Spandrel Cam Nedir? Spandrel Ne Demek, Emaye Cam ve Shadow Box
Spandrel cam, çok katlı bir binanın cephesinde bir katın pencere üstü ile üst katın pencere altı arasında kalan, kat döşemesini, kirişi ve tesisatı dışarıdan gizleyen opak (ışık geçirmeyen) cephe camıdır. "Spandrel" kelimesi mimarlıktan gelir ve iki anlamda kullanılır: (1) kemerli yapılarda kemerin eğrisi ile üstündeki yatay silme ya da dikdörtgen çerçeve arasında kalan üçgenimsi yüzey, Türkçesiyle köşelik veya kemer köşeliği; (2) çok katlı binada iki katın pencereleri arasındaki, döşeme önüne gelen dolu bant, yani cephenin spandrel bölgesi. Spandrel cam ikinci anlamdan türemiştir ve bu sayfanın ağırlığı oradadır.
Türk Dil Kurumu'nun Güncel Türkçe Sözlük'ünde "spandrel" maddesi yoktur. Birinci anlamın sözlükteki karşılığı "köşelik"tir: sözlük bu kelimeyi "iki duvarın kesiştiği yere aralarındaki açıyı doldurmak için uygulanan ahşap veya kârgir işçiliği" diye tanımlar ve "kemer köşelikleri" örneğini verir. İkinci anlamın sözlükte ayrı bir karşılığı yoktur; cephe sektöründe "parapet bölgesi", "opak bölge" ya da doğrudan "spandrel" denir.
Spandrel ne demek? Anlamlar tablosu
| Anlam | Alan | Kaynak |
|---|---|---|
| Kemerin eğrisi ile üstündeki yatay silme veya çerçeve arasında, ya da yan yana iki kemer arasında kalan üçgenimsi yüzey; köşelik, kemer köşeliği | mimarlık, sanat tarihi | TDK, "köşelik" 1. anlam ve örneği; ansiklopedi |
| Çok katlı binada bir katın pencere üstü ile üst katın pencere altı arasındaki dolu bant (spandrel bölgesi) | cephe, giydirme cephe | ansiklopedi; ASTM C1048 |
| Bu bandı kapatan, arkasını gizleyecek biçimde opaklaştırılmış cam (spandrel cam) | cam, cephe | ASTM C1048, "koşul B"; üretici teknik belgeleri |
| Betonarme veya çelik binada dış akstaki kolonlar arasında uzanan, dış duvarın yükünü taşıyan kiriş (spandrel kirişi) | taşıyıcı sistem | ansiklopedi |
| Merdiven kolunun altında kalan üçgen boşluk | iç mimarlık (İngilizce kullanım) | ansiklopedi |
| Bir özelliğin kendisi için seçilmeden başka bir yapının yan ürünü olarak ortaya çıkması | evrim biyolojisi | Gould ve Lewontin, 1979 |
Spandrel cam nedir, cephede nerede kullanılır?
Bir giydirme cephe dışarıdan tek bir cam yüzey gibi görünse de iki bölgeden oluşur. Vizyon (görüş) bölgesi, içeriye gün ışığı alan ve dışarıyı gösteren saydam camdır. Spandrel bölgesi ise kat döşemesinin kenarına, kirişe, asma tavan boşluğuna ve buradan geçen havalandırma kanalı, kablo gibi tesisata denk gelir; bu bölgenin görünmemesi gerekir. Üretici Vitro'nun spandrel cam anlatımı da camın amacını döşeme uçlarını, kabloları ve mekanik donanımı gizlemek olarak verir.
Spandrel bölgesi camla kapatılabileceği gibi alüminyum kompozit panel, düz alüminyum levha ya da taş gibi başka bir opak dolgu ile de kapatılabilir. Cam tercih edildiğinde cephe baştan aşağı cam görünür. Spandrel cam, dikme ve kayıt profillerinden oluşan çubuk sistemde kayıtlar arasındaki göze oturur; panel (unitize) cephede ise fabrikada vizyon camıyla aynı modülün içine yerleştirilir. Yığma duvarlı binada aynı yeri pencere parapeti tutar.
