İTÜ Bilim Merkezi ve Müzesi

Transkript

1 İTÜ Bilim Merkezi ve Müzesi MUTFAK BERİL TÜRKEKUL (DEU-İnş. Müh.) ZEYNEP ÖZGE YALÇIN (Yaşar Üni-Mimarlık) ALPER CAN İNCE (DEU-Mak. Müh.) Design Together, 2017

2 İÇİNDEKİLER Önsöz Proje Bilgileri BIM Koordinasyon Planımız Mimari Tasarım Yapısal Tasarım Mekanik Tasarım Sürdürülebilirlik Stratejimiz İş Programı Enerji Analizleri Kullanılan Yönetmelik ve Standartlar, Referanslar 2

3 ÖNSÖZ Mutfak ekibi, yarışmaya profesyonel biçimde yaklaşmayı kendine disiplin edinmiştir. Bu yarışma sayesinde, her mühendislik ve mimarlık öğrencisinin en temel ve ilk hedefi olan, zorlu ve değişken piyasa koşullarında nitelikli ve donanımlı elemanlar olarak yetişip alanında fark yaratmalarını sağlayacak gerek teknik gerekse sosyal bilgi ve tecrübeler kazandık. Bu bilgi ve tecrübeler özelinde, profesyonel iş yaşamlarımızda tanımadığımız meslektaşlarımızla yapacağımız ekip çalışmaları için bir tecrübe ve başarı basamağı oluşu; mühendis ve mimar olmanın bize yüklediği karar veren kişi misyonumuzu yerine getirmek için ihtiyaç duyacağımız "kendine güven"imizin sağlam temeller üstüne oturmasına katkı sağlaması ve var olduğumuzu göstermek için iyi bir fırsat oldu. Tüm bu sosyal ve psikolojik sebepler ve BIM sayesinde geleceğin "teknik eleman" yetenekleri ve becerilerini şimdiden öğrenmiş olmamız bu yarışmanın bize kattığı en temel kazanımlardandır. BIM'in geleceğin stratejik planlamalarının bir parçası olduğunu düşünmekteyiz. Projelerin üretim süreçlerini hızlandıracağını, üretim kalitesini arttıracağını, ekonomik çözümler üretmeye yardımcı olacağını ve dolayısıyla maliyeti azaltacağını öngörmekteyiz. Bununla birlikte gerek verimli gerekse efektif yapıları tasarlayabilmesi sayesinde ve ayrıca artan dünya kirliliğini durduran ve enerji israfını yönetebilen bir sistem olduğu için BIM'e dünyanın gelecekte daha fazla ihtiyaç duyacağına inanıyoruz. Tasarım aşamasındaki hata, eksiklik, tutarsızlıkların önlenmesini ve daha etkin görsel ve analitik ortak yönetimler yaratılmasını, birbirini tamamlayan bölümlerin ve dalların kenetlenmesini, bir bütün olmasını sağladığı için BIM, gelececeğin olmazsa olmazı... Biz, bu kısacık zamanda inancımızla, enerjimizle, hevesimiz ve emeklerimizle var ettiğimiz heyecan dolu fikirlerimizi somutlaştırmanın gururunu yaşıyoruz. Saygılarımızla... 3

4 MUTFAK? Mimari Tasarım: Zeynep Özge Yalçın Yapısal Tasarım: Beril Türkekul Mekanik Tasarım: Alper Can İnce 4

5 PROJE KONUSU: İTÜ Bilim Merkezi Ve Müzesi BİNA PROGRAMI: Giriş/Lobi/Sergi Alanları: 200 m2 Oditoryum/Çok Amaçlı Salon (100 kişilik): 200 m2 Fuaye + Sosyal Alanlar : 200 m2 Ana Sergileme Holü ve Deposu: 500 m2 Geçici Sergileme Holü ve Deposu: 500 m2 Eğitim Birimleri ve Laboratuvarlar: 50 m2 x 4=200 m2 Atölye: 150 m2 Yönetim Ofisi : 50 m2 Kafe: 100 m2 WC: 50 m2 Depolar: 50 x 2=100 m2 HVAC Merkezi: 50 m2 Elektrik/Sistem Odası: 50 m2 Bahçe ve Açık Alan Açık Otopark YAPININ ORTALAMA KULLANICI SAYISI: 250 YAPININ KULLANILACAĞI GÜN SAYISI (Haftada): 6 5

