Mühendislik alanında altyapının önemli bir parçası olan istinat duvarının, birçok uygulamada gabion duvarlardan oluşturulduğu gözlemlenmektedir. Gabion duvarlar, farklı iki zemin kotunu güvenli bir şekilde birbirine bağlayarak heyelan gibi doğa olaylarını engelleyen alternatif bir inşa sistemidir. Taş, kum ve toprak gibi doğal yapı malzemelerin, çelik ya da hasır bir kafes içine doldurulmasıyla elde edilen gabion duvarlar, askeri surlarda, mühendislik çalışmalarında ve peyzaj mimarisinde yüzyıllardır kullanılmaktadır. Gabion duvar başlangıçta sadece toprağı tutmak için kullanılırken dayanıklılığı, esnekliği, çevreye uyumu, kolay ve hızlı üretimi nedeniyle günümüzde birçok alanda uygulanması yaygın hale gelmiştir. Bir inşa tekniği olan gabion duvar, 20. yüzyıl sonlarından itibaren mimari uygulamalarda, iç mekan düzenlemelerinde ve kentsel mobilya üretimlerinde de tasarım aracı olarak karşımıza çıkmaktadır.
Gabion Duvarın Tarihi
İtalyanca “gabbione” kelimesinden türetilen ve “büyük kafes” anlamına gelen gabion duvarlar, tarih boyunca birçok amaca hizmet etmiştir. Kum ve toprağı dev kafesler içinde tutan gabion duvarlar, yaklaşık 7000 yıl önce Eski Mısırlılar tarafından uygulanmaya başlamıştır. Nil Nehri kıyılarını korumak ve erozyona karşı güçlendirmek için üretilen ilk gabion duvarın hasır ile kaplandığı gözlemlenmiştir (Url-1). Böylece kıyı şeritlerini ve yamaçları stabilize etmek için uygulanan gabion duvarın zamanla kullanımı yaygın hale gelmiştir. Orta Çağ’da ise silindir şeklinde ve içi toprakla doldurulan gabionlar, savaş esnasında topçuların korunması için bir nevi siper görevi üstlenmiştir. Gabion’u ilk defa bir yapının parçası olarak düşünen Leonardo Da Vinci, Milano’da yer alan Sforza Kalesi’nin temelini büyük dokuma sepetler üzerinde tasarlamıştır (Url-2). Sforza Kalesi, Da Vinci’nin “Corbeille Leonard” (Leonardo Sepeti) adını verdiği gabion türü ile 14. yüzyıldan kalma bir surun kalıntıları üzerine inşa edilmiştir. Gabion duvar örgüsünün dayanıklılığı ile günümüze kadar ayakta kalabilen Sforza Kalesi, mimari yapılara örnek teşkil etmiştir. İlk gabion duvar tasarımı ise İtalya Kraliyet İnşaat Mühendisleri Birliği’ne bağlı Egidio Palvis tarafından yapılmıştır Gabion kafes tasarımının patentini alan Maccaferri firması, nehir yatağı korumasında çuval gabionu keşfetmiş ve gabion uygulamalarına büyük katkı sağlamıştır (Url-3). İtalya Bologna şehrindeki Reno Nehri’nin taşkınını engelleme amacıyla yapılan gabion duvarın yapımı 34 gün sürmüş ve 1894 yılından beri sağlamlığını korumaktadır.
