Kapalı Ortamlarda Hava Kalitesi ve Boşluklu Döşeme Sistemleri

Orkan ÖZTÜRK, LEED AP, Inş. Yük. Müh. Arkad Yapı, Yön. Kur. Üy. Pontarolo Türkiye, Kurucu Ortak

İnsan sağlığını tehdit eden çevre etkenlerinin birçoğu aslında insan kaynaklı (antropojenik) olmakla birlikte, bazıları da doğal çıkışlı olabilirler. Bu tip zararlı faktörlerin en tehlikeli olanları da topraktan yükselen ve kapalı alanlarda birikerek yoğunlaşan çeşitli sinsi gazlar ve türevleri şeklinde olabilirler.

Kentsel dönüşüm temellerinin atıldığı ve hız kazandığı bu dönemde, aslında maalesef dikkatlerden kaçan, fakat yüksek derecede önem arz eden husus, kapalı ortamlardaki hava kalitesinin kontrol altına alınabilirliği gerçeği ve zehirli hava tehlikesinin bertaraf edilebilirliği olasılığı konusudur, ki bu da imkanlar dahilindedir. İnsan sağlığının bu tip zararlı doğal etkenler tarafından bozulmasını önleyici teknik yöntemlerle tedbirler almak, buna benzer problemleri çözmek, düşük maliyetli yüksek teknoloji ürünleriyle ancak, mümkündür. Bu bağlamda, kapalı alanlarda birikim yapma, dolayısıyla tehdit unsuru oluşturabilme kapasitesine sahip olan başlıca gazlara örnek olarak, karbondioksit, karbonmonoksit, azot oksitleri, hidrojensülfür, kükürtdioksit ve özellikle de radon, gösterilebilir.

Ülkemizde, özellikle de yapı ve inşaat sektöründe, bu olağanüstü tehlikeli gazı ve bunun yol açabileceği olumsuz etkileri, maalesef çok az kişi bilmekte. Oysa Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa Birliği üye ülkeleri bu konuda çoktan standartlarını oluşturmuş ve yapılarda bu gazın bertaraf edilebilmesi için dev teknik adımlar atmışlardır; hatta daha da yol katetmek adına bu hususta araştırmaların ısrarla devamı teşvik edilerek yepyeni gerekli ve etkili sistemler ve yöntemler aranmaktadır. Bu ülkelerde bina yapımında zemin etüdü gibi radon ölçümlemesi de şart koşuluyor ve tamamlanmış inşaatlarda, özellikle insan barınmasına yönelik oluşturulan yapılarda radon gazının, belirlenmiş sınır değerler altında kaldığının belgelenmesi isteniyor.

RADON GAZI NEDİR?

Radon gazı doğada hemen her yerde az veya çok bulunur. Dünyanın oluşumundan itibaren yerkürenin içerisinde bulunan uranyum, toryum gibi radyoaktif maddelerin bozunumuyla radyuma dönüşür. Radyumun dönüşümü ve gelişimiyle oluşan gaz radondur. Doğada kendiliğinden meydana gelir ve müsait koşullarda ortaya çıkar. Renksiz, kokusuz ve tatsız olması nedeniyle kolayca tanınamaz.

Radon gazının keşfi 1900’lere uzanır. Gazın yapı içinde biriktiği gerçekliği ise 1950’li yıllarda bulunmuş, etkileri ve alınabilecek önlemler üzerindeki araştırmalar 1970’li yıllarda başlamıştır. 1985 yılında, yapılarda bu birikimin yüksek oranda radyoaktif kirliliğe neden olduğu, ABD’de bir tesadüf sonucu ortaya çıkmıştır. Nükleer santralde çalışan Stanley Watras adlı bir mühendisin santrale girişi sırasında yapılan ölçümlemede yüksek oranda radyasyon bulaşımına maruz kaldığı tesbit edilmiş ve sonrasında yapılan detaylı araştırmada buna evinde biriken radon gazının sebep olduğu anlaşılmıştır.