Spandrel cam çeşitleri
Bir camı spandrel cama dönüştüren, iç yüzüne uygulanan opaklaştırıcı katmandır. Opaklaştırıcı seramik frit, silikon esaslı boya ya da camın üstüne veya hemen arkasına konan plastik veya metal film olabilir (Construction Specifier). Camın kendisi tek katmanlı (monolitik) ya da ısıcam olarak bilinen yalıtım camı ünitesi olabilir.
| Tür | Nasıl yapılır | Güçlü yanı | Dikkat edilecek nokta |
|---|---|---|---|
| Emaye (seramik fritli) cam | İç yüze seramik boya (frit) sürülür, ısıl işlem fırınında cama ergitilir | Kaplama camla kaynaşır; renk ve desen seçeneği geniştir | Frit, camın eğilme dayanımını düşürür; ısıl işlemsiz kullanılamaz |
| Silikon opaklaştırıcı kaplamalı cam | Isıl işlemden sonra iç yüze silikon elastomer püskürtülür ya da rulo ile sürülür | Cam dayanımını düşürmez; cam kırılırsa parçaları tutar | Arkaya gelecek yapıştırıcı ve yalıtımla uyumu denetlenmelidir |
| Filmli cam | Plastik veya metal film cama yapıştırılır ya da hemen arkasına konur | Uygulaması basittir | Filmin sıcaklık ve nem dayanımı sınırlıdır |
| Yalıtım camı (ısıcam) spandrel | Dış cam vizyon camıyla aynı kaplamalıdır, iç camın arka yüzü opaklaştırılır | Vizyon camıyla dış yüz aynı olur | Tek camlıya göre ısıl gerilme daha yüksektir |
| Shadow box (gölge kutusu) | Saydam veya renkli cam, arkasında hava boşluğu ve yalıtılmış metal arka panel | Derinlik görünümü; vizyon camıyla en iyi renk uyumu | Boşlukta yoğuşma lekesi, toz ve sıcak nokta riski |
Emaye cam ile silikon kaplamalı cam farkı
Emaye camda frit, camın ısıl işlemi sırasında pişer; bu yüzden fritli cam tavlanmış (ısıl işlem görmemiş) hâlde bırakılamaz. Vitro, hazır fritli ürünü Spandrelite için camın tavlanmış olarak gönderildiğini ve son işlem olarak ısıl işlemden geçmesi gerektiğini yazar. Bedeli dayanımdır: Facade Tectonics Institute'ta yayımlanan çalışmaya göre seramik emaye frit camın eğilme dayanımını yüzde 50'ye kadar düşürür ve fritli, ısıl güçlendirilmiş spandrel camlarda ısıl gerilmeye bağlı kırılmalar kayda geçmiştir. Avrupa'da ısıl güçlendirilmiş cam standardı EN 1863-2 de emaye fritli camın dayanımını düşük alır. Silikon opaklaştırıcı ise ısıl işlemden sonra uygulanır; aynı çalışma silikonun camın eğilme ve darbe dayanımını düşürmediğini ve ASTM C1048'e göre dökülmeye karşı koruma (kırılan parçaları yerinde tutma) sağladığını bildirir. Silikon opaklaştırıcı üreten ICD'nin teknik makalesi de fritin temperli ve ısıl güçlendirilmiş camın yük dayanımını yaklaşık yarıya indirdiğini ölçer.
Isıl gerilme: spandrel cam neden temperli veya ısıl güçlendirilmiş olmalı?
