Mimari uygulamalarda özellikle son on yılda havuz vb. büyük boyutlu su elemanları, yapı kabuğuna etkin biçimde eklenerek yapı cephelerine katılmaya başlanmıştır. Yapıların son katlarında, teraslarında, cephelerinde ve hatta cephe konsollarında saydam biçimde vurgulanarak yapı kütlesine katılan yüzme havuzları, günümüzde bir mimari eleman haline gelmeye başlamıştır. Yapı kabuğunda -cephede ve çatıda- dışa açık, saydam bir mimari eleman olarak yer alan bu yüzme havuzları, genellikle “gökyüzü havuzu” olarak anılmaktadır.

Gökyüzü havuzları, yapı kabuğuna eklenmelerindeki yapısal, teknik, strüktürel ve ekonomik zorluklar nedeniyle mimari projelerde genellikle bir prestij ve cazibe öğesi olarak yer almaktadır. Günümüzde gökyüzü havuzları, konut ve otel yapıları olmak üzere başlıca iki grup yapıda karşımıza çıkmaktadır. Yabancı literatüre bakıldığında bu mimari elemanların küçük nüanslarla belirlenen farklı adlarla anıldıklarını görmek olanaklıdır. Örneğin yapıların teraslarında yer alan açık havuzlar İngilizce literatürde “gökyüzü havuzu” (sky pool) olarak anılırlar. Gökyüzü havuzları bir ya da bir kaç kenarında yapı cephesine kadar uzanmaları durumunda “sonsuzluk havuzu” (infinity pool) olarak anılmaktadır. Sonsuzluk havuzu tanımı, havuzun içinden dışarı bakanlarda suyun ufka kadar uzandığı, havuzun ufukla bütünleştiği hissini uyandırması olgusuna bir göndermedir. Nitekim gökyüzü havuzlarının bina cephesine kadar uzanan kenarları da “sonsuzluk kenarı” (infinity edge) olarak anılmaktadır (Resim 1).

Gökyüzü havuzları, genellikle işlevsel gerekliliğinden öte bir prestij ve cazibe öğesi olarak tasarlanmaları nedeniyle cephede de vurgulanırlar. Bu nedenle, sonsuzluk kenarı yapılamadığı durumlarda gökyüzü havuzunun bir kısmının saydam biçimde, cepheye konsol çıkartılması yaygın bir uygulamadır. Böylece işlevini saydamlıkla gösteren bir “konsol havuz” (cantilever pool), yapıya dışarıdan bakanlara yapının kullanıcılarına sunduklarına ilişkin çekici bir ipucu verecektir (Resim 2).

Gökyüzü Havuzlarının Gelişimi

Geleneksel mimarlıkta, kagir ve ahşap malzemenin uzun dönemli su etkilerine karşı dayanıksızlığı nedeniyle yağmur suyunun yapı kabuğunda göllenmesine neden olabilecek detay çözümlerinden özellikle kaçınılırdı. Sorunsuz rutubet ve su yalıtımı sağlayabilen modern plastik ve bitüm malzemelerin yaygınlaşması ile birlikte yapı kabuğunda, özellikle çatılarda çatı tabakalarını güneş radyasyonundan korumak üzere su tabakası da kullanılmaya başlanmıştır. Teras çatıların özel bir çeşidi olarak su çatıları (Almanca: wasserdach) Almanya’da 1960’lardan bu yana kullanımdadır. Yağmur suyunu toplamaya ve fazlasını tahliye etmeye uygun biçimlendirilen bu düz çatılar, ek su tesisatı ve dengeleyicilerle belirli düzeyde tutulan sığ bir su tabakası ile örtülüdür (1). Bu su tabakası, çatıyı güneş radyasyonundan korumak dışında buharlaşmayla pasif soğutma vb. görevler de gerçekleştirebilir. 1970’lerde su çatıları, ABD’de “roof pond” adıyla özellikle sıcak-nemli iklimlerde pasif soğutma amaçlı olarak kullanılmaya başlanmıştır (2). 2000’lere kadar yapı kabuğunda su kütlesi kullanımı daha çok çatı örtüsü olarak sığ -genellikle su derinliği 15 cm’yi geçmez- su tabakaları ile sınırlı kalmıştır.