6 BIM KOORDİNASYON PLANIMIZ TARİH SORUMLU GÖREV 5 OCAK 1. TOPLANTI: Çalışma programının oluşturulması ve görev dağılımı. 7-8 Ocak Zeynep Özge Yalçın Alper Can İnce Beril Türkekul Yöntem araştırmaları, şartnamelerin incelenmesi, gereksinimlerin ve hedeflerin belirlenmesi. 9 Ocak 2. TOPLANTI: Toplanan bilgilerin tartışılması ve en doğru yöntemlerin seçilmesi Ocak Zeynep Özge Yalçın Mimari tasarımın yapılması..rvt ve.dwg mimari projelerin üretilmesi Ocak Beril Türkekul Yapısal modelin ve analizin yapılması..rvt ve.dwg yapısal projelerin üretilmesi Ocak Zeynep Özge Yalçın İç mekan tasarımları ve tefriş 27 Ocak-4 Şubat Alper Can İnce MEP tasarımı ve analizlerinin yapılması..rvt ve.dwg mekanik projelerinin üretilmesi. 27 Ocak-4 Şubat Zeynep Özge Yalçın Alper Can İnce Beril Türkekul Sürdürülebilirlik/enerji düzenlemeleri 4-8 Şubat Alper Can İnce Clash Test Raporunun hazırlanması 4-8 Şubat Beril Türkekul Sürdürülebilirlik stratejisi raporunun hazılanması 4-8 Şubat Zeyne Özge Yalçın Navisworks 4D çalışması 4D animasyon 4-8 Şubat Zeynep Özge Yalçın Alper Can İnce Beril Türkekul Metrajların hazırlanması 8-11 Şubat Zeynep Özge Yalçın Renderların hazırlanması 8-11 Şubat Beril Türkekul Taslak sunumun ve juri sunumunun hazırlanması 12 Şubat 3. TOPLANTI: Fikir birliği ve son kontroller 18 Şubat Proje teslim tarihi 6

7 MİMARİ TASARIM Proje arazisi, eski ITÜ Rektörlüğü Binasının bulunduğu parsel olup halka açık bir Bilim Merkezi Ve Müzesi istenmektedir. Bu Bilim Merkezi ve Müzesine gelen herkese bizzat deneyerek, kullanarak, görerek ve işiterek, bilimi tanıtmak ve yaşatmak hedeflenmektedir. Bilim Merkezi ve Müzesi işlevlerini göz önüne alarak çevresel faktörler (rüzgar, güneş doğrultusu, insan yoğunluğu, gürültü) sonucu nasıl bir yerleşim olacağına karar verilmiştir. Hem kampüs içerisindeki bütünlük hem de var olan ağaçlar dikkate alinmiş ve avlulu sistem kurulmuştur. Kullanıcı analizleri ve kullanıcı ihtiyaçları göz önüne alınarak mekânsal ilişkiler kurulmuş olup, kullanıcıların bilgi edinip, edindikleri bilgileri uygulayabilecekleri ve eğlenceli paylaşımlarda bulunabilecekleri alanlar oluşturulmuştur. Çalışmalar sonucunda kabuğunda yalın ancak ilgi çekici; 3 boyutlu sergilerin en verimli görüntüsünü sağlayan gün ışığı kullanımına önem veren, rüzgar ve sesi engelleyen bir kütle tasarlanmış olup bu analizler sonucu güney cephesine yerleştirilmiştir. Yapı girişinde vurgulanmış ferah bir girişe sahipken, kullanıcı profilleri göz önüne alınarak Bilim Müzesi ve Bilim Merkezi olarak 2 kola ayrılmıştır. Bilim Müzesi kısmı lineer bir aksa sahip olup kullanıcıların bu akışa kapılıp bilimi yaşamaları amaçlanmıştır. Sergi Alanlarının karşısına tasarlanmış Atölyeler sayesinde; görincele-uygula prensibi ile bilgiyi irdeleme imkânı sunulmaktadır. Avlu sistemi sayesinde ise bulunan sosyal etkinlikler ile eğlenceli ve geliştirici bir alan tanımlanmaktadır. Diğer kolda ise tüm kullanıcı profillerine hitap eden Çok Amaçlı Salon ve Kafeterya bulunmaktadır. Kafeteryayla ilişkilendirilmiş, mutfağın yararlanacağı sürdürülebilir bir Tarım Alanı bulunmaktadır. Üst kat ise Bilim Merkezi kısmı olup Müze kullanıcısından izole edilmiş Yönetim, Eğitim Birimleri ve Laboratuvarlar bulunmaktadır. Merkez, eğitim, kolunun ayrılması ile halka açık alanların kısıtlanması, özel alanların izole edilmesi sağlanmıştır. Müze kolu; müze 7

