Toprak, Alker ve Sürdürülebilir Yapılar

Son yüzyılın sonlarından itibaren teknolojinin gelişmesiyle hepimiz doğanın tamamlayıcı bir parçası olduğumuzu sanki unuttuk. Doğanın kaynaklarını tüketircesine kullanma ihtirasına kapıldık. İnsanlar bu yeni düzen içinde mutluluğu kentlerde yaşayarak temin edebileceklerini sandı. Kırsal terk edildi, kentler ölçüsüz büyüdü ve yüksek binalarda veya varoşlarda her yönden sağlıksız bir yaşam başladı. Bu arada doğa bakımsız ve sevgisiz kalıp yok olmaya doğru hızla kaydı.

Bu yazı, doğanın ve kırsalın içindeki bütün canlılarla beraber yeniden ve kendine benzer bir biçimde yaratılmasında önemli rol oynayacak olan bir doğal yapı malzemesini ve tekniğini anlatmaya çalışıyor. İTÜ Mimarlık Fakültesi’nde uzun bir dönem Yapı Malzemeleri dersi veren emekli Prof. Mimar Ruhi Kafesçioğlu’nun yıllar boyunca yaptığı çalışmaların mahsulü olan ve “Alker” ismini verdiği toprak yapı malzemesinden ve onun olanaklarından bahsediyoruz. Bu malzemeyle sağlanan imkan ve fırsatları, Ruhi Hoca ve İTÜ Vakfı bünyesinde oluşturulan Toprak Yapı Çalışma Grubu’ndan Mimar Murat Kafesçioğlu ile, “Alker”le inşa edilmiş İTÜ Ayazağa Yerleşkesi’ndeki deneme evinde konuştuk.“Neden toprak yapı hocam?” sorumuzu şöyle yanıtlıyor bir çırpıda Prof. Kafesçioğlu: “Ülkenin her yöresinde her kesimi 21. yüzyıla yakışır düzeyde yaşam koşullarına kavuşmuş bir toplum, yurt genelinde dengeli yerleşme, dengeli gelir dağılımı ve homojen kalkınmayı sağlamış bir ülke hayalinin gerçekleşmesi çabalarına, nitelikleri geliştirilmiş toprak yapıların önemli katkısı olacağı inancındayız. Toprak yapıların en önemli özelliği en iyi yaşama koşullarını az miktarda enerjiyle sağlaması.”Toprak yapıların tarihi, tahmin edileceği üzere eski çağlara dayansa da, modern çağın toprak yapıları hatırlaması II. Dünya Savaşı’yla oluyor. Savaşta toprağın yararlı yanlarını görenler toprakla ilgili araştırmalara başlıyorlar. Batı, hiç kesmediği desteğiyle bu konuda güçlü bir yapı sektörü ve yapı pazarı oluşturuyor. Türkiye’de 1948’de Prof. Mustafa İnan (bu efsane hocayı, Oğuz Atay’ın Bir Bilim Adamının Romanı eserinden de tanıyor olabilirsiniz) öncülüğünde ve Bayındırlık Bakanlığı desteğiyle bilimsel çalışmalar başlıyor. İçerisinde Ruhi Hoca’nın da bulunduğu ekipler İç Ege’den Kars’a kadar geleneksel kerpiç yapılarla ilgili bilgiler topluyor ve laboratuvar deneyleriyle örneklerin nitelikleri belirlenerek dosyalar hazırlanıyor. Ta ki 1950’deki yönetim değişikliğine kadar. Yeni gelen yönetimin “Gelişen Türkiye’ye toprakla uğraşmak yakışmaz” olarak özetlenebilecek anlayışıyla dosyalar rafa kaldırılıyor.

Üst düzey yöneticilerin toprak yapıların depremlere dayanıksız olduğu ve ölümlere sebebiyet verdiğini düşünmesi ve bunun topluma yansıtılmasıyla toprak yapılar inşa edilmemeye başlıyor. Binlerce yıl toprak yapıların beşiği olan Anadolu’da kerpiç yapmasını bilen usta kalmıyor. Bunun yerine kırsalda ve kentlerin varoşlarında boşluklu briketler yapılmaya başlanıyor. Ancak boşluklu briketlerin toprak yapılara göre termik performansı çok düşük kalıyor. Yazları aşırı sıcak olup evlere ancak klimayla girilebilirken, kışları da ısıtabilmek için üç-dört kat daha fazla yakıt tüketiliyor. “Özellikle Türkiye gibi enerji ithal eden bir ülkenin köy evinde klima kullanacak hovardalığı yapmasının saçmalığı kadar ters bir şey olamaz” diyerek tepkisini dile getiriyor Ruhi Hoca.

