Dekoratif Cephe Yalıtım Sistemleri

Isı Yalıtımı Nedir?

 

 

Bu tez şirketimizin ortaklarından Salim Ünal'ın Isı Yalıtımı ile ilgili olarak hazırlamış olduğu bitirme tezidir.

 

İndirmek için Tıklayın.

 

1. GİRİŞ

 

1.1. Çalışmanın Amacı ve Kapsamı

 

20. yüzyılın başından itibaren bina yapımında kullanılmaya başlanan ve bu yüzyılla birlikte yaygınlık kazanan, yeni yapı ve yapım sistemlerinin, sağladıkları birçok yararın yanı sıra, yapı fiziği ve konfor şartları açısından bazı sakıncalarının da olduğu zamanla ortaya çıkmıştır. Özellikle betonarme ve çelik iskelet binalarda, dış kabuğun önemli bir bölümünü oluşturan dış duvarlar, taşıyıcılık görevi yerine, sadece dış ortam ile iç ortamı birbirinden ayıran bir bölme elemanı görevini üstlenmiştir. Böylece dış duvarın, taşıyıcı sisteme, olanaklar ölçüsünde, az yük verecek şekilde hafif ve ince olması önemli bir tasarım ölçütü olmuştur. Ancak, bunun sonucu olarak, dış duvarın çeşitli çevresel etmenlere bağlı olarak, işlevini yerine getirebilmesi için, yığma sistemlerde kullanılan homojen, tek katmanlı ve kalın bir duvar yerine, ayrı ayrı işlevleri olan, farklı malzemelerden ve katmanlardan oluşacak şekilde tasarlanması gereği ortaya çıkmıştır. Duvar yapımında kullanılan, hemen tüm yapı malzemeleri, az veya çok gözenekli yapıları nedeniyle, direkt ve indirekt yollarla çevredeki nemi bünyelerine alma, depolama, yapı içerisinde taşınmasını sağlama ve tekrar bünyelerinde atma özelliğine sahiptir. Nem taşınma tipleri arasında olağan koşullarda, sürekli olarak meydana gelen ve en etkili olan buhar difüzyonudur. Geleneksel yapı ve yapım sistemlerinde kullanılan, homojen ve kalın yığma duvarlarda veya hava ve nem geçişine kolaylıkla izin veren, ahşap iskelet duvarlarda, buhar difüzyonu, hemen hiçbir sorun yaratmamaktadır. Ancak çok katmanlı duvarlarda kullanılan farklı malzemelerin, farklı nem geçirgenlik özelliklerine sahip olmaları nedeni ile taşınan nemin bazı katmanlardan hızlı bir şekilde geçerken, bazı nem geçirgenlik direnci yüksek katmanların önünde birikmesi söz konusu olabilmektedir. Bundan başka, dış duvar katmanlarında olağan şartlardaki nemin dışında, çevre şartlarının etkisi ile veya tasarım ve uygulama hatalarından ötürü, olağan dışı rutubet- nem birikimi, yani yoğuşma meydana gelebilmektedir. Bunun sonucunda ise dış duvarın kendisinden beklenen performansı yerine getirememesi ve taşıyıcı elemanlardaki demir donatının korozyona uğrayıp paslanması söz konusudur. Bina yapımı tamamlandıktan sonra, duvarın kendisinden beklenilen performansı yerine getirememesi durumunda, bu tür sorunların ortadan kaldırılmasının çok zor, hatta bazı durumlarda olanaksız, olduğu açıktır. Bu neden den ötürü, bu tür sorunların ortaya çıkıp çıkmayacağının, tasarım aşamasında belirlenip, yine bu aşamada gerekli önlemlerin alınması, dış duvarın kendisinden beklenilen performansı sürekli olarak yerine getirebilmesi açısından, önemlidir. Tasarım aşamasında, özellikle 20. yüzyıldaki teknolojik gelişmelere koşut olarak üretilen yeni yapı malzemelerinin çeşitliliğinin de etkisiyle, temelde aynı işlevi yerine getirebilecek, bir çok dış kabuk seçeneğinin geliştirilebilmesi olanaklıdır. Seçenekler arasında ısıl ve nem ile ilgili performans ölçütleri doğrultusunda, bir değerlendirme yapılarak, en uygun olanın seçilmesi, tasarım sürecinin önemli bir aşamasını oluşturmaktadır.

 

Konuya diğer bir boyuttan yaklaşılacak olursa, son yıllarda, dünyanın petrol, doğalgaz, kömür ve linyit gibi birincil enerji kaynaklarının giderek azalması, buna karşıt olarak çevre kirliliğinin artması ilginin enerji üzerine odaklanılmasını sağladığı görülmektedir.

 

Ülkemizde son olarak 1999’dan beri enerji krizi yaşanmaktadır. Yerli kaynaklı enerji üretimimizin tüketimi karşılama oranı ise %30 olup, 2020’de %25’e düşeceği saptanmıştır. 1999 verilerine göre enerji tüketimi dağılımı, %37 sanayi, %32 konut, %23 ulaşım, %5 tarım ve %3 diğer sektörlerinde olmuştur. 1999’da sadece elektrik dış alımına 1,525 milyar USD ödenmiş olup, petrol ile doğalgaz için de yaklaşık 6 milyar USD giderimiz vardır [1]. Bu tablo enerji tasarrufunun önemini ortaya koymaktadır. Konutlardaki enerji sarfiyatının %80’i ısıtma gayesiyle harcanması yanında sanayide lojmanların, sosyal tesislerin ve idare binalarının ısıtılmaları da göz önüne alındığında ısıtma amaçlı ısı yalıtımı daha da önem kazanmaktadır.

 

Başta gelişmiş ülkeler olmak üzere, tüm dünyada enerjinin üretimi ve tüketimi sonucunda oluşan çevre kirliliğinin ve enerji tüketiminin azaltılması için bir dizi çalışmalar yapılmıştır. Bu kapsamda, ülkemizde de bina ve bileşenlerinin yapım ve uygulama esaslarını içeren birtakım standart ve kurallar çıkartılmıştır. Ancak sürekli gelişen teknoloji koşulu ile yeni ısı yalıtım malzemelerinin geliştirilmesi ve enerjinin giderek daha pahalı hale gelmesi, standartların revizyonunu ve güncellenmesini sürekli kılmaktadır. Son olarak ülkemizde revizyona uğratılıp yenileştirilen TS 825 Isı Yalıtım Standartları ve yönetmelikleri bu kapsamda yapılan çalışmaların bir sonucu niteliğindedir.

 

Bu çalışma, enerji tasarrufunun sağlanabilmesi, doğal kaynakların verimli kullanılarak çevre kirliliğinin azaltılabilmesi, ayrıca, yapı konfor koşullarının iyileştirilip, taşıyıcı sistemin ömrünün uzatılabilmesi amacından hareketle, ısı yalıtım malzemeleri özelliklerini, ısı yalıtım sistemlerini ve uygulama detaylarını, ayrıca çıkarılan yeni TS 825 standartlarının eskiye göre irdelenmesi konularını kapsamaktadır.

 

 

2. ISI İLE İLGİLİ GENEL KAVRAMLAR

 

2.1. Isı


Isı sıcaklık farkı yardımıyla, bir mahalden diğer bir mahale geçen bir enerji şeklidir. Sıcaklıksa bir cisimdeki moleküler hareketin artmasıyla yükselen skaler bir büyüklüktür. Bir cismi oluşturan atomlar ya da moleküller, ortam sıcaklığın artışına bağlı olarak titreşimlerini artırır ya da azaltırlar. Böylece sıcaklık farkı, ısı enerjisinin hareketini sağlayan, potansiyel bir fark rolünü oynamaktadır. Yoğuşmanın ve nemlenmenin oluşumunda bilinmesi gereken şey ısıdır. Isı çeşitli yollardan elde edilebilir.

  • Mekanik enerjiden elde edilen ısı –Sürtünme yoluyla yani mekanik olarak bir ısı enerjisi açığa çıkar. Matkap ucunun ısınması gibi.
  •  

  • Kimyasal reaksiyondan elde edilen ısı –Petrol, kömür, odun gibi bir malzemenin yanmasıyla ısı enerjisi çıkar.
  •  

  • Elektrik enerjisinden elde edilen ısı – Elektrik akımı bir dirençten geçerken, ısı enerjisi verir. Elektrik sobası örneği gibi.
  • Işınım yoluyla elde edilen ısı –Güneş ışınları yer kabuğu tarafından tutulmakta ve ısınma başlamaktadır.
  •  

  • Atom enerjisinden elde edilen ısı –Atomun parçalanmasıyla parçacıklar, büyük bir enerji açığa çıkarırlar [2, s 8]

 

2.2. Isı Yayılım (Transfer) Yolları

 

Isı her ortamda doğal dengeye ulaşma güdümüyle hareket edeceğinden, yüksek sıcaklıklı bileşenlerden düşük sıcaklıklı bileşenlere doğru bir yayılım sergilemektedir. Bu yayılımı durdurmak mümkün olmamakla birlikte ancak, kontrol altına alınıp, yavaşlatılabilmektedir [3, s 15].

 

Isı, taşınımla yayılım, ışınımla yayılım ve iletimle yayılım olmak üzere üç yolla transfer olmaktadır. Yapılarda ısı kaçışlarının çoğu bu üç halin kombinasyonu şeklinde görülmektedir [4, s c-1].

 

2.2.1. Taşınımla (Konveksiyonla) Yayılım

 

Sıcak bir kütlenin soğuk bir kütleye hareketi şeklinde tanımlanabilmektedir. Gaz ve sıvı ortamlarda görülmektedir. Genel olarak;

 

  • Doğal taşınım,
  •  

  • Zorlanmış taşınım,

olmak üzere ikiye ayrılmaktadır.

 

Doğal taşınım, fizik kuralları çerçevesinde gerçekleşmektedir. Isınan hava genleşmekte ve soğuk havaya nazaran daha da hafiflemektedir. Hafifleyen sıcak hava yükselmekte ve soğuk hava onun yerine geçmektedir. Örneğin, balonla yolculuk ısının bu şekilde yayılma özelliğinden faydalanılarak gerçekleştirilmektedir.

 

Tez Isınan havanın yükselmesi [5]

 

 

Zorlanmış taşınımda, hava farklı bir enerji kaynağıyla hareket etmeye zorlanmaktadır. Örneğin, vantilatörün bu etkisinden faydalanılmaktadır.

 

Şekil 2.2 Zorlanmış taşınım [5]

 

Yapı içerisinde farklı sıcaklıkların olması yaşam konforunu etkilemekte ve sağlık problemleri doğurabilmektedir. Taşınımla yayılımı engellemenin yolu; yapıdaki kaçakları engellemeden geçmektedir. Bu yalıtım; şömine bacası, çatlaklar, derzler,  kapı ve pencere araları gibi havanın doğrudan kaçabileceği bölgeleri yalıtmakla mümkündür [6, s 24].

 

2.2.2. Işınımla (Radyasyonla) Yayılım

 

Isı enerjisinin, herhangi bir ara taşıyıcıya gerek duymadan, dalga boyları ışığınkinden daha büyük olan elektromagnetik dalgalar olarak bir maddeden diğer bir maddeye geçişi olarak tanımlanabilmektedir. Radyasyonla yayılımda ortam gerekmemektedir. Bütün katı ve sıvı cisimler yüzeylerinden ısı ışınımları yaymaktadırlar. Sıcaklığın artmasıyla birlikte radyasyonla yayılım da artmaktadır. Sıcaklığı mutlak sıfırın üzerinde her madde ısı enerjisini radyasyonla transfer etmektedir [4, s c-1, 7, s 26, 4, s c-29,5].