Gabion Sepet Sistemi ve Özellikleri
Gabion duvarlar, çelik taşıyıcı tel örgünün sepet şeklini alması ve içinin taş, küçük kaya parçaları vb. inşaat malzemeleri ile doldurulmasıyla oluşur. Gabion sepetler, diyaframlı veya diyaframsız kutular olmak üzere çeşitli boyutlarda üretilebilmektedir. Genellikle 1 m eninde ve 2-4 m arasındaki uzunlukta oluşturulan tel sepetler çalışma alanına getirilerek içlerine 100-250 mm boyutlu kaya parçaları yerleştirilir (Chikute ve Sonar, 2019, 1161). Gabion sepetlerin içinde ortaya çıkan boşluklar, rijit duvarların tersine yukarı doğru bir kesme kuvveti oluşturarak, yapının dayanıklılığını artırır. Paslanmaz çelikten üretilen tel örgüler, çift bükümlü ve altıgen göz açıklığında oluşturulur. Kare, dikdörtgen ya da silindir şekilli bu sepet örgüler, yan yana ve üst üste yerleştirilerek birbirlerine tel ile bağlanır. Tel örgü kaplaması, nemli ya da kuru ortam, hava kirliliği ve kullanım amacı gibi çevresel koşullar göz önünde bulundurularak seçilir. Kuru ortamlarda galvanizli, nemli ortamlarda ise galvanizli ve PVC kaplı gabion sepetler kullanılmaktadır (Uray, 2014, 41). Bu sayede kafes tel örgü, paslanma, korozyon ve eskime gibi durumlara karşı güçlendirilirken, dayanım kapasitesi artmaktadır. Gabion duvar, dayanıklılık, esneklik, sürdürülebilirlik, ekonomik olma ve estetik görünme açısından birçok avantaja sahiptir.
Dayanıklılık: Gabion sepetler modüler bir birim olarak birbirine bağlandığından, tel örgü gerilim altında mukavemeti son derece güçlüdür. Tel örgü kabuk sadece taş dolgusu için bir kap değil, tüm yapının bir takviyesi durumundadır. Çift bükümlü üretilen çelik kaplaması, çekme direnci yüksek bir durum yaratırken, gabion sepetlerin çevre koşullarına karşı dayanıklı olmasını sağlar. Sepet bağlantı noktalarının kaynak yerine tel örgü ile yapılması, gelen yükler altında tel ağlarının dağılmasına karşı dayanımı artırır. Taş blokların dayanıklılığı ve sağlamlığının yanı sıra aralarındaki boşlukların zamanla bitki örtüsü ve toprak ile dolması, hidrostatik basıncın oluşmasını engelleyerek gabion duvar yapısını güçlendirmektedir. Bununla birlikte %30 oranında boşluklu bir yapıya sahip olan duvarda barbakana ihtiyaç duyulmazken, oluşturduğu geçirgenlik yapısı drenaj sistemi ihtiyacını ortadan kaldırmaktadır.
Esneklik: Esnek bir yapıya sahip gabion sepetler, eğilme, çekme ve kesme kuvvetlerine karşı betonarme dayanma duvarına göre daha dayanıklıdır. Gabion duvarın esneklik özelliği, değişen gerilim ve sıkıştırma kuvvetlerine maruz kalan yapısının kırılmak yerine deforme olmasını sağlar. Temelin çökmesine veya iç gerilmeye karşı bu deformasyon, işlevsel bir özelliktir. Gabion duvarlar farklı zemin oturmaları sonucu hasara uğramaz ve betonarme istinat duvarları gibi kırılma, çatlama ve dökülme yapmazlar.
Sürdürülebilir ve Çevre Dostu: Sepet içindeki kaya parçalarının, yapının bulunduğu bölgedeki kazı çalışmalarından elde edilmesi, gabion duvarların sürdürülebilir bir özellikte olmasını sağlamaktadır. Bununla birlikte taşlar arasındaki boşlukların zamanla bitki örtüsü ile kaplanması, gabion duvarı doğal çevreye uyum sağlayan bir yapı elemanına dönüştürür.
Ekonomik: Doğal malzemelerden oluşan gabion duvarlar neredeyse hiç bakım gerektirmez. Fabrikada hazırlanan tel sepetlerin hacminin azaltılmış olması, nakliye işlemi maliyetini ucuzlatmaktadır. Gabion sepet kurulumunun hızlı ve kolay olması nedeniyle kalifiye işçiye ihtiyaç duyulmaması işçilik maliyetlerini düşürmektedir. Bununla birlikte doğadan çıkarılan taş ve kaya parçaları ile oluşan sepetlerin dolgu maliyeti bulunmamaktadır.
