MALZEME KALINLIĞI
BİNA ISI YALITIMINDA DUVAR YÜZEYİNE
UYGULANACAK EN ETKİN ISI YALITIM MALZEME KALINLIĞI NEDİR?
Bina ısı yalıtımı projelerinde günümüzde en
çok tartışılan veya ilgi duyulan hususların başında, bina özgül ısı
kaybını minimum kılan ve bina duvar yüzeylerine uygulanacak olan ısı
malzemesinin en etkin uygulama kesit kalınlığının ne olması gerektiği
sorusu gelmektedir. Bina projelendirmesi için yapılan teorik ısı yalıtım
hesaplarında, duvar yüzeylerine uygulanacak ısı yalıtım malzeme
kalınlıklarının 7-9 cm gibi yüksek kesit kalınlık değerlerinde oluştuğu
görülmektedir. Bu durumun, çoğu uygulayıcı için pratikte bir dezavantaj
teşkil etmesi yanında, çok yüksek kalınlıklarda ısı yalıtım malzemesi
kullanmanın, bina için ne ölçüde bir ısı enerjisi kazancı sağladığının da
analiz edilmesi gerektiği görülmektedir.
Bu hususa kısa bir ışık tutmak amacıyla, 14
Haziran 1999 tarih ve 23725 sayılı Resmi gazetede yayınlanan TS 825/Nisan
1998 “Binalarda Isı Yalıtım Kuralları” başlıklı standart tebliğinde yer
alan örnek bina modelinde (Şekil 1) belirtilen yapı bileşenleri ve teknik
değerlerine göre, duvar yüzeyinde uygulanabilecek ısı yalıtım malzemesi
kalınlığının, bina modeli için sağladığı ısı enerjisi kazançları analiz
edilmiştir. |
Örnek bina modelinin ısı yalıtımın analizinde
kullanılan teknik bilgileri şu şekildedir:
Binanın
eni
: 9 m
Binanın
boyu
: 10 m
Binanın
yüksekliği
: 5.5 m
Aylık ortalama iç
sıcaklık
: 10 oC
Birim iç ısı
kazancı
: 5 W/m2
Hava Değişim
Sayısı
: 1
Kat
yüksekliği
: 2.5 m
Kuzey yöndeki pencere alanları
toplamı : 2 m2
Güney yöndeki pencere
alanları toplamı : 10 m2
Doğu yöndeki
pencere alanları toplamı : 4
m2
Batı yöndeki pencere alanları
toplamı : 4
m2
Gölgeleme faktörleri:
(ri)
ay
: 0.60
(gi)
ay
: 0.60
Örnek bina modelinin analizinde binadaki yapı elemanları
ve teknik değerleri şu şekildedir:
Duvar Yüzeyleri :
2
cm İç
sıva
(l = 0.87 W/mK)
19 cm
Yatay delikli
tuğla (l
= 0.45 W/mK)
6
cm Isı yalıtım
malzemesi
(l = 0.04 W/mK)
0.5 cm Dış
sıva (l
= 0.87 W/mK)
Taban/Döşeme Bileşenleri :
3
cm
Şap
(l = 1.40 W/mK)
8
cm Isı yalıtım
malzemesi
(l = 0.04 W/mK)
2
cm Tesviye
şapı
(l = 1.40 W/mK)
10 cm
Hafif
beton (l
= 1.10 W/mK)
15 cm
Blokaj
(donatısız)
(l = 1.74 W/mK)
Tavan Bileşenleri :
2
cm İç
sıva
(l = 0.87 W/mK)
15 cm
Betonarme
(l = 1.30 W/mK)
12 cm
Isı yalıtım malzemesi
(l = 0.04 W/mK)
TS 825 standardında öngörülen hesap algoritmasında sayısal
örnek olarak sunulan model bina ve yapı bileşenleri dikkate alındığında
dış duvar yüzeyinde uygulanan yalıtım malzemesinin kalınlığı bağlamında
binanın ısı tasarrufuna ne ölçütlerde etkinlik gösterebileceği tanımlamak
amacıyla. aşağıda verilen değerlendirme analizini yapmak
mümkündür:
Bu analizde öncelikli olarak bu model binanın dış duvar
yüzeyinde herhangi bir yalıtım malzemesi kullanmaksızın “yalın duvar”
konumu olarak ele alındığında binanın TS 825 öngörülen hesap algoritmasına
göre toplam özgül ısı kaybı 532.29 W/K olarak hesaplanmaktadır. Ancak. dış
duvar yüzeyindeki ısı kaybını azaltmak. dolayısıyla binanın enerji
tasarrufunu sağlamak amacıyla farklı kalınlık değerlerinde yalıtım