“Alker” Doğuyor
Ancak Ruhi Hoca bu fikrin peşini bırakmıyor. Dünyada toprak yapı ve teknikleri gelişmeye devam ederken Ruhi Hoca, üniversitede yurtdışına gitme sırası gelince, Almanya’ya gidiyor. İki yıl sonra döndüğünde İTÜ’de malzeme derslerini üstleniyor. Alker de bu dönemde doğuyor. 1930’lu yıllarda Sivas’ta evlerinin dökülen sıvasını yapmak için gelen usta acı kireç, tatlı kireç ve elenmiş toprak karıştırarak sıva yapıyor. Seneler sonra İTÜ’deki çalışmaları sırasında acı kirecin bildiğimiz kireç, tatlı kirecin ise alçı olduğunu anlıyor Ruhi Hoca. Eksi 30 derecede dış sıva olarak kullanılan malzemeyle neden blok yapılmasın diye düşünerek çalışmalara başlıyor. Alçılı kerpicin kısaltması olarak “Alker” ismini veriyor malzemeye. Alker malzemenin üretiminde sağlanan en büyük avantajın “pişirmeye” ihtiyaç duyulmaması olduğunu söylüyor Prof.Kafesçioğlu. Yapıyı meydana getiren malzemenin üretiminde, sözgelimi tuğlada çok yüksek miktarda enerji tüketiliyor. Orman Fakültesi’nin bir yayınında Türkiye’de orman alanlarının azalmasının tuğlanın gelişmesiyle başladığı yazıyor. Çimento da 1200 derecede pişiyor. Alçı ise en çok 120-160 derece arasında pişiriliyor.

Toprak yapının termik performans bakımından üç önemli özelliği bulunuyor. Birincisi, ısının bir taraftan öbür tarafa geçmesine karşı çok yüksek bir direnci var. İkincisi, ısının bir yüzden diğerine geçme sü- resi çok uzun. Üçüncüsü, ısıyı biriktirme kapasitesinin büyüklüğü ve soğuma süresinin uzunluğu. Toprak ve özellikle Alker duvarların ısı tutuculuk değeri diğer tür duvarlarınkinden büyük olduğu için ısı kayıpları beton duvarın dörtte biri kadar. Bu sonuç aynı koşullarda yakıt tüketiminde dörtte üç oranında tasarruf sağlandığını gösteriyor. Ayrıca toprak yapılar rutubet regülatörü gibi çalışıyor. Bulunduğu ortamda rutubet yüksekse bünyesine alıyor, rutubet azalmışsa geri veriyor. Tüm bunlar birleştiği zaman toprak yapılar, yaşam için gerekli olan konfor şartlarını en iyi şekilde, hiçbir enerji tüketmeden ve hiçbir yapay donatı yapılmadan sağlamış oluyor.

Peki Depreme Dayanıklı mı?
“Kerpiç yapılar ölüme sebep oluyor kanısı gerçeklerle örtüşmeyen ve düzeltilmesi gereken bir düşüncedir” diyor Ruhi Hoca. Ülkemizde oluşan birçok deprem sonrasında yapılan gözlemlerde yapı kurallarına göre üretilmiş olan hatıllı geleneksel kerpiç yapıların yıkılmadığı ve can kaybına sebep olmadığı görülmüş. Bu gerçek saptama deprem sonrasında uzmanların deprem bölgelerindeki hasar tespit raporlarının hemen hepsinde de yer almış.

Dış duvar, iç duvarın yarısı kadar yük almasına rağmen dış duvar 50 cm, iç duvar 30 cm yapılıyor. Yük alan 30 cm’lik duvar bir ve iki katlı yapılarda yeterli sağlamlığı rahatça sağlıyor. Diğer malzemelerde maksimum 10 olan basınç dayanımı, Alker’de 35-40 kg/cm2 yük taşıyan bir tuğla gibi çalışıyor. Bunun yanında deprem açısından çok önemli olan kayma direnci iki misli daha fazla oluyor. Alçı çok sert ve kırılgan bir malzeme olduğu için kireç katılarak malzemeye belli bir süneklik kazandırılıyor ve darbede kırılmadan şekil değiştirebiliyor. Ayrıca duvara, dünyada hiç olmayıp Türkiye’de çok eskiden beri kullanılan hatıl konuluyor. Deprem sırasında çatlaklar hatılın olduğu yere kadar geliyor, hatıldan sonra devam etmiyor.

