İçindekiler
Panel Sistemler Nedir?
Yapıyı oluşturan asal sistem elemanlarının, düşey duvarlar ve yatay döşemeler olduğu yapım sistemleridir. Panel sistemler, günümüzde, modern yapı sitemleri içinde oldukça yaygın uygulama alanına sahiptir. Sanayi yapılarının, geniş açıklıklı üretim alanlarının, giydirme dış cephe, iç bölücü düşey duvarları ve yatay döşemelerinde genellikle panel sistemler kullanılmaktadır. Herhangi bir elemanın panel olarak isimlendirilebilmesi için o elemanın eni ve boyunun üçüncü boyut olan kalınlığına oranın büyük olması zorunludur. Bu nedenle paneller yüzeysel elemanlardır ve büyük yüzeyleri kapatabilme özelliğine sahiptir.
Panel sistemlerde yapıyı oluşturan asal elemanlar (sistem elemanları), düşey paneller (duvarlar) ve yatay paneller (döşemeler)’dir.
Panel sistemleri oluşturan sistem elemanları yani paneller yapıda, farklı işlevleri karşılamaya yönelik olarak, farklı büyüklük ve ağırlıkta, çeşitli malzemelerden ve farklı farklı özelliklerde imal edilebilmektedirler. Genellikle panel sistemlerin sınıflandırılmalarında da esas alınan bu özellikler aşağıda tanıtılmaktadır.
Paneller yapıda karşılaşmaya yönelik oldukları işlevler açısından üç ana grupta toplanmaktadırlar.
Panellerde Büyüklük
Paneller büyüklükleri açısından küçük paneller ve büyük paneller olmak üzere iki ana gruba ayrılmaktadırlar. Küçük paneller, fonksiyonel eleman niteliğinde olmayan bir hacmin bir yüzeyinin kapatılması için bir kaçının bir arada kullanılması gereken panellerdir. Kendi içlerinde bloklar, dar paneller ve orta genişlikteki paneller olmak üzere üç grupta toplanmaktadırlar.
Bloklar; bir boyutları kalınlıklarından az farkla büyük ya da eşit olan göreli olarak küçük yüzeyli yapı elemanlarıdır. Düşey veya yatay konumda kullanılabilmektedirler.
Dar paneller; genişlikleri 40-50 cm arasında değişen, yükseklikleri kat yüksekliğine eşit ya da altında olan panellerdir.
Orta genişlikteki paneller; yine yükseklikleri kat yüksekliği dolayında genişlikleri ise dar panellerden fazla olmakla birlikte mekan boyutunun altında kalan panellerdir.
Büyük paneller; genişlikleri mekan boyutuna eşit veya daha fazla, yükseklikleri ise yine kat yüksekliğine eşit veya daha fazla olan büyük yüzeyli yapı elemanlarıdır. Yatay konumda kullanılan bloklarda diğer panel türleri arasındaki en belirgin fark; montaj sırasında geçici bağlantı yapılması konusunda ortaya çıkmaktadır. Yatay konumda kullanılan bloklar ile yapımda geçici bağlantıya gerek duyulmamaktadır. Oysaki diğer panel türleri kendi kendilerine dengeli olarak ayakta duramayacaklarından geçici bağlantı zorunlu olmaktadır.
Panellerde Ağırlık
Panellerin ağırlıkları büyüklüklerinin yanı sıra imalatlarında kullanılan malzemelere bağlı olarak ortaya çıkmaktadır. Paneller ağırlıkları açısından; hafif paneller, orta ağırlıkta paneller, ağır paneller olmak üzere üç grupta toplanabilmektedirler.
Hafif paneller; ağırlıkları 30 kg’ı aşmayan ve tek bir kişi tarafından kaldırılabileceği kabul edilen panellerdir. Orta ağırlıkta paneller; ağırlıkları 500 kg’ı aşmayan ve basit mekanik araçlar ile kaldırılabileceği kabul edilen panellerdir. Ağır paneller ise; ağırlıkları 500 kg’ın üstünde olan ve ancak vinç ile kaldırılabilen panellerdir.
Panel Sistemlerde Taşıyıcılık Esasları
Yukarıdaki çeşitli özellikleri belirten paneller ile oluşturulan panel sistemlerde taşıyıcılık, yüklerin geniş yüzeyli elemanlar olan paneller aracılığıyla zemine aktarılması esasına dayanmaktadır.
Panel sistemlerde taşıyıcı duvar panellerin yapı içinde düzenlenmesinde üç yaklaşım uygulanmaktadır.