malzemesi ile izole edildiğinde Çizelge 1’de verilen parametrik
değerlerin elde edildiği görülmektedir. |
Yukarıda verilen grafiksel analizler
irdelendiğinde şu genel değerlendirmeyi yapmak mümkün olmaktadır:
Binaların dış duvarlarında ısı yalıtım malzemesi olarak kullanılacak
elemanları, binada enerji tasarrufu amacıyla ancak belirli bir ısı yalıtım
uygulama kalınlık değerine kadar kullanmak avantaj sağlayacaktır. Diğer
bir değişle, ısı yalıtım malzemesi uygulama kalınlığındaki her 1 cm.lik
artış, aynı düzeyde ısı enerjisi tasarrufu sağlamamaktadır. Burada
verilen örnekte de görüldüğü gibi, herhangi bir ısı yalıtım malzemesi ile
yalıtımı yapılmamış bir duvar yüzeyine, ısı yalıtımı amacıyla ilk 1 cm.lik
ısı yalıtımı yapıldığında, binanın ısı enerjisi kazancı %14.54 iken, bu
uygulanan yalıtım malzemesinin kalınlığı 1 cm.lik bir arttırma ile 2
cm.lik bir kalınlıkta uygulandığında, binanın ısı enerjisi kazancı %
25.51’e ulaşmaktadır. Diğer bir ifade ile, duvar yüzeyinde ilk 1 cm.lik
yalıtım katmanı 1 cm arttırıldığında, binanın toplam ısı enerjisi
kazancında %10.97’lik bir kazanç sağlanmaktadır. Ancak, duvar
yüzeyine uygulanan ısı yalıtımındaki uygulama kalınlığı arttırıldıkça,
binanın ısı enerjisi kazancı her bir birim başına parabolik bir eğilimle
düşmektedir. Bu da, binada ısı yalıtım malzemesinin binaya
kazandıracağı ısı tasarrufu göz önüne alındığında, herhangi bir ısı
yalıtım malzemesi ile ancak belirli bir uygulama kalınlığına kadar etkin
avantaj sağlanabildiğini göstermektedir. Bina duvar yüzeylerinde, bu
uygulama kalınlık değerinde daha fazla kalınlığına sahip bir ısı yalıtımı
uygulaması, bina için arzu edilen ısı tasarrufunu sağlamadığı anlamına
gelmektedir. Burada ele alınan bina örneği için, duvar yüzeyine
uygulanabilecek ısı yalıtım katmanının optimum kalınlık değeri 3.2 cm
olarak tespit edilmiştir. Bu değerden daha büyük uygulama
kalınlığının, binanın özgül ısı kaybı değerlerine olan etkisi ele
alındığında, çok küçük değerlerde ısı enerjisi tasarrufu sağladığı
görülebilecektir. Ayrıca, optimum kalınlık değerinden daha yüksek ısı
yalıtımı uygulamak, etkin olmayan bir uygulama olarak
değerlendirilmelidir. Günümüzde binalarda ısı yalıtımı amaçlı olarak
kullanılan farklı türde malzemelerin, birim fiyatları bağlamında bina ısı
yalıtımı yatırım maliyeti açısından incelendiğinde, oldukça yüksek birim
maliyet değerlerin oluştuğu görülmektedir. Bu bakımdan, bina duvar
yüzeylerinde çok yüksek kesit kalınlıklarında ısı yalıtım malzemesi
uygulamak, ekonomik olmayabileceği gibi, elde edilen duvar kalınlığı da o
oranda artmış olacaktır {bir dış duvarda 5 cm kalınlığında ve 100 m
uzunluğunda bir artış 5 m².lik hacim kaybı (bir banyo) anlamına gelir}. Bu
husus, bina yalıtım uygulamaları bakımından dikkat çekici bir durumu arz
etmektedir. Diğer taraftan, ısı yalıtım malzemeleri bakımından, dışa
bağımlı bir ülke konumunda olduğumuz düşünülecek olursa, optimum değerin
üzerinde ısı yalıtım malzemesi uygulamak, gereksiz yere fazladan yatırım
anlamına da gelmektedir. Bu da ülke ekonomisi açısından önemlidir.