Estetik: Gabion duvarların doğal malzemelerden oluşması, çevreye uyumlu estetik bir görüntü sergilemesini sağlamaktadır. Yapının tasarımına bağlı olarak hem peyzaj alanında hem iç mekanda hem de dış mekanda özelleştirilebilen gabionlar, birçok farklı varyasyonu ile karşımıza çıkmaktadır. Böylece tasarımın getirdiği esneklik, gabion duvarları yapı ile bir bütün haline getirmektedir. Günümüzde gabion duvarların teknik açıdan farklı uygulamaları mimari yapılarda karşımıza çıkmaktadır. Gabion duvarlar mimari alanda işlevsel özelliğinin yanı sıra bir dekor öğesine dönüşmektedir. Özellikle Herzog & de Meuron başta olmak üzere bazı mimarlık firmaları, gabionu yapılarında yenilikçi bir yapı elemanı olarak öne sürmektedir. Geleneksel istinat duvarı olan gabion, 20. yüzyıl mimarisinin bir moda ikonu haline dönüşmektedir.
Mimari Tasarımda Gabion Duvar Kullanımı
Gabion duvar tasarımının mimarideki en dikkat çekici örneklerinden olan Dominus Şaraphanesi, Herzog & de Meuron tarafından tasarlanmış ve 1998 yılında Kaliforniya yakınlarında bulunan üzüm bağlarında inşa edilmiştir. H&dM, Dominus Şaraphanesi’nin inşası sırasında araziden çıkarılan bazalt taşlarını, binanın dış duvarlarında kullanmıştır. Gabion sepetlere yerleştirilen bazalt taşlar yapıyı gündüzleri sıcak, geceleri ise soğuk hava akımından koruyarak iklim koşullarını sabit duruma getirmeye yardımcı olmaktadır. H&dM, “Doğal ışık gündüz odalara girer ve yapay ışık geceleri taşlardan sızar. Gabionları kullanımımızı, geleneksel duvarlara göre daha çok cilt gibi, değişen derecelerde şeffaflığa sahip bir tür taş hasır işi olarak tanımlayabilirsiniz” sözleri ile cephenin geçirgenlik özelliğinden bahsederek binanın gündüz ve gece fark edilmesini sağlamıştır (Url-4). H&dM, yerçekimi anlayışını sorguladığı ve tersine çevirdiği şaraphane duvarında; büyük taşları yukarıda, küçük taşları aşağıda konumlandırmıştır. H&dM, kavramsal sanatçı Robert Smithson’ın 1968 yılında sergilediği “Non-site Series” (Enkaz Hattı Serisi) sanat ürününü, şaraphane binası ile ilişkilendirdiğini açıklamıştır. “Non-site Series” bulunduğu bölgeden alınan kaya parçalarının metal kutularda sergilenmesinden oluşmaktadır. Smithson, doğal malzemelerin toplandığı alanı “yer”, farklı bir konuma yerleştirilmesini “yerdışı” olarak tanımlamıştır. Böylece Smithson, doğal olanın yapay bir alanda sıkışması ve aralarında boşluk oluşmasını göstermek istemiştir. H&dM bu kurguyu, tasarladığı gabion sepetlere yansıtmış bu sayede Dominus Şaraphanesi yapısının fiziksel özelliğini güçlendirmiştir. H&dM “Natural History” kitabında, gabion metal sepetlerin çerçeve, moloz taş duvarnı ise bir manzara resmi gibi düşünülmesini, böylece yapının çevresinde ilgi uyandırmasını arzuladığını açıklar (Herzog ve Meuron, 2003, 51). H&dM, Julian Rose ile röportajında, Dominus binasını oluşturan malzemelerin kurgusunu şu sözler ile dile getirmiştir: “Bireysel karakterleri vurgulayarak malzemelere daha fazla ağırlık vermek istedik. Dominus binasında, çelik kutulara istiflenmiş gri bazalt taşların duvarına bakın; dantel kadar şeffaf görünüyor. Taşlar arasındaki boşluklar taşların kendisi kadar önemlidir ve güneş parlarken beliren boşluklar binlerce fotoğraf diyaframı gibi dinamik aktörler haline gelir (Url-5).”