- Taşıyıcı duvar panellerinin yapının uzun boyutu boyunca düzenlenmesi
- Taşıyıcı duvar panellerinin yapının dar boyutu boyunca düzenlenmesi
- Taşıyıcı duvar panellerinin yapının her iki boyutu boyunca düzenlenmesi
Panel Sistemlerde Birleşim Noktaları
Panel sistemlerde birleşim noktalarının düzenlenmesi en önemli konulardan biridir. Bir yandan farklı elemanların bir bütün olarak çalışmasının sağlanması, diğer yandan da birleşim noktalarında ortaya çıkabilecek yalıtım sorunları, gerek tasarım gerekse gerçekleştirme aşamasında aşağıdaki konulara dikkat edilmesini zorunlu kılmaktadır :
- Yapının yatay ve düşey kuvvetlere karşı stabilitesinin sağlanabilmesi için birleşimin rijitliğinin sağlanması,
- Panel akslarının bir noktada kesişecek biçimde düzenlenmesi,
- Birleşim noktalarının hava ve su geçirimsizliğinin sağlanması,
- Isı köprüsü oluşumuna engel olması.
Panellerin birleşimde esas olarak açık ve kapalı olmak üzere iki birleşim tipi uygulanmaktadır. Kapalı birleşim; panellerin birleşim noktalarında oluşan derzlerin, bir dolgu malzemesi ile tamamen kapatılması esasına dayanmaktadır. Soğuğa karşı etkin görülmekle birlikte, panelin iç yüzeyinde oluşabilecek nem, dış yüzeye aktarılamamaktadır. Beton panellerin birleşiminde dolgu malzemesi olarak harç kullanılmakta, dışarıda kalan uç genellikle mastik türü bir malzeme ile kapatılmaktadır. Ahşap panellerde temel prensip aynıdır. Derz genellikle yapıştırıcılık özelliği olan bir malzeme ile kapatılmaktadır.
Açık birleşimde temel prensip, dıştan gelen rüzgarın balona benzetilebilecek ve basıncı azaltan bir boşluğa alınması ile iç kısma geçmesinin önlenmesidir. Bu boşluğa alçak basınç odası denilmektedir. Uygulamalar, bu tür birleşim ile yağmur suyunun da iç kısmına geçemediğini ortaya koymaktadır. Bu tür birleşimde derz doldurulmadığından bağlantı metal aksam aracılığı ile yapılmaktadır. Önemi olan nokta, bu metalin panellerin alt yüzeyine yerleştirilmesi ile basınç boşluğunda süzülen suyun uzaklaştırılmasıdır.
Kapalı birleşimler şantiyede bir dolgu betonunun dökümünü ya da yapıştırıcı bir malzeme kullanımı gerektirdiğinden ıslak birleşim olarak da adlandırılmaktadırlar. Açık birleşimler ise benzer nedenle kuru birleşim olarak adlandırılmaktadırlar.
Taşıyıcı Panel Sistemler
Taşıyıcı Paneller
Yüklerin yüzeyleri boyunca yayılarak diğer taşıyıcı sistem elamanlarına ve zemine aktarılması esasına bağlı olarak tasarlanan panellerdir. Taşıyıcı paneller; taşıyıcı duvar panelleri ve döşeme panelleri olmak üzere iki grupta toplanmaktadırlar. Yapı bu elemanların birbirine montajı ile inşa edilmiş olur.
Taşıyıcı duvar panelleri de yüzeylerinde yer alabilecek (kapı ve pencere gibi) boşluklar açısından iki grupta toplanmaktadırlar :
- Dolu taşıyıcı duvar panelleri,
- Boşluk taşıyıcı duvar panelleri.
Doluluk ve boşluk açısından incelendiklerinde boşluklu taşıyıcı duvar panellerinin tasarımı, yüklerin boşluklara bağlı olarak iletilmesi söz konusu olduğundan göreli önem taşımaktadır.
Döşeme panelleri yükleri düşey taşıyıcı elemanlara aktarma ilkeleri açısından iki gruba ayrılmaktadır :
- Yükleri bir doğrultuda ileten döşeme panelleri,
- Yükleri iki doğrultuda ileten döşeme panelleri,
Taşıyıcı Olmayan Paneller
Yalnızca bölücülük işlevini üstlenen bu paneller dış cephede ve iç kısımda kullanılabilmektedirler. Bunlar taşıyıcı paneller gibi dolu veya boşluklu yüzeyli olabilirler. Bu kapsamda yer alan boşluklu panellerin her ne kadar taşıyıcılık işlevleri olmasa da; kaldırma ve montaj sırasında ulaşacak gerilmelerin göz önüne alınmasıyla tasarlanmaları gerekmektedir. Taşıyıcı strüktüre montaj ile binanın dış ve iç kabuğunu oluşturan paneller farklı malzemeler ile üretilebilir. Günümüzde betonarme paneller dışında köpük dolgulu saç panellerin daha sık kullanıldığı gözlenmektedir.
