Geleneksel yapılarda su hasarları ve müdahale yöntemleri

Water related damages in traditional buildings and methods of intervention

Tez No: 942685
Yazar: DENİZ EZGİ ÜNLÜ
Danışmanlar: PROF. DR. OĞUZ CEYLAN
Tez Türü: Yüksek Lisans
Konular: Mimarlık, Architecture
Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
Yıl: 2025
Dil: Türkçe
Üniversite: Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi
Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
Bilim Dalı: Koruma ve Restorasyon Bilim Dalı
Sayfa Sayısı: 269

Özet

Bu çalışma, geleneksel yapıların su ile temasının neden olduğu etkileri ve bu durumun yol açtığı hasar türlerini kapsamlı bir şekilde ele almaktadır. Çalışmada, suya bağlı hasarların oluşum nedenleri, özellikleri ve yayılımı detaylı bir şekilde incelenerek bu tür hasarlara yönelik teşhis ve müdahale süreçleri sistematik bir çerçevede değerlendirilmektedir. Çalışma, uluslararası koruma ilkeleri doğrultusunda mevcut bilgi birikimini derleyerek, bu alandaki uygulamaların geliştirilmesine katkı sağlayacak bir temel oluşturmayı amaçlamaktadır. Geleneksel mimarlık, nesiller boyunca aktarılan bilgi birikimi ile deneyimlerin yerel çevresel ve kültürel koşullarla bütünleşerek biçimlendirdiği, işlevsellik ve estetik değerlerin dengelendiği, sürdürülebilir çözümler sunan bir üretim anlayışını temsil etmektedir. Bu bağlamda, geleneksel yapılar hem çevresel hem de kültürel uyumu temel alan yapım süreçlerinin somut bir temsilcisi olarak değerlendirilmekte, kullanılan doğal yapı malzemeleri aracılığıyla söz konusu uyumu fiziksel düzlemde görünür kılmaktadır. Bununla birlikte, geleneksel yapıların bünyesinde kullanılan doğal malzemeler, yapı malzemelerinin mikroyapısal özellikleri ve çevresel koşullar doğrultusunda zaman içerisinde çeşitli hasarlara uğramaktadır. Bu hasarların en temel nedenlerinden biri, suyun yapı bünyesine nüfuz etmesidir. Yapıya sızan su, yer çekimi, basınç farkları ve difüzyon gibi fiziksel kuvvetler tarafından yönlendirilerek kapilarite, penetrasyon ve kondensasyon gibi mekanizmalar aracılığıyla yapı malzemeleri içerisinde hareket etmektedir. Suyun malzeme bünyesine girişi ve hareketi; gözeneklilik, geçirgenlik, mineral bileşim ve su emme kapasitesi gibi özelliklere bağlı olarak, malzeme bünyesinde çeşitli fiziksel, kimyasal ve biyolojik bozulma süreçlerini tetiklemektedir. Bu süreçler sonucunda, malzemede hacim değişimleri, çözünme ve çökeltme reaksiyonları, biyolojik organizmaların gelişimi ve zamanla mekanik dayanımın azalması gibi olumsuz etkiler ortaya çıkmaktadır. Suyun yapı malzemelerine nüfuzu her malzeme türü için özgün bozulma mekanizmalarını beraberinde getirmektedir. Ahşap malzemeler, higroskopik yapıları nedeniyle suyu kolayca absorbe etmekte ve yüksek nem koşullarında mantar, küf ve böcek türleri gibi biyolojik organizmaların gelişimi için elverişli bir ortam oluşturmaktadır. Bu durum, malzemenin biyolojik bozulmaya uğramasına ve zamanla dayanım kaybı yaşamasına neden olmaktadır. Taş ve tuğla gibi gözenekli malzemelerde ise donma-çözülme döngüleri ile tuz kristalleşmesi süreçleri, yüzey erozyonuna, mikro çatlak oluşumuna ve yapısal bütünlüğün zayıflamasına yol açmaktadır. Toprak esaslı malzemelerde suyun varlığı, genleşme eğilimini artırırken, kuruma sürecinde büzülmeye neden olmakta ve bu dinamik hareketler sonucunda çekme gerilmeleriyle birlikte malzeme bünyesinde çatlakların oluşmasına sebebiyet vermektedir. Harçlarda ise suyun bağlayıcı özellikleri zayıflatması, mekanik dayanımın azalmasına