Sismik izolasyon nedir, hastanelerde nasıl tasarlanır?

Sismik izolasyon nasıl çalışır?

Geleneksel tasarımda bina zemine rijit olarak bağlanır ve deprem enerjisinin bir kısmını taşıyıcı elemanların kontrollü hasarıyla tüketir. Bu yaklaşım can güvenliğini sağlar, ancak deprem sonrasında binanın kullanılabilir kalmasını her zaman garanti etmez. Sismik izolasyonda ise temel ile üst yapı arasına yatayda esnek, düşeyde rijit izolatörler yerleştirilir. Binanın doğal periyodu uzar, depremin en yıkıcı frekans aralığından uzaklaşılır ve yer değiştirme büyük ölçüde izolasyon katında toplanır. Üst yapı neredeyse tek parça hâlinde hareket eder.

İzolatör tipleri

Seçim; bina ağırlığı ve kat sayısı, zemin sınıfı, hedeflenen yer değiştirme, mimari kısıtlar ve tedarik koşullarına göre yapılır. Bazı projelerde farklı tipler birlikte kullanılır.

Türkiye'de mevzuat ve tasarım çerçevesi

Deprem yalıtımlı binaların tasarım kuralları Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) Bölüm 14'te tanımlanmıştır. Yönetmelik; tasarım depremi düzeylerini, izolasyon sisteminin modellenmesini, üst ve alt yapı için performans hedeflerini ve izolatörlerin prototip testlerini düzenler. Deprem tehlikesi yüksek bölgelerdeki büyük sağlık tesisleri için deprem yalıtımı ilgili düzenlemelerle zorunlu tutulmaktadır; kapsam ve eşikler için projeye başlarken güncel mevzuatın kontrol edilmesi gerekir.

Projede dikkat edilmesi gereken detaylar

• İzolasyon boşluğu: bina, çevresindeki istinat duvarlarına ve komşu yapılara çarpmadan hareket edebilmelidir. Bu boşluk mimari planlamada en baştan ayrılmalıdır.
• Esnek tesisat bağlantıları: izolasyon katını geçen her boru, kanal ve kablo hattı, hesaplanan yer değiştirmeyi karşılayacak esnek elemanlarla geçilmelidir. Medikal gaz, yangın suyu, kanalizasyon ve ana enerji besleme hatları en kritik olanlardır.
• Merdiven ve asansörler: zemine bağlı ve izolasyonlu kısımlar arasındaki geçişler kayar mesnet veya ayrık detaylarla çözülür.
• Bakım ve erişim: izolatörlerin muayene edilebilmesi ve gerektiğinde değiştirilebilmesi için izolasyon katında yeterli yükseklik ve erişim bırakılır.
• Disiplinler arası koordinasyon: statik, mekanik ve elektrik ekiplerinin izolasyon arayüzünü aynı modelde görmesi gerekir. Bu noktada Navisworks ile çakışma kontrolü sahadaki sürprizleri azaltır.

Sismik izolasyon her binaya uygun mu?

Hayır. Yöntem, rijit ve orta yükseklikteki binalarda, sağlam ve orta zeminlerde en yüksek faydayı sağlar. Çok narin yüksek binalarda, çok yumuşak zeminlerde veya izolasyon boşluğunun bırakılamadığı sıkışık parsellerde verim düşebilir. Mevcut binalarda da izolasyon uygulanabilir, ancak temel altında çalışma gerektirdiği için maliyet ve uygulama zorluğu artar. Mevcut yapılar için diğer seçenekleri bina güçlendirme yöntemleri yazımızda anlattık.

Sık yapılan hatalar

• İzolasyon boşluğunu mimari projede sonradan aramak.
• Esnek tesisat bağlantılarını uygulama aşamasına bırakmak.
• İzolatör tedarikini ve prototip test takvimini iş programına koymamak.
• Bina içindeki ekipmanların sabitlenmesini ihmal etmek; izolasyon ivmeyi azaltır ama sıfırlamaz.

Ayrıntılar için Hastane ve Sağlık Yapıları Mühendisliği ve Bina Güçlendirme ve Deprem Performans Analizi sayfalarımıza bakabilirsiniz.