Ekolojik amaçlarla yapılan su çatıları, modern mimarlığın -geleneksel mimarlığın aksine- yapı kabuğunda suyun varlığından çekinmediğini göstererek, deyim yerindeyse “yapı kabuğu algısında bir devrim” başlatmış ve sonraki süreçte gökyüzü havuzlarının gelişimine öncülük etmiştir. Yapı kütlesinde yüzme havuzunun saydam çeperlerle dışarıya gösterilmesi fikri ilk kez “1000 Beach” (Vancouver, Kanada, 1992, Mimari Tasarım: Hulbert Group/Richard Hulbert) yapısında uygulanmıştır. Yapıda yer alan 16 metre uzunluğundaki kapalı havuz saydam tabanlıdır. Bina girişinin önünde kolonlarla yerden yükseltilmiş olarak taşınan saydam tabanlı kapalı havuz kütlesi, aynı zamanda yapının giriş saçağını tanımlar (Resim 3). Tepe pencereleri ile aydınlatılan kapalı havuza yukarıdan gelen ışık, havuzdan ve saydam tabandan geçerek girişi aydınlatır ve burada su dalgalarıyla şekillenen ışık oyunları yaratır (3).

1997 tarihli “Şeytanın Avukatı” filminde yer alan sonsuzluk kenarlı ünlü teras havuzu, mimari yapılarda gökyüzü havuzları olgusunun yayılmasında önemli rol oynamıştır. Ancak bu havuz gerçek değildir; Continental Tower binasının 50. katında teras kenarına kurulan platform üzerinde çekilen sahnede su etkisi filme sonradan dijital olarak eklenmiştir (4). Yapı kabuğuna daha yüksek katlarda açık havuz eklenmesinin ilk örneklerinden biri The Gallery Evason Hotel (Singapur, 2000, Mimari Tasarım: William Lim Associates) yapısı olmuştur (Resim 4).

Yapının 5. katındaki ara terasta yer alan gökyüzü havuzu, iki adet çelik putrel kiriş üzerinde 3 metre konsol çıkmaktadır. Çelik çerçeveli, saydam akrilik panellerle sınırlanan havuz cephede vurgulanmıştır. Havuzun su kütlesi 100 tona yakındır. Mimarlarının yapı için önerdiği HIP (Highly Individual Places) hotel konseptinde, yüzme havuzu önemli bir rol oynamıştır (5).

Gökyüzü havuzlarının ilk örnekleri Uzak Doğu’da yaygınlaşmaya başlamıştır. Tayland, Singapur gibi kentsel nüfusun çok, trafiğin yoğun, buna karşılık şehirlerdeki yapı parsellerinin az ve değerli olduğu Uzak Doğu ülkelerinde gökyüzü havuzları, bir cazibe öğesi olarak projelere nispeten daha kolay katılabilmektedir. Nitekim Bangkok’ta pek çok yapıda, çatıda gökyüzü havuzları yer almaktadır (6). Bir ada devlet ve aynı zamanda şehir devleti olan Singapur, nüfus yoğunluğu açısından dünyada 3. sıradadır. Bu ülke, gökyüzü havuzlarının ilk örnekleri dışında günümüzde dünyanın en büyük ve en yüksek gökyüzü havuzuna sahip yapısına da ev sahipliği yapmaktadır: Marina Bay Sands.