Toprak yapının termik performans bakımından üç önemli özelliği bulunuyor. Birincisi, ısının bir taraftan öbür tarafa geçmesine karşı çok yüksek bir direnci var. İkincisi, ısının bir yüzden diğerine geçme süresi çok uzun. Üçüncüsü, ısıyı biriktirme kapasitesinin büyüklüğü ve soğuma süresinin uzunluğu.

Ne Tür Topraklar Kullanılabilir?
Toprak yapıları her toprak ile yapamıyorsunuz tabii ki. Nasıl tarım toprağı, bahçe toprağı ayrıysa yapı toprağı da ayrı bir malzeme. Bu tür toprakların birincisi killi, yani kohezyonlu topraklar. İkincisi kohezyon niteliği olmayan marnlı, puzolanlı ve kumlu topraklar. Bu toprakları ucuz doğal katkılar ve basit yöntemlerle bazı iyileştirmeler yaparak yapı malzemesi haline getirebilirsiniz. Toprağın türüne göre farklı iyileştirme yöntemleri var. Geleneksel kerpiç bu iyileştirmelerden birisi. Killi topraklara saman katılarak sınırlı bir iyileştirme sağlayabiliyor. Puzolanlı topraklara kireç katılarak da bir iyileştirme yapılıyor. Örneğin termik santralların uçucu külleri puzolanik özellik taşıyor. Türkiye’nin birçok yerinde termik santral bulunuyor ancak çıkan küller kullanılmıyor. Küller çevreyi kirleten atık olarak birikiyor. Böyle bir iyileştirme yönteminin uygulanmasıyla ekosistem için zararlı olan bir maddenin ekonomiye kazandırılmasının da mümkün olduğunu söylüyor Prof. Kafesçioğlu.

Herkes Yapabilir!
Alker’in diğer toprak yapılardan ayrımı da iyileştirme yöntemlerinde ortaya çıkıyor. Alker killi topraklara kullanılacağı yere ve amaca göre belirlenen oranlarda kireç, alçı ve su katılarak, pişirilmeden, açık ortamda oluşan, fiziksel ve mekanik nitelikleri geliştirilmiş toprak kökenli stabil bir yapı malzemesi. Karışıma alçının katılması Alker’i diğer toprak yapı malzemelerinden farklılaştırıyor, çünkü alçı suyla reaksiyona girdiğinde 8-10 dakikada sertleşiyor. Toprakla karıştırıldığında bu süre 20 dakikaya çıkıyor. Bunun anlamı diğer yapılarla kıyaslandığında görülüyor. Diğer toprak yapı malzemeleri ancak yedi gün sonunda sertlik kazanmaya başlıyor. Bu sürede açık alanda sergilenip kurutulması gerekiyor veya tuğla üretim fabrikaları gibi, kurutma tesisi kurulması gerekiyor. Beton yapılar ise belli bir rutubet ve sıcaklıkta tutulmak koşuluyla 28 gün sonunda niteliklerini kazanıyor. Alker’de bu süre maksimum 20 dakika. Dökümünü yapıp kullanabiliyorsunuz. Bu sayede Alker size önemli ölçüde işgücü ve zaman kazandırıyor. Bunun sağladığı olanaklardan birisi de deprem sonrası oluşan barınak ihtiyacının giderilmesi. Şöyle ki, zemin katı döşeme beton yapılsa, kalıp konulsa, kalıbın içine de pencere ve kapı kasaları yerleştirilse bir günde gelişmiş pompalarla böyle bir evin hazırlanan toprak karışımını dökebilir ve döktüğünüz zaman hemen kalıbı alabilirsiniz.