Radyoaktif bir maddedir. Uranyumun bozularak önce radyuma dönüşmesi sonucu radyumun oluşturduğu kokusuz, renksiz, ağır bir asal gazdır. Radon gazının ağırlığı (9,73 kg/m3) aynı hacimdeki havaya göre 8 kat fazladır. Toprak altındaki katmanların yapısına bağlı olarak uranyum ve radyum yoğunluğu farklılık gösterir. Buna bağlı olarak da topraktan havaya yayılan radon gazı yoğunluğu 10–20 Bq/m3 (Bq/ m3: 1 m3 havada bulunan radon gazı miktarıdır ve bekerel birimi ile ifade edilir) arasında değişir. Havadaki dilüsyondan dolayı dış ortamda radon seviyesi genellikle düşüktür. Radon seviyesi yapı içinde ve kapalı ortamlarda yüksektir. Radon gazına karşı korunmuş bir yapıda bu değer 100 Bq/ m3 civarındadır. Fakat korunmayan yapılarda değerler 1000 Bq/ m3 ve üzerine çıkabilir. Ayrıca bu gazın suda da çözünebildiği bilinmektedir.

RADON GAZININ ZARARLARI NEDİR?

İnsan vücudu az miktarda radyasyona dayanıklı olmakla birlikte bu doz arttığında tehlike baş gösterir. Radonun yaydığı radyasyon insan vücuduna solunum esnasında girer. Nefes yoluyla alınan radon gazı, alfa partikülleri denilen iyonlaştırıcı bir radyasyon yayar. Bu partiküller elektrik yüklüdür ve bizlerin soluduğu havadaki statik yüklü parçacıklara, tozlara ve diğer partiküllere yapışır. Sonuç olarak, bu partiküller solunum yollarımıza yerleşir, radyoaktif alfa ışıması yaparak dokudaki DNA zincirini bozar ve moleküler yapıya zarar verir.

Akciğerin en küçük dokularına kadar nüfuz eden radyoaktif partiküller bu organın dokularına zarar verir. Vücut, bozulan dokuyu onarmaya çalışmakla birlikte, radon gazına yoğun ve sürekli maruz kalınması sonucunda onarılamayan hücrelerde tümör oluşturur. Yapılan araştırmalar sonucunda akciğer kanserinin oluşumunda radon gazının ciddi bir etkisi olduğu tesbit edilmiştir ve son yıllarda artan akciğer kanseri vakalarına bu gazın neden olduğu söylenmektedir.

Dünya Sağlık Örgütü’nün (WHO – The World Health Organization) yayınladığı rapora göre dünyadaki akciğer kanser vakalarının %15’ine radon gazı sebep oluyor ve akciğer kanserinin sigaradan sonra ikinci sebebi olarak gösteriliyor. Araştırmalar sonucunda, radon gazının yalnız Amerika ve Kanada’da her yıl 10-15 bin kişinin akciğer kanserine yakalanmasına neden olduğu tahmin ediliyor.

RADON GAZI HANGİ BÖLGELERDE BULUNUR?

Yapılarda radon gazının etkisinde kalmanın sebepleri olarak, binanın oturduğu zemin altında belirli özellikli kaya oluşumları ve tabakaların yapısal cinsleri, gösterilmektedir. Radonun kaynağı olan kayaçlar ülkemizde yaygın ve bol biçimde bulunur. Örnek olarak Marmara Adası, Uludağ, Batı Anadolu’nun büyük bir bölümü ve İstanbul bu kayaçlar üzerindedir. İstenirse bu örneklere yüzlercesi eklenebilir. Üstelik yüzde 92’si deprem bölgesi olan ve aktif fayların hareketlerine bağlı olarak bu kuşaklarda, zaman zaman radon gazının arttığı yazılı ve sözlü basında sıkça yer alır. Yerleşim alanlarımızın büyük bir bölümü bu kuşaklar üzerinde bulunmaktadır.

Radon Gazı Anomalisi sürekli hareket halindeki ülkemizin neredeyse her bölgesinde kendisini gösterebilir. Özellikle kaplıcalarda bu gaz bünyemize hem solunma hem de ciltten emilebilme yoluyla ulaşıp zarar verebilir.

YAPILARDA NEDEN RADON GAZINA MARUZ KALIRIZ?

Radon ve diğer doğal gazlar, toprak boyunca yükselir, binalar altında birikir ve basınç oluşturur. Binalardaki hava basıncı topraktaki basınçtan daha düşük olduğu için biriken gazlar yukarı doğru hareket eder ve zeminden bina içlerine sızar. Özellikle kış aylarında iç-dış hava sıcaklıkları arasındaki farkın en üst seviyeye çıkması sonucu temel ile yapı içindeki basınç farkı en yüksek değerine ulaşır ve yapılar adeta bir baca gibi çalışarak zemin ve çevresinden yükselen radon gazını yapı içine doğru çeker ve biriktirir.