8 tasarım ilkeleri, ışık kontrolü, esnek mekanlar ve kat yüksekliği göz önüne alınarak tasarlanmış olup, avlu sistemi ile birlikte çevresindeki alanlar desteklenmiş, merkez kısmı ile eğitim ihtiyaçları karşılanmıştır. Giriş kısmı Giydirme Cephe ile vurgulanmış iken Müze ve Merkez olarak çalışan iki kolda ise %100 doğal, sağlam, yangına dayaklıklı, ısı ve ses yalıtımı ile birlikte yapılara dayanım gücüyle yüksek mukavemet sağlayan Ekoklinker tuğla kullanılmıştır. 8

9 Sürdürülebilirliğin Mimariye Yansıması Yapı tasarım ve sürdürülebilirlik ile bir bütün olarak tasarlanmıştır. Hakim rüzgar yönü dikkate alındığında avluyu korumak için Merkez kolu Kuzey cephesine karşı avluyu sarmıştır. Güneş doğrultusu, Sergi alanlarının en uygun açıyı alması, var olan otoparkın en verimli şekilde kullanılması için Güney cephesine konumlandırılmıştır. Sürdürülebilirlik başlığı altında aktif olmak için Güneş konumunun yani sıra sigara içilmez alanlar, Bisiklet park yeri, geri dönüşüm kutuları ve tarım alanı tasarlanmıştır. Ayni zamanda sosyal sürdürülebilirlik de göz önüne alınarak kampüs bütünlüğüne önem verilmiş olup mekânsal kurgularda kullanıcı sirkülasyonu da dikkate alınmıştır. 9

10 YAPISAL TASARIM Bilim müzesi ve sergi salonu olarak kullanılacak bu yapının yapısal tasarımı aşamasında, sanat ve fen kurallarına uygun olması amacını taşımakla birlikte sürdürülebilir ve çevre dostu olması için büyük özen gösterildi. Yapı, Probina Structure 2016 yazılımıyla modellendi ve çözüldü. Çıkan sonuçların mühendislik öngörülerine uygun olup olmadığı incelendi. TS 500- Betonarme Yapıların Tasarımı ve Yapım Kuralları ile Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (2007) dikkate alındı. Yük kombinasyonları,ts 498- Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri'ne göre oluşturulmuştur. Tasarlanan yapının estetik açıdan tatmin edici olması amacıyla düz tavanlı olması istenmiş; bu sebeple modelin kirişsiz çözülmesi ihtiyacı doğmuştur. Tasarlanan bu yapı, bölmesiz geniş yaşam/çalışma alanlarına sahip olduğundan kirişsiz mantar döşeme sistemi kullanılması ihtiyacı pekişmişmiştir. Bu metodun işçilik kolaylığı sunması ile binanın inşa aşamasının en kısa sürede tamamlanması ve dolayısıyla maddi ve çevresel kazanç hedeflenmiştir. Bu sistemin getirdiği dezavantajlardan olan daha kalın döşeme ve daha fazla donatı ihtiyacı, avantajların daha fazla olması nedeniyle gözardı edilmiştir. 10