Bunun için gerekli döküm makineleri dünyanın pek çok yerinde geliştirilmiş. Türkiye’de sadece Konya’da bir firma blok üreten ma- kine yapıyor ve onlar da Türkiye’de kullanılmadığı için üretip ihraç ediyor. Toprak yapıların yapım süreci de diğer yapılardan farksız. Beton yapılar yapılırken kullanılan her türlü iş makinesinin toprak yapılarda da kullanılması mümkün. Alker ve toprak yapı uygulamaları, hayata geçirmek isteyen herkese açık. Son derece basit. Ruhi Hoca, araştırma projesini tamamladıktan sonra bunun patentini almamış, marka tescili ile yetinmiş. İnsanların uygulayabilmesi için de el kitapları hazırlayıp dağıtmış. Ancak iyi sonuçlar alabilmek için dikkat edilmesi gereken noktalar var. Toprağın, kirecin, alçının özellikleri ve bunların bir araya geldiklerinde nasıl sonuçlar verdikleri konusunda ön çalışmaların ciddiyetle yapılması gerekiyor. Sonuçta deprem riski çok yüksek olan bir ülkede yaşıyoruz ve bir barınak yapılıyor. Dolayısıyla bu işin uzmanlarına danışılarak yapılması sağlıklı sonuçlar veriyor. İTÜ Toprak Yapı Çalışma Grubu bir bağış düzeni içinde böyle bir destek veriyor. Çünkü bunu rastgele birilerinin yapması ve sonra da başarısız olma ihtimaline karşı böyle bir sürecin çalışması doğru olur. Toprak Yapı Grubu’nun İTÜ Vakfı çatısı altında bir grup olduğunu ve çalışmaların bireysel çabalarla sürdüğünü söylemek gerekiyor. Batı’da (örneğin Fransa Grenoble Üniversitesi’ne bağlı Craterre) birçok üniversitenin bünyesinde çalışan toprak yapı enstitüleri gibi bir kurumun, toprak yapılar konusunda birikimi olan Türkiye’de de bir üniversite bünyesinde oluşması için çaba harcıyorlar.

“Yozlaşan Kentler Yerine Kasabalaşan Köyler Hayal Ediyoruz”
Prof. Kafesçioğlu, bütün bu çalışmaların arkasındaki felsefeyi şöyle özetliyor: “Bütün gelişmiş ülkelere baktığınızda ülkenin bütün yüzeyi kullanılıyor. Bizde maalesef İstanbul’a gökdelenler yapılıyor ve Anadolu’daki insanları, mıknatısın demir tozunu çektiği gibi, buraya getiriyorlar. Oralar boşalıyor. Tersine olması lazım. Şimdi kırsal nüfus azalıyor. Şehre gelen şehirli oluyor mu? Kırdan kopan ama şehirli de olamayan, ortada bocalayan bir kitle oluştu şehir varoşlarında. Bu ülke demografisi için son derece sağlıksız bir durum. Kırsalı yok etmenin bir anlamı yok. Buğday ihraç eden ülke, saman ithal eden ülkeye dönüşmüş. Sokaklara döşediğimiz taşlar Çin’den geliyor. Türkiye’de bu kadar çeşitli ve çok taş varken kaldırımı Çin’den gelen taşla döşüyorsak bu bir hastalık değil mi? Bunu tersine çevirmenin önlemlerini almalıyız. Anadolu kırsalında yaşayanları, hak ettikleri 21. yüzyıla yaraşır düzeyde yerleşim birimlerine kavuşturma düşümüzü ancak toprak yapılarla gerçekleştirebileceğimiz inancındayız. Çünkü toprak yapılar, gerekli bütün ekolojik ve ekonomik niteliklere sahiptir.”

Son olarak Murat Kafesçioğlu sözü alıyor: “Cumhuriyet’in kuruluş yıllarında 10 milyonluk ülke nüfusunun %80’i kırsal kesimde, %20’si kentlerde yaşarken, 2014 yılı büyükşehir yasa değişikliği öncesi verilerine göre bu oran tersine dönmüş. Yani 50’li yıllardan itibaren artarak süregelen göç hareketleri sonucu, Ruhi Bey’in de belirttiği gibi, Anadolu kırsalının büyük ölçüde boşalması sonucu ile karşılaşıyoruz. Bugüne baktığımızda, acaba biz gerçekten topraklarımızın değerini ne kadar biliyoruz sorusu çıkıyor ortaya. İstanbul’un 1/100.000 ölçekli Master Planı 2009 yılında büyükşehir belediyesi tarafından onaylandı. Burada, şehrin kuzeyinde yer alan doğal mirasın, ormanların, su havzalarının korunabilmesi ve yapılaşmanın kuzeye doğru ilerlememesi için şehrin güneyinde çok merkezli bir planlamanın oluşturulması öngörüldü. Ancak eşzamanlı olarak bir de baktık ki kuzeyde büyük şehirler planlanıyormuş. Bugün ise o planlamaların sonuçlarını görüyoruz, yaşıyoruz ve işin daha başındayız. Dolayısıyla İstanbul örneğinden yola çıkarak, sürdürülebilirlik için kentle kırsal yerleşimler arasındaki dengesizliğin sona ermesi gerekiyor. Çare mümkün mertebe hızlı şekilde doğaya dönüşte. Bu nedenle her türlü imkanı kullanarak ve geliştirerek ilerlemek gerekiyor. Toprak yapılar da bu dönüşümün araçlarından birisi.”