pismis toprak yerel bir sist olan ve baskin laminer özellikleri ile yüksek demir içerigine sahip nispeten yumusak bir metamorfik tas olan primer tasla dönüsümlü olarak kullanilmisti. Pismis toprak üniteler düz paneller ve basit çekilmis kaliplardan 2 metre uzunluga kadar yuvarlak ve oldukça karmasik oyma islerine kadar birbirinden farkli noktada kullanilmisti.
Projenin baslangicinda, 18 m yüksekliginde tavana ve 1.275 m2 taban alanina sahip olan Büyük Salon, pencere kafeslerinin (her bir pencere 12 metreden uzundu) içinden pismis toprak parçalarinin yere düsmesi ve bunun da halk için büyük bir tehdit olusturmasi nedeniyle tamamen kapatildi.
Gerekli olacak replika parçalarin sayisi bakimindan, yalnizca birinci asama bile tek basina Amerika Birlesik Devletleri'nde ve muhtemelen dünyanin baska bir yerinde yapilan benzer projelerden üç kat daha büyüktü. Üstelik bu ilk asama, toplam yeniden insa isinin yüzde 20'sinden azini olusturuyordu. Daha önceki pismis toprak ikame projeleri kademeli olarak görüsülen küçük sözlesmelerle gerçeklestirilmisken, Shepard Hall projesi bir kamu müsterisi içindi ve götürü usulü büyük her sey dahil projeler gibi oldukça rekabetçi bir ihale sürecine tabiydi. Ihaleden sonra yüksek maliyetli degisiklikler yapma ihtiyacinin ortaya çikmasini önlemek için tüm isin hassas bir sekilde belgelendirilmesi gerekiyordu.
Ilk bakista binanin sadece genel bir tadilat ve temizlige ihtiyaci varmis gibi görünse de, kosullar bundan çok daha kötüydü. Projenin baslamasindan önce, orijinal pismis topragin üçte birinden fazlasi kullanilmaz hale gelmis, yerinden çikmis ve tugla-siva ile degistirilmisti. 1986 yilina gelindiginde ise, buralarda yapilan onarimlar da büyük ölçüde kullanilamaz hale gelmisti. Daha da büyük bir endise kaynagi ise, duvarin içine gömülü çelik elemanlarin çogunun zayiflama belirtileri sergilemesi ve sondalarin çeligin bir kisminin tamamen paslandigini göstermesiydi. Bina tam anlamiyla yikiliyordu. Shepard Hall ayakta kalacaksa, Sehir Koleji Kampüsünün ayrilmaz bir parçasi olmak bir yana, kapsamli bir yeniden insa plani gerekecekti.
Yapisal zayifliklarin nedenleri çok çesitliydi. Üretim hatalari ve pismis topragin yanlis montaji ile ilgili bazi sorunlar olmasina ragmen, sorunlarin büyük bir kismi binanin genlesme derzleri veya termal hareketi barindiracak baska araçlar olmadan tasarlanmasi ve yukarida belirtildigi gibi pismis topragin tasla bütünsel olarak monte edilmesinden kaynaklaniyordu. Bina hareket ettikçe pismis toprak ezilmis ve suyun çelige saldirmasina yol açmaya baslamisti. Çelik paslanmis ve genislemis, bosluklari artirmis ve bunun sonucunda da çelige ulasan su miktari artmisti. Kisin, çatlaklardaki suyun donmasi, ani çökmelere yol açan büyük bir manivela hareketine neden oldu. Bazi durumlarda, 10 kg'dan daha agir olan pismis toprak parçalari 30 m'den daha yüksek bir yükseklikten düstü ve büyük bir sans eseri kimse zarar görmedi, fakat alt çatilarin oldugu kisimlarda düsen enkazin çarpmasinin etkileri görüldü.
Yeniden insaat faaliyetleri, bir taraftan detaylari bire bir kopyalamak ve pismis topragin saglamligini yeniden tesis etmek, diger taraftan ise orijinal yapiyi tahrip eden ezme kuvvetinden kaçinmak amaciyla bina hareketiyle bas edebilecek bir sistem yaratmak zorundaydi. Çözüm ise, pismis topragin tamamini çikarmak ve nihai bitmis yüzün yaklasik 10 cm gerisindeki bir düzleme yerlestirilecek tugla veya tasla degistirmekti. Pismis toprak formlarinin GRC kopyalari daha sonra üç düzlemde ayarlamaya izin veren galvanizli bir çelik kanal ve klips sistemi kullanilarak yeni duvarlara ayri ayri baglandi.