11 Döşeme plaklarının kareye yakın biçimde tutulmasıyla yükün iki doğrultuda yayılması ve sehimlerin küçük tutulması sağlanmıştır; açıklıkların eşite yakın olması şart koşularak kullanılan moment ifadelerinin yaklaşıklığı sağlanmıştır. Kirişsiz döşemelerde önemli bir nokta, döşemeden yüklerin kolona iletilmesi sırasında oluşabilecek zımbalama etkisidir. Yapılan hesaplamalar (TDY ve TS500e göre) sonucunda döşeme kalınlığı, başlığa ihtiyaç duyulmadan zımbalama etkisine karşı koymaya yeterli olmuştur. Giriş, fuaye ve sergi salonu alanlarında kat yüksekliği 4.5 m nin üzerine çıktığından burulma etkisi ihmal edilememiş; TS500 gereğince kolonların birbirlerine hatıllarla (30x50 cm)bağlanması gereği doğdu. Bu aşamada estetik insiyatif kullanılarak hatılların, maksimum sınır olan 4.5m den geçirilmesi kararı alındı. Mimari modelin nispeten dar uzun oluşu ve uzun kenarın 30 m den küçük olması şartıyla (TS 500) sınırlanmış olmasından dolayı ve ayrıca modelin girintili çıkıntılı olması, yapının bir kısmında bodrum kat bulunması, kat yüksekliklerinin yer yer değişmesi nedeniyle yapıyı bir bütün olarak çözmek olanaksızdı. Bu sebepler doğrultusunda dilatasyon uygulanması kararı alındı. Böylece yapı 6 parçaya bölünmüş oldu (A,B,C,D,E,F bloklar). Dilatasyon derzleri yönetmelikler gereğince 5 cm bırakıldı ve izolasyon malzemesiyle dolduruldu. Estetik kaygılar doğrultusunda fuaye alanının ve sergi salonun içinden geçen kolonlar dairesel kesitte, iç ve dış duvarların içine gizlenecek kolonlar ise dikdörtgen kesitte tasarlandı. 11

12 Temel sisteminin belirlenmesinden önce yarışma şartnamesinde verilen geoteknik bilgiler değerlendirilmiştir ve zemin sorunlu sayılmamıştır; taşıma kapasitesi uygundur. Ek bir ıslah çalışmasına ya da derin temel sistemlerine ihtiyaç duyulmamıştır. Tekil temelleri bağ kirişlerle bağlayan basit ve ekonomik sistem seçilmiştir. Temel derinliği için 120 cm yeterli görülmüştür. İmalat kolaylığı açısından temel pabuçları birbirinin aynısı boyutlarda ve özelliklerde (185x125x50 cm C30/35) seçilmiştir. Tüm bağ kirişleri 50x50cm kesitli, C30/35 betonarme elemanlar olarak tasarlanmıştır. E blokta diğer bloklardan farklı olarak bodrum kat bulunmaktadır. Duvarları rijit perde elemanlarla çevirilmiş, diğer yapılardan ayrı olarak çözülmüştür. Kat düzensizliği herhangi bir emniyet problemi yaratmamıştır. 12

13 13

14 MEKANİK TASARIM Mekanik tesisat oluşturulurken estetik enerji akışkanlar mekaniği açısından optimum değerlere ulaşılması konusunda azami gayret gösterilmiştir. Ayrıca mimarımızın tesisat için oluşturduğu alanların optimum kullanılması da göz önüne alınmıştır. Bu bağlamda mimar arkadaşımızla sürekli fikir alışverişinde bulunulmuştur. Sıcak su ve elektrikle çalışan mekanik tesisat ekipmanlarımıza gerekli enerji kaynağını güneş enerji panelleri kullandık, bu sayede yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanmayı ihmal etmedik Mekanik tesisat bağlamında aşağıdaki tesisatlar oluşturulmuştur. 1-Isıtma,soğutma ve havalandırma tesisatı 2-Su tesisatı 3-Yangın Tesisatı 1) 1-Isıtma Soğutma Havalandırma Tesisatı Bu tesisatımızda VRF olarak adlandırdığımız değişken gaz debisi sayesinde enerji tasarrufu ile birlikte çalışıp kullanıcıların konforunu en yüksek seviyede tutan çevreye maksimum özen ve saygı gösteren ve enerji tasarrufuna odaklanmış klima sistemleri kullanılmıştır. Ayrıca bu sistemlere bağlı VAV ünitesi olarak adlandırılan bu sistemler termostattan aldığı veriler doğrultusunda odaya gönderilen şartlandırılmış hava debisini ayarlayıp yılın hemen her ayında soğutma gerektiren iç zonlarda ısıtıcısız olarak kullanılır. Yazın soğutma kışın ise ısıtma gerektiren dış zonlarda ise ısıtıcılı olarak kullanılmaktadır. Bu üniteler, kullanılmakta olan bir mekana gönderilen şartlandırılmış hava miktarını, termostattan ya da bina otomasyon sisteminden (BMS) alacağı sinyale göre değiştirerek ortam sıcaklık kontrolü temin eden cihazlardır. VAV unitesi VRF DIŞ UNITE 14