 

Şekil 2.3 Işınımla yayılım [5]

 

Elektromagnetik dalgalar cisme geldikleri zaman ısıya dönüşürler ve bu dönüşüm o malzemenin emisivitesiyle alakalıdır. Emisivitesi yüksek olan malzemeler daha fazla enerji soğurmaktadırlar.

 

Tablo 2.1 Bazı malzemelerin emisivite değerleri:

 

Asfalt Yol

E=0.98 (%98)

Normal Tuğla

E=0,80 (%80)

Geleneksel Yalıtım Malzemeleri

E=0,80 (%80)

Termal Tuğla

E=0,20 (%20)

Saf Alimünyum Folyo

E=0,05 (%5)

 

Bina camlarının düşük enerji emisivitesi olan camlardan seçilmesi ve duvarlarının özellikle radyatör peteklerinin ya da sobaların arkası ısı yansıtıcı bir malzemeyle (alüminyum) kaplanması durumunda, ışınımla yayılımı azaltmak mümkün olmaktadır.

 

2.2.3. İletimle (Kondüksiyonla) Yayılım

 


İletimle yayılım daha çok katı maddelerde görülmektedir. Madde içindeki moleküllerin birbirlerine ısı enerjisini iletmesiyle gerçekleşmektedir. Her maddenin kendisine has bir ısı iletkenlik katsayısı (λ) vardır [3, s 15].

 

Isı iletkenlik katsayısı, homojen bir malzemenin denge şartları altında, iki yüzeyi arasındaki sıcaklık farkı 1 C olduğu zaman 1 saatte 1 m2 alandan ve bu alana dik yönde 1 m kalınlıktan geçen ısı miktarıdır. Birimi; kcal/mhC =  1.163 W/mK’dır[8]

 

 

Şekil 2.4 Isı iletkenlik katsayısı [5]

 

 

Binalardaki ısının kaçışlarının büyük bir çoğunluğu kondüksüyonla meydana gelmektedir. Bu yüzden bina dış duvarlarında ısı iletkenlik katsayısı iyi olan malzemelerle (ısı yalıtım malzemeleriyle) takviye yapılması bina yalıtımı için öncelikli bir hal almaktadır. İlerleyen bölümlerde bu konuya daha detaylı bir şekilde değinilecektir.

 

3. ISI YALITIM MALZEMELERİ

 

3.1. Isı Yalıtım Malzemelerinin Tanımı


Isı iletkenlik katsayısı (λ) 0,1 W/mK’den küçük olan malzemelere ısı yalıtım malzemeleri denilmektedir. Çoğunlukla bu malzemeler, ısı tutucu malzemeler, ısı yutucu malzemeler, ısı tecrit malzemeleri, ısı yalıtkan malzemeler olarak da anılmaktadır. Adlarında olduğu gibi değişik şekilde de tanımları da mevcuttur. Mesela; Isı yalıtım malzemeleri sıcak ve soğuğa karşı koruma amaçlı, genelde gözenekli yapılı malzemeler, Düşük ısı iletkenliğine sahip olan malzemeler ısı yalıtım malzemeleri, Isı yalıtım malzemesi, yüksek sıcaklıklı alandan düşük sıcaklıklı alana doğal ısı geçişine bir bariyer olan malzeme, Katmanlı, sınırlayıcı yapı bileşenlerinde, her iki ortamdaki temperatürel koşulları, kapalı ortam ve yapı bileşeni yönünden istenilen bir düzeyde dengede tutabilmek amacıyla, ısı geçirme direnci yüksek olan yapı gereçleri olarak tanımlanabilmektedir [9, s ?, 10, s 20, 11, s 187, 12, s 194, 13, s 23].

 

Malzemelerin ısı yalıtım değerleri, malzeme içindeki hava boşluklarının çokluğuyla doğru orantılıdır. Yani içinde durağan havanın hapsolduğu boşluk miktarı fazla olan, dolayısıyla da yoğunlukları az olan malzemeler ısı yalıtım malzemeleri olarak bilinmektedir [14, s 76]

 

3.2. Isı Yalıtım Malzemeleri


Isı yalıtım malzemeleri literatürde oldukça farklı sınıflandırılabilmektedir. Bu çalışmada yapılarına göre ve kullanım sıcaklıklarına göre sınıflandırılacaktır.

 

3.2.1. Yapılarına Göre Isı Yalıtım Malzemeleri

 

Yapılarına göre ısı yalıtım malzemeleri, lifli yapılı, taneli yapılı, hücre yapılı ve kompozit yapılı olmak üzere dört gurupta yeralmaktadır [15, s 72]

 

3.2.1.1. Lifli Yapılı


Lifli ısı yalıtım malzemeleri, organik ve inorganik liflerden imal edilen malzemelerdir. Bu malzemeler, kullanım yeri dışındaki özellikleri  ve dokuları birbirine benzeyen, bileşimleri biraz farklı olan cam yünleri, taş yünleri ve cüruf yünlerinden meydana gelmektedir [7, s 26].

 

Mineral kökenli lifli yapılı ila bitkisel ve hayvansal kökenli lifli yapılı olmak üzere iki guruba ayrılmaktadırlar [15, s 70].

 

Lifli ısı yalıtım malzemeleri, çıplak veya madeni yağlar ve kimyasal bağlayıcılar ile kaplanmış organik ve inorganik liflerden imal edilmiş, dökme olarak dolgu yalıtma malzemesi halinde veya, plakalar, levhalar, keçeler ve şilteler şekilde piyasada yer alırlar [14, s 78].

 

Lifli ısı yalıtım malzemeleri, açık hava hücrelerine sahip, yaklaşık 1-5 mikron çapında, ince ve uzun mineral liflerin yığınları halindedirler. Genellikle sandviç, dikilmiş veya bir bağlayıcı ile stabilize edilmiş olarak kullanılırlar. Kullanım yerine göre mineral lifler, kabuklar, yarı rijit pano ve keçeler, bir ızgara ya da tel örgü üzerine tespit edilmiş şilte şeklinde üretilebilirler. TS852 ısı yalıtım standartlarına göre; 0,04 W/m0K ısı iletkenlik değerine sahiptirler. Kimyasal olarak nötr, çürümeyen, ancak mekanik dayanımları çok az olan ya da hiç olmayan ve bir taşıyıcıya ihtiyaç duyan malzemelerdir. Bu malzemelerin en önemli özelliği yanmaz olmaları ve ateş kesici örtü olarak da kullanılabilmeleridir [7, s 26, 16, s 36].

 

Bitkisel ve hayvansal kökenli lifli yapılı malzemeler olarak, yün keçi kılı, tiftik, kuş tüyleri gibi hayvansal kökenli malzemeler ile mantar, yumuşak ahşap lifi, ahşap rende talaşı, oluklu mukavva turp, saz, kamış, keten, pamuk, hindistan cevizi kabuğu, palmiye lifleri, saman, çeltik kapçığı, deniz yosunları gibi bitkisel kökenli malzemeler bilinmektedir [15, s 71]

 

3.2.1.2. Daneli Yapılı


Danelerin yığın halinde bulunması veya herhangi bir bağlayıcıyla birbirine zayıf ya da güçlü bir şekilde bağlanmaları durumunda bünyelerinde ve de diğer daneler arasında oluşturdukları hava boşlukları ile ısı yalıtımı özelliğini kazanırlar. Bu guruba giren malzemeler olarak, expande polistren, fosil silisli daneler (diyomit, kizelgur), perlit, genleştirilmiş mantar ve mika gibi malzemeler verilebilir [17].

 

3.2.1.3. Hücre Yapılı

 

Hücre yapılı ısı izolasyon malzemeleri, sünger yapılı olup, katı bir matris içerisindeki hava hücrelerine sahiptir. Bu malzemeler genelde daha rijit olan malzemelerdir. Bu guruba giren malzemeler arasında ekstrüde polistren,  poliüretan, polivinil klorür köpüğü, polietilen köpük ve fenol formaldehit köpükler sayılabilir [7, s 26].

 

3.3.1.4. Kompozit Yapılı

 

Kompozit yapılı ısı yalıtım malzemeleri, uygulamada kolaylık sağlaması ve kendilerini taşıması amacıyla bir bağlayıcıyla birlikte kullanılan malzemeler olup, bağlayıcı madde aglomereleri (çimento bağlayıcılı, alçı bağlayıcılı, sinterleşmemiş kompozitler olmak üzere styropor betonu, perlit betonu vb.) ve lamine (tabakalı) kompozitler (asbestli çimento arası ahşap lifli kompozitler, ortası polistren ve iki yüzü ahşap talaş levhadan oluşan levhalar vb.) olmak üzere üç gurupta toplanabilmektedir [15, s 69].

 

3.2.2. Kullanım Sıcaklıklarına Göre Isı Yalıtım Malzemeleri

 

Kullanım sıcaklıklarına göre ısı yalıtım malzemelerini,

  • Düşük sıcaklıklı,
  • Orta sıcaklıklı,
  • Yüksek sıcaklıklı,

 

olmak üzere üçe ayrılmaktadır.

 

Düşük sıcaklıklı yalıtım malzemeleri, 15.6ºC(60ºF) ile -267.8ºC(-450ºF) aralığında kullanılabilen,  orta sıcaklıklı yalıtım malzemeleri, 16.1ºC(212ºF) ile 9.4ºC(600ºF) aralığında kullanılabilen, yüksek sıcaklıklı yalıtım malzemeleri 316.1ºC(601ºF) ile 815.6ºC(1500ºF) aralığında kullanılabilen malzemelerdir [17].

 

3.3. Duvar Yalıtımında Yaygın Olarak Kullanılan Isı Yalıtım Malzemeleri

 

Günümüz inşaatlarının duvar yalıtımlarında kullanılan malzemeler, detaya, amaca, performansa ve maliyete göre çeşitlilik arzetmektedir. En çok kullanılan ısı yalıtım malzemeleri olarak, cam yünü (TS 901), taş yünü (TS 901), extrüde polistren (XPS) (TS 11989), expande polistren (EPS) (TS 7316), poliüretan (PUR) (TS 2193-10981), mantar levhalar (TS 304) ve odun talaşı levhalar (TS 405) sayılabilmektedir.

 

3.3.1. Cam Yünü


Silis kumunun yüksek sıcaklıklarda ergitilerek elyaf haline getirilmesi ile elde edilen ısı yalıtım malzemesidir. Diğer bir tanıma göre ise, camın çapları mikron boyutunda olan ince lifler haline getirilerek oluşturulan yalıtım malzemesidir [18, s 19, 4, s c-73].

 

Cam yünü aşağıdaki farklı usullere göre elde edilebilmektedir [4, s c-74]

 

  • Çubuk çekme usulü (Stabziehverfahren)
  • Hazne tambur usulü (Trommelverfahren veya Gosslarverfahren)
  • Meme çekme usulü (Düsenziehverfahren)
  • Meme üfleme usulü (Düsenziehverfahren)
  • Savurma usulü (Schleuderverfahren)
  • Kombine savurma ve uzatma usulü (Schleuderziehverfahren veya TEL verfahren)

 

Genel olarak cam yünü 14-100 kg/m3 yoğunlukları arasında üretilmektedir. Pazarda duvar yalıtımlarında kullanılan, çıplak duvar levhası, duvar arası levhası ve dış cephe levhası gibi değişik tipleri mevcuttur[19].

 

Şekil 3.1 Cam yünü[18]

 

Ağırlıklı olarak çatı şiltesi olarak kullanılmalarına rağmen, son yıllarda hem içten, hem dıştan hem de sandviç duvar uygulamalarında da sıkça kullanıldığı görülmektedir. Uygulaması kolay olan bir malzemedir.

 

Tablo 3.1 Cam yünü teknik özellikleri [18]:

 

Malzeme Özellikleri

Birimler

Değerler

Isı iletkenlik hesap değeri             (λ)

W/mK

0,04

Kullanım sıcaklığı                        (max.)