Gökyüzü Havuzlarından Örnekler

Değinildiği üzere, günümüzde gökyüzü havuzları otel yapıları ve konut yapıları olmak üzere başlıca iki grup yapıda karşımıza çıkmaktadır. Dünyada gökyüzü havuzuna sahip yapıların önemli örnekleri kronolojik olarak Tablo 1’de gösterilmiştir. Bu yapıların tamamında gökyüzü havuzları yapının üst katlarında yer almakta, sonsuzluk kenarı, saydam konsol ya da saydam tabanla vurgulanmaktadır. Hilton Hotel Auckland (Auckland, Yeni Zelanda, 2001, Mimari Tasarım: Leuschke Group) yapısı Uzak Doğu dışında gökyüzü havuzunun ilk kez kullanıldığı otel yapılarından biridir.

1. Hemeroscopium House (Madrid, İspanya, 2005, Mimari Tasarım: Antón García Abril/Ensamble Studio)

Müstakil bir konut yapısı olan binanın adı Yunanca “güneşin doğduğu yer” anlamına gelmektedir. Prefabrike olarak inşa edilmek üzere tasarlanan yapının ana strüktürü dev boyutlu 7 adet taşıyıcı eleman ile kurulmuştur. Bunlar I ve U kesitli, ön-germeli prefabrike betonarme kirişler, V biçimli ön yapımlı çelik kolon ve çelik kafes kirişlerdir. Tasarımı 2 yıl, prefabrik elemanlarının yapımı 1 yıl süren yapının inşaatı 1 haftada tamamlanmıştır.

Yapıda kullanılan 7 ana taşıyıcıdan 2 tanesi U kesitli, ön-germeli betonarme kirişlerdir; bunlardan biri yapının tanımlayıcı öğesi olan gökyüzü havuzunu oluşturacak biçimde yerleştirilmiştir. Ağırlığı 38,6 ton, genişliği 2,40 metre ve uzunluğu 20,8 metre olan bu betonarme U kiriş, cepheye bakan ucu saydam akrilik levha ile kapatılarak havuz haline getirilmiştir. Taşıdığı su kütlesi de hesaba katıldığında kirişin ağırlığı 80 tonu geçmektedir. Çatı havuzu, su kütlesiyle birlikte düşünüldüğünde yapı strüktürünü kuran 7 ana taşıyıcı içinde en ağırıdır ve yapının strüktürel dengesini vurgulamak üzere özellikle 5 metre konsol çıkarılmıştır (Resim 5). Gökyüzü havuzuna birinci kattan erişilebilmektedir (7).

2. The Joule Hotel (Dallas, A.B.D., 2008, Mimari Tasarım: ArchiTexas)

Şehir merkezinde yer alan butik otel, 1928 tarihli Dallas Ulusal Bankası binasının otel olarak yenilenmesiyle hizmete girmiştir. Gotik üsluptaki tarihi yapı korunurken, yanına eski yapıyla uyumlu 10 katlı yeni bir yapı bloğu eklenmiştir (8). Gökyüzü havuzu yeni yapı eklentisinin son katında yer almaktadır. Cepheden 1,5 metre konsol çıkan havuz, 40 cm kalınlıkta oluk biçimli betonarme bir taşıyıcı içindedir. Havuzun cepheye açık, saydam yüzü 150 mm kalınlıkta akrilik polimer ile sınırlanmıştır (9). Su derinliği ortalama 1,5 metre olan havuzun su kütlesi yaklaşık 40 tondur (Resim 6).

3. Marina Bay Sands (Singapur, 2010, Mimari Tasarım: Moshe Safdie)

Marina Bay Sands otelinin 57. katında bulunan dünyanın en geniş konsol güvertesi üzerinde, 1.396 m2 genişliğinde bir gökyüzü havuzu yer almaktadır (Resim 1). Yerden 200 metre yükseklikte yer alan bu havuz, günümüzde dünyanın en büyük ve en yüksek gökyüzü havuzudur. Gökyüzü havuzları, sallanmaya başladığında denetimi zor su kütleleri nedeniyle strüktürel açıdan da tasarlanması dikkat gerektiren yapı öğeleridir. Havuz kotunun yüksekliği ve su kütlesi arttıkça rüzgar yükleri tasarımda giderek daha fazla önem kazanmaya başlar. Marina Bay Sands yapısında 1.300 ton su içeren gökyüzü havuzu, binanın üç kulesinin üzerine oturan konsol güverte üzerindedir. Gökyüzü havuzunun konsol güverteye kulelerden gelecek rüzgar kaynaklı doğal titreşimden etkilenmemesi için strüktürel önlemler alınmış, havuzun altında toplamda 500 mm deplasmana izin verecek toplam 4 adet hareket derzi yapılmıştır (10). Havuzun sonsuzluk kenarındaki taşma savağı ve kenar bitişi Resim 7’de görülmektedir.