Rustik karakterli binaları andıran Dominus Şaraphane yapısı, bulunduğu bölgede cephesiyle dikkat çeker. Binanın cephesini oluşturan gabion sepetlerdeki taşların düzeni -sıkışıklıkları ve boşlukları- iç mekanlara farklı oranlarda ışık ve hava girmesini sağlar. Polidura Talhouk mimarlık ofisi tarafından 2005 yılında tasarlanan Metropolitan Park Güney Erişimi binası Şili’de yer almaktadır. Spor ve kültürel aktivitelerin düzenlendiği Metropolitan Park alanında konumlanan yapıda, sergi mekanı, kafe ve seyir terası bulunmaktadır. Tasarımcılar, araziden çıkarılan taşları bina cephesinde kullanarak o bölgeyi temsil eden bir mimari ürün yaratmak istemiştir (Url-6).
Sadece dış yüzeyde değil, iç mekanda da taşın oluşturduğu atmosferi yakalamak, iç ve dış arasında bağlantı kurmak için 10 cm kalınlığında yarı saydam duvarlar uygulanmıştır. Binanın tüm yüzeyi, 3×1 m ve 3×0,5 m dikdörtgen modüller halinde, içleri taş kayalar ile doldurulan çelik çerçeve ve cam panellerden oluşmaktadır. Bir yapı malzemesi olarak taşın kullanılması, Pucara bölgesinin bağlamı ile kurulan ilişkiyi güçlü kılmıştır. Bununla birlikte Polidura Talhouk, zamanın geçişini binanın duvarlarında yansıtmak istemiştir. Bu geçişin, yapının taş cephesinde zamanla oluşacak yosun, asma gibi doğal bitkilerin oluşturduğu dikey peyzaj duvarları ile gerçekleşmesi öngörülür.
Nevzat Sayın tarafından tasarlanan “The Seed” Konser Salonu, İstanbul Emirgan sahilinde 2009 yılında inşa edilmiştir. Sayın, yapısıyla Boğaz ve çevresinin tarihi dokusunu bozmamak adına görünmez olmayı tercih etmiştir. The Seed binası, tarihi bir yalı ve tescilli ağaçların bulunduğu araziye minimum düzeyde dokunarak yerleştirilmiştir. Sayın, hafriyat sırasında çıkarılan taşları kırarak metal sepetlere yerleştirmiş ve daha önce burada bulunan taş duvarın anısını korumak istemiştir. Sadece görüntüden oluşmayan gabion duvar, arkasında yapının teknik ekipmanlarını gizlemektedir. Gabion sepetlerinde taşlar arasındaki boşluklar ile iç mekandaki konser salonunun havalandırma sistemi düzenlenmiştir. Sayın bu sistemde, H&dM’nin Dominus Şaraphanesi’nin duvarlarından ilham aldığını açıklarken, sadece görüntüde kalmayıp gabion duvara işlev kazandırdığını da belirtir (Url-7). Tarihi bir eve, mevcut ağaçlara ve taş duvarlara saygı duyularak tasarlanmış The Seed yapısı, cephesi ve iç mekanları ile görsel açıdan etkileyici bir konser salonudur. Gabion duvarların bina cephesi dışında, iç mekanlarda da hem işlevsel hem de görsel açıdan kullanılması günümüzde yaygın hale gelmiştir. Brezilya’nın Sao Paulo şehrinde bulunan ve Noak mimarlık ofisi tarafından 2019 yılında uygulanan Fintech HQ Ofisi, gabion duvarın iç mekanda kullanımına örnek teşkil eden bir tasarımdır (Url-9). Ofisin iç planlamasında bir nirengi görevinde bulunan taş duvarlar, 540 m²lik alanı ofis alanlarına ayırmıştır. Bununla birlikte duvarın boşluklu yapısı, mekanlar arasında görsel bütünlük oluşturmuş ve ofisteki akışın devamlılığını sağlamıştır. Noak, gabion sepet örgüsü ile kare ofis planını 4 merkezi bölgeye bölerek çalışma alanlarını gruplamış, 2 ana sirkülasyon aksı elde etmiştir. Bölücü taş duvarların merkezinde dinlenme alanları tasarlanmış, ofis içinde birer mola noktası oluşturulmuştur.