0C

250

Yoğunluk                                      (d)

kg/m3

14-100

Yanma sınıfı                                 (DIN 4102)

-

A sınıfı (yanmaz)

Buhar difüzyon direnç katsayısı   (μ)

-

1,1

Mekanik dayanımı                        (max.)

ton/m2

1,5-6,5

 

Cam yünü genel olarak yangın riskinin ve ses yalıtımının önem arzettiği yapılarda kullanılmaktadır. Isı yalıtımıyla birlikte iyi bir ses yalıtım özelliğine sahip olması cam yününün diğer ısı yalıtım malzemelerine göre önemli bir avantajı olarak görülmektedir. Diğer yalıtım malzemelerine göre daha ekonomik olarak pazarda bulunmaktadır. Çoğu zaman boşluk doldurma maksadıyla da kullanıldığı görülmektedir. Bakteri ve küf oluşumunu desteklemeyen, haşarat barındırmayan bir yapıya sahiptir. Cam yünü direkt olarak (yağmur, kar vb.) ve indirekt olarak (buhar difüzyonu sonucu yoğuşma ve kapilarite vb) su ile temas etmesi engellenmelidir. Aksi halde malzeme ısı yalıtım performansında ve ömründe önemli zafiyetler vermektedir [20, s 67, 21].

 

3.3.2. Taş Yünü

 

Bazalt veya diabez taşının yüksek sıcaklıklarda ergitilerek elyaf haline getirilmesi ile elde edilen bir ısı yalıtım malzemesidir [18, s 19].

 

Çeşitli tipleri vardır [4, s c-81]:

 

  • Sillan Taşyünü: Lif kalınlığı 8 mikron ve uzunluğu 22-35 cm.’dir ve 8000C’ye kadar dayanıklıdır.
  • Novolan Taşyünü: Bileşimi %55 SiO2, %30-35 CaO, MgO, %10 Al2O3 ve kalan Fe2O3’den oluşmaktadır.

 

Genel olarak cam yünü 30-200 kg/m3 yoğunlukları arasında üretilmektedir. Şilte, levha ve dökme olmak üzere değişik tipleri bulunmaktadır. Ortam sıcaklığı artıkça ısı yalıtım direnci düşmektedir [22, s 43].

 

Şekil 3.2 Taş yünü [18]

 

Şekil 3.3 Taşyünü kompozit panel (Kalibel) [19]

 

 

Duvar yalıtım malzemeleri olarak, dış cephe levhası, ara bölme levhası, iç yalıtımda kullanılan kompozit levhalar (kalibel) pazarda kullanılmaktadır.

 

Tablo 3.2 Taş yünü teknik özellikleri [18]:

 

Malzeme Özellikleri

Birimler

Değerler

Isı iletkenlik hesap değeri             (λ)

W/mK

0,04

Kullanım sıcaklığı                        (max.)

0C

750

Yoğunluk                                      (d)

kg/m3

30-200

Yanma sınıfı                                 (DIN 4102)

-

A sınıfı (yanmaz)

Buhar difüzyon direnç katsayısı   (μ)

-

1,1

Mekanik dayanımı                        (max.)

ton/m2

1,5-6,5

 

 

Genel olarak taş yünü cam yünüyle benzer özellikler göstermesine ve benzer yerlerde kullanılmalarına rağmen birkaç farklı özelliğe sahiptir. Cam yününe göre ısı dayanımı çok daha fazladır. Ancak kimyasal maddelere göre dayanımı daha düşüktür (Bileşiminde kalsiyum varsa sert asitlere karşı dayanıklı değildir, kükürt içeriyorsa metal yüzeylerde korozyona sebep olabilmektedir). Taş yünü levhalar, küf ve bakteri oluşumunu desteklemeyen, boyutsal kararlılığı ve ses yutucu özelliğe sahip malzemelerdir[7, 18, s 21]

 

3.3.3. Mantar Levhalar

 

Mantar, daneli ısı yalıtım malzemeleri sınıfındandır. Meşe mantarı bilhassa Portekiz, İspanya ve Cezayir’de çok miktarda bulunup, tabii haliyle hava gözenekli taneler halindedir. Duvar yalıtımında basınçla levha haline getirilmiş olan tipleri kullanılır. Basınçla zift emdirme usulüyle istenilen şekli vermek mümkün olmaktadır [4, s c-73].

 

Şekil 3.4 Mantar levhalar [18]

 

Mantar levhalar genellikle soğuk hava tesislerinde, terleme olan duvarlarda kullanılmaktadır.

 

Tablo 3.3 Mantar levhalar teknik özellikleri [18]:

Malzeme Özellikleri

Birimler

Değerler

Isı iletkenlik hesap değeri             (λ)

W/mK

0,04

Kullanım sıcaklığı                        (max.)

0C

(-180) – (+110)

Yoğunluk                                      (d)

kg/m3

80-500

Yanma sınıfı                                 (BS476)

-

Class 3

Buhar difüzyon direnç katsayısı   (μ)

-

10-35

Mekanik dayanımı                        (max.)

ton/m2

N/A

 

Mantar levhalar, ülkemizde çok fazla kullanılmamakla birlikte, nispeten pahalı olan,  genel özellikleri açısından da yapıştırılması, çivilenmesi, kesilmesi kolay olan bir ısı yalıtım malzemesidir. Çürümeyen, zor yanan (ancak alev alınca, sonuna kadar yanan), yanarken de is çıkaran bir yapıya sahiptir. Ayrıca, higroskopik olan (havanın nemini çeken), kimyevi maddelere dayanıklı, ancak halojenlere, amonyağa ve eter yağlarına dayanıksızdır[7, 15, s 70, 23].

 

3.3.4. Odun Talaşı Levhalar

 

Ahşap rende talaşının manyezit bağlayıcı ile birlikte yüksek sıcaklıklarda preslenmesi yoluyla elde edilen organik esaslı bir ısı yalıtım malzemesidir. Piyasadaki yaygın adı, aynı zamanda bir üretici firma adı olan Heraklit’tir.

 

Şekil 3.5 Odun talaşı levhalar [18]

 

Değişik kalıplara basılmak suretiyle istenilen form verilebilmektedir. Yukarıdaki şekilde de görüldüğü gibi kompozit halde de kullanılmaktadır.

 

Tablo 3.4 Odun talaşı levhalar teknik özellikleri [18]:

Malzeme Özellikleri

Birimler

Değerler

Isı iletkenlik hesap değeri             (λ)

W/mK

0,09-0,15

Kullanım sıcaklığı                        (max.)

0C

110

Yoğunluk                                      (d)

kg/m3

360-570

Yanma sınıfı                                 (BS476)

-

Class 1

Buhar difüzyon direnç katsayısı   (μ)

-

2-5

Mekanik dayanımı                        (max.)

ton/m2

20

 

Genel olarak kesilip, çivilenebilen, kendi kendini taşıyabilen, kolay uygulanan ve sıva için uygun bir yüzey sağlayan odun talaşı levhalar, doğal yapısı gereği çevre dostudur. Güneşin ultraviole etkisinden etkilenmemesine rağmen, organik kökenli bir malzeme olması sebebiyle çeşitli böcek ve organizmalardan zarar görebilmektedir. Basınç ve ses yalıtım özelliği iyi olan bu malzemeler aynı zamanda ses yalıtımı özelliği de sağlamaktadır. Odun talaşı, günümüz modern izolasyon malzemeleri karşısında giderek önemini yitirmektedir [24, 23].

 

3.3.5. Poliüretan

 

Poliüretan (PUR), sertlik, yüzey dokusu, basınç dayanımı, yoğunluk gibi özellikleri birbirinden farklı binlerce çeşidi bulunan geniş bir malzeme ailesinin genel tanımı olarak belirtilmektedir. İzosiyanat bileşiğin alkol ile reaksiyonu sonucu alkolün hidrojen atomunu izosiyanata vermesi ile oluşmaktadır. Diizosiyanatın ve reaksiyonu kolaylaştıran OH guruplu uygun polialkolün kullanılmasıyla da yüksek moleküllü poliüretan meydana gelmektedir. Poliol ve MDI olarak tanımlanan iki bileşenin birbiri ile reaksiyona girmesi sonucu oluşan poliüretanların ısı yalıtımında kullanılan cinsleri ise Rijit Poliüretan Sert Köpük olarak isimlendirilmektedirler. Rijit Poliüretan Sert Köpük, uygulama tekniğine göre kendi içinde iki guruba ayrılmaktadır [4, s c-87, 25, s 37].

 

  • Birim hacmin içine enjekte edilerek uygulanan  (Poliüretanlı panel, Isı yalıtım plakası, buzdolabı, soğuk oda, kamyon kasası, boru ve tank yalıtımları vb.)
  • Püskürtme tekniği ile uygulanan (yerinde uygulama esasına dayanan)

 

Püskürtme poliüretan, reaksiyon süresi hızlandırılmış Poliol ve MDI’nın yüksek basınçla püskürtülmesi ile oluşan ısı yalıtım malzemesidir. Ek yeri olmadığı için ısı köprüsü oluşturmadan uygulanması ve zor detayları rahatça çözmesi sayesinde çok geniş bir uygulama alanı bulmaktadır.

 

Isı yalıtım plakası, belirli bir hacmin içine sıvı halde enjekte edilen poliüretan hammadde karışımının genleşerek içine konduğu kalıbı doldurması ile üretilmektedir.

 

Poliüretan ile ilgili araştırmaların 1940’larda başladığı ve 1970’li yıllarda da ısı yalıtım amacıyla uygulamalarda kullanıma geçildiği görülmektedir.

 

Şekil 3.6 Poliüretan [18]

 

Poliüretanın ısı iletkenlik değeri çok düşüktür. Çoğu üretici tarafından, λ=0,021 W/mK değerinde olduğu belirtildiği halde, bu ilk üretildiği andaki değeridir ve zamanla içindeki gazın difüzyon ile dışarı çıkması sonucu bu değer yükselmektedir. Aşağıdaki şekilde poliüretanın zamana bağlı ısı iletkenlik katsayısının değişimi görülmektedir.

 

Şekil 3.7 Poliüretanın ısı iletkenlik değerinin zamanla değişimi [26]

 

Poliüretan 20 ila 200 kg/m3 yoğunlukları arasında üretilebilmektedir. Ancak ısı yalıtımı amacıyla kullanılan malzemenin TS 825’e göre min. 30 kg/m3 yoğunlukta olması gerekmektedir.

 

Tablo 3.5 Poliüretan teknik özellikleri [18]:

 

Malzeme Özellikleri

Birimler

Değerler

Isı iletkenlik hesap değeri             (λ)

W/mK

0,035

Kullanım sıcaklığı                        (max.)

0C

(-200) – (+110)

Yoğunluk                                      (d)

kg/m3

30-200

Yanma sınıfı

-

B1, B2,B3

Buhar difüzyon direnç katsayısı   (μ)

-

30-100

Mekanik dayanımı                        (max.)

ton/m2

10-40

 

Poliüretanın, istenilen şekilde üretilmesi (levha, boru, yerinde püskürtme vb) diğer malzemelere karşı avantaj teşkil etmektedir. Poliüretan, şekilsiz ve eski (bozulmuş) yalıtımlı yüzeylere kolayca adapte edilebilme özelliğine, iyi bir uygulama ile mükemmel yapışma kabiliyetine sahip, birim kesitteki ısı yalıtım performansı iyi olan hafif bir malzemedir.

