TR|EN
Güncel
E-Bülten Aboneliği
Casp 2022
Tevfik Seno Arda Lisesi
Yayınlar > Çelik Yapılar
Sayı: 69 - Mart / Nisan 2021

Teknik Makale


ENDÜSTRİDE ve İNŞAAT SEKTÖRÜNDE MODÜLER SİSTEMLER

Modüler sistemlerin, gerek endüstride gerekse inşaat sektöründe kullanımı her geçen gün artmaktadır. Her iki durumda da amaç; sistemi tüm bileşenleri ile fabrika ortamında, yani proje sahası dışında modül olarak oluşturmak, gerekli testler dâhil tüm kalite kontrol denetimlerini tamamlayarak montaja hazır duruma getirmek olarak özetlenebilir.

İnş. Yük. Müh. Alparslan Güre

Modüler sistemlerin, konvansiyonel prefabrik sistemlerden farkı gerek endüstriyel projelerde gerekse inşaat projelerinde modül haline getirilecek proje elemanlarının tüm mühendislik bileşenleri ile bir araya getirilerek montaja hazır şekilde tamamlanması olarak açıklanabilir. Burada söz konusu olan sadece yapısal elemanlar değil, modülün mekanik elektrik mimari elemanları dâhil tüm bileşenleri ile bir bütün olarak oluşturulması söz konusudur. Modüler sistemlerin konvansiyonel yapım yöntemlerine göre başlıca avantajları şunlardır;
  • Hızlı tamamlama (yaklaşık %50 daha hızlı),
  • Daha düşük maliyet (yaklaşık %35),
  • Yüksek kalite,
  • Güvenlik risklerinde azalma,
  • Çevresel olumsuz etkilerin azalması,
  • Daha geniş coğrafyalara iş yapma olanağı,
  • Yüksek katma değer.
Modüler sistemlerde olabildiğince çok sayıda bileşenin bir araya getirilmesine çalışılır. Burada en önemli kısıtlama modülün volümetrik boyutları ve ağırlığıdır. Boyut ve ağırlık limitleri belirlenirken taşıma araçları (Deniz yolu, kara yolu demir yolu gibi) ve yükleme-boşaltma olanakları ile ilgili sınırlamalar öne çıkar.

ENDÜSTRİDE MODÜLER SİSTEMLER
Özellikle petrol ve gaz rafinerileri ile petrokimya tesisleri gibi büyük oranda kimyasal süreç içeren endüstriyel tesislerin gerçekleştirilmesinde, normal inşaat projelerine kıyasla mühendisliğinden imalatına ve saha çalışmalarına kadar daha yüksek kalitede insan gücüne ve teknik donanımı yüksek “yüklenici” firmalara gereksinim vardır.

Saha çalışanlarının sayı ve kalitesi, projenin yer alacağı coğrafyaya bağlı olarak büyük farklılıklar gösterir. Bugün pek çok ülke, kendi insan gücünü destekleme politikaları doğrultusunda yurt dışından gelebilecek çalışan sayısına kota uygulamakta, bu da kalitesinden emin olduğunuz çalışan sayısında kısıtlamayı zorunlu kılmaktadır. Öte yandan, yine projenin yapılacağı bölgenin çevre şartları, bölgesel çalışma kural ve koşulları gibi kısıtlar da projenin tamamlanma süresini, kalitesini ve maliyetini doğrudan etkileyen faktörlerdir. Bu nedenle, saha çalışmalarını en aza indirerek, olabildiğince işi yüklenicinin kendi coğrafyasında yapabilmesi, daha kısa sürede ve daha düşük maliyet ile istenen kalitede, daha yüksek katma değerli üretimin gerçekleştirilebilmesi, yüklenici açısından sürdürülebilir büyümeyi de beraberinde getirir. Bu noktada modüler sistemler öne çıkmaktadır.

Özellikle petrol rafinerileri ve petrokimya tesislerinde gerek enerji verimliliğinin arttırılması gerekse zaman içinde eskiyen sistem ve ekipmanların yenilenme (revamp) çalışmaları sıkça gündeme gelir. Bu türden işlerin üretim programını aksatmamak için bu işlerin önceden planlanmış duruş (shot-down) süreleri içinde tamamlanması amaçlanır. Bu arada duruş sürelerinin olabildiğince kısa tutulması, duruş sırasında olası üretim kayıplarının en az seviyede tutulması açısından önemlidir. Modüler sistemler bu tip çalışmalarda da büyük avantaj sağlar.

Yeni tesislerin planlamasında ön mühendislik çalışmalarından başlayarak olabildiğince modüler çözümlere gidilmesi yapım maliyeti ve sürelerinde önemli düşüşler sağlayacağı gibi tesisin işletme sırası; bakım-onarım-yenileme sürecindeki maliyetlerinin de azalması açısından önemlidir.
  • Endüstriyel tesislerde;
  • Boru köprüleri,
  • Isı değiştirici ve pompa grupları,
  • Reaktör ve “vessel” gibi proses üniteleri
başta olmak üzere pek çok ünitenin modüler olarak yapılması mümkündür. 

Bu projelerde modüler sistemler genel olarak aşağıdaki bileşenlerden oluşur;
  • Çelik taşıyıcı çerçeve,
  • Ekipmanlar (ısı değiştirici, pompa, vessel vb.)
  • Borulama ve ilgili bağlantı elemanları (flanş, vana vb.)
  • Kontrol sistemleri,
  • Kablo tepsileri vb.
Rafineri ve petrokimya gibi teknoloji ağırlıklı kimyasal proses projeleri yüklenici açısından, genel inşaat projelerine göre çok daha yüksek katma değere sahiptir. 