4. Holiday Inn Pudong Kangqiao (Şangay, Çin, 2011, Mimari Tasarım: Chan Sau Yan Associates)

Singapur kökenli mimarlık bürosu Chan Sau Yan Associates tarafından tasarlanan yapı (11) gökyüzü havuzlarının Çin’deki ilk örneği olmuştur. Yapının 24. ve son katında yer alan, 30 metre uzunluğundaki kapalı gökyüzü havuzu yapıdan 6 metre konsol çıkacak biçimde tasarlanmıştır. Havuzu kullananlarda “şehir üzerinde yüzüldüğü” etkisi uyandırmak üzere, havuz konsolunun alt yüzü saydam akrilik ile yapılmıştır (Resim 8).

5. Capital Gate (Abu Dabi, B.A.E., 2011, Mimari Tasarım: RMJM Dubai)

Betonarme çekirdekli, diagrid (diyagonal çelik grid) taşıyıcılı 35 katlı bir gökdelen olan yapı, 12. katından başlayarak her katta 30-140 cm eğilmektedir. Uç noktasında tabanından 33 metre eğilen yapı “dünyanın en eğik kulesi” unvanına sahiptir. Yapının 19. katında 150 ton su kütlesine sahip bir gökyüzü havuzu yer alır. Bu havuz dünyanın en yüksek asma havuzu olarak anılmaktadır; yapıya yandan takılan 2 katlı havuz ve restoran kütlesi, yükü binaya ileten 22 çelik destekle taşınmaktadır (12). Bu asma kütle, kulenin eğikliğini dengeleyen bir karşı ağırlık gibi, izdüşümü yapı tabanın dışına çıkmayacak biçimde konumlandırılmıştır (Resim 9).

6. Merryn Road 40A (Singapur, 2012, Mimari Tasarım: Aamer Architects)

Yapının terasındaki gökyüzü havuzu iki katlı yapı kütlesinde girişe açılan saydam, havuz konsolu ile vurgulanmıştır. Havuzun hol üzerine denk gelen bölümü saydam tabanlı yapılmıştır ve aşağıdan algılanabilmektedir (Resim 10) (13).

7. Jellyfish House (Marbella, İspanya, 2013, Mimari Tasarım: Wiel Arets Architects)

Yapıda, çatıda yer alan 60 ton su kütlesine sahip gökyüzü havuzu yapıdan 9 metre konsol çıkmaktadır. Konsol havuzun tabanı çelik taşıyıcılı, 6 cm kalınlıkta saydam akrilik ile sınırlandırılmıştır (14). Havuzun, yapı içine giriş holüne bakan kenarı da saydam yapılmıştır (Resim 11).

