Tarihi konut yapılarda geleneksel ve güncel ahşap yapım sistemlerinin kullanımının maliyet ve mimari etkiler üzerinden karşılaştırmalı değerlendirilmesi

Abstract

Bu tez, İstanbul'da seçilmiş bir tarihi ahşap konağın yeniden inşası üzerinden, geleneksel ahşap karkas sistem ile modern çapraz lamine ahşap (CLT) sistemlerin maliyet ve mimari performans açılarından karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesini amaçlamaktadır. Tarihi ahşap yapıların rekonstrüksiyonunda geleneksel yapım teknikleri ile endüstriyel ahşap paneller arasında nasıl bir tercih yapılacağı, özellikle ilk yapım maliyeti, şantiye süresi, enerji performansı ve özgün mimari karakterin korunması bağlamında bir karşılaştırma konusu olarak ele alınmıştır. İstanbul'daki ahşap konak örneklerinde bu karar "geleneksel karkas mı, yoksa modern CLT mi?" ikilemi üzerinden şekillenmekte ve aynı mimari senaryo altında maliyet, şantiye süresi, enerji performansı ve mekânsal etkileri birlikte ele alan sayısal karşılaştırmalar sınırlı kalmaktadır. Bu tez, söz konusu boşluğu görünür kılmayı ve karar vericiler için karşılaştırılabilir bir değerlendirme zemini oluşturmayı amaçlamaktadır. Çalışmada öncelikle ahşabın fiziksel ve mekanik özellikleri, geleneksel ve modern ahşap taşıyıcı sistem tipleri ile uluslararası koruma ilkeleri incelenmiştir. Ardından İstanbul'da koruma altındaki bir ahşap konak seçilerek yapının taşıyıcı iskeleti ve kabuk kurgusu üç boyutlu olarak modellenmiş, statik ve dinamik davranışın değerlendirilmesi için CLT senaryoları TimberTech üzerinden test edilmiştir. Rekonstrüksiyon için üç ayrı yapım senaryosu kurgulanmıştır: geleneksel ahşap karkas dış duvar ve döşeme sistemi, özgün kalınlığı koruyan CLT duvar (Opt-1) ve CLT'nin taşıma kapasitesinden faydalanılan daha ince kesitli CLT duvar (Opt-2). Her bir senaryo için duvar ve döşemelerin metrajları çıkarılmış; geleneksel imalatlar için Kültür ve Turizm Bakanlığı'nın ve Çevre ve Şehircilik Bakanlığı'nın poz ve birim fiyatları kullanılmıştır. CLT paneller için ise üretici firma teklifleri esas alınarak poz temelli bir maliyet analizi oluşturulmuştur. Buna ek olarak, üç duvar kesiti için ısı geçirgenlik katsayıları (U değeri) hesaplanmış duvar kalınlığındaki değişimin net kullanılabilir alan, kabuk etkisi ve cephe oranları üzerindeki sonuçları mimari açıdan tartışılmış; şantiye süreci, işçilik ihtiyacı, lojistik ve çevresel etkiler bakımından da değerlendirmeler yapılmıştır. Sonuçlar, seçilen örnek yapı ve kabuller çerçevesinde, CLT tabanlı senaryoların geleneksel karkas sisteme kıyasla daha yüksek ilk yapım maliyetine sahip olduğunu göstermektedir. Isı yalıtımlı CLT Opt-1 senaryosu, ısıl performans bakımından en avantajlı seçenek olmuş; yalıtımsız ve ince kesitli CLT Opt-2 ise net kullanım alanını artırırken hem enerji performansı hem de koruma ilkeleri açısından daha tartışmalı bir konuma düşmektedir. Geleneksel karkas sistem, özgün malzeme ve detay sürekliliğiyle mimari özgünlüğe en yakın alternatif olarak öne çıkmıştır. Tez, tarihi ahşap yapıların rekonstrüksiyonunda geleneksel ve modern ahşap sistemlerin aynı mimari senaryo altında poz temelli, sayısal ve mimari açıdan karşılaştırılmasına yönelik tekrarlanabilir bir yöntem önermekte ve hem koruma pratiği hem de ahşap yapı teknolojileri alanında karar vericilere somut veri sunmayı amaçlamaktadır.This thesis aims to comparatively evaluate the cost and architectural performance of traditional timber frame (karkas) construction and modern cross-laminated timber (CLT) systems through the reconstruction of a selected historic wooden mansion in Istanbul. In the reconstruction of historic timber buildings, the choice between traditional building techniques and industrial timber panels is examined as a key comparative issue, particularly in terms of initial construction cost, construction time, energy performance, and the preservation of the original architectural character. In Istanbul's wooden mansion cases, this decision is often shaped by the dilemma of "traditional timber frame or modern CLT?", yet quantitative comparisons that address cost, on-site duration, energy performance, and spatial impacts together under the same architectural scenario remain limited. This thesis seeks to make this gap visible and to establish a comparable evaluation framework for decision-makers. The study first reviews the physical and mechanical properties of timber, traditional and modern timber structural system types, and international conservation principles. Then, a protected wooden mansion in Istanbul is selected, and the building's structural frame and envelope configuration are modeled in three dimensions. CLT scenarios are tested in TimberTech to evaluate static and dynamic behavior. Three construction scenarios are developed for the reconstruction: a traditional timber frame exterior wall and floor system, a CLT wall option that preserves the original thickness (Opt-1), and a thinner-section CLT wall option that benefits from CLT's load-bearing capacity (Opt-2). For each scenario, quantity take-offs for walls and floors are prepared; unit prices and item codes (poz) from the Ministry of Culture and Tourism and the Ministry of Environment and Urbanization are used for traditional works. For CLT panels, a poz-based cost analysis is developed based on manufacturer quotations. In addition, thermal transmittance (U-value) calculations are performed for the three wall sections; the architectural implications of changes in wall thickness—such as net usable area, envelope effect, and façade ratios—are discussed. The construction process, labor demand, logistics, and environmental impacts are also evaluated. The results, within the selected case and stated assumptions, indicate that CLT-based scenarios have higher initial construction costs compared to the traditional timber frame system. The insulated CLT Opt-1 scenario performs best in terms of thermal performance, while the uninsulated and thinner CLT Opt-2 increases net usable area but becomes more debatable in terms of both energy performance and compliance with conservation principles. The traditional timber frame system stands out as the closest alternative to architectural authenticity due to continuity in original materials and detailing. Overall, the thesis proposes a replicable method for comparing traditional and modern timber systems under the same architectural scenario through a poz-based, quantitative, and architectural evaluation, aiming to provide decision-makers with concrete data in both conservation practice and timber construction technologies.