GRC üniteleri arasindaki tüm baglantilar, genisleyen bir köpük banttan, kapali hücreli bir destek çubugundan ve poliüretan bir contadan olusan üç parçali yumusak bir sistem kullanirlar. (“A” ve “D” Baglanti Tipleri) GRC üniteleri ile tas isçiligi arasindaki baglantilar düzensiz rustik tas isçiliginden dolayi büyük ölçüde farklilik göstermektedir. Bu degiskenlikler geleneksel harç derzleri ile uyumludur, ancak harç ve GRC arasinda, yüzünde yirtilma seridine sahip 8 mm kalinliginda köpük bant vardir ve bu da bosluga dolgu macunu uygulanmasina izin verir. Bu nedenle, GRC üniteleri arasinda veya GRC ile tas arasinda olsun, her baglanti yaklasik 2,5 mm'lik hareketi barindirabilir. GRC'nin her bir alani birden fazla baglantiya sahip oldugundan, binanin dekoratif alanlarinin yeniden insasi için kullanilan sistem, tüm bina hareketini fazlasiyla absorbe edebilir.
MALZEME SEÇIMI
1986 yilinda yapilan Fizibilite Çalismasi, Shepard Hall'daki cephe kaplamanin degistirilmesi için bir dizi kriter belirlemistir. Bu kriterlerin en önemli üç tanesi dikkate alinarak, ince kabuklu cam elyaf takviyeli beton replikalari seçildi. Bu kriterler ise sunlardi:
Malzeme, her bir degistirme ünitesinin bagimsiz olarak desteklenecegi bir baglanti sistemi ile uyumlu olacakti. Bu, bina genislemesini barindiracak tasarimi gerçeklestirmek ve replika ünitelerden olusan alanlari sert tastan yapilmis çevreleyen duvarlara monte ederken gerekli olan yüksek derecede alan ayarina izin vermek için gerekliydi. Parçalarin tek tek sabitlenmesi, yapisal yeniden insaatin dekoratif kaplamadan önce ilerlemesine de imkan tanir ve bunlarin gelecekte ihtiyaç duyuldugu takdirde degistirmelerini kolaylastirir.
Malzemenin nispeten ince üniteler üretmek için uygun olmasi gerekiyordu. Buna göre, pismis topragin büyük bir kismi yapisal olarak saglam duvarlarla degistirilerek ve dis yüzeyde dar bir girinti birakilarak, replika üniteler orijinal bitis profilinin sadik bir sekilde kopyalandigi, ayarlanabilir bir çelik baglanti sistemiyle monte edilebildi. Replikalarin arkasindaki alan tamamen ortaya çikarilip su geçirmez hale getirilecek ve böylece Gotik bir yagmur perdesi yaratilacakti. GRC sistemi seçildikten sonra, sertlestirmeye uygunluk saglayacak ve üç parçali derz dolgu macun sistemini kabul edecek biçimde 50 mm kenar dönüsü ve 16 mm nominal malzeme kalinligi temel alinarak ünite boyutlari hesaplandi.
Pürüzsüz beyaz bir yüzeyi kopyalamak zorunda olan malzemenin esasen monolitik olmasi gerekiyordu ve bu sayede uzun süreli bir yüzey erozyonunda renkler bozulmayacakti.
Bireysel olarak desteklenen ünitelerin küçük boyutlari nedeniyle, mimari yüzeylerin çevresel stabilitesi en az yapisal özellikler kadar endise vericiydi. Fizibilite Çalismasi, çesitli cam elyaf takviyeli malzemelerin yüzey ve renk özelliklerini çevresel kararliligini ortaya koyan çesitli hizlandirilmis eskime testleri de içeriyordu.
Ilk insaat asamasi 1990 yilinda tamamlanirken, müsteri, muadil dayanikliliga sahip fakat daha kolay erisilebilir ve üretilmesi daha kolay olan bir alternatifin bulunup bulunmadigini belirlemek için bir dizi yeni test yaptirdi. On üç farkli GRC formülasyonu test edildi. Metakaolin ve az miktarda polimer içeren bir sistemin diger numunelerden çok daha iyi sonuç verdigi test edilip onaylandi. Bitmis yüzeye, kir birikimini en aza indirmek ve malzeme islandiginda geçici renk degisimini azaltmak için nefes alabilen “temiz” bir silan sizdirmazlik maddesi uygulamasi yapildi. Bunun disinda uygulanan bir yüzey islemi olmadi.
Baslangiçta, yeniden cephe insasinin kalan yüzde 80'inin, her biri ilk yeniden insaat projesiyle yaklasik ayni büyüklükte olacak dört asamada tamamlanmasi öngörülüyordu. Orijinal program insaatin 1999 yilinda tamamlanmasini öngörüyordu. Dört asamanin tamamina iliskin insaat belgeleri 1995 yilina kadar tamamlandi. Bununla birlikte, bu çalismanin finansmani düzenli degildi ve 1992 gibi erken bir tarihte, baslangiçta planlanan dört asama, daha küçük sözlesmelere bölünüyordu. Nihai programda ise, son GRC parçalari 2013 yilinda monte edildi. Gecikme birçok yönden sinir bozucu olsa da, GRC'nin performansinin uzun bir süre boyunca izlenebilmesine imkan verdi.