Malzeme ve Taşıyıcı Sistem

Gökyüzü havuzlarında saydam yapılması istenen havuz kenarları ve havuz tabanları genellikle renksiz ve saydam bir termoplastik polimer olan polimetil metakrilat (PMMA) ile yapılmaktadır. Piyasada akrilik olarak anılan malzeme ilk kez 1933 yılında “plexiglass” (pleksiglas) ticari adıyla piyasa sürüldüğü için bu adla da bilinmektedir. Akrilik paneller, darbelere karşı aynı kalınlıktaki cama kıyasla altı kat daha dayanıklı olması buna karşılık ışık geçirgenliğinin cama yakın olması (camın yüzde 92’si kadar) nedeniyle saydam havuz çeperlerinde yaygın biçimde kullanılmaktadır. Akrilik, sualtı yapılarında pencerelerin yapımı için de kullanılan başlıca malzemedir (15). Dış koşullara dayanımı yüksek olan malzeme tuzlu su ve klorun çürütücü etkisine karşı da yüksek dirence sahiptir. Akrilik, termoplastik (ısıl-yumuşar) polimer olması nedeniyle ısıtılıp kalıplanarak eğri yüzeyler oluşturacak şekilde biçimlendirilmeye uygun bir malzemedir. Bir başka avantajı kaynaklanabilmesidir. Akrilik paneller sıcak kaynak dışında, siyanoakrilat ya da metakrilat monomer (MMA) bağlayıcılar kullanılarak da birleştirilebilir. Kimyasal kaynak içinse çözücü olarak diklorometan ya da triklorometan kullanılmaktadır. Bu uygulamada çözücü etkisiyle birleşim noktasında çözülen malzeme, daha sonra yeniden sertleşerek neredeyse görünmez bir biçimde kaynaşır. Gökyüzü havuzlarında akrilik malzeme başlıca üç yöntemle birleştirilmektedir:

1.Sıcak kaynakla birleşim

2.Kimyasal kaynakla birleşim

3.Çelik çerçeveli birleşim

Resim 12’de Mount Bonnell Road 3402 (Austin, ABD, 2009, Mimari Tasarım: Andersson-Wise) yapısında saydam akrilik panellerin çelik çerçeveli birleşimle 6 metre uzunluğundaki betonarme konsol strüktür üzerine sabitlenmesi görülmektedir. Bu uygulamada kimyasal birleşim pahalı olması gerekçesiyle tercih edilmemiş panellerin köşe birleşimi çelik profil çerçevelerle yapılmıştır (16). Gökyüzü havuzlarında havuzun taşıyıcı konstrüksiyonu genellikle betonarme olarak yapılmaktadır. Bu uygulamada saydam kenarları oluşturmak üzere akrilik panellerin betonarme oyuklar içine sürülüp contalanarak sabitlenmesi en yaygın uygulamadır (Resim 13).

Gökyüzü havuzlarının yapıya sonradan eklenmesi de olanaklıdır. Adelphi Hotel (Melbourne, Avustralya, 2007) yapısı buna bir örnektir. Şehrin iş merkezinde yer alan 8 katlı betonarme otel yapısının üzerine sonradan çelik taşıyıcılı, saydam konsollu, 25 metre uzunluğunda, ısıtmalı, tuzlu su gökyüzü havuzu eklenmiştir (Resim 14). Bu tip uygulamalarda havuz konstrüksiyonu, uygulama kolaylığı ve hafifliği nedeniyle genellikle çelik taşıyıcılı olarak yapılmaktadır.

Sonuç

2000’li yıllardan başlayarak bazı projelerde yüzme havuzları yapı kabuğuna etkin biçimde eklenen ve yapı kütlesinde saydam biçimde vurgulanan mimari öğeler haline gelmeye başlamıştır. Günümüze kadar uygulanmış örneklere bakıldığında 5 ile 1300 ton arasında su kütlesi içerebilen bu mimari öğeler, cephelerde saydam olarak vurgulanabilmeleri için gerekli uygulama ayrıntılarının karmaşıklığı ve zorluğu dışında, sallanmaya başladığında denetimi zor su kütlelerinin dinamik yükleri nedeniyle strüktürel açıdan da tasarlanması dikkat gerektiren elemanlardır. Yapısal ve teknik zorluklar nedeniyle bina strüktürel düzeni içinde konumlandırılmaları, olası kullanım ve bakım sorunları öngörülerek detaylandırılmaları uzmanlaşma gerektirir. Yapı kabuğuna eklenmelerindeki yapısal, teknik, strüktürel ve ekonomik zorluklar nedeniyle başlangıçta bir cazibe ve prestij öğesi olarak mimari projelere katılmaya başlanan bu elemanlar zamanla uygulama deneyiminin artması ve gelişmesiyle, sıklıkla uygulanır hale gelmiştir.