ve malzeme bütünlüğünün kaybolmasına neden olmaktadır. Metal malzemeler açısından bakıldığında ise suyun varlığı, oksidasyon süreçlerini hızlandırarak korozyon oluşumuna yol açmakta ve bu durum kesit kayıplarıyla sonuçlanarak malzemenin yük taşıma kapasitesini azaltmaktadır. Yapı sistemleri düzeyinde, suyun malzeme üzerindeki bu etkileri yapısal sorunlara yol açmaktadır. Suyun temel, taşıyıcı sistem ve üst örtü bileşenlerine nüfuz etmesi; çatlak oluşumu, malzeme ve stabilite kaybı gibi olumsuz durumlara neden olmaktadır. Temellerde suyun etkisiyle meydana gelen farklı oturmalar ve toprak kaymaları, taşıyıcı sistemde strüktürel zayıflamalara ve stabilite sorunlarına yol açmaktadır. Üst örtü bileşenlerinde suyun sürekli etkisi, özellikle sızdırmazlık özelliklerini yitiren malzemelerde korozyon, çürüme ve kaplama kaybı gibi problemlere neden olmaktadır. Bu etkiler, yapı sisteminin tüm bileşenleri arasında zincirleme bir reaksiyona yol açarak, yapının genel dayanımını olumsuz yönde etkilemektedir. Tüm bu nedenler, geleneksel yapılarda suya bağlı sorunların anlaşılmasını ve bu sorunlara yönelik uygun müdahale yöntemlerinin geliştirilmesini kritik bir gereklilik haline getirmektedir. Suya bağlı hasarların uygun bir şekilde teşhis edilmesi, yapı sistemleri üzerinde meydana gelen hasar mekanizmalarının kapsamlı bir şekilde analiz edilmesini zorunlu kılmaktadır. Bu bağlamda, yapıların detaylı incelenmesi ve su varlığının net bir şekilde tanımlanması, sorunların teşhisinde temel adımlar olarak öne çıkmaktadır. Geleneksel yapılarda suya bağlı hasarların teşhisi, detaylı bir analiz sürecini gerektirmektedir. Bu süreç; veri toplama ve belgeleme, görsel inceleme, toplanan verilerin değerlendirilmesi, deneysel yöntemler ve veri analizi gibi aşamalardan oluşmakta ve yapıdaki nem sorunlarının kapsamlı bir analizini mümkün kılmaktadır. Bu süreçte, yapıya ilişkin envanter bilgileri, görsel inceleme bulguları ve laboratuvar test sonuçları bir araya getirilerek hasarın nedenleri, etkileri ve potansiyel riskleri belirlenmektedir. Elde edilen veriler doğrultusunda, uygun müdahale stratejilerinin ve önleyici önlemlerin geliştirilmesi sağlanmaktadır. Geleneksel yapıların korunmasına yönelik hazırlanan müdahale stratejileri, bu yapıların hem fiziksel dayanıklılığını artırmayı hem de kültürel ve tarihi değerlerini muhafaza etmeyi amaçlamaktadır. Bu bağlamda, su hasarlarının etkilerini en aza indirmeye yönelik stratejiler; yapıların korunmasını sağlamak, hasarın kaynağını ortadan kaldırmak ve yapı bileşenlerini iyileştirmek gibi temel amaçlara odaklanmaktadır. Ancak, bu stratejilerin uygulanabilirliği ve başarısı, yapı özelinde özgün çözümler geliştirilmesine ve bu çözümlerin bütüncül bir yaklaşımla uyum içinde uygulanmasına bağlıdır. Bununla birlikte, müdahale yöntemlerinin başarısı, yalnızca nitelikli şekilde uygulanmalarına değil, aynı zamanda bu uygulamaların düzenli olarak izlenmesine de doğrudan bağlıdır. Bu bağlamda, müdahale stratejilerinin etkinliğini değerlendirmek ve sürdürülebilir koruma sağlamak amacıyla sistematik ve kapsamlı bir izleme sürecinin yürütülmesi gerekmektedir. İzleme süreci kapsamında, yapı bileşenlerindeki nem oranı, tuz birikimi ve pH analizi gibi parametrelerin düzenli olarak ölçülmesi önem taşımaktadır. Bu süreçten elde edilen veriler, mevcut müdahalelerin etkinliğinin nesnel bir şekilde değerlendirilmesine ve gerektiğinde iyileştirme veya ek tedbirler geliştirilerek müdahale süreçlerinin optimize edilmesine katkı sağlamaktadır.