Havadaki dağılmadan ve seyrelmeden ötürü dış ortamda radon seviyesi düşüktür ve havaya karıştığında zararsızdır. Binalar gibi kapalı alanlarda yoğunlaşır. Ağır olan bu gaz özellikle alt katlarda birikir ve hapsolur. Sorun, özellikle müstakil konutlarda ve çok katlı yapıların alt katları için önceliklidir. Amerikan Çevre Koruma Dairesi, özellikle üçüncü kattan daha aşağı seviyedeki binaların ve bina katlarının radon gazı yönünden arındırılması gerektiğini belirtir ve dikte ederek şart koşar.

Amerika’da yapı içinde kabul edilebilir radon gazı yoğunluğu 74 Bq/m3 iken Avrupa Birliği ülkelerinde bu değer yeni yapılan binalarda 200 Bq/ m3 olarak belirlenmiştir. 2010 yılında İngiltere de standardını yenileyerek kabul edilebilir en yüksek radon miktarını 100 Bq/m3 seviyesine indirmiştir. Ülkemizde Türkiye Atom Enerjisi Kurumu Radyasyon Güvenliği Yönetmeliğine göre konutlar için bu değer halen 400 Bq/m3’dir.

Her ne kadar yapılarda yalıtım ve izolasyon yapılmakta olsa da, bu önlem topraktaki radonun yukarı doğru hareket etmesi ve yapı içine sızması için bir engel teşkil etmez. Zararlı radon gazı birikmelerine karşı önlem olarak temel boşlukları oluşturmak ve zemin kat döşemeleri altındaki mevcut boşlukları iyice havalandırmak gerekmektedir. Aksi takdirde, radon gazı molekülleri temel ve izolasyondaki kılcal çatlaklardan ve birleşme yerlerindeki boşluklardan içeri sızar ve olumsuz etkileri kaçınılmaz kılar.

BİNALARIN YAPIMI AŞAMASINDA ALINACAK ÖNLEMLER

Yapılarda radon tehlikesini azaltmak için TAEK (Türkiye Atom Enerjisi Kurumu) şu tedbirleri önermektedir:

• Yapı malzemelerinin radyoaktivite analizleri ve doz değerlendirmeleri yapılarak değerlendirme sonuçları tavsiye edilen seviyenin üzerinde olan malzemeler yapımda kullanılmamalıdır.

• Yapıların, özellikle bodrum katlarının toprakla yalıtımı iyi yapılmalıdır. Zemin katlarının ve subasman betonunun toprakla irtibatı gaz sızmasına imkân vermeyecek şekilde kesilmelidir.

• Radon seviyesinin yüksek olabileceği 20 yıl ve daha yaşlı yapılarda gaz durumu denetlenmeli, temeldeki çatlak ve delikler onarılmalı ve gerekli gaz yalıtımı yapılmalıdır.

• Yerden ve duvarlardan yapı içine sızacak radon gazının boşaltılması için kapalı ortamların yeteri derecede havalandırılması sağlanmalıdır.

• Konutlarda enerji verimliliği için kapı ve pencerelerde yapılan hava sızdırmazlığı nedeniyle yapı içi yeterli havalandırmaya özen gösterilmelidir.

• Radon gazının kanser riskini artırması nedeniyle kapalı ortamlarda sigara içilmemelidir. (Şekil 4)

Her nekadar bütün maddelerin birer birer tatbik edilmesi ehemmiyet taşısa da, belki de bunlardan en önemlisi ve uzun vadeli sonuç sağlayan uygulama, yapılarda zemin katlarının ve subasman betonunun toprakla irtibatının kesilmesidir. Bu konudaki en etkin çözüm de zemin katlarının ve subasman betonunun altında hava boşluklarının oluşturulmasıdır.

TARİHTE HAVALANDIRMA BOŞLUKLARI

Aslında yapı tarihimize bakarsak, temel üstü havalandırma boşlukları ve havalandırma temel sistemleri bize çok uzak bir kavram değildir. Tarihi Dolmabahçe Sarayı’nın yapımında, bodrum katlarda havalandırma boşlukları yaratılmıştır. Sarayın cankurtaran simidi sayılan bu hava boşlukları, yapıda sürekli hava sirkülasyonu sağlamak ve uzun vadede rutubetin saraya zarar vermesini önlemek için imal edilmiştir. Bodrum katının hava sirkülasyonuna aşırı itina edilen yapıda, havalandırmanın aynı zamanda, denizden gelebilecek iyot ve tuzların tahribatını da azaltması için öngörüldüğü söylenmektedir. Yapının yapım aşamasında en az bina kadar havalandırma konusu üzerinde titizlikle durulduğu belirtilmektedir. Bu nedenledir ki, saraydaki havalandırma boşluklarının 2 yıl önce yapılan kanalizasyon hatası ile tamamen tıkanması ve daha öncesinde hava sirkülasyonu sağlayan yeşil alana otel inşaatının yapımıyla sarayın bu sirkülasyondan mahrum kalması, tarihi yapı için büyük bir tehlike arz etmektedir; bu trajikomik durum hala zarar vermeye devam etmektedir maalesef!