Yukarida açiklanan GRC sistemi insaatin yalnizca sonraki sekiz asamasi için kullanildi, dokuzuncu ve son asama için de spesifikasyon olarak belirtildi. Bu malzemenin en eski montajlari 1993 yilinda yapildi. Birinci asama malzemesi hariç olmak üzere, GRC üniteleri dört farkli tedarikçi tarafindan yedi farkli üretim tesisinde üretildi ve üç farkli yüklenici tarafindan monte edildi. Binanin, birbirine bitisik olan GRC ünitelerinin on bes yildan fazla bir süre arayla kuruldugu alanlari var.
Shepard Hall'daki GRC uygulamalari çesitli yönlerden sira disidir. Sekillerin karmasikligi ve orijinal parçalari kopyalamak için özel kaliplara (modellerin) ihtiyaç duyulmasi nedeniyle, ham madde maliyeti toplam nihai GRC maliyetinin küçük bir parçasini, genel proje maliyetinin ise çok daha küçük bir kismini olusturmustur. Bu nedenle, çogu GRC montajinda aranan malzeme kullanimiyla ilgili bazi ekonomik unsurlar Shepard Hall'da kasitli olarak göz ardi edilmistir.
Ayrica, yeni GRC'li alanlarin düzensiz tas duvar isçiligine entegre edilmesi gerektiginden, sahada kolayca ince ayarlamalar yapabilme imkani, büyük ölçekli ön montajdan kaynaklanan maliyet tasarrufundan daha önemlidir. Buna ragmen, GRC üretim sürecinin dogasinda olan boyutsal kararlilik, özellikle pismis kil ürünleriyle karsilastirildiginda, GRC üniteleri arasindaki ve GRC tertibatlari ile çevresindeki tas arasindaki uyum ve hizalamayi önceden görmek amaciyla dijital 3D modellemenin kullanilmasina imkan vermistir.
GÖZLEMLER
Her seyden önce, Shepard Hall cephe kaplamasinin yeniden insasi ve buna bagli yapisal onarimlar için gelistirilen GRC tabanli sistem son derece iyi bir sonuç verdi.
Malzemenin kendi performansina ek olarak, malzeme üretim asamalarini, insaat prosedürlerini ve montaj prosedürlerini birbirine entegre eden saglam bir sistem gelistirilip uygulanmasi ve tüm bunlara iliskin güçlü dokümantasyon sayesinde, bütçe kisitlamalari nedeniyle hedeflenenden daha uzun sürmesine ve öngörülenden çok daha parçali sözlesme süreçleri içermesine ragmen proje olaganüstü bir tutarlilikla tamamlandi. Tüm ön hazirliklar baslangiçta nispeten kisa bir ihbar süresiyle hazirlanmasi planlanmis fakat daha küçük is kapsamlari içeren insaat sözlesmeleri yapilabilmesine imkan verdi, bu da Sehir Üniversitesi insaat programinin öngörülemez olan proje finansmaninin sorunlar yaratmasini önledi.
Insaat sisteminin yani sira tasarim, teklif verme ve sözlesme imzalamaya yönelik genel yaklasim, yüksek kaliteli, iyi kontrol edilen ve öngörülebilir bir GRC malzemesi olmadan mümkün olmazdi. Zira bu malzeme hem istenen çözümün teknolojik temelini destekledi hem de müsterilerin coskuyla karsiladigi bir nihai sonuç üretti. Ayrica, yalnizca ABD'de degil tüm dünya çapinda giderek yayginlasan bir uygulama olan tarihi yapilarin yeniden insasi projelerinde GRC'nin basariyla kullanilabilecegini de kanitladi.
Sistem ayrica, tarihi dokunun korunmasi için gerekli desen ve kaliplarla ilgili kati kriterleri karsilayabilecek el sanatlari personelinin varligina da bagliydi. Bu yetenekler GRC malzemenin son derece ince detaylar ortaya koyabilme yetenegiyle birlesti ve Shepard Hall binasinin yeniden insasi için binlerce benzersiz ve yüksek nüansli replika üretti. Ve belki de, Shepard Hall binasinda GRC kullanilan yirmi yil boyunca, agir hasarli tarihi binalarin yeniden insasi için GRC kullanilmasi büyük bir yenilikten yaygin bir uygulamaya dönüstü.
SONUÇ
Pismis topraktan üretilmis bir bina cephe kaplamasinin alternatif bir malzeme kullanilarak yeniden insa edildigi en büyük projenin üzerinden otuz yili askin bir zaman geçerken, GRC bu konuda son derece uygun bir seçenek oldugunu basariyla kanitladi. Teknik basarisinin yani sira, çok çesitli üreticilerden malzeme tedarikine olanak saglamis ve parçali yapi dizisi ile zamanin akisina ragmen görsel bir bütünlük yaratmistir.
Shepard Hall sunumunun tamamini buradan indirebilirsiniz >>