Peyzaj projelerinde de sıkça uygulanan gabion sepetler; bahçe çiti, istinat duvarı, oturma alanları ve saksı sepetlerinin tasarımında da karşımıza çıkmaktadır. Dış mekanlarda hem görsel hem de akustik bölücü görevinde bulunan gabion, yapı ile peyzaj arasındaki geçişi daha yumuşak bir ayrımla sağlamaktadır. Bulunduğu bölgenin doğal malzemeleri ile doldurulan tel kafesler, yapının bağlamsal durumunu güçlü kılarken, inşaat atıklarının azaltılmasında yardımcı olmaktadır. Günümüzde gabion duvarlar konstrüksiyon sistemi ile birçok alanda farklı uygulamalara ve çeşitli tasarımlara ilham vermektedir. Dış mekanda geri dönüştürülmüş atık malzemelerden oluşturulan peyzaj elemanı ya da iç mekanda cevizlerle doldurulmuş duvar sepetleri ile karşılaşmak mümkündür (Url-10, Url-11).
Kaynaklar
Chikute, G.C., Sonar, I.P., (2019), Techno-Economical Analysis of Gabion Retaining Wall Against Conventional Retaining Walls, International Research Journal of Engineering and Technology, Vol: 06, Issue: 08, Ağustos 2019.
Dülgeroğlu, F. Y. (2014), Ekolojik Kaygı Temelli Yerleşimlerde Sürdürülebilirliğin Tüm Boyutlarıyla İncelenmesi: Ekoköyler, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mimarlık Anabilim Dalı.
Herzog, J., Meuron, P. (2003). Natural History. İsviçre: Lars Müller Publishers.
Sayın, N. (2019). Düşünceler/İşler. İstanbul: Yapı Kredi Yayınları.
Tan, Ö., Uray, E., (2015), Gabion Tipi Dayanma Yapıları, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası Dergisi, Sayı:485, ss:19-29, 2015/2, Ankara.
Toprak, B., Sevim, Ö., Kalkan İ., (2016), Gabion Walls And Their Use, International Journal Advance Mechanical Civil Engineering, Cilt:3, Sayı:4.
Uray, E., (2014), Gabion Tipi Dayanma Duvarlarında Tasarım Kriterlerinin Araştırılması, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı.
URL-1:https://tr.qwe.wiki/wiki/Gabion (E.T 11.10.2020)
URL-2:https://www.milanocastello.it/en/edificio-voci/9/97 (E.T 11.10.2020)
URL-3:https://maccaferri.com.tr/gabion/ (E.T 11.10.2020)
URL-4:https://www.herzogdemeuron.com/index/projects/complete-works.html (E.T 11.10.2020)
URL-5:https://www.rivistasegno.eu/differenze-sostanziali-jacques-herzog-a-colloquiocon-julian-rose/ (E.T 11.10.2020)
URL-6:https://www.archdaily.com/440276/metropolitan-park-south-access-poliduratalhouk-arquitectos (E.T 11.10.2020)
URL-7:https://www.youtube.com/watch?v=_MF-9CW9-xs&t=50s (E.T 11.10.2020)
URL-8:http://www.nsmh.com/projeler.asp?Tip=Alfabetik&lang=tr (E.T 11.10.2020)
URL-9:https://archello.com/project/fintech-hq (E.T 11.10.2020)
URL-10:http://www.za-as.com/en/works/studio-loft (E.T 11.10.2020)
URL-11:https://www.archdaily.com/943256/where-to-apply-recycled-materialsin-architecture-and-urbanism-8-possible-applications?ad_source=search&ad_medium=search_result_all (E.T 11.10.2020)