Farklı nitelikteki malzemeler ile oluşturulabilecek panellerde doğru seçim için belli kriterler vardır. Günümüzde poliüretan köpük dolgulu saç panellerin kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Bu paneller hafif olmaları, nakliye kolaylığı, montaj esnasında vinç olmadan kolayca kaldırılabilmeleri sebebi ile betonarme panellerden daha çok kullanılmaktadır.
Dış yüzeyi betonarme panel olarak inşa edilen yapı dış etkilere karşı dayanıklı hale gelmektedir. Özellikle araç trafiğinin yoğun olduğu bir tesiste darbe etkisine karşı dış cephenin betonarme panel olarak tercih edilmesi gerekebilir. Bazı yapılarda darbelere karşı belli bir yüksekliğe kadar betonarme daha sonra da daha hafif paneller kullanılmıştır.
Özel İşlevli Panel Sistemler
Özel İşlevli Paneller
Panel yüzeylerinde boruların görülmesini önlemek amacıyla geliştirilen temiz su, pis su, ısıtma, havalandırma ve elektrik tesisatını içeren panellerdirler. Özel işlevli paneller, yapıda çoğunlukla düşey konumda (duvar) kullanılmakla birlikte, ısıtma-havanlandırma panelleri yatay konumda (döşeme) da kullanılabilmektedirler.
Paneller çeşitli malzemelerden yapılabilmektedirler. Kullanım amacına göre seçilen bu malzemeler; betonarme, çelik, alüminyum, ahşap, pişmiş toprak (seramik) ve plastik olabileceği gibi farklı konstrüktif özelliklerin sağlanmasına yönelik olarak bu malzemelerin çeşitli kombinasyonları da olabilmektedir.
Paneller konstrüktif özellikleri açısından;
Tek parçalı (monolitik),
Çok parçalı (kompozit) olmak üzere iki grupta toplanmaktadırlar.
Tek parçalı (monolitik) paneller, imalatlarında tek bir malzeme kullanılan panellerdir. Dolu gövdeli, boşluklu ve omurgalı olmak üzere üç grupta incelenebilmektedirler
Çok parçalı (kompozit) paneller imalatlarında birden fazla malzeme kullanılan panellerdir. Dolu gövdeli, boşluklu gövdeli, omurgalı ve çerçeve iskeletler olmak üzere dört grupta incelenebilmektedirler. Malzemelerin birbirleri üzerinde tabaka oluşturacak biçimde düzenlenmesi esasına dayanan dolu gövdeli paneller, sandviç paneller olarak da adlandırılmaktadırlar.
Çerçeve iskelet panellerin en önemli özelliği, panelin imalatında kullanılan malzemelerden birinin çerçeve oluşturulmasında zayıf ve hafif özellikte olan ikinci malzemenin dolgu amacıyla kullanılmasıdır.
Kompozit paneller bazen de aynı veya farklı malzemeden imal edilen iki ünitenin bir araya getirilmesi ile de oluşturulabilmektedirler.
Cephe Kaplamaları
Dış Cephe Oluşumunu Etkileyen Faktörler
1.Isı ile ilgili etmenler
- Güneş ısısı
- Yapı içi kimyasal ve fiziksel olaylardan oluşan ısı
- Isı değişimleri
- Düşük sıcaklık
- Don ve buzlanma
2.Yükler
- Öz ağırlık
- Deprem
- Rüzgar
- Olası çarpmalar
3.Su, nem ve diğer sıvılar ile ilgili etmenler
- Yağış rejimi
- Su basıncı
- Su baskını ve sel
- Kirli su (atık su)
- Sızıntı sular
- Hava nemi ve ortam nemi
- Sanayide kullanılan kimyasal sıvılar
4.Işık ile ilgili etmenler
- Doğal ışık
- Yapay ışık
- Işık rengi ve parlaklık
- Kızıl ötesi ışınlar
- Ultraviyole
- Radyoaktif ışınlar
5.Maliyet ile ilgili etmenler
- Gereç ve bileşen maliyeti
- İşçilik maliyeti
- Nakliye ve depolama
- Montajda araç ve işçilik maliyeti
- Enerji sarfiyatı
- Gelecekte olası büyümeye imkan verebilmesi, demonte edilip tekrar monte edilebilmesi
Sanayi yapılarında, dış cephe oluşumları yukarıda sözü edilen etmenler karşısında kendilerinden beklenen işleri yerine getirememeleri durumunda;
- Yapı bünyesi kısa sürede bozularak çeşitli hasarlar çıkabilmekte,
- Yapı içinde çalışanların sağlık düzenleri ve üretim sistemini oluşturan makine, araç, ekipman, elektronik ve otomasyon sistemleri bozulabilmekte,
- Oluşacak hasarlardan enerji kayıpları oluşabilmekte,
- Oluşacak hasarların onarımı için büyük ölçüde işçilik ve malzeme gideri oluşabilmekte,
- Oluşacak hasarların onarımı sırasında gerekli sürelerde üretim aksayabilmekte hatta durabilmektedir.
