Bir malzemenin soruları

Açılış sahnesi

Kestane okulunun yeni bloğu için ilk malzeme toplantısı. Masada üç numune duruyor: kırmızı bir delikli tuğla, açık gri bir gazbeton blok ve Kenan Usta'nın köyden getirdiği, kenarı biraz ufalanmış bir kerpiç. Emre üçünün fiyatını bir kâğıda yazmış; tek sütun, üç satır. Kenan Usta kerpici avucunda tartıyor, sonra tuğlayı. «Fiyat bir soru» diyor. «Ama bu duvarı kim örecek, kışın içeride ne olacak, yağmur vurunca ne olacak, otuz yıl sonra kim onaracak? Bunları da sormak lazım.» Selim not defterine bir liste yazmaya başlıyor ve sekizinci satırda duruyor. Ilgın listeye bakıp gülümsüyor. «Bir malzemeyi tanımak onun adını bilmek değil» diyor. «Ona hangi soruları soracağını bilmek. Bu listeyi bir kart yapalım; akademinin geri kalanında bütün malzemeleri bu kartla okuyacağız.»

Bu derste ne olacak

Bu akademi yapı malzemelerini bir ad listesi olarak değil, bir soru listesi olarak öğretiyor. İlk ders o listeyi kuruyor. Önce bir malzemeye sorulacak sekiz soruyu adlandırıyor: ne kadar ağır, ne kadar dayanıklı, ısıyla nasıl ilişki kurar, suyla nasıl ilişki kurar, ateşte ne olur, kaç yıl yaşar, nasıl bakılır ve onarılır, nereden gelir ve nereye gider. Sonra bu soruların bir tasarımda nasıl birbirine bağlandığını, malzeme seçimi üzerine yerleşik bir yöntemle gösteriyor. Ardından iki çalışmanın özetine bakıyor: biri ev sahibi olacak kişilerin malzeme seçerken hangi ölçütleri önemsediğini soruyor, öteki yapı sürdürülebilirlik değerlendirme araçlarının malzemeye hangi soruları sorduğunu karşılaştırıyor. Sonunda masadaki üç numune için ilk malzeme kartını dolduruyoruz. Sayıların kendisi sonraki derslerin konusu; bu ders soruları kuruyor.

Kanıt ne diyor

Bu dersin dayanağı iki hakemli çalışmanın özeti ve malzeme seçimi yöntemini anlatan bir ansiklopedi maddesi. Müfredatın önerdiği iki temel kitabı, Ashby ve Johnson'ın malzeme ve tasarım üzerine çalışmasını ve Hegger ve arkadaşlarının yapı malzemeleri el kitabını, okumadık; bu derste onların yerine erişebildiğimiz kaynakları kullanıyoruz.

Kart, Kenan Usta'nın sorusunu bir ankete çeviriyor. Malzeme seçimine en çok önem verilen ilk üç şeyden biri malzemenin kendisi bile değil: onu uygulayacak nitelikli ustanın bulunup bulunmaması. Dayanıklılık iki listenin de başında. Fiyat ise ilk sıralarda değil; katılımcıların yarısından fazlası daha uzun ömürlü ya da daha az enerji tüketen bir malzeme için biraz daha fazla ödemeye razı.

İkinci kart birinci kartın tamamlayıcısı. Ev sahibi dayanıklılığı ve ustayı soruyor; değerlendirme araçları çevreyi soruyor ama toplumu ve ekonomiyi aynı ölçüde sormuyor. Yani tek bir bakış açısı malzemenin bütün sorularını görmüyor. Bir malzeme kartı bu yüzden birden çok gözü bir araya getirmeli: ustanın, kullanıcının, mühendisin ve yapının ömrü sonunda onu sökecek olanın.

Ansiklopedideki «Material selection» maddesi bu birleştirmenin bir yöntemini anlatıyor. Maddeye göre sistemli bir malzeme seçimi aday malzemelerin özellikleri ve maliyetleriyle başlar ve çoğu zaman bir malzeme göstergesinden, yani istenen özellikleri bir arada ölçen bir orandan yararlanır. Örneğin hem sert hem hafif olması gereken bir çubukta yüksek elastisite modülü ile düşük yoğunluğun bir arada bulunması aranır ve bunun göstergesi E/ρ'dur; bir plakta ise E^(1/3)/ρ. Maddenin anlattığı Ashby grafikleri, Cambridge Üniversitesi'nden Michael Ashby'nin adını taşıyor: birçok malzemenin iki özelliğini, örneğin sertliği ve yoğunluğu, aynı grafikte gösteren ve malzeme ailelerini renklerle ayıran dağılım grafikleri. Böyle bir grafikte yalnız en sert ya da en hafif malzeme değil, iki özelliğin en iyi oranını taşıyan malzeme de bir bakışta bulunur.