Spandrel cam güneş ışınımını soğurur, arkasındaki yalıtım da bu ısıyı dışarı bırakmaz. Camın ortası ısınırken profilin içinde kalan kenarları soğuk kalır; sıcaklık farkı camın kenarında çekme gerilmesi doğurur. ICD'nin verdiği ölçüye göre her 0,56 °C sıcaklık artışı cam kenarında yaklaşık 0,34 MPa gerilme yaratır, yani her 1 °C fark yaklaşık 0,6 MPa demektir. Tavlanmış cam bu gerilmede çatlar. Vitro bu yüzden spandrelde kullanılan bütün camların ısıl güçlendirilmesini ve hangi ısıl işlemin gerektiğinin ısıl gerilme analiziyle belirlenmesini önerir; TD-109 Thermal Stress Update belgesi bu analizin yöntemini verir.
Amerikan standardı ASTM C1048, ısıl güçlendirilmiş (HS) ve temperli (FT) camı tanımlar ve "tek yüzü seramik kaplı spandrel cam"ı ayrı bir koşul (koşul B) olarak ele alır. Avrupa'da karşılıkları EN 1863 (ısıl güçlendirilmiş, sektörde "yarı temperli") ve EN 12150'dir (temperli). Temperli camda nikel sülfür kalıntısına bağlı kendiliğinden kırılma riski vardır; bu risk EN 14179'daki ısı ıslatma (heat soak) testiyle azaltılır. İki camın dayanım ve kırılma farkı temperli cam ve lamine cam sayfasında anlatılıyor. Yalıtım camı spandrellerde iç yüzde low-e kaplama kullanılınca ısıl gerilme artar ve bir araştırmaya göre spandrel boşluğunu havalandırmak bu artışı azaltmaya pek yetmez.
Arkasında ne var: yalıtım, buhar kesici ve yangın bölmesi
Spandrel camın arkasında sırasıyla bir hava boşluğu, taş yünü gibi yanmaz bir ısı yalıtımı ve içeride sızdırmaz bir metal arka panel bulunur. Arka panel genellikle iç taraftaki buhar kesici işini de görür: iç havanın nemi yalıtımın içine geçip soğuk camın arkasına ulaşırsa orada yoğuşur, çünkü kışın camın iç yüzü çiğ noktasının altına düşer. Metal çerçevenin yalıtımı kestiği kenarlar ise birer ısı köprüsüdür. Cephenin ısı geçirgenliği hesaplanırken spandrel alanı vizyon camından ayrı, opak panel olarak girilir: cephe ısıl performansı (Ucw) hesabı.
Spandrel bölgesi aynı zamanda katlar arasındaki yangın bandıdır. Sıradan spandrel cam yangın dayanımlı bir cam değildir; kattan kata alev geçişini sınırlayan iş arkadaki yanmaz dolguya ve döşeme kenarındaki yangın durdurucuya düşer. Türkiye'de bu bandın yüksekliğine ve döşeme–cephe birleşiminin yalıtılmasına dair yönetmelik hükmü parapet nedir sayfasında özetlendi; malzeme sınıfları için yapı malzemelerinde yangın sınıfları, yangına dayanıklı camlar için yangın camı sayfalarına bakılabilir.
Vizyon camı ile renk uyumu sorunu
Spandrel camın en sık görülen görsel kusuru, cephede vizyon camından farklı renkte bir bant olarak seçilmesidir. Vizyon camının arkasında derin ve karanlık bir iç mekân, spandrel camın arkasında ise hemen dibinde opak bir yüzey vardır; iki cam aynı olsa bile farklı görünür. Vitro'ya göre çok saydam bir vizyon camıyla spandrel cam tam olarak eşleştirilemez; koyu renkli ya da reflekte camlarda uyum daha kolaydır. Construction Specifier'daki tasarım rehberi de monolitik ve yalıtım camı spandrellerde kusursuz eşleşmenin çoğu zaman mümkün olmadığını, güçlü renk uyumu isteniyorsa shadow box önerildiğini yazar. Karar vermeden önce cephede gerçek boyutlu numune panele farklı saatlerde ve farklı hava koşullarında bakmak yaygın uygulamadır. Camın ışık geçirgenliği ve yansıtması gibi değerler için mimari cam performans kriterleri.
