Kafes Kabuklar

Cihat UYSAL, Mimar Yüksek Mühendis

Yeryüzünde yaygın olarak ilk kullanılan yapı malzemelerinin çamur, taş, ahşap olduğu genel kabul görüyor. Kütlesinin oluşturduğu dayanım ile ayakta duran (yığma) bu yapılar fazla gelişme potansiyeli taşımıyordu. Bu malzemelerle gerçekleştirilen yapıların taşıyıcılığının önemi, yapıların biçimlenmesinde, yapım tekniklerinin gelişmesinde temel etken oldu.

Taşıyıcı kabuk yapılar, kütlesinin oluşturduğu dayanıma sahip yapıların aksine, üzerine gelen yükleri çekme, basınç gibi basit kuvvetlerle yayan narin yapılardır. Günlük yaşamımızda sık gördüğümüz kabuk biçimleri varil ve yumurtadır.

Geçmişte taşıyıcı yapılar tarih sahnesine önce kemer, kubbe ve tonoz olarak girdi diyebiliriz. Bu oluşumda kubbe ve tonoz bugün adına kabuk dediğimiz yapıların atası sayılır. Batı kaynaklarında Roma’daki Panteon ilk kabuk yapı olarak tanımlansa da Harran ve Mısır’da çamur ile yapılan yumurta biçimindeki kubbelere haksızlık edildiği kanısındayım.

Önceleri betonarme kabuk yapılar büyük açıklıkların geçilmesinde ilgi gördüler. Betonarme ile yarışabilecek sistemlerin gelişmesi daha çok malzeme üretiminde meydana gelen büyük atılımlarla gerçekleşti. Olimpiyat Oyunları ve Fuarlar malzeme teknik ve teknolojilerindeki yeniliklerin yarıştığı ortamlardır. Örneğin, 1889 yılında Paris Dünya Fuarı, Eyfel Kulesi’nin yapılmasına yol açtı. Sonrasında, Montreal Expo’67 Fuarında (her ne kadar öncülleri olsa da) iki tür yeni yapım tekniği, sahneye çıktı. Birincisi ABD Pavyonu olarak Buckminister Fuller’in tasarladığı 76m çapındaki çelik çubuk elemanlarla yapılan (uzay kafes) Biyosfer adlı küre diğeri ise, çadır formunu dev boyutlarda yapılmasına olanak veren kumaş ile oluşturulan zar (membrane) yüzeyli yapılar.

Ve bütün bu gelişmeler yakın dönemde giderek artan bir hız ile çevremizin kimliğini kökten değiştirmeye aday yeni önerilerin ortaya çıkmasına yol açtı. Daha önceki bir yazıda, Teksas, (Houston) kentinin üzerini örtmeyi öngören bir tasarımdan söz etmiştim. Bugün, bu tür tasarımların gerçekleşmesine doğru yol alan yeni örnekler ile karşı karşıyayız.

Genel olarak tek yada çift eğrilikli yüzeye sahip ve de tek katmanlı tasarlanabilen bu yapılar hafiftir. Teknolojinin ve sayısal hesaplama olanaklarının gelişmesiyle güvenlidir. Yapıların çubuk elemanlarla üretilmesi, tarihte sepet, çadır yapımının ötesine geçememişken, çubuk elemanların daha elverişli özelliklerle üretilmesi sağlandıktan sonra kabuklar kafes kabuk haline dönüşmeye başlanmıştır. Kafes sistemlerin boşluklarını örtecek hafif, yangın direnci yüksek malzemeler üretilmesiyle yapılardan beklenen kapalı mekan kalitesi sağlanmıştır.

Bu yazının boyutları konuya göre dar. Daha geniş bilgiye ve görsel verilere internetten erişebileceği için, şimdi sizlere bu konuda öne çıkan iki örnekten söz edeceğim.

İlki 2005 yılında açılan M. Fuksas’ın tasarımı Milano Ticaret Fuarında açık alanların üzerini örten, çift eğrilikli çubuk kabuk yapı.

İkincisi ise, yukarıdaki fotoğrafta görünen Şangay Expo 2010 Fuarında yapılan Knippers Helbig Gurubunun tasarımı, yaklaşık 100 m eninde ve 1000 m uzunluğunda bir alanı örten bir dizi yapı. Bu yapı asimetrik hunilerden oluşan çift eğrilikli (serbest formlu) tek kat yüzeye sahip çapı 80 ile 100 metre arasında altı tane camlı-kafes kabuk ile bu kafes kabuklarının arasını örten çadır (membrane) biçiminde örtülerden oluşuyor. Tasarım, zemine kadar şeffaf yapısı ‘Güneşi Vadisi’ diye adlandırılmış. Ayrıca, huni ile suyun toplanması, aydınlık gibi ögelerle yeşil, ekolojik yapı öngörülmüş.