Sahada

Masadaki üç numune sekiz soruyu bir anda somutlaştırıyor. Kenan Usta'nın avucundaki tartı ilk soruya bir cevap: kerpiç ile tuğla elde aynı boyutta ama farklı ağırlıkta, gazbeton ikisinden de hafif. Bir duvarın ağırlığı yalnız şantiyedeki ustayı değil, binanın deprem davranışını da etkiliyor; bu sorunun ayrıntısı ikinci dersin konusu. İkinci soru dayanım: bu blok bir duvarda kendi ağırlığını ve üstündekini taşıyacak mı, yoksa yalnız bir dolgu mu olacak? Üçüncü ve dördüncü sorular ısı ve su: Kestane'nin kışında bu duvar ısıyı ne kadar tutar, yağmur vurduğunda suyu emer mi, emerse kurur mu? Beşinci soru ateş: bir okulda bir yangın çıktığında bu duvar ne kadar dayanır, yanar mı, duman çıkarır mı? Son üç soru zamana uzanıyor: bu duvar kaç yıl yaşar, ne sıklıkla bakım ister, bir köşesi kırıldığında köydeki bir usta onu onarabilir mi; ve malzeme nereden geldi, yapı yıkıldığında nereye gidecek?

Bu sorular birbirinden bağımsız değil ve bir malzemeyi tek bir soruyla seçmek çoğu zaman bir başka soruyu kaybetmek demek. En ucuz blok, en kısa ömürlü olabilir. En iyi ısı yalıtan blok, en kolay su emen olabilir. En hafif blok, köydeki ustanın hiç çalışmadığı bir malzeme olabilir ve kartın ilk anketteki üçüncü ölçütü tam burada öne çıkıyor. Malzeme göstergesi fikri bu ilişkileri görünür kılmanın bir yolu: iki özelliği tek bir oranda birleştirmek ve adayları o oranla sıralamak. Akademinin sonraki modüllerinde her malzeme ailesini, bağlayıcıları, toprağı, taşı, tuğlayı, ahşabı, betonu, çeliği ve camı, bu sekiz soruyla ve mümkün olduğunda kaynağı belli sayılarla okuyacağız.

Gri alan

Sekiz sorunun hangisinin daha önemli olduğu yoruma açık ve bunun tek bir doğru cevabı yok. Anketteki katılımcılar dayanıklılığı ve ustayı öne koyuyor; bir değerlendirme aracı çevresel etkiyi; bir mühendis dayanımı ve ağırlığı; bir restoratör onarılabilirliği ve uyumu. Bir okul, bir konut ve dört yüz yıllık bir han aynı soruları farklı ağırlıklarla sorar. Malzeme göstergesi gibi yöntemler iki ya da üç özelliği bir orana bağlamakta güçlü; ama ustanın bulunabilirliği, bir malzemenin yöredeki karşılığı ya da bir yapının kültürel değeri gibi soruları bir orana çevirmek kolay değil. Kartlardaki iki çalışma da sınırlı: biri 141 kişilik bir anket, öteki özetinde hangi araçları incelediğini ayrıntılı vermeyen bir inceleme. Bu ders soruların ağırlıklarını belirlemiyor; onları görünür kılıyor. Ağırlıkları her projede tasarım ekibi, iş sahibi ve kullanıcı birlikte belirleyecek.

Senin işinde

Bir projede malzeme konuşulmaya başladığında önce malzemenin o yapıda ne iş göreceğini yaz: taşıyıcı mı, dolgu mu, kaplama mı, yalıtım mı? Sonra sekiz soruyu sırayla sor: ağırlık, dayanım, ısı, su, ateş, ömür, bakım, köken. Her soruya bir cevap ve o cevabın kaynağını yaz; kaynağı olmayan bir sayı yazma, «bilinmiyor» yaz. Ustaya ayrı bir satır aç: bu malzemeyi yörede kim uygulayabilir? Fiyatı en sona koy ve yalnız bloğun değil, duvarın fiyatını yaz. İki ya da üç malzemeyi yan yana karşılaştırırken aynı kartı kullan; böylece hangi soruda hangisinin öne çıktığı görünür. Kartı bir kez doldurup bırakma: şantiyede, ilk kışta, ilk onarımda yeniden aç ve öğrendiğini ekle. Restorasyon işinde aynı kartı mevcut malzemeye de uygula; onu onarırken kullanacağın yeni malzemenin kartıyla yan yana koy.