15 Ekipmanların sağlıklı bir şekilde seçilebilmesi için hacim, ısıtma soğutma yükü hesapları yapılmalıdır. Bu bağlamda REVİT programda yararlanılmıştır. Mahalimiz müze olduğu için hava değiştirme katsayıları bu duruma göre ayarlanmıştır.dış Ünite cihazlarında İMEKSAN marka seçimi yapılmıştır. Kataloglardan daha detaylı bilgi öğrenilebilir. Bazı noktalarda ise elektrikli fan coil sistemi kullanılmıştır Bazı durumlarda daha kullanışlı olunacağı düşünülerek yine ısı kayıplarına göre yerleşrilmiş olup İMEKSAN kataloglarından seçilmiştir. Aşağıda ise REVİT programından yararlanılarak yapılan ısıtma soğutma yükü raporunun bir bölümü görülmektedir. Detaylı rapor eklerde sunulacaktır. Yaptığımız hesaplar için sistem otomatik olarak 18 alana ayırmıştır. Aşağıda ise REVİT programından yararlanılarak yapılan ısıtma soğutma yükü raporunun bir bölümü görülmektedir. Detaylı rapor eklerde sunulacaktır. Yaptığımız hesaplar için sistem otomatik olarak 18 alana ayırmıştır. 15

16 Space Name Area (m²) Volume (m³) Peak Cooling Load (W) Peak Heating Load (W) 1 Mens Room Space ,810-1,810 4 Space ,787-1,787 5 Space ,782-1,782 6 Space Space ,682-11,682 8 Space , ,245-15,245 9 Space 1, , ,925-65, Space ,804-1, Space Space Space Space Space Space Space womens roo m Tüm bu hesaplardan yararlanarak ısıtma soğutma tesisatı REVİT programı yardımıyla çizilmiştir.ts 825 TS2164 standartları göz önünde bulundurulmuştur. Ayrıca TS EN 814-1,2,3 TS EN TS EN 1117 TS EN TS EN 1048 TS EN 732 standartlarından da yararlanılmıştır Yapımızdaki ısı kayıplarını minimize etmek için duvarlara ve bazı borulara yalıtım malzemesi konulmuştur. Duvarlara XPS 3cm kalınlığında yalıtım malzemesi seçilmiştir Bu malzeme seçiminde maliyet ve ısı katsayıları göz önünde bulundurulmuştur Ayrıca bazı iklimlendirme tesisat borularında cam yünü malzemesi kullanarak gerek ses gerekse ısı kaybı sorunu minimize edilmiştir. Herhangi bir bağlantısı olmayan boruların kapatılması sağlanılmıştır. Estetik kaygı ve boruların kendi aralarında veya kiriş kolon çakışmamaları sağlanması her zaman göz önünde bulundurulmuştur. 16

17 2-Su Tesisatı Yapımızda 1 adet erkekler 1 adet de kadınlar olmak üzere toplamda 2 tuvalet bulunmaktadır Yapımızın bodrum olarak adlandırdığımız kısımda 1 adet kazan(59 kw) bulunmaktadır tuvaletlerdeki sıcak su ihtiyacı buradan karşılanmaktadır pompa yardımıyla sıcak su yukarıya doğru basılmaktadır atık su çapı 100 mm olan borular yardımıyla uzaklaştırılmaktadır PVC borular kullanılmıştır bazılarında ise çelik karbon 40 malzemesi kullanılmıştır seçimler EGE PLASTİK markası kataloglarından gerçekleşmiştir. TS.1258 Temizsu TS.828 Binalarda Temizsu Tesis TS.827 Binalarda Pissu Tesisatı standartları göz önüne alınmıştır 3-Yangın Tesisatı Islak borulu sprinkler sistemi kullanılmıştır, boruların içerisinde suyun her an akmaya hazır olarak beklediği sistem türüdür. Bu sistemde su akışı hemen olacağından zaman kaybı yaşanmaz. Gerekli yönetmelikler dikkate alınmıştır. 17