Bu çalışmada gökyüzü havuzuna sahip yapıların tarihsel, yapısal, teknik ve strüktürel açıdan önemli örneklerine değinilmiştir. Değinilen yapılar dışında dünyanın pek çok ülkesinde, bitmiş ya da yapımı süren daha pek çok yapı bulunmaktadır. Yapım ve tasarım süreci devam eden bu tip yapılara örnek olarak Sky Condos (Lima, Peru), Aquaria Grande (Bombay, Hindistan) projeleri verilebilir. Ayrıca ilk kez yeşil bina sertifikalı bir yapıda da -Vivaldi Residences Cubao (Quezon City, Filipinler)- gökyüzü havuzu kullanılmıştır; ancak projeye ekoloji, sürdürülebilirlik vb. amaçlarla hizmet etmeyen bu gökyüzü havuzu yalnızca bir cazibe öğesidir.

Notlar

1.Özer, 1982.

2.Chenvidyakarn, 2007.

3.1000 Beach.

4.The Worldwide Guide to Movie Locations.

5.Powell, 2000.

6.Kobkongsanti, 2014.

7.Ensamble Studio.

8.ArchiTexas.

9.Fulton, 2009.

10.Innovez Engineering, 2011.

11.Chan Sau Yan Associates.

12.National Geographic, 2010.

13.Aamer Architects.

14.Wiel Arets Architects.

15.Orhon; Erdem, 2012

16.Dozier, 2012.

Kaynaklar

• 1000 Beach; http://www.1000beach.com [Erişim: 15.01.2015].
• Aamer Architects; http://www.aamertaher.com/2013/11/merryn-road-40a [Erişim: 10.02.2015].
• ArchiTexas; http://www.architexas.com/#/commercial/the-joule-hotel [Erişim: 13.01.2015].
• Chan Sau Yan Associates; http://www.csya.com/#projects/hospitality [Erişim: 15.02.2015].
• Chenvidyakarn, T.; “Passive Design for Thermal Comfort in Hot Humid Climates”, Journal of Architectural/Planning Research and Studies, Thammasat University, C.5, S.1, s.1-27, 2007.
• Dozier, B.; “Transparent Ambition”, WaterShapes Online Magazine, 2012. http://watershapes.com/pools/spas/transparent-ambition.html [Erişim: 20.02.2015].
• Ensamble Studio; http://www.ensamble.info/actualizacion/projects/hemeroscopium {Erişim: 10.01.2015].
• Fulton, D. T.; “Renewal of a Jewel”, TexasArchitect, March-April 2009, s.46-51, 2009.
• Innovez Engineering; “Case Study Feature: Building the Marina Bay Sands Skypark Pool”, Teknik Broşür, 2011.
• Kobkongsanti, P.; “Basamaklı Orman”, XXI, Temmuz-Ağustos 2014, S.131, s.40-42, 2014.
• Powell, R.; “Singapore: Architecture of a Global City. Singapore”, Archipelago Press, s.154–155, 2000.
• National Geographic; “Eğilen Kule: Capital Gate”, Belgesel: Mega Yapılar, National Geographic Channel, 2010.
• Orhon, A. V.; Erdem, N. S.; “Sualtı Mimarlığı”, YAPI Dergisi, S.364, s.64-68, 2012.
• Özer, M.; “Yapılarda Isı-Su Yalıtımları 2: Konstrüktif Detaylar”, Özer Yayınları, İstanbul, 1982.
• Wiel Arets Architects, http://www.wielaretsarchitects.com/en/projects/jellyfish_house [Erişim: 12.02.2015].
• The Worldwide Guide to Movie Locations, http://www.movie-locations.com/movies/d/devilsadvocate.html [Erişim: 01.03.2015].