Ülkemiz gerek bulunduğu coğrafya gerekse yetişmiş kaliteli insan gücü ile bu tip projelerden pay alabilme açısından oldukça avantajlı konumdadır. Özellikle ülkemiz yüklenicilerinin sürdürülebilir büyümeyi ve rekabeti elde edebilmek adına böylesi projeleri üstlenebilmeleri son derecede önemlidir. Bunun için öncelikle yenilikçi teknolojik gelişmeleri yakından izlemek ve uygulamak gerekir. Bu açıdan modüler sistemler son yıllarda önemi gittikçe artan yenilikçi bir teknoloji olarak öne çıkmaktadır.

Gerek mühendislik gerekse imalat olarak modüler sistemler endüstriyel bir yatırım olarak değerlendirilmelidir. Bu yönden modüler sistem uygulamalarının yaygınlaşması sürdürülebilir kaliteli istihdamın arttırılması açısından da ayrıca önemlidir.

İNŞAAT SEKTÖRÜNDE MODÜLER SİSTEMLER
İnşaat sektöründe de sürdürülebilir verimlilik ve buna bağlı büyümenin sağlanabilmesi için sektörün yeni teknolojileri uygulayacak şekilde mevcut konvansiyonel yapılanmasından sıyrılıp “İnşaat Endüstrisine” evirilmesi kaçınılmazdır. Bu açıdan, inşaat projelerinde de modüler sistemlerin kullanımının yaygınlaşması, sektörün endüstrileşmesi açısından önemli bir fırsat olarak karşımıza çıkmaktadır.

Modüler sistemlerin üretimi, saha ve çevre koşullarından bağımsız olarak fabrika ortamında, yenilikçi endüstriyel üretim teknikleri ve kaliteli insan gücü kullanılarak gerçekleştirilir. Sistemin mühendislikten üretimine kadar her aşamasında planlamaya uygun olarak gerçekleştirilmesi çok daha kontrol edilebilir bir süreçtir. Bu sayede, daha kaliteli yapı bileşeninin planlanan süresinde ve daha düşük maliyetle üretimi sağlanır. Modüllerin oluşturulmasında olabildiğince standart çözümlere gidilmesi hedeflenir. Bu, gerek üretim gerek malzeme temini ve gerekse kalite kontrol süreçlerinde önemli avantajlar sağlar. Bu açıdan ilk planlamanın ve ön mühendislik çalışmalarının modüler çözümlere yönelik olarak yapılması önemlidir.

Projede modüler eleman sayısını olabildiğince arttırmak verimliliğin artmasında, projenin tamamlanma süresinin ve maliyetinin azaltılmasında önemli avantaj sağlar. Bu bağlamda; otel, yurt, okul, hastane, sosyal konut gibi bünyesinde birbirini tekrar eden çok sayıda ünitesi olan projeler modüler çözümler için oldukça uygundur.

Ancak yukarıdaki yapıların dışında farklı fonksiyonlara hizmet eden bina projelerinde de özellikle yapısal ve mimari bileşenlerle birlikte elektrik-mekanik bileşenlerin de çokça yer aldığı, banyo-tuvalet gibi ıslak hacimlerin modüler olarak fabrika ortamında imal edilmesi ve tüm test ve kontrolleri yapılmış olarak proje sahasına gönderilerek kısa sürede yerine konması gerek süre gerekse kalite açısından önemli avantajlar sağlar. Bunlara, tüm yapısal ve mimari bileşenleri bir araya getirilerek imal edilmiş balkon, merdiven sistemi gibi daha yalın tekil elemanları dahi eklemek mümkündür.

Modüler imalat daha geniş coğrafyalarda iş yapabilmenin yanı sıra daha yüksek katma değerli ürünlerin dünyanın farklı bölgelerine ihraç edebilmesinin de önünü açar. İnşaat sektöründe modüler sistemlerin kullanımı, endüstriyel modüler sistemlerde olduğu gibi gerek tasarımında gerekse imalat aşamasında çok disiplinli mühendislik çalışmasını zorunlu kılar. Modüler sistem imalatında disiplinler arası koordinasyonun sağlanması konvansiyonel yapım tekniklerine kıyasla çok daha kolaydır. Bu noktada BIM merkezli yenilikçi proje yaklaşımları ile yüksek verimlilik artışı ve buna bağlı yüksek katma değer kazanımı mümkün olur.

SONUÇ
Gerek endüstriyel projelerde gerekse inşaat sektöründe modüler sistemlerin kullanımı her şeyden önce proje sahasında harcanacak işgücünü ve zamanı en aza indirerek daha kaliteli ve hızlı üretimin sağlanmasına önemli katkı sağlar. Proje sahasındaki sürenin kısaltılması, bizzat sahada yapılacak imalatların en aza indirilmesi ile yapım sürecindeki olası çevresel olumsuz etkiler ve güvenlik riskleri de en aza indirilmiş olur.

Modüler sistemlerin yaygınlaşması, çeşitlendirilmesi gerek endüstriyel gerekse inşaat projelerinde çalışan yükleniciler ve diğer paydaşlar açısından yüksek katma değerli sürdürülebilir büyümeyi beraberinde getirir, uluslararası rekabet gücünü arttırır. 
Çelik Yapılar - Sayı: 69 - Mart / Nisan 2021



© 2014 - Türk Yapısal Çelik Derneği