Bina yalıtımında önemli olan; TS 825
standardında ısı yalıtım hesap algoritması tanımlanan hesaplamaya göre,
bina projesinde yer alan yapı bileşenleri için ayrı ayrı ısı kayıpları
tanımlanmalı ve binanın özgül ısı kaybı belirlenmelidir. Bu hesaplamada,
bina duvar yüzeyinde uygulanan ısı yalıtım malzemesinin birim kesit
kalınlık değerleri için en optimum uygulama kalınlık değeri, ısı enerjisi
kazanç yüzdesi bağlamında belirlenmelidir. Bina ısı yalıtım hesabında,
bu değere karşılık gelen ısı kaybı haricindeki diğer ısı kayıplarının
minimize edilmesi için bina yapı bileşenlerinde yer alan taban/döşeme veya
tavan bileşenlerinin ısı kayıp değerleri, bu bileşenlere yapılacak ısı
yalıtımı ile giderilmelidir.
Bugün uygulanan birçok bina projesinde,
taban/döşeme ve/veya tavan bileşenlerine herhangi bir ısı yalıtım
uygulaması projelendirilmeksizin, bu bina projesi için gerekli ısı
yalıtımı yalnızca duvar yüzeylerine uygulanacak ısı yalıtım katmanı ile
sağlanmaya çalışılmaktadır. Ancak, bu tip uygulamalarda, yapılan ısı
yalıtım hesabı sonucu, duvar yüzeylerine uygulanacak ısı yalıtım
malzemesinin uygulama kalınlıkları son derece büyük değerler olarak
belirlenmektedir. Bu, yukarıda da değinildiği gibi ısı enerjisi kazancı
açısından gereksiz yere etkin olmayan uygulamaları gündeme getirmektedir.
Ayrıca, kullanılan yüksek kalınlıktaki yalıtım tabakasını oluşturan
kabuğun dış yüzeyinde birim ağırlık değerlerinin artması sebebiyle,
özellikle çok katlı binalarda, duvardan ayrıldığı dahi
gözlenebilmektedir.
Sonuç olarak, bina ısı yalıtımında bina projesinde
öngörülen bileşenler bağlamında, bina için elde edilecek ısı enerjisi
kazanç yüzdesine göre duvar yüzeyine uygulanacak ısı yalıtım malzemesi
için en ideal uygulama kalınlık değerini tespit etmek gerekir. Bunun
haricinde bina için gerekli ısı enerjisi kazancı dış duvar bileşenlerinden
değil, taban/döşeme veya tavan yapı bileşenlerindeki ısı kayıplarını
minimize edecek alternatif yalıtım uygulama çözümlerini planlamak
gerekmektedir. Genelde, en ideal ısı yalıtım uygulama kalınlığının duvar
yüzeyinde 3-3.5 cm.lik değerlerde olması gerektiğini yapılan hesaplamalar
ve teknik detay çalışmalar göstermektedir. |