Özet (Çeviri)

This study comprehensively examines the effects of water exposure on traditional buildings and the types of damage that result from this interaction. It analyses the causes, characteristics, and spread of water-related damage in detail, systematically evaluating the diagnostic and intervention processes for such damages. In line with international conservation principles, the study compiles existing knowledge to establish a foundation that contributes to the development of practices in this field. Traditional architecture refers to a construction process that emerges in harmony with local conditions through the accumulation of knowledge and experience passed down through generations. This process, shaped by environmental and cultural contexts, represents an architectural understanding that balances functionality and aesthetic values and offers sustainable solutions. In terms of form and function, traditional buildings are shaped by ecological factors such as climate, topography, and local resources as well as socio-cultural factors such as social structure, belief systems and traditions. Consequently, local materials and design choices not only enhance the functionality of the buildings but also aim to preserve the ecological balance and local identity. The effective use of local resources and the continuity of traditional construction techniques emphasize traditional architecture not only as a building production process, yet also as a carrier of cultural continuity and social identity. These buildings, which are an important part of collective memory, carry the knowledge and experiences of the past to the future, while inspiring modern sustainable architectural approaches. In this context, traditional buildings are considered as a concrete representative of construction processes based on both environmental and cultural harmony. Nevertheless, traditional buildings are subject to various damage over time, depending on the environmental conditions and the microstructural properties of the building materials used. One of the main causes of these damages is the penetration of water into building systems. Mechanisms such as capillarity, penetration and condensation are the main processes that enable the transport of water within building materials. These mechanisms are driven by physical forces such as gravity, pressure differentials and diffusion, causing water to enter the material. When water penetrates building materials, it induces physical, chemical, and biological degradation processes depending on the properties of the material such as porosity, permeability, mineral composition, and water absorption capacity. These effects lead to weakening of the structural systems of buildings, loss of aesthetic value and a decrease in their overall durability. One of the most crucial factors that increase the speed, and the severity of such deterioration is the accumulation of water in building materials. Water accumulating in the material triggers processes such as freeze-thaw cycles, salt crystallization, biological formations, and chemical reactions, causing both structural and surface damage. These effects threaten the overall stability of structures and lead to loss of their aesthetic value. When water penetrates traditional building materials, it triggers various degradation mechanisms depending on their microstructural properties. Wood materials easily absorb water due to their hygroscopic structure and create a suitable environment for the growth of biological organisms (e.g. fungal, mold and insect species) under high humidity conditions. In materials such as stone and brick, freeze-thaw cycles and salt crystallization processes produce adverse effects such as surface erosion, crack formation and weakening of structural integrity. Earthen materials are particularly sensitive to sudden hydric changes and are subject to deformations such as swelling, shrinkage and cracking. In mortars, water weakens the binding properties, resulting in loss of performance, while metal materials are subjected to water-induced corrosion and loss of their sectional area. At the building system level, these effects of water on materials lead to serious structural problems. Penetration of water into the foundation, structural system and overburden components causes adverse conditions such as crack formation, material loss and unstable displacement. In foundations, differential settlements and landslides caused by the influence of water lead to structural weakening and stability problems in the structural system. In the overburden components, the continuous effect of water causes problems such as corrosion, decay, and coating loss, especially in materials that have lost their sealing properties. These effects lead to a chain reaction between all components of the building system, negatively affecting the overall strength of the structure. All these reasons make it a critical priority to understand water-induced problems in traditional buildings and to develop appropriate intervention methods to address these problems. Accurate diagnosis of water-induced damages requires a comprehensive analysis of the deterioration mechanisms occurring on building materials and systems. In this regard, detailed examination of the structures and accurate identification of the presence of water are essential steps in diagnosing the problems. The diagnosis of water-induced damages in traditional buildings requires a detailed analysis process. This process consists of data collection, visual inspection, interpretation of data, experimental methods, and analysis data. First, all data related to the building and environmental conditions are systematically collected and documented. A detailed analysis of the building's history, materials used, structural condition, and environmental impacts is conducted to create a building inventory, and existing damages are recorded through visual documentation and written reports. Visual examination is conducted to provide information on the general condition of the building and potential water problems. In this regard, detailed observations are made in critical areas such as the exterior, interior, foundation, basement, and insulation systems. In addition, a review of the building history documents makes it possible to identify water damage that is not visible on the surface. Following the visual examination findings, an interpretation of data process is conducted based on the collected data and observation results. At this phase, the nature and source of the water damage and its impact on the building are assessed. The analysis both provides a better understanding of the current situation and guides the determination of which experimental methods are required. This process facilitates the prioritization of the problems in the structure and the selection of the most appropriate methods. To support the verification and elaboration of the findings of the analysis, instrumental studies are conducted. These studies include measurements of parameters such as moisture content, salt accumulation and pH values and provide critical data to determine the presence and source of water. These methods are divided into two categories: destructive and non-destructive:  Non-destructive Methods: Non-destructive methods are measurement techniques that do not require physical intervention, allowing the presence and distribution of moisture in building materials to be determined. These methods are particularly suitable for use on traditional structures and sensitive surfaces as they ensure the preservation of the surface. However, it is stated that factors such as environmental conditions, material heterogeneity and sensitivity of measuring instruments limit the accuracy of the results obtained.  Destructive Methods: Destructive methods stand out by providing higher precision and accuracy in the analysis of building materials. These methods require small samples to be taken from the structure and make it possible to obtain detailed data on the content of the material and its physical and chemical properties. However, the damage caused to the structure during the sampling process constitutes a significant disadvantage, especially in the context of the conservation of traditional buildings, and this is considered as a factor limiting the use of these methods. The evaluation of the collected data enables a comprehensive analysis of the moisture problems in the building. In this process, inventory information, visual inspection findings and laboratory test results are brought together to determine the causes, effects, and potential risks of damage. In line with the data obtained, appropriate intervention strategies and preventive measures are developed. The intervention strategies prepared for the protection of traditional buildings aim to both increase their physical durability and preserve their cultural and historical values. In this context, the strategies developed to minimize the impacts of water damages focus on the main objectives of ensuring the protection of structures, eliminating the source of damage, and improving building components. The feasibility and success of the strategies depend on the provision of unique building-specific solutions and the effective combination of these solutions. Accordingly, interventions for water damages are classified under four main headings:  Methods to Reduce Water Flow These methods, which aim to drain the water accumulated around the building in a controlled manner, play a critical role in reducing hydrostatic pressure and preventing water from entering the structure. Such measures are considered as the first step, especially to prevent water damage to building elements.  Methods to Reduce Water Absorption in Walls These methods, which are applied to limit capillary action, minimize the risk of material deterioration by preventing structural elements from absorbing water. These systems also prevent water-borne collateral damage such as salt accumulation.  Methods to Increase Evaporation These methods prevent damage to building materials by removing moisture from the building materials through evaporation. This method offers a particularly effective solution to prevent moisture from causing permanent deformations in the structure.  Methods Based on Physical Fields These methods aim to reduce moisture in building materials by applying electric or magnetic fields. By influencing the movement of water molecules, they help transfer moisture away from the affected areas. This method provides a non-invasive and targeted solution, especially effective in cases where traditional drying techniques are insufficient or may damage traditional structures. The success of interventions depends not only on their proper implementation, but also on regular monitoring. In this context, a comprehensive monitoring process is required to assess the effectiveness of intervention strategies and to ensure sustainable protection in the long term. As part of the monitoring process, parameters such as moisture content, salt accumulation and surface deterioration in building elements are regularly measured. The data obtained from these measurements are used both to assess the effectiveness of current interventions and to plan corrective actions when necessary.

