Evaluating the Role of GRC Material in Facade Systems: Energy Performance and Design Consideration

Abstract

GRC, prekast sektöründe sıkça bahsedilen ve tanınan teknik terimlerden biridir. Bu beton çeşidi, çimento, cam elyafı ve çeşitli yapı kimyasallarının karışımıyla elde edilir, son derece sağlam ve dayanıklıdır. Geleneksel betonlara kıyasla, basınç, bükülme ve çarpma dayanıklılıkları oldukça yüksektir. Bu özellikleri sayesinde günümüzde bina cephelerinde tercih edilen bir seçenek haline gelmektedir. Günümüzde peyzaj ve kent mobilyaları, dekorasyon elemanı, yapı malzemesi, altı yapı - üst yapı elamanı ve sık olarak cephe kaplama malzemesi olarak farklı alanlarda ve fonksiyonlarda GRC kullanımı görülmektedir. Bu tezde cephe sistemlerinde GRC malzemesinin rolü, enerji performans ve tasarım açısından değerlendirilmektedir. Bu bağlamda tuğla ve sıvadan oluşan temel bir duvar tipine GRC ve farklı parametreler eklenerek enerji simulasyonu yapılmaktadır. Bulgular, GRC'nin farklı strüktür ve izolasyon malzemeleriyle entegre edildiğinde önemli bir enerji tasarruf potansiyeli sunduğunu ve bu nedenle çağdaş mimari için uygulanabilir bir seçenek olduğunu göstermektedir. Oluşturulan bu duvar tipi kombinasyonlarından enerji verimliliği açısından en efektif sonucu veren senaryoyu içeren bir yapı örnek çalışma olarak ele alınmaktadır. Örnek yapı yardımıyla cephe malzemesini üretim aşamasından bakım aşamasına olan süreç mimari zorlukları ve dikkat edilmesi gereken hususlarıyla aktarılmaktadır. Amaç literatürde GRC'nin uygulama detayları ve enerji verimliliği açısından eksik olan boşluğu doldurmak ve tasarımcılar için bir rehber oluşturmaktır.GRC is one of the technical terms frequently mentioned and recognized in the precast industry. This type of concrete is obtained by mixing cement, glass fiber, and various construction chemicals, resulting in a highly strong and durable material. Compared to traditional concrete, it has significantly higher resistance to pressure, bending, and impact. Thanks to these properties, it has become a preferred option for building facades. Today, GRC is used in various fields and functions, such as landscaping - urban furniture, decorative elements, construction materials, infrastructure -superstructure elements, and frequently as facade cladding material. This thesis evaluates the role of GRC material in facade systems in terms of energy performance and design. In this context, energy simulations are conducted by adding GRC and different parameters to a basic wall type consisting of brick and plaster. The findings indicate that when GRC is integrated with different structures and insulation materials, it offers significant energy-saving potential, making it a viable option for contemporary architecture. A building example featuring the most energy-efficient scenario from these wall type combinations is examined as a case study. Through this case, the process from facade material production to maintenance is presented together with architectural challenges and key considerations. The aim is to fill the gap in the literature regarding GRC application details and energy efficiency and to serve as a guide for designers.