 

Poliüretan köpük, genel olarak, kapalı gözenekli yapısı sayesinde suyu bünyesine almaz, fakat su birleşim yerlerinden sızarak köpüğün altında birikebilir, üzerinde ve altında birikebilecek su da zamanla köpüğün yumuşamasına sebep olur. Nem, köpükteki izosiyanür ve polil arasındaki kimyasal reaksiyonu hızlandırarak dayanıklılığı ve termal rezistansı daha düşük bir malzemenin oluşması sonucunu doğurur. Bu durum köpüğün alt katmanlara yapışmasını da zedeler [27, s 75].

 

Yine su buharı difüzyonu, mukavemet, termal rezistans ve boyutsal stabilite özelliklerinde zayıflamaya sebep olur. Bunu önlemek için ise, sıcak tarafta buhar geçirimsiz bir malzeme kullanılmalıdır. Poliüretanın bir diğer dezavantajı ise, uygulayıcının yeteneğine bağlı olarak kalitesinin değişmesidir. Genellikle, düzgün yüzey ve üniform kalınlık elde edilmesi zor olmaktadır ve diğer polistrenlere göre daha pahalıdır [7, 18, s 20].

 

3.3.6. Expande (Genleştirilmiş) Polistren

 

Expande polistren (EPS), petrol türevi malzemelerin değişik şişirme gazlarıyla genişletilerek köpük haline getirilmesiyle değişik yoğunluklarda üretilebilen kapalı hücreli organik kökenli bir ısı yalıtım malzemesidir. Bir başka tanıma göre ise, polistren hammaddesinin genleştirilerek blok halinden kesilmek suretiyle levha haline getirilen ısı yalıtım malzemesidir. Ayrıca, levha şeklinde kalıp içinde genleştirilerek de üretilmektedir [28, s 170, 18, s 20]. Şekil 3.8 Expande (Genleştirilmiş) Polistren [18]

 

Polistren hammedeleri, iri kum büyüklüğünde ve ince danelerine benzemektedir. Bu daneler genleştiriciye konarak, pentan veya bütanla birlikte buharlı ısıl işleme tabi tutulur. Pentan veya bütan, tanecikler içinde çok sayıdaki küçük gözeneklerin oluşmasını sağladıktan sonra, üretim sırasında ve üretimi takiben çok kısa sürede hava ile yer değiştirir. Buhar ısısı boncukların genişlemesine sebep olur. Genleştirilmiş daneler şekillendirici kaba konur ve kap içinde genleştirilmeleri sınırlanır, bu sayede daneler bir araya gelerek birbirleriyle kaynaşır. Bu uygulamanın başarısı, ürünün yüzeyindeki taneciklerin bal peteği şeklindeki görüntüsü ile anlaşılır. Genleştirilmiş polistren ısı yalıtım ürünlerinin %98’i kapalı gözenekler içinde hapsedilmiş hareketsiz ve kuru havadır. Hareketsiz ve kuru hava bilinen en ekonomik, çevre dostu ve mükemmel ısı yalıtım malzemesidir. İstenilen yoğunlukta üretilebilmeleri yanı sıra, TS 825’e göre ısı yalıtım amacıyla kullanılan genleştirilmiş polistrenin min. 15 kg/m3 yoğunluğunda olması gerekmektedir [29, s 126, 30, s 26].

 

Şekil 3.9 Expande polistrenin ısı iletkenliğinin yoğunlukla değişimi (EN13163) [30]

 

Şekillendirici kabın şekline göre istenilen formda expande polistrenler üretmek mümkündür. Bu nedenle ambalaj sanayinde de düşük yoğunluklu ürünler üretilmekte ve paketleme amacıyla kullanılmaktadır.

 

Yukarıdaki şekilde kesikli çizgiler, genleştirilmiş polistrenin hesap değerlerini ifade etmektedir ve bu değerler TS 825’de min. 15 kg/m3’den daha yoğun EPS’ler için verilen λ=0,04 W/mK hesap değeri ile çelişmektedir. Polistren Üreticileri Derneği (PÜD), 15 kg/m3 EPS’ler için, hesap değerinin yukarıdaki tablodan alınabileceğini belirtmektedirler.

 

Şekil 3.10 Ekpande polistrenin %10 deformasyondaki basınç geriliminin yoğunlukla  değişimi (EN 13163) [30]

 

 

EPS’nin ısı iletkenlik değeri sıcaklık artıkça artmaktadır. Şekil 1.14 bu ilişkiyi göstermektedir.

 

Şekil 3.11 Expande polistrenin ısı iletkenliğinin sıcaklıkla değişimi [30]

 

EPS hem B1 sınıfı hem B2 sınıfı üretilmektedir. Tablo 1.6’de de belirtildiği gibi bina yalıtımları için kullanılacak EPS’nin B1 sınıfı ve min. 15 kg/m3 yoğunlukta olması gerekmektedir [16].

 

Tablo 3.6 Expande polistrenin teknik özellikleri [18]:

Malzeme Özellikleri

Birimler

Değerler

Isı iletkenlik hesap değeri             (λ)

W/mK

0,040

Kullanım sıcaklığı                        (max.)

0C

(-180) – (+75)

Yoğunluk                                      (d)

kg/m3

min.15

Yanma sınıfı                                 (TS10981)

-

B1

Buhar difüzyon direnç katsayısı   (μ)

-

80-250

Mekanik dayanımı                        (max.)

ton/m2

5-15

 

EPS, ekonomik bir yalıtım malzemesi olduğu için bina ısı yalıtımlarında oldukça fazla kullanılmaktadır. Ancak bu malzemenin kullanımında bazı hususlara dikkat edilmesi gerekmektedir. Bina yalıtımında düşük yoğunluklu EPS kullanılmamalı ve malzemenin direk suyla temas etmemesi için detaylar iyi çözülmelidir. Difüzyonla bünyesine suyu alabileceğinden, içerden ve sandviç duvar yalıtımında buhar kesici bir malzemeyle kullanılması tavsiye edilmektedir. Güneşin ultraviyole ışınları EPS yüzeyini sertleştirip kırılgan hale getireceğinden, güneşte uzun süre bırakılmalıdır. Kullanılmadan önce şişirici gazların levhadan çıkması, dolayısı ile sonradan boyut kararsızlığına neden olmaması için üretildikten sonra belli bir süre bekletilmelidir.

 

3.3.7. Extrüde (Haddeden Çekilmiş) Polistren

 

Ekstrüde polistren (XPS), polistiren hammaddesinin ekstrüzyonla levha halinde çekilmesiyle üretilen bir ısı yalıtım malzemesidir. Dow Chemical tarafından icat edilmiş, 1950’li yıllarda Amerika’da, 60’lı yıllarda ise Avrupa’da üretimine başlanmıştır. 1989’da ilk olarak Türkiye’ye ithal olarak gelmeye başlamış ve 1995’de de iki fabrikanın (Dow ve İzocam XPS fabrikaları) kurulmasıyla Türkiye’de imalatına geçilmiştir.

 

Ektrüde polistren, rijit-mekanik mukavemetleri (basma, 50 yıl süreyle sünme, çekme) oldukça yüksek (200 – 1000 kPa), bünyelerine su emmeyen, bizzat suyun içinde dahi donma çözülme dirençleri oldukça yüksek ve özelliklerini kaybetmeyen, ısı iletkenlik değerleri (λ) oldukça düşük (0.025 – 0.035 W/mK) çatı (teras – kırma), duvar (dıştan, sandviç, içten), toprak altı yalıtımlar (bodrum perde duvarı, temel yalıtımı, donmaya karşı yol, havaalanı pistleri ve demiryolu yalıtımları), döşeme (döşeme betonu altı, üstü ve şap altı vb.) gibi tüm binalarda ve mühendislik yapılarında güvenle kullanılmaktadır [31, s 39, 32, s 41].

 

Şekil 3.12 Ekstrüde (Haddeden Çekilmiş) Polistren Levha [18]

 

Tablo 3.7 Ekstrüde polistrenin teknik özellikleri [18]:

Malzeme Özellikleri

Birimler

Değerler

Isı iletkenlik hesap değeri             (λ)

W/mK

0,028 (pürüzsüz)  0,031 (pürüzlü)

Kullanım sıcaklığı                        (max.)

0C

(-50) – (+80)

Yoğunluk                                      (d)

kg/m3

min.20 (pürüzlü) min.30 (pürüzsüz)

Yanma sınıfı                                 (TS11989)

-

B1

Buhar difüzyon direnç katsayısı   (μ)

-

80-250

Mekanik dayanımı                        (max.)

ton/m2

10-50

 

Ekstrüde polistren üretiminde teknolojiler aşağıdaki gibi sınıflandırılmaktadır. Bunlar sırasıyla teknolojiyi yaratan firmaların adıyla DOW, BASF, UCI, LMP-COLOMBO, GLOEMCO, BERSTORFF teknolojileri olarak adlandırılmaktadırlar [32, s 42].

 

Şekil 3.13 XPS imalat teknolojisi [33]

 

XPS’in hücre geometrisi, pentagonal, dodekahedron veya kesik oktahedron diye tanımlanmaktadır. Hücrenin duvar veya zar diye adlandırılan 12 yüzeyi vardır. Her bir duvarın ise 4-6 kenarı vardır. Bazı teknolojilerde hücre büyüklüğü, şekli ve yönüyle oynanabilmektedir. Bu durum, XPS’e kullanılan detaya göre önemli avantajlar kazandırmaktadır. Şekil 1.17’da bunlar tariflenmiştir.

 

Şekil 3.14 Hücre büyüklük, şekil ve yönlerinin malzeme performansına etkileri [33]

 

Hücreyi bir yumurtaya benzetecek olursak, yatık yumurta, dik yumurtaya kıyasla daha çabuk kırılır. Yatık yumurtalarla dolu bir XPS levhasının, basma mukavemeti, dik yumurtalarla dolu bir levhaya kıyasla daha düşük çıkacaktır. Isı iletkenliği açısından da bunun tersi olarak, yatık yumurtalarla dolu bir levhanın ısı yalıtım özelliği daha iyi olacaktır. İdeal olarak yumurtaların küre şekline yakın olması, hem basma mukavemet, hem de ısı yalıtım özelliğinin iyileşmesini sağlayacaktır. Ayrıca hücre sayısı ile de XPS levhanın ısı yalıtım ve basma mukavemeti özellikleri arasında ilişki vardır. [33, s 43].

 

Yoğunluğun ve hücre sayısının polistren köpük malzemelerde diğer ısı yalıtım malzemelerinde de olduğu gibi ürün performansı üzerinde doğrudan bir etkisi vardır.  Daha çok sayıda hücre (daha yoğun malzeme); hücrelerin küçülmesi, hücre sayısının artması ve şişirme gazının küçük hücreler içerisine hapsolarak daha iyi ısıl iletkenlik değeri (λ) oluşmasını ve bu değerin uzun süre ile korunmasını sağlar. XPS levhalarda en ideal (λ) değeri Şekil 1.18’de görüldüğü gibi 28 ile 48 kg/m3 yoğunluklar arasında gerçekleşir. Bu değer 90 günlük yaşlanmış değerler dikkate alındığında dahi 0.030 W/mK değerinin oldukça altındadır ve hesap değeri olarak ısı yalıtım hesaplarında kullanılır. 35 ve 45 kg/m3 yoğunluk aralığında ise yine şişirme gazına bağlı olarak (λ) ölçüm değerleri 0.025 W/mK değerlerine kadar düşer.