Kendin dene

Aklında kalsın

Bir malzemeyi tanımak, ona hangi soruları soracağını bilmektir: ağırlık, dayanım, ısı, su, ateş, ömür, bakım ve köken. Önce malzemenin o yapıda ne iş göreceği sorulur, sonra bu sekiz soru, ayrıca onu uygulayacak usta. Sorular birbirine bağlıdır ve birini kazanmak ötekini kaybettirebilir; malzeme göstergesi gibi yöntemler iki özelliği tek bir oranda birleştirir. Ev sahiplerine sorulduğunda dayanıklılık, bulunabilirlik ve nitelikli işgücü öne çıktı; değerlendirme araçları ise toplumsal ve ekonomik soruları farklı genişlikte sordu. Malzeme kartı, bu soruların cevaplarını kaynaklarıyla bir arada tutar ve yapının ömrü boyunca yazılmaya devam eder.

Sonraki derse köprü

Kartın ilk iki satırı ağırlık ve dayanımdı ve Kenan Usta'nın avucundaki tartı onların farklı olduğunu gösterdi. Farklı malzemelerin yoğunluğunu ve dayanımını sayılarla karşılaştırmak ve ağırlığın bir binanın deprem davranışına ve taşınmasına ne yaptığını görmek M01-D02'nin konusu.

Kendini sına

Soru 1 · Kavram

Bu dersin kurduğu malzeme kartında bir malzemeye sorulan ilk soru nedir?

• A) Malzemenin fiyatı.
• B) Malzemenin rengi.
• C) Malzemenin o yapıda ne iş göreceği: taşıyıcı mı, dolgu mu, kaplama mı, yalıtım mı.
• D) Malzemenin üretici adı.

Cevap: C. Bu cevap öteki soruların anlamını belirler; örneğin taşıyıcı bir duvarda dayanım, dolgu bir duvarda ağırlık öne çıkar.

Soru 2 · Kanıt

Ev sahibi olmak isteyen 141 katılımcıyla yapılan ankette en önemli malzeme seçimi ölçütleri hangileri çıkmıştır?

• A) Malzemenin dayanıklılığı, bulunabilirliği ve nitelikli işgücünün bulunabilirliği.
• B) Malzemenin rengi, dokusu ve markası.
• C) Yalnız fiyat.
• D) Malzemenin ithal olması.

Cevap: A. Katılımcılar sürdürülebilirlik ölçütlerinde ise dayanıklılığı, bakım kolaylığını ve enerji verimliliğini öne koydu.

Soru 3 · Senaryo

Bir köy okulu için üç duvar malzemesi karşılaştırılıyor ve ekipteki genç mimar yalnız fiyatları yazmış. Mimarın yapması gereken ilk düzeltme hangisidir?

• A) En ucuz malzemeyi seçmek.
• B) Fiyatı listeden çıkarmak.
• C) Yalnız en hafif malzemeyi seçmek.
• D) Her malzeme için bu yapıdaki işini, sekiz soruyu ve usta satırını içeren bir kart açmak ve fiyatı yalnız bloğun değil duvarın ömür boyu fiyatı olarak en sona yazmak.

Cevap: D. Bir duvarın fiyatı işçilik, bitirme, bakım ve onarımla birlikte okunur; ustanın bulunabilirliği de kartın bir satırıdır.

Soru 4 · Tuzak

Bir öğrenci «hem sert hem hafif bir çubuk için en sert malzemeyi seçmek yeterlidir» diyor. Bu düşüncedeki eksik nedir?

• A) Sertliğin hiçbir zaman önemli olmadığı.
• B) Sertliği ve hafifliği birlikte ölçen bir malzeme göstergesine, örneğin elastisite modülünün yoğunluğa oranına, bakmak gerektiği; en sert malzeme çok ağır olabilir.
• C) Çubukların her zaman ahşaptan yapılması gerektiği.
• D) Yoğunluğun yalnız sıvılar için geçerli olduğu.

Cevap: B. Ashby grafikleri bu yüzden iki özelliği aynı grafikte gösterir; en iyi aday, en sert ya da en hafif olan değil, iki özelliğin en iyi oranını taşıyandır.