Benzer Tezler

Tez No
782325
Optimization of deep neural network architectures for the forest fire detection
Orman yangini tespitinde derin sinir aği mimarilerinin optimizasyonu
BERRİN SAVDA
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol İstanbul Teknik Üniversitesi
Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN
PROF. DR. HAZIM KEMAL EKENEL
Tez No
795142
İzmir Selvilitepe su pompa istasyonu mimari koruma projesi
Izmir Selvilitepe water pump station architectural conservation project
NAİDE GİZEMNUR ZENGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mimarlık İstanbul Teknik Üniversitesi
Mimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEYNEP ERES ÖZDOĞAN
Tez No
792679
Geleneksel Antakya evlerinin yapısal sistemlerinin fiziksel çevre denetimi bağlamında analizi
Analysis of the structural systems of traditional Antakya houses in the context of physical environmental audit
SEMANUR DÖNMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mimarlık Adana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji Üniversitesi
Mimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN UŞMA
Tez No
605159
Karadeniz bölgesi geleneksel ahşap konutunun su ve ısı etkilerine karşı dış duvar performansının artırılmasına yönelik önlemler
Measures to increase the exterior wall performance of the traditional wood housing of the Black Sea region against water and heat effects
FEYZAN SERDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mimarlık Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi
Mimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SUAT ÇAKIR
Tez No
398039
Silindirik odaklı lazer hüzmeleri ile yüzey temizleme ve cam işleme çalışmaları
Surface cleaning and glass processing studies with cylindrical focused laser beam
TUĞBA TUNAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliği İstanbul Teknik Üniversitesi
Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELÇUK AKTÜRK

Geri Dön