İç Mekanlarda Nem Kontrolü ve Sürdürülebilirlik

Nüshet Çamuşoğlu / nushet@ekoyapidergisi.org
ETH Zurich’teki araştırmacılar, iç mekanlarda nem kontrolü sağlayan, sürdürülebilir ve 3D baskı teknolojisiyle üretilen yeni bir yapı bileşeni geliştirdi. Duvarlar ve tavanlar için tasarlanan bu kaplama, iç mekanlardaki nemi geçici olarak depolayarak konforlu bir atmosfer yaratıyor. Mekanik havalandırma sistemlerine alternatif sunan bu yenilikçi malzeme, mineral atıkların geri dönüştürülmesiyle üretiliyor.

Yoğun kullanılan alanlarda doğal nem kontrolü

Toplantı odaları, müzeler, kütüphaneler ve kamu binaları gibi yoğun kullanılan alanlarda hava kalitesi hızla düşebilir. Bunun temel sebeplerinden biri artan nem oranıdır. Geleneksel havalandırma sistemleri nemi gidermek için kullanılır, ancak yüksek enerji tüketimi nedeniyle karbon emisyonlara yol açabilir. ETH Zurich’in geliştirdiği bu yeni kaplama ise, duvar ve tavanlarda pasif nem depolama sağlayarak enerji tüketimini azaltmayı hedefliyor.

Mermer atıklarından çevreci yapı malzemesi üretimi

ETH Zurich Sürdürülebilir Yapı Kürsüsü Profesörü Guillaume Habert liderliğindeki ekip, bu malzemeyi geliştirirken döngüsel ekonomi prensibini benimsedi. Kaplamanın ana bileşeni, mermer ocaklarından elde edilen ince öğütülmüş atıklardır. Bu malzemenin duvar ve tavan bileşenine dönüşmesi için jeopolimer adı verilen çevreci bir bağlayıcı kullanıldı. Metakaolin ve alkali çözelti (potasyum silikat ve su) içeren bu jeopolimer, mermer tozunu bir araya getirerek güçlü bir yapı malzemesi oluşturuyor. Geleneksel çimentoya kıyasla daha düşük karbon salımı sağlıyor.

3D baskı ile üretilen yenilikçi yapı bileşenleri

ETH Zurich bilim insanları, 20 × 20 cm boyutlarında ve 4 cm kalınlığında prototipler üretti. Dijital Yapı Teknolojileri Kürsüsü Profesörü Benjamin Dillenburger liderliğinde yürütülen çalışmada, bağlayıcı püskürtmeli baskı adı verilen özel bir 3D baskı yöntemi kullanıldı. Bu yöntemde mermer tozu bağlayıcı katmanlar halinde basılarak dayanıklı yapı elemanları oluşturuldu.

Dillenburger, “Bu yöntem, bileşenlerin farklı şekillerde ve yüksek verimlilikle üretilmesine olanak tanıyor” diyerek sürecin avantajlarını vurguluyor.

Nem kontrolüyle daha sağlıklı iç mekanlar

Jeopolimer ve 3D baskının birleşimiyle üretilen bu kaplama, iç mekanlarda doğal nem tamponu görevi görüyor. ETH Zurich yapı fizikçisi Magda Posani liderliğindeki ekip, malzemenin higroskopik özelliklerini analiz etti.

Porto’daki bir halk kütüphanesinin okuma odası üzerinde yapılan simülasyonlarda, bu yapı bileşenlerinin kullanılması halinde iç mekan nem seviyesinin %75 oranında daha dengeli hale geldiği görüldü. Malzeme kalınlığının 5 cm olması durumunda bu oran %85’e yükseldi.

Sürdürülebilir üretim süreci

Geleneksel 3D baskıda viskoz plastik katmanlar kullanılırken, bağlayıcı püskürtmeli baskı yöntemi toz bazlı üretim yaparak daha esnek ve çevreci bir süreç sunuyor. Bu yöntemde, ince öğütülmüş mermer tozu ve metakaolin, taban plakaya yerleştirilerek özel bir püskürtücü yardımıyla potasyum silikat çözeltisi ile bağlanıyor. Böylece yapı bileşeni katman katman inşa ediliyor.

Havalandırma sistemlerine çevreci alternatif

ETH Zurich araştırmaları, bu kaplamanın 30 yıllık yaşam döngüsü boyunca, aynı miktarda nem kontrolü sağlayan mekanik havalandırma sistemlerine kıyasla çok daha düşük karbon ayak izi bıraktığını gösteriyor. Simülasyonlarda, kil sıvası gibi geleneksel çözümlerle karşılaştırıldığında daha yüksek su buharı depolama kapasitesine sahip olduğu da tespit edildi.

Bu yenilikçi teknoloji, ETH Zurich, Torino Politeknik Üniversitesi ve Aalto Üniversitesi tarafından daha da geliştiriliyor. İsviçre gibi net sıfır hedeflerine ulaşmayı amaçlayan ülkeler için, düşük karbon salımıyla üretilen yapı malzemeleri büyük bir önem taşıyor.

Sürdürülebilir yapı teknolojilerinde yeni dönem

ETH Zurich’in geliştirdiği 3D baskılı higroskopik duvar ve tavan bileşenleri, iç mekanlarda pasif nem kontrolü sağlayarak mekanik sistemlere olan ihtiyacı azaltıyor. Döngüsel ekonomi prensipleriyle üretilen bu kaplama, inşaat sektöründe çevreci çözümlere yeni bir boyut kazandırıyor.

Bu yenilikçi teknolojinin, gelecekte daha geniş ölçekli projelerde kullanılması ve sürdürülebilir yapı malzemeleri alanında çığır açması bekleniyor.