Kemer köşeliği: spandrel'in klasik mimarlıktaki anlamı
Kelimenin ilk anlamı kemerli yapılardandır. Bir kemeri dikdörtgen bir çerçeve ya da yatay bir silme içine aldığınızda kemerin iki omzunun üstünde iki üçgenimsi yüzey kalır; yan yana dizilen kemerlerde de iki kemerin arasında aynı yüzey oluşur. Türkçede bu yüzeye köşelik ya da kemer köşeliği denir. Osmanlı ve İslam mimarisinde kemer köşelikleri çoğunlukla çini, kabartma ya da yazıyla bezenir; TDK'nın "köşelik" maddesindeki örnek cümle de çiçek ve yaprak kıvrımlarıyla doldurulmuş kemer köşeliklerini anlatır. Aynı geometrinin üç boyutlu karşılığı, kare bir tabanı kubbeye bağlayan pandantiftir.
Spandrel kelimesinin öteki anlamları
Spandrel kirişi
Betonarme ve çelik yapılarda binanın dış çevresinde kolondan kolona uzanan ve dış duvarın, cephenin yükünü taşıyan kirişe İngilizcede spandrel beam denir. Cephede spandrel bölgesinin arkasında çoğu zaman bu kiriş durur. Pencere boşluğunun üstünü geçen lento ile karıştırılmamalıdır.
Merdiven altı boşluğu
İngilizcede merdiven kolunun altında kalan üçgen boşluğa da spandrel denir. Geometri kemer köşeliğiyle aynıdır: eğik bir kenar ile dik açılı bir çerçeve arasında kalan üçgen.
Evrim biyolojisinde spandrel
Stephen Jay Gould ile Richard Lewontin'in 1979 tarihli "San Marco'nun Spandrelleri" makalesi, kubbeyi taşıyan kemerlerin arasında kendiliğinden oluşan yüzeyleri örnek alarak, bazı biyolojik özelliklerin kendileri için seçilmediğini, başka bir yapının yan ürünü olduğunu savundu. O tarihten beri biyolojide "spandrel", bir yan ürün özellik anlamında kullanılır.
Sık sorulan sorular
Spandrel cam ile vizyon camı arasındaki fark nedir?
Vizyon camı saydamdır, gün ışığı alır ve dışarıyı gösterir. Spandrel cam aynı cephede döşeme, kiriş ve tesisat önüne gelen opak camdır; ışık geçirmez, arkasındakini gizler.
Spandrel cam temperli olmak zorunda mı?
Tavlanmış (ısıl işlem görmemiş) cam spandrelde ısıl gerilmeyle çatlayabilir; üretici rehberleri bu yüzden ısıl güçlendirilmiş cam ister ve gerekli ısıl işlem düzeyinin ısıl gerilme analiziyle belirlenmesini önerir. Emaye camda frit zaten ısıl işlemde piştiği için emaye cam hep ısıl işlem görmüş camdır. Temperli seçilirse ısı ıslatma (heat soak) testi gündeme gelir.
Spandrel cam yangına dayanıklı mı?
Sıradan spandrel cam yangın sınıflı değildir. Katlar arası yangın bölmesini arkasındaki yanmaz yalıtım ve döşeme kenarındaki yangın durdurucu sağlar; yangın dayanımı istenen bir camda EI sınıflı yangın camı kullanılır.
Emaye cam ile lake (boyalı) cam aynı şey mi?
Hayır. Emaye camda seramik boya ısıl işlem fırınında camla kaynaşır ve dış cephede kullanılabilir. Lake camda boya camın yüzeyinde kalır; daha çok iç mekânda dekoratif yüzey olarak kullanılır.
Spandrel cam ısı yalıtımı sağlar mı?
Camın kendisi az yalıtır. Spandrel bölgesinin ısı yalıtımını arkasındaki taş yünü ve sızdırmaz arka panel sağlar; cam, bu katmanları yağmurdan ve güneşten koruyan dış kabuktur.