 

Şekil 3.15 Isı iletkenliğin yoğunlukla değişimi [32]

 

Yoğunluğun 25 kg/m3’ün altına düşmesi dolayısıyla da hücreler arasında hücre zarının incelmesi sonucunda, radyasyonla ısıl iletim artacağından (λ) değeri hızla kötüleşmektedir. Yine 25 kg/m3 altında yapılan üretimlerde XPS ürünleri için çok önemli olan kapalı gözenekli hücre yapısı bozularak açık gözenekli yapı oluşmaya başlamaktadır. Bu durum hem (λ) değerinin kötüleşmesine, hem de XPS levhaların su emme değerlerini, su içinde kullanımlarındaki donma-çözülme performanslarını ve basma mukavemetlerini olumsuz yönde etkilemektedir. Bu tür ürünler su ile temas olasılığı olan uygulamalarda kullanılmamalıdırlar. Bu nedenden dolayı DIN 18164 no’lu Alman ürün standardında ve TS 825’deki (λ) ve yoğunluk değerlerinin esas alındığı DIN 4108 no’lu XPS ürünleri minimum 25 kg/m3 olarak sınırlandırılmış ve levhaların su içinde bırakıldığı ters teras çatı ve bodrum perde duvarı uygulamalarında min. 30 kg/m3 ve 300 kPa basma mukavemet sınırlaması getirilmiştir [32, s 42].

 

Şekil 3.16 Yoğunlukla ışınım ve iletimle yayılım ilişkisi [32]

 

 

Genel olarak XPS, bina duvar (içten, sandviç, dıştan), çatı (kırma, teras), döşeme(hafif döşeme, ağır döşeme) uygulamaları yanı sıra, endüstride sandviç çatı ve cephe panellerinde, frigorifik kamyon kasalarında, soğuk hava depolarında, acil durum barakalarında, şantiye veya askeri amaçlı kullanılan barınma ünitelerinde, doğrama sistemlerinin camsız bölümlerinde, ısı yalıtımlı sandviç ara bölmelerde vb. uygulamalarda kullanılır. Bu uygulamaların en önemli özellikleri, son derece hassas boyutsal toleranslara ve boyutsal stabiliteye sahip olmaları, mekanik mukavemetlerinin (basma, sünme, çekme, kesme ve yapışma) yüksek olması ve düşük ısı iletkenlik değerlerine sahip olmalarıdır [32, s 43].

 

3.4. Duvar Isı Yalıtım Malzemelerinde Aranılan Özellikler ve Birbirleriyle Mukayesesi

 

Isı yalıtım malzemeleri kullanıldığı yere, iklim koşullarına ve diğer konstrüktif detaylara göre çeşitlilik göstermektedir. İzolasyon malzemelerinin seçiminde, bir çok özelliği bünyesinde barındırması istenir. Ancak, bütün özelliklerin bulunduğu bir izolasyon malzemesi doğal olarak pek mümkün değildir.

 

Isı yalıtım malzemesinin doğru bir şekilde seçilmesi için, amacın iyi belirlenmesi, kullanılacak malzemenin her yönüyle iyi tanınması ve bu malzemenin tatbik özelliklerini iyi bilinmesi gerekmektedir [14, s 77].

 

Çeşitli kullanım yerlerine göre, ısı yalıtım malzemelerinin aşağıda yazılı özelliklerinden ilgili olanları göz önüne alınarak seçim yapılır [34, s 88-89].

 

  • Özgül hacmi -ısı yalıtım malzemelerinin özellikleri gereği boşluklu olması-,
  • Hacim ve şekil değişimine karşı mukavemetli olması -yığılma olmaması gibi-,
  • Konstrüksiyonlarda işleme kolaylığı olması–kolay işçilik gibi-,
  • Basma zorlanmalarına karşı şekil değiştirme mukavemeti,
  • Çeki zorlanmalarına karşı şekil değiştirme mukavemeti,
  • Kesme zorlanmalarına karşı şekil değiştirme mukavemeti,
  • Kimyasal nötrlüğü,
  • Sıva tutuculuk,
  • Çürümeye ve ufalanmaya mukavemetli olması,
  • Buhar difüzyonuna –geçişine- mukavemetli olması,
    • Sürekli, periyodik veya kısa tesirli sıcaklıklarda ısı yalıtım fonksiyonunu değiştirmemesi,
    • Tatbik edilecek konstrüksiyona uygun olması –hafiflik gibi-,
    • Ucuz olması,
    • Yanıcı olmaması,
    • Kokusuz olması,
    • Dengeli olması –zamanla yalıtım özelliğinin azalmaması-,
    • Isı iletim katsayısının küçük olması,
    • Böcek ve hayvanların barınmaması,
    • İnsan sağlığına ve çevreye zararlı olmaması,

Bazı detaylarda ısı yalıtım malzemelerinin bir kaç özelliği diğer özelliklerine göre daha ön plana çıkabilmektedir. Örneğin yangın tehlikesinin büyük risk taşıdığı yapılarda, ısı yalıtım malzemesinde diğer özelliklerinden önce, yanmazlık özelliği önem arzeder. Bu gibi durumlarda diğer özellikler yeterli gelmiyorsa, o özelliklerin ilave takviyeleriyle güçlendirilmesi yoluna gidilir (sudan iyi izole etmek, yalıtımı daha kalın yapmak, buhar kesici kullanmak gibi).

Kullanılan detaylara göre ısı yalıtım malzemelerinin bir birlerine karşı avantaj ve dezavantajlı olduğu yönler vardır. Optimum avantaj yaklaşımına göre, malzeme seçimine karar verilir. Şekil 1.20’de sırayla, mantar, mineral yün, poliüretan (PUR), Ekspande polistren (EPS) ve Ekstrüde polistren (XPS)’in belirtilen yoğunluklarda aynı ölçekle çekilmiş hücre yapıları görülmektedir.

 

Şekil 3.17 Mantar, Mineral Yün, PUR, EPS ve XPS hücre yapıları [35]

 

Şekil 1.20’de görüldüğü üzere, ısı yalıtım malzemeleri hava boşluklarından meydana gelmekte ve bu boşlukları yapılarında hapsedebilme özelliklerine göre de performansları etkilenmektedir. Mantar ülkemizde çok fazla kullanılmamakla birlikte, hücre yapısının açık hücrelerden meydana geldiği açıktır. Keza mineral yünler de daha önce de belirtildiği gibi, mikron büyüklüğündeki açık hücreli liflerden meydana gelmektedir. PUR’un hücre yapısı, genel olarak kapalı hücrelerden meydana gelmesine rağmen, zaman zaman açık hücrelerin oluştuğu (kimi zaman bu açıklıkların ceviz büyüklüğüne ulaştığı), dolayısıyla de yapısında belli bir homojenliğin olmadığı görülmektedir. EPS levhalardaki, polistren hücreler ise tamamıyla kapalı bir görüntü oluşturmasına rağmen, üretim teknolojisi gereği hücreler arasında boşlukların meydana geldiği, hatta şişirici gazın etkisiyle hücre içlerinde bile zaman zaman lekelerin oluştuğu görülmektedir. XPS levhaların ise, milyonlarca küçük, kapalı hücreden meydana geldiği ve homojen bir yapısının olduğu görülmektedir.

 

Yoğunluk ve Hücre yapısının PUR, EPS ve XPS ürünlerinin kapalı gözenekli yapısıyla dolayısıyla su emme ve donma çözülme direnci performansı üzerinde doğrudan etkisi vardır. Şekil 1.21’de, tam daldırma usulüyle, kapalı gözenekli ürünlerinin açık gözenekli ve/veya bünyesinde hücreler arası kapiler boşluk bulunan diğer ısı yalıtım malzemeleri ile arasındaki su emme kıyaslaması görülmektedir. Tamamıyla açık gözenekli mantar ve mineral yünler bu kıyaslamaya dahil edilmemiştir.

 

 

Şekil 3.18 Tam daldırma usulüyle XPS, EPS ve PUR’ün hacimce su emme oranları [32]

 

 

Yapı fiziği açısından binaların buhar difüzyonuna açık olmaları yani nefes almaları gerekmektedir. Kullanılan yalıtım malzemesi buhar difüzyonuna dayanıklı değilse, bir buhar kesiciyle kullanılması gerekmektedir, o takdirde de bina içerisinde nem miktarı artacağından, mekanik bir havalandırmaya ihtiyaç duyulmaktadır. Yalıtım malzemesi ile ısıtma, soğutma ve havalandırma sistemi bina tasarım aşamasında iken karar verilmesi gereken konular arasındadır. Çoğu zaman tasarım aşamasında dikkat edilmeyen bu hususlar yüzünden yanlış malzeme seçimleriyle karşı karşıya kalınmaktadır. Bu yüzden buhar difüzyonuna dayanıklı malzeme seçmek önem arzetmektedir. Zira açık gözenekli ve bünyesinde kapiler boşluk bulunan malzemeler, zaman içinde performanslarını önemli ölçüde yitirmektedirler. Şekil 1.22’de buhar difüzyonu altında, malzemelerin hacimce su emmeleri görülmektedir.

 

Şekil 3.19 Buhar difüzyonu ile XPS, EPS ve PUR’un hacimce su emme oranları [35]

 

 

XPS, EPS ve PUR ısı yalıtım malzemelerine yapılan tam daldırma ve difüzyonla su alma testlerinde, Şekil 1.21 ve Şekil 22’de de görüldüğü gibi; önemli farkların meydana geldiği anlaşılmaktadır. Bünyesine su alan bir malzeme zaman içerisinde ısı performansında, boyutsal stabilitesinde ve kimyasal yapısında önemli zafiyetler vermektedir. Bünyesine su alan malzeme özelliklerinin önceden iyi bilinip, kullanılacak yapı bölgesinde malzemenin bu özelliklerine göre detaylarının oluşturulmasına yada ona göre bir ısı yalıtım malzemesinin seçilmesine dikkat edilmesi gerekmektedir.

 

Mineral malzemeler ise, A sınıfı (yanmaz) özellik gösterdiklerinden özellikle yangın riskinin önem arzettiği yapılarda ön plana çıkmaktadır. Bu malzemeler açık gözenekli yapılarından dolayı, kullanılan detayda suyun direk (yağmur, kar vb.) yada indirek (difüzyonla su emme) etkilerinden mutlaka korunmaları gerekmektedir. Yine bu malzemeler rijit malzeme olmadıkları için taşıyıcı bir katmana ihtiyaç duymaktadır.

 

Doğru bir ısı yalıtımının gerçekleştirilmesi, doğru malzemenin, doğru detayla ve doğru bir şekilde uygulanmasıyla mümkün olacağı için, öncelikli olarak malzeme özelliklerinin iyi bilinmesi, uygun bir şekilde mimari olarak projelendirilmesi ve uygulanmada gerekli dikkat ve hassasiyetin gösterilmesi gerekmektedir. Ülkemizde kalifiye yalıtım ustalarını bulma zorluğundan dolayı, uygulanacak malzemenin usta yeteneğinden çok etkilenmeyen özelliklerde olması yani kolay uygulanabilir olması ısı yalıtımının başarısını artıracaktır.

 

4. BİNA DUVAR ISI YALITIM SİSTEMLERİ

 

Yalıtımın kalitesi ve performansı açısından, malzemenin iyi tanınması yanında uygun detayda kullanılması ve sisteminin doğru oluşturulmasının büyük önemi vardır. Diğer taraftan, doğru bir yalıtım bina maliyetlerini düşürecek, yapı ömrünü artıracak ve konfor koşullarının iyileşmesini sağlayacaktır. Yalıtımın bir bütün olduğu unutulmamalıdır, ancak genel olarak ülkemizde çatı yalıtımı yapıldığı halde duvar ve döşeme yalıtımları ihmal edilmektedir. Şekil 4.1’de yapıların genel olarak ısı kaybettikleri alanların oranlarını gösterilmektedir.

 

Şekil 4.1 Çok ve tek katlı yapıların genel olarak ısı kayıp oranları [34, s 85]

 

Şekil 4.1’de de belirtildiği üzere binaların ağırlıklı ısı kayıp bölgesi olarak duvarlar görülmektedir. O yüzden bu çalışmada daha çok duvar yalıtım sistemleri üzerinde durulup döşeme ve çatı sistemlerinde bahsedilmeyecektir. Bir önceki bölümde anlatılan duvar ısı yalıtım malzemelerinin duvar ısı yalıtım sistemlerinde nasıl kullanıldıkları ve sistem çözümlerine göre ne tip malzemelerin kullanılacağı üzerinde durulacaktır.