18 SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK STRATEJİMİZ DOĞAL ENERJİ KAYNAĞI YOKTUR. DOĞA BİR ENERJİ KAYNAĞI DEĞİLDİR! Projemiz, Leed Sertifikası almaya aday olabilecek bir tasarımdır. Amerika Yeşil Binalar Konseyi'nin puanlama sisteminde yeri olan çalışmalarımız: Yapı, daha önce kullanılmış bir araziye konumlanmıştır; yeni arazileri tahrip etmeyecektir. Bina, sosyal ve toplu ulaşım olanaklarına (metro, otobüs) oldukça yakındır ve bisikletle ulaşım mümkündür. Yapının bahçesinde yer alan bisiklet parkı ile bisiklet kullanımı özendirilmek istenmiş; otoparkın bilinçli olarak yapıyı kullanacak kişi sayısına göre yetersiz yapılması ile otomobil kaynaklı kirliliğin minimuma indirgemeyi hedeflenmiştir. Bina haricindeki alanın bir kısmını tarım alanı olarak düzenledik. Böylece üretken yeşil alan elde edilmiş; yapının verimi arttırılmıştır. Bina içinde bulunan kafeteryanın burada yetişen tarım ürünlerini kullanması planlanmıştır. Fosil yakıtların kullanımı minimuma indirgendi. Ağırlıklı olarak elektirik ve güneş enerjisi kullanılması planlanmış, doğalgaz enerjisinin kullanımı minimum tutulmuştur. Yeşil malzemeler olarak bilinen geri dönüştürülmüş ya da doğaya minimum zararla üretilmiş yapı malzemeleri ve yerel malzemeler olabildiğince kullanıldı. İç mekan tasarımı için FSC Sertifikalı ahşap kullanımına özen gösterildi. Yapının çeşitli yerlerine sigara içilmez levhaları asılacak; sigara içmek yasak. Böylece iç mekan hava kalitesinin artmasına katkıda bulunuldu. Binanın çeşitli yerlerine geri dönüşüm kutuları yerleştirildi. Böylece atık miktarını azaltmak, enerji tasarrufu sağlamak, doğal kaynakları korumak ve geleceğe ve ekonomiye yatırım yapmak hedeflendi. 18

19 İŞ PLANLAMASI 1 Mart 2017 tarihinde inşasına başlanacak olan projemizin, yapılan iş programı sonucu 6 Ekim 2017 tarihinde tamamlanması öngörülmüştür. Müzenin kullanıma açılmasından itibaren üç kere bakımı yapılacağı iş programı zaman akışında ayrıntılı olarak gösterilmiştir. Proje hizmet ömrü 60 yıldır yılında yıkılması planlanmıştır. Haftada 6 gün, arası çalışılacak olup inşaat aşaması tahmini 220 gün sürecektir. 19

20 20

21 21

22 22

23 23

24 24

25 25

26 26

27 27

28 28

29 Kullanılan Yönetmelik ve Standartlar TS 500- Betonarme Yapıların Tasarımı ve Yapım Kuralları TDY-Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (2007) TS 825-Binalarda ısı yalıtım kuralları standardı TS2164- Kalorifer tesisatı projelendirme kuralları TS EN 814-1,2,3 -İklimlendirme cihazları ve ısı pompaları-elektrik enerjisi ile tahrik edilen kompresörle çalışan-soğutma çevrimi TS EN Sıvı soğutma üniteleri ve ısı pompaları-elektrik enerjisi ile tahrik edilen kompresörle çalışan-soğutma çevrimi-tarifler, deneyler ve özellikler TS EN 1117, TS EN 12263, TS EN 1048, TS EN 732 Referanslar Ümit Kılıç, Autodesk Mimari Ürün Sorumlusu Mim. Ezgi Yıldırım, Yaşar Üniversitesi Yrd. Doç. Dr. Eray Yıldırım Prof. Dr. Tayfun Taner Mim. Barış Canpolat, BIM danışmanı 29