Ülkemizdeki benzersiz ve kıyas kabul edilemeyecek sayıda mevcut, çok daha eskiye dayanan, birkaç arkeolojik önem arzeden yapı sistemi, yaklaşık 2000 senedir hala gezilebilir ve hatta gerekirse yaşanabilir durumda, ihtişamla dimdik ayaktadır. Kapadokya bölgesindeki "Peribacaları" ve "Derinkuyu Yeraltı Dehlizleri-Şehri" doğal hava sirkülasyonunun en muhteşem örnekleridir. Bu yapıların bulunduğu bölgenin tektonik zemin yapısının, yeraltı gazlarının birikimine ve salınımına çok yatkın olmasına karşın, hala çalışabilen havalandırma sistemleri, üstün bir insan zekası uygulaması olarak bizlere ilham vermelidirler sanırım.

HAVALANDIRMAYA UYGUN TEMEL BOŞLUKLARI & BOŞLUKLU DÖŞEME SİSTEMLERİ

Yaşam alanlarında zararlı radon birikimlerine karşı bir önlem olarak, temel üzerinde ve yaşam alanları altındaki alanlar iyice havalandırılmalıdır. Bunun için de yapılarda zemin katları ve subasman betonu altında hava boşlukları ve kanalları yaratılmalıdır. Kör kalıp veya kalıcı döşeme kalıbı sistemleri sayesinde oluşturulacak hava boşlukları bu soruna en etkin çözümü sağlayacaktır.

Doğal havalandırma veya otomatik fanlar ile bu kanallarda daimi bir hava sirkülasyonu sağlanır. Bu konunun tabii ki yapıların sürekliliği ve ömrü açısından da büyük faydaları vardır.

Subasman beton ve zemin katların altında oluşturulacak bu boşlukların sürekli devridayimi ile topraktan yükselen her türlü zararlı gazların yanında otopark katlarında oluşan karbonmonoksit gazının da yaşam alanlarına girişi engellenecektir. Bu da belki Türkiye yapı endüstrisinde dikkate alınmayan önemli konulardan biridir. Otopark katlarında oluşan ve yoğunlaşan karbonmonoksit gazı, her ne kadar bu katlarda otomatik fan sistemleri bulunsa da bir miktar yukarı hareket eder ve zemin kat döşemelerini geçerek yaşam alanlarına girer. Yine otopark katları ve yaşam alanları arasında basınç farklılıkları nedeniyle yapı bir baca gibi çalışır ve otopark katlarında oluşan karbonmonoksit gazının yapı içine emilmesine ve yukarı doğru çekilmesine neden olur.

HAVALANDIRMA BOŞLUKLARININ DİĞER YARARLARI NELERDİR?

• Nem, rutubet ve küf problemlerini ciddi miktarda azaltır, • Uzun vadeli zemin kaplamalarının deformasyonu gibi dolaylı sonuçlar ortadan kalkar,• Radye temel ve subasman arasındaki boşlukların doldurulması için ideal çözüm yaratır,• Çakıl/kum dolgu, nitelikli veya toprak dolgu malzemesinin yerine geçer; ithalatı, sıkıştırılması ve onaylanmasına bağlı maliyetleri bertaraf eder,• Toprak dolgu veya nitelikli dolgu gibi malzemelerin yapının üzerinde yarattığı statik yükü azaltır,• Boru, kablo ve havalandırma kanalları gibi akımlı hizmetler için alan yaratır,• Tesisatlar için kolay erişim ve bakım olanağı sağlar,• Bu bölgedeki havanın dönüşümü sayesinde nem, metan ve radon dâhil olmak üzere her türlü zararlı gaz bina dışına atılır,• Denetleme ve teftiş için zemin altında gerekli boşluklar oluşturur,• Döşeme plaklarının yüksek su tabliyesinden veya yer altı don seviyesinden daha yukarı çıkarılmasını sağlar; direk teması azaltır veya tamamen keser.