 

4.1. Dıştan Duvar Isı Yalıtım Sistemleri


Dıştan duvar ısı yalıtım sistemi, bina dış kabuğunun dışardan bir ısı yalıtımıyla kaplanması (sarılması) olarak tariflenebilmektedir. Genel olarak ısı yalıtım malzemesi üzerinin dış etkilerden (yağmur, kar, ultraviyole, yangın, mekanik darbeler vs.) korunma şekline göre mantolama sistemi ve giydirme cephe sistemi olarak ikiye ayrılmaktadır.

 

4.1.1. Mantolama Sistemleri

 

Isı yalıtım malzemesi koruma işleminin, sıvanmak suretiyle gerçekleştirildiği sistemlerdir. Mantolama sistemin, ısı yalıtım malzemesiyle birlikte, yapıştırma harcı, sıva harcı, sıva donatı filesi, dübel, köşe profili ve subasman profilinden oluşmaktadır. Aşağıda bu malzemeler tariflenmiştir.

 

  • Yapıştırma Harcı: Isı Yalıtım malzemesinin duvara yapıştırılması için kullanılan, binadaki şakul problemlerinin düzeltilebilmesi için gerektiğinde 5-6cm kadar öbekler halinde tatbik edilebilen, bu yüzden de kalitesi özel katkılarla artırılmış çok iyi yapışma özelliği gösteren, sıcağa ve dona dayanıklı, çoğunlukla çimento esaslı olan, piyasada genellikle hazır torbalar halinde bulunan, içine su karıştırılmak suretiyle hazırlanan bir malzemedir. Bu malzeme yerine yanlış olduğu halde, zaman zaman seramik yapıştırıcılarda kullanmaktadır.
  • Sıva Harcı: Isı yalıtım malzemesini dış etkilerden (yağmur, ultraviyole, yangın, mekanik darbeler vs) koruyan çelik malayla uygulanan içinde elastik katkıları bulunan, diğer özellikleri itibariyle yapıştırma harcına benzeyen bir malzemedir.
  • Sıva Filesi: Isı yalıtım malzemesini koruyan sıva katmanının donatısı işlevini gören, alkaliye ve kimyasallara dayanıklı cam elyaf bir malzemedir. Piyasada değişik ağırlıkta ve tipte bulunmakla birlikte, kullanılan sisteme özel bir kalınlık ve göz aralığı içermesi gerekir. (Örneğin; XPS’li uygulamada genellikle, 160gr/m2 4x4 göz aralıklı bir malzeme kullanılmaktadır.)
  • Dübel: Isı yalıtım malzemelerinin cepheye mekanik tespiti için kullanılan, çoğunlukla ısı köprüsü oluşturmaması amacıyla plastik esaslı malzemelerden üretilen tespit elemanıdır.
  • Köşe Profili: Bina ve pencere köşelerinin, mekanik darbelere karşı güçlendirilmesi ve düzgün çıkartılabilmesi amacıyla kullanılan çoğunlukla paslanmaz galvaniz, alüminyum ve PVC’den üretilen bir malzemedir. Paslanmaması amacıyla galvaniz kaplama malzemeler, zaman zaman gerekli olan kesme işleminden dolayı galvanizleri zedelenebilmekte ve sıva içinde zamanla korozyona uğrayarak performansları önemli ölçüde düşebilmektedir. Çoğunlukla Al. ve PVC esaslı malzemelerden seçilmesi daha doğrudur.
  • Su Basman Profili: Şakul ve teraziye alınmak suretiyle, ısı yalıtım malzemeleri yapıştırma işlemine başlangıç oluşturan, yalıtım plakalarının üzerine oturduğu,  bu yüzden de, yalıtım malzemesi kalınlığına göre ebatları değişen, köşe profili malzeme özelliklerini bünyesinde bulundurması gereken bir malzemedir.
  • Diğer malzemeler: Değişik detaylara göre kullanılan her zaman ihtiyaç duyulmayan denizlik profili, derz profili, özel açılı profiller gibi malzemelerdir.

 

Uygulama Tekniği: Uygulamaya başlamadan once cephenin ve tüm bina cephelerinin yatay ve düşey düzgünlüğünün belirlenmesi gereklidir. 3-4cm.’yi aşan yüzey eğriliklerinde mutlaka bir kaba sıva yapılarak hem yapıştırma harcının daha az kullanılması, hem daha hızlı yapıştırma işlemi, hem de dübel tutma özelliği sağlanır. Dübel tutma özelliğinde problem olacak malzemeler ile örülmüş duvarlarda kaba sıva yapılamıyorsa, dübellerin yapıştırma harcı öbeğinin üzerine rastlayacak şekilde tespit edilmesi gereklidir. Yüzeyde yapıştırmayı engelleyici kaplamalar varsa kaldırılmalıdır. Mevcut rutubetli duvar gövde ve yüzeyleri mutlaka kurutulmalıdır. Mevcut binalarda yüzey tutuculuğunu artırmak ve levhaların sağlıklı yapışmalarını sağlamak için uygulamanın yapılacağı yüzey üzerine bir astar sürülmesi gerekebilir.

 

Subasman profili, zemin kat döşeme betonunun alt hizasına tespit edilir. Bu profilin düzgün tespit edilmesi, tüm sistemin sağlıklılığı açısından önemlidir. Zira, su basman profili, sistemin başlangıç noktası ve terazi ölçütüdür.

 

Yapıştırma harcı, torbasında yazan karışım oranı doğrultusunda su ile özel bir mikser yardımıyla iyice karıştırılır ve macun kıvamına getirilir.

 

Isı yalıtım levhalarının arka (oluklu) yüzeylerinin kenarları boyunca kesintisiz, ortadaki kısmına noktalar halinde yapıştırma harcı sürülür. Isı yalıtım levhaları subasman profiline oturtularak duvara bastırılır ve hafifçe kaydırılır. Böylece daha iyi yapışma sağlanır. Levhaların sıkıştırılması esnasında, yanlardan fışkıran yapıştırma harcı, bir sonraki levha yerleştirilmeden önce mutlaka temizlenmeli ve levha aralarında boşluk oluşturulmamalıdır. Ayrıca levhaların yapıştırması işleminde yatay, düşey ve çapraz şakul durumuna dikkat edilmelidir.

 

Hava şartlarına göre değişmesine rağmen, yapıştırma işleminden en az 24 saat sonra, levha ve duvar dübellerin tespiti için matkapla delinir.  Dübeller m2’de 6 adet gelecek şekilde yerleştirilir ve plastik çivileri çakılarak iyice sıkıştırılır.

 

Pencere kapı ve bina köşeleri, Alüminyum veya PVC köşe profile ile takviye edilir.

 

Sıva harcı, yapıştırma harcına benzer bir şekilde su ile iyice karıştırılarak hazırlanır.

 

 

Şekil 4.2 Mantolama ısı yalıtım detayı [36]

 

Isı yalıtım levhalarının üzerine 2-3mm. kalınlıkta sıva harcı çelik malayla sürülür. Sıva harcı kurumadan üzerine file, çelik mala yardımıyla ek yerlerine birbiri üzerine 10cm. binecek şekilde tutturulur. File çok fazla bastırılmamalıdır.

 

Hava sıcaklığına ve cephenin güneş alma durumuna göre bir kuruma süresi bırakılarak tekrar bir kat daha sıva uygulama yapılarak düzgün bir yüzey elde edilir.

 

Sıva uygulamasında sonra, sistemin tamamlanabilmesi için dekoratif son kat kaplama uygulaması veya tekstürlü boya uygulaması mutlaka yapılmalıdır. Kaplamanın nefes alan mutlaka 1.5mm. kalınlığında solvent içermeyen ve pürüzlü yüzeye sahip olması gerekmektedir. Boyanın ise, yine solvent içermemesi gerekmekte ve tekstürlü (pütürlü) bir yüzeye sahip olması tavsiye edilmektedir.  Dekoratif son kat kaplamanın ve boyanın, sıva harcına daha iyi tutunmasını sağlamak amacıyla bir astar kat uygulaması da tavsiye edilmektedir.

 

Astar uygulaması sıva tamamen kuruduktan sonra uygulanmalıdır. Kuruyan astar üzerine dekoratif kaplama paslanmaz çelik veya plastik mala ile uygulanırken, boya rulo ile uygulanmakta ve sistem bu şekilde tamamlanmaktadır.[37]

 

Sistem katmanları Şekil 4.3’de gösterilmektedir.

 

 

Şekil 4.3 Mantolama katmanları[37]

 

Tüm sistemlerde olduğu gibi mantolama sisteminde uygulama kalitesi sonderece önemlidir. Isı yalıtım levhalarının üzerinde maksimum 6-7mm. sıva yapma imkanı olduğundan sıva katmanında sistemi şakülüne getirme imkanı bulunmamaktadır. Bu yüzden levhaların şakülünde yerleştirilmesi sistemin sağlıklılığı ve estetiği açısından önem teşkil etmektedir.

 

4.1.1. Giydirme Cephe Sistemleri

 

Isı yalıtım malzemesi koruma işleminin, mekanik olarak tutturulan bir takım giydirme malzemelerle (cam, alüminyum, PVC vs.) gerçekleştirildiği sistemlerdir.

 

Türkiye de giydirme cephe sistemleri, 1980'li yıllardan sonra yaygın olarak uygulama alanı bulmuştur. İlk uygulamalarda genel olarak klasik kapaklı cephe sistemleri kullanılmaktayken daha sonraları silikon teknolojisindeki gelişmelere parelel olarak cephe sistemlerinde Strüktürel silikonlu cephe sistemleri ön plana çıkmıştır. Strüktürel silikonlu cephe sistemleri "cam cama cephe" olarak da ifade edilmektedirler. Bu sistemlerde cephe sistemine dışarıdan bakıldığında herhangibir bağlantı veya taşıyıcı bir profil gözükmemektedir.

 

Sistem camları strüktür silikon ile taşıyıcı sisteme taşıttırılmaktadır. Günümüzde cephe sistemlerinde panel sistem uygulamaları yaygınlaşmıştır. Böylelikle tamamiyle fabrika ortamında kontrol altında hazırlanan cephe panelleri ile hızlı ve daha güvenli montaj gerçekleştirilebilmektedir [38].

 

Strüktürel silikonlu cephe sistemleri; strüktürel silicon, spandrel panel, alüminyum profil, fitil, ankraj ve bağlantı elemanları, ısı yalıtım, şap altı sacı, katlararası ses kesici, yangın ve duman kesici vb malzemelerden oluşmaktadır.

 

Aşağıda bu malzemeler tariflenmektedir [39].

 

  • Strüktürel Silikon: Cam ve panel arasında ve de ısıcamda kullanılan malzemedir.
  • Spandrel Panel: Parapet bölgesine tekabül eden kısımlarda, camlı veya kompozit levhalar olarak kullanılan panellerdir. Piyasada değişik tipleri mevcuttur.
  • Profiller: Giydirme cephenin taşınmasında kullanılan ve ölçüleri ve malzeme cinsi projeye göre değişen profillerdir.
  • Fitiller: İçerde ve dışarda kullanılan, ozon ve ultraviyoleye dayanıklı, -40 ila 100C0 ısı farklarında elastikiyetini muhafaza edebilen, dış hava sıcaklıkları altında panellerin genleşmesine izin veren, hava ve su sızdırmazlığını estetik bir şekilde sağlayan  fitillerdir.
  • Ankraj ve Bağlantı Elemanları: Taşıyıcı profillerin betona sabitlenmesinde kullanılan, genellikle eloktro galvaniz kaplı çelik ürünü dübeller ve paslanmaz vidalardır.
  • Isı Yalıtım Malzemeleri: Genellikle taş yünü ve cam yünü malzemeler tercih edilmesine karşılık, polistren ve poliüretan malzemelerinden oluşan malzemelerdir. Yapının ve ısı köprülerinin yalıtılması amacıyla kullanılmaktadır.
  • Şap Altı Sacı: Cephe ile döşeme arasında kullanılan saçtır.
  • Yangın, Duman Kesici: Katların birinde çıkabilecek yangında alev, duman ve sıcak gazların diğer katlara yayılmasını önlemek için giydirme cephe ile parapet ve kirişler arasındaki geçişlerde kullanılan çoğunlukla galvaniz levhalardadır.
  • Katlar Arası Ses Kesici: Giydirme cephe ile bina karkası arasındaki boşluk bölgeden katlar arası ses geçmesini önlemek üzere her kat kiriş seviyesinde yangın kesicinin üzerinden başlayan yaklaşık 20cm. çoğunlukla cam yünü malzemelerdir.

 

Şekil 4.4 Strüktürel silikonlu cephe sistemi detayı [39]

 

Uygulama Tekniği: Taşıyıcı profiller, ankraj ve bağlantı elemanlarıyla yapıya şakülünde tespit edilir. Kat döşemeleri alınlarında (kiriş b

ölümlerde) yangın, duman ve ses kesici malzemelerle birlikte kalan  beton bölümlere ve cam kullanılmayacak bölümlere ısı yalıtım malzemeleri yerleştirilir. Özel hazırlanmış, cam ve kompozit paneller taşıyıcı profillere tutturulur. Sistemin sızdırmazlığını ve ısısal deformasyonlara karşı hareketini sağlayan silikon ve fitiller yapıştırılır.

 

Şekil 4.5 Giydirme cephe sistemi ısı yalıtım detayı [36]

 

Dıştan duvar ısı yalıtım sistemleri diğer sistemlere göre önemli avantajları bünyesinde barındırmaktadır. Dış duvarlarda dıştan ısı yalıtım yapılmasının faydaları aşağıdaki gibi özetlenmektedir[4, s c-105]:

 

  • Kiriş, kolon, hatıl gibi, elemanların ısı iletim katsayıları, örme elemanlarına (tuğla, gazbeton vb.) nazaran oldukça yüksektir ve bu sebeple ısı kayıplarında çok önemli olan bu bölgelerin soğuk taraftan -dış taraftan- örtülmesiyle bu bölgelerin ısı köprüsü oluşturmaları engellenmiş olmaktadır.
  • Yapı, ısı yalıtım malzemesinden bir kılıf içinde bulunduğundan dış iklim şartlarında korunmuştur.
  • Yoğuşma tehlikesi çok azdır.
  • Bu sebeple, betonarme kısımlarda bulunan taşıyıcı elemanlar (demir vs.) korozyona karşı korunmuştur.
  • Bu sayede yapının dayanıklılığı -ömrü- artar.
  • Binanın ısınması daha geç olmasına karşın, enerji depolama özelliği göstereceğinden soğumasıda geç olur.
  • Yalıtımın içerden yapılmamış olmasıyla iç mekan daraltılmamış olur.

Şekil 4.6’da yalıtımlı bir duvar ile yalıtımsız duvarın termal kameradaki görüntüsü görülmektedir.

 

Şekil 4.6 Yalıtımlı ve yalıtımsız duvarın termal görüntüsü [40]

 

Şekil 4.6’da soldaki resme bakıldığında duvar kesitinin -2C0’ye kadar düştüğü, dolayısıyla bu bölgelerde oldukça fazla yoğuşma riskinin olduğunu söylemek mümkün görülmektedir. Özellikle pencere çevrelerinde duvar kalınlığının azalması ve bu bölgelerde içeriye bir ısı yalıtımı malzemesiyle dönüşün yapılmamış olması ve denizlikte mermer kullanılmış olması o bölgeleri ısı yalıtımı açısından daha da tehlikeli hale getirmiştir.

 

4.2. İçten Duvar Isı Yalıtım Sistemleri

 

Bina dış duvarlarında ısı yalıtımının iç yüzeyden gerçekleştirildiği sistemler olarak bilinmektedir. Ekonomiklik ve uygulama kolaylığı, dıştan iskele kurmanın ve iskelede çalışmanın zorluğu gibi çeşitli nedenlerden dolayı, çoğunlukla çok katlı binalarda ve tünel kalıp yapılarda tercih edilmektedir. Yalıtım malzemesinin içerden kullanılması sebebiyle benzer detaylar içermesine rağmen, kullanılan malzemeye göre bazı farklılıklara sahip üç sisteme ayrılmaktadır. Bunlar; rijit ısı yalıtım malzemeleriyle içten ısı yalıtım sistemi, rijit olmayan ısı yalıtım malzemeleriyle içten ısı yalıtım sistemi ve kompozit paneller ile içten ısı yalıtım sistemi olarak adlandırılmaktadır.

 

4.2.1. Rijit Yalıtım Malzemeleriyle İçten Isı Yalıtım Sistemi

 

Ekstrüde ve ekspande polistren, poliüretan, mantar ve odun talaşı levhalar gibi rijit malzemelerle yapılan içerden yalıtımdır. Çeşitli etkilerden ve mekanik darbelerden korunması için üzerine sıva yapılmaktadır. Sistem olarak, ısı yalıtım malzemesinin dışında, levha tespit dübeli, yapıştırıcı, derz bandı veya file ve sıva malzemesinden oluşmaktadır. Aşağıda bu malzemeler tariflenmektedir:

 

  • Yapıştırma Harcı: Çoğunlukla çimento esaslı malzemeler olmasının yanında alçı bazlı (alçıpan yapıştırıcı) yapıştırıcı da kullanılabilmektedir. Piyasada hazır torbalar halinde bulunmakta olup, su ile karıştırılmak suretiyle hazırlanmaktadır.
  • Derz bandı veya file: Levhaların birleşim ve ısı yalıtımı ile diğer malzeme birleşim yerlerinde çatlak oluşumunu önlemek amacıyla kullanılmaktadır.
  • Dübel: Levhaların duvara mekanik olarak tespitlenmesi amacıyla kullanılmaktadır.
  • Sıva Harcı: Çoğunlukla sıva harcı olarak alçı sıva kullanılmaktadır.

Uygulama Tekniği: Isı yalıtım levhaları arka yüzeylerine yapıştırma harcı sürmek suretiyle, bir mastar ve terazi yardımıyla şakulünde duvara yapıştırılır. 3m. yüksekliği geçen uygulamalarda mekanik tesbit olarak mutlaka dübel atılmalıdır. Levha birleşim yerlerinde kendinden yapışkanlı derz bandı veya levhaların üzerine 10’ar cm. geçecek şekilde file mutlaka uygulanmalıdır. Isı yalıtım levhalarının üzerine alçı sıva yapılacaksa mekanik darbelere ve çatlamalara direnç gösterebilmesi için alçı sıva kalınlığının 8-10mm. kalınlığında olması tavsiye edilmektedir. Alçı sıva üzerine solvent içermeyen istenilen bir boya uygulaması yapılmak suretiyle sistem tamamlanmaktadır.

 

Yeni TS 825 Isı Yalıtım Yönetmeliği’ne göre ısı köprülerinin yalıtılması zorunlu olduğu için duvardan itibaren bina tavan ve döşeme yüzeylerde yalıtım min. 50cm. devam ettirilmelidir. Diş oluşturacağı düşünülecek olursa tasarım aşamasında bu durum hesap edilip, kalıbın içerisine de levhalar yerleştirilmek suretiyle diş oluşturulması önlenebilmektedir. Şekil 4.7’de bu durum gösterilmiştir.

 

 

Şekil 4.7 İçerden ısı yalıtım detayı ve ısı köprüsü yolunun uzatılması [36]

 

 

 

 

 

Şekil 4.8 Yoğuşma ve termal görüntüler [41]

 

Şekil 4.8’e bakıldığında ısı köprüleri yalıtımlarının nekadar önemli ve gerekli olduğu anlaşılmaktadır.

 

 

Şekil 4.9 İçten duvar ısı yalıtım sistemi detayı [36]

 

Şekil 4.9’a bakıldığında ısı yalıtımının sürekli olduğu görülmektedir. Ayrıca köşelerde mukavemet ve düzgünlük sağlaması için köşe profili kullanılmıştır.

 

4.2.2. Rijit Olmayan Yalıtım Malzemeleriyle İçten Isı Yalıtım Sistemi

 

Rijit olmayan ısı yalıtım malzemeleriyle içten ısı yalıtım uygulamasında, yalıtım malzemesi mesnet olarak bir takım malzemelerden destek alması gerekmektedir. Çoğunlukla profil aralarına konarak uygulamaları yaygındır.

 

Uygulama Tekniği: Rijit olmayan malzemelerden, ısı yalıtım uygulamalarında yaygın olarak kullanılanları cam yünü ve taş yünüdür. Bu malzemeler rijit ve mekanik etkilere dayanıklı olmadıklarından koruyucu ve rijit bir malzemeye ihtiyaç duymaktadırlar. Bu yüzden genellikle alçıpan, sunta veya OSB arkasında profiller (metal veya ahşap) arasında kullanılırlar. Bu malzemeler direkt yada indirekt suya dayanıklı olmadıklarından suya karşı korunması gerekmektedir. Bu nedenle sıcak taraftan yoğuşmanın önlenebilmesi amacıyla buhar kesici kullanılması gerekmektedir. Mekanik bir havalandırmanın bulunmadığı yapılarda kullanılan buhar kesici ortam nemliliğini artıracağından, tasarım aşamasında karar verilmesi gereken bir konu olma özelliğini taşımaktadır.

 

4.2.3. Kompozit Panellerle İçten Isı Yalıtım Sistemi

 

Kompozit paneller ısı yalıtım levhasının daha rijit ve dışetkilere ve darbelere daha dayanıklı bir malzemeyle birleştirilmesiyle meydana gelen elemanlardır. Piyasada değişik tipleri mevcuttur. Isı yalıtım malzemeleri birçok malzemeyle (alçıpan, minerit, betopan, OSB, sunta, MDF, PVC, alüminyum, CTP vb) lamine edilmektedir. Ancak bina ısı yalıtım sisteminde en yaygın olarak kullanılanları, alçıpanın taş yünü ve ekstrüde polistrene lamine edildiği kompozit panellerdir. Bu yüzden uygulama olarak alçıpanlı panelden bahsedilecektir.

 

Uygulama Tekniği: Genel olarak alçıpan uygulamasına benzemektedir. Alçıpanlı ısı yalıtım paneli, yapıştırıcı ile duvara yapıştırılmaktadır. Birleşim yerlerine derz bandı yapıştırılmakta ve derz dolgu malzemesiyle bandın üzeri kapatılmaktadır. Boya sarfiyatının azalması ve düzgün bir yüzey elde edilmesi amacıyla alçıpanın üzerine saten alçı astar çekilmekte ve boyaya hazır bir yüzey elde edilmektedir. Yine solvent içermeyen bir boya ile sistem boyanmak suretiyle tamamlanmaktadır.

 

İçerden ısı yalıtımı, çoğunlukla sürekli kullanılmayan (anlık kullanılan) mekanlarda, kullanım esnasında çabuk ısınıp kullanıp bittikten sonra çabuk soğumasının önemli olmadığı, konferans salonu, spor salonu, toplantı odası, sinema ve tiyatro salonları gibi yerlerde tercih edilmektedir. Isı yalıtım konforunu sağlamasına karşılık bina duvarlarında yoğuşma riskini azaltmamaktadır.