Bu olumsuz durumlarla karşılaşılmaması için dış cephenin işlevlerinin çok iyi saptanarak, panel katmanlarının en doğru kompozisyonu oluşturmaları gerekmektedir. Cephe panelleri içinde yer alan malzemelerin yapı fiziği kuralları içinde doğru seçilmeleri ve uygulanmaları ile sağlanan konfor ve ekonominin süreklilik kazandığı gözlenebilmektedir.
Dış cephe öğeleri kendi yükleri ve ağırlıkları dışında, rüzgar ve deprem yükleri gibi yatay yükleri, tespit edildikleri taşıyıcı sistem bileşenlerine aktarmaktadırlar. Toplam yapı ağırlığını ve deprem yükünü azaltması açısından, büyük açıklıklı sanayi yapılarında çok geniş alanları kaplayan cephe sisteminin, olabildiğince hafif olmaları gerekmektedir.
Büyük açıklıklı sanayi yapılarında, dış duvarların geniş alanları kaplamalarından dolayı, cephe sisteminin olabildiğince hafif olmaları gerekmektedir. Bu yapılarda son yıllarda ülkemizde de çok sık kullanılan, metal sandviç cephelerin, panel yapım sistemi ile uygulanmaları tercih edilmektedir.
Metal cepheler, kesit biçimine göre üç katmanlı panellerdir. Katmanlar; dış kabuk, ısı yalıtımı ve iç kabuktur. Gereç türüne göre çelik levha, alüminyum levha ve ya plastik bileşimlerden yapılabilmektedir.
Örnek olarak bir firmanın ürettiği yangına dayanımlı cephe kaplama paneli, iki yüzeyi 0.6 mm. kalınlığında galvaniz kaplanmış çelik levhalar arasına, kolay tutuşmayan yoğunlaştırılmış taş yünü konarak ve bu üç katmanın özel kimyasallar ile yapıştırılması ile oluşturulmuştur. Panelin dış ve iç yüzeyi plastik bir film tabakası kaplanarak korunumlu hale getirilmiştir. Çelik levhalara farklı düşey ve yatay formlar da verilebilmektedir.Metal cephe panellerin yüzeylerinin düzgün olması, kir tutmamaları, geniş renk özellikleri, kolay temizlenmeleri ve montajlarının kolay ve hızlı gerçekleşmesi de önemli yapısal avantajlarıdır.
İç Düşey Duvarlar
Büyük açıklıklı sanayi yapılarının iç düşey bölücü duvarları, üretim sistemi işlevlerine bağlı olarak yapı içinde bazı düşey bölmelerin oluşturulması amacıyla, dış cephe sistemleri mantığı çerçevesinde uygulanmaktadır. Bu duvarların oluşturulmasında da, yoğun olarak metal sandviç panel kullanılmaktadır. Bazı durumlarda geleneksel yöntemler ile tuğla, briket veya gaz beton örülerek de duvarlar oluşturulabilmektedir.
İç düşey bölücü duvarların sahip olmaları gereken yapısal özellikler şunlardır :
- Yangın karşısında yüksek derecede direnimli olmaları, yüzeylerinde yangın geçişini kolaylaştıran açıklıkların olmaması, çatı ve asma tavan boşluklarında yürütülmeleri (devam etmeleri), gereken kesimlerde yangın durduruculara yer verilmesi, panellerin taşıyıcı sisteme iyi tespit edilmesi ve tespit parçalarının ısı etkisiyle bükülmesini önleyecek yangın durdurucuların kullanılması gerekmektedir.
- Yapı içindeki ofis, dinlenme ve depo mekanlarını oluşturacak duvarların özellikle ses ve ısı izolasyonlarının optimum konfor koşullarını sağlamaları gerekmektedir.
- Yapı içi üretim sisteminin üretebileceği titreşim, ısı, kimyasal gaz ve sıvılara karşı direnimli olmaları gerekmektedir.
- Yatay deprem yükü ve olası darbelere karşı direnimli olmaları gerekmektedir.
- Hızlı yapılabilmeleri, gelecekteki olası büyüme durumunda kolay demonte ve yeniden zaiyatsız monte edilebilmeleri gerekmektedir.
- Bakım ve onarım kolaylığı sağlayabilen ve temizlenebilmesi kolay olan ürünler olmaları gerekmektedir.