 

4.3. Karma Sistemler


Betonarme kısımların dışardan duvar kısımların ise içerden yada sandviç duvar arası yalıtımla yalıtıldığı sistemlerdir. Daha öncede bahsedildiği gibi, ısı yalıtımı açısından betonarme kolon ve kirişler bir yapıdaki en zayıf noktaları teşkil etmekte ve yalıtılmadığı taktirde ısı köprülerini oluşturmaktadır. Şekil 4.10’a bakıldığında binanın betonarme kolon ve kirişleri diğer bir deyişle ısı köprüleri net bir şekilde görülmektedir.

 

Şekil 4.10 Bina duvarlarındaki ısı köprüleri [19]

 

Şekil 4.10 içerisi ısıtıldığı bir anda dışardan çekilen bir termal görüntü örneğidir. Buna göre soldaki şekilde bina duvarlarında hiç yalıtım yapılmadığı, sağdaki şekilde ise duvarlarda içerden yada sandviç duvar arası yalıtım yapıldığı görülmektedir.  Dolayısı ile iç sıcaklıktan dolayı duvarların ısısının sağdaki şekle göre soldaki şekilde daha fazla dış yüzeye ulaştığı bu yüzden de duvarların daha sıcak olduğu anlaşılmaktadır. Yeni yönetmeliğe göre yalıtılması zorunlu olan ısı köprülerinin en kolay ve en sağlıklı yalıtımın dıştan olacağı açıktır. Bu nedenledir ki, betonarme kısımların dıştan duvar kısımların içten veya sandviç duvar arası yalıtım olmasına göre ikiye ayrılabilmektedir.

 

4.2.1. Kolon ve Kirişler Dıştan, Duvarlar İçten Isı Yalıtım Sistemi

 

Yukarda da bahsedildiği gibi, kolon ve kirişlerin dıştan, duvar kısımların içerden yalıtıldığı sistemlerdir. Şekil 4.11’de sistemin detayı görülmektedir.

 

Şekil 4.11 Kolon kirişler dıştan, duvarlar içten ısı yalıtım sistemi detayı [40]

 

Uygulama Tekniği: Şekil 4.11’e bakılacak olursa, içerden yalıtım bir önceki anlatılan usuller doğrultusunda yapılabilmekte, ancak duvar dolgu malzemesinin yalıtım kalınlığı kadar dışardan örülmesine dikkat edilmelidir. Böylece betonarme alınların ısı yalıtım malzemesiyle kaplanmasıyla yüzey hem yüz olmaktadır. Isı yalıtım malzemeleri önceden düşünülüp kalıpların buna göre tasarlanması durumunda kalıp içine de yerleştirilebilmektedir. Bu sayede ilave bir yapıştırma ve dübelleme işlemine gerek duyulmamaktadır. Duvar ile ısı yalıtım birleşim yerlerinde çatlak oluşması ihtimaline karşı, bu bölgelerde 20 şer cm. karşı tarafa geçecek şekilde paslanmaz rabitz teli veya özel kaba sıva filesi kullanılmalıdır. Ancak kullanılacak bu malzemenin kaba sıva katmanının ortasında yer alması gerekliliğine dikkat edilmelidir. Kolon ve kirişlerin dışardan kaplanmasıyla kesit sıcak tarafta kalacak ve yoğuşma riskinin azaltılmasıyla yapı ömrü ve dayanıklılığı artacaktır. Ayrıca diğer sistemlere göre ekonomik olması önemli bir avantaj sağlamaktadır.

 

4.2.2. Kolon ve Kirişler Dıştan, Duvarlar Sandviç Isı Yalıtım Sistemi

 

Bu sistemde betonarme kısımlar dıştan, duvar kısımlar ise, sandviç duvar arası yalıtımla gerçekleştirilmektedir. Şekil 4.12’de sistemin detayı görülmektedir.

 

 

Şekil 4.12 Kolon kirişler dıştan, duvarlar sandviç duvar arası yalıtım sistemi detayı [36]

 

Uygulama Tekniği: Bir önceki konuda da anlatıldığı üzere duvar kısımların yalıtım kalınlığı kadar dışardan örülmesi ısı yalıtımıyla eşit yüzey oluşturması açısından önemlidir. Betonarme yüzey alınları ısı yalıtım malzemeleriyle tamamen kaplanmakta ve duvar ile birleşim yerlerinde her iki tarafa da 20cm geçen file veya rabitz teli kullanılmaktadır. Dolgu duvarlar ise çift sıra örülmekte ve aralarına ısı yalıtım malzemesi yerleştirilmektedir. Ayrıca duvarlar birbirlerine lentolarla sabitlenmelidir. Yeni deprem yönetmeliğine göre bu üzerinde hassasiyetle durulması gereken bir konudur.

 

4.4. Sistemlerin Birbirleriyle Mukayesesi

 

Isı yalıtım sistemlerinin binaya ve detaya göre birbirlerine karşı bir takım avantaj ve dezavantaj teşkil ettiği durumlar oluşmaktadır. Daha öncede belirtildiği gibi ısı köprülerinin yalıtılma zorunluluğu ve sistemin ve yapının sağlıklılığı ve ömrü açısından çoğunlukla dışardan mantolama sistemi tercih edilmesine karşıt bu sistem diğerlerine göre uygulaması zor ve pahalı bir sistem olarak karşımıza çıkmaktadır. Diğer taraftan anlık kullanım gerektiren mahallerde ve uygulama kolaylığı ve ekonomik faktörlerin gözetildiği durumlarda içerden yada sandviç duvar arası yalıtım düşünülmektedir. Ancak tamamıyla içerden yalıtım, çok zorunda kalınmadığı takdirde tercih edilmemeli edilse bile ısı köprüsü yolları (Şekil 4.7’de gösterildiği gibi) mutlaka uzatılmalıdır. Zira betonarme kısımların içerden yalıtılmasıyla sadece ısı yalıtımı sağlanabilmekte ve yoğuşma önlenememektedir. Bu yüzden taşıyıcı elemanların korozyonuna müsaade edilmekte ve yapının ömrü azaltılmaktadır. Oysa mantolama sisteminde bütün kesitler sıcak tarafta bırakılmış olduğundan kesitlerde yoğuşma riski yok edilmekte ve bina enerji depolayan bir yapı haline dönüşmektedir. Böylece, ısı kaynakları belli bir saatte kapatılsa bile yapı ısısını uzun süre muhafaza etmektedir. Karma sistemlerde ise, betonarme kısımların dışardan kaplanması ile bu bölgeler güvence altına alınmakta, ancak duvar kısımlar yine soğuk kısımda bırakılmaktadır. Bu yüzden de dış hava koşullarına açık olan duvara direkt (dış sıvadaki çatlaklardan giren yağmur, kar vs. suyu) yada indirekt (difüzyon sırasında yoğuşan su) yollardan suların girmesi engellenememekte dolayısı ile de duvar dolgu malzemesinin ısı yalıtım özelliği kötüleşmekte ve malzeme performansı önemli ölçüde azalmaktadır. Şayet duvar, gazbeton gibi (hacimce %90 su emebilen) boşluklu yapıdaki bir dolgu malzemesiyle örülmüş ise bu durum çok daha kötü sonuçlar doğurabilmektedir. Yoğuşmanın engellenebilmesi için, içerden duvarlar yalıtımın sıcak tarafından bir buhar kesiciyle kaplanmalıdır. Ancak bu takdirde bina nefes alması güçleşeceğinden mekanik bir havalandırma tertibatı düzenlenmelidir.  Seçilecek sistem her ne olursa olsun tasarım aşamasında karar verildiğinde önemli problemler halledilebilmekte ve sistemin sağlıklılığı artırılabilmektedir.

 

 

5. TÜRKİYE’DEKİ ENERJİ TASARRUFU STANDART VE YÖNETMELİKLERİN DURUMU VE YENİ TS 825’E GÖRE MUKAYESESİ

 

Gelişmiş ülkelerde olduğu gibi, ülkemizde de çeşitli enerji tasarrufu kuralları ve yönetmelikleri çıkarılmıştır. Yapılarda ısı yalıtımı ile ilgili yönetmelikler tarih sırasına göre aşağıdaki gibi sıralanabilmektedir [4, s B-5].

 

  • Yakıt tasarrufu ile ilgili ilk yönetmelik Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı tarafından hazırlanmıştır. “Yakıt Tüketiminde Ekonomi Sağlanması ve Şehirlerde Isıtma Tesislerinin Sebep Olduğu Hava Kirliliğinin Azaltılmasına Dair Yönetmelik” başlıklı olup 19 Eylül 1972 tarih ve 14311 sayılı Resmi Gazete’de yayınlanmıştır.

 

  • İkinci yönetmelik yine Enerji ve Tabi Kaynaklar Bakanlığı tarafından hazırlanmıştır. “Isıtma ve Buhar Tesislerinin Yakıt Tüketiminde Ekonomi Sağlanması ve Hava Kirliliğinin Azaltılması Yönetmeliği” başlıklı olup 3 Kasım 1977 tarih ve 10106 sayılı Resmi Gazete’de yayınlanmıştır. Değerler binaların F/V oranları ile dış sıcaklık aralıklarına göre verilmiştir.

 

  • Üçüncü Yönetmelik İmar ve İskan Bakanlığı tarafından hazırlanmıştır. “Bazı Belediyelerin İmar Yönetmeliklerinde Değişiklik Yapılması ve Bu Yönetmeliklere Yeni Maddeler Eklenmesi Hakkındaki Yönetmelik” başlıklı olup 33 Ekim 1981 tarih ve 17499 sayılı Resmi Gazete’de yayınlanmıştır. Bu yönetmelikle ülkemiz 4 bölgeye ayrılmış ve bölgelerdeki ortalama toplam ısı geçiş katsayıları verilmiştir.

 

  • İmar ve İskan Bakanlığı tarafından 4 Ocak 1983 tarih ve 17918 sayılı Resmi Gazete’de yayınlanmış genelgede ise, 30 Ekim 1981 tarihli yönetmelikle ilgili olarak konstrüksiyon tipleri verilmiştir.

 

  • Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı tarafından 19 Kasım 1984 tarih ve 18580 sayılı Resmi Gazete’de yayınlanan, “Mevcut Binalarda Isı Yalıtımı ile Yakıt Tasarrufu Sağlanması ve Hava Kirliliğinin Azaltılmasına Dair Yönetmelik”te İmar ve İskan Bakanlığınca tespit edilen 4 bölge aynen verilmiştir.

 

  • Bayındırlık ve İskan Bakanlığı’nca 16 Ocak 1985 tarih ve 18637 sayılı Resmi Gazete’de yayınlanan, “Bazı Belediyelerin İmar Yönetmeliklerinde Değişiklik Yapılması ve Bu Yönetmeliklere Yeni Maddeler Eklenmesi Hakkındaki Yönetmelik”te önceki yönetmelikte verilen 3 ve 4 bölgeler birleştirilmiştir.

 

  • Türk Standartlar Enstitüsü’nün TS 825 sayılı ve Mart 1989 tarihli “Binalarda Isı Yalıtım Kuralları” adlı standardında da muhtelif yapı bileşenlerinin ısı iletim katsayıları, en az ısı geçiş dirençleri ve Türkiye’nin iklim haritası verilmiştir.

 

  • En son olarak da Türk Standartları Enstitüsü tarafından Mart 1989 tarihinde çıkartılan “TS 825 Binalarda Isı Yalıtım Kuralları” adlı standart 29 Nisan 1998 tarihinde 47 kişilik TSE Teknik Kurulu’nca revize edilmiş ve Bayındırlık ve İskan Bakanlığı’nca, bu standart 14 Haziran 1999 tarih ve 23725 sayılı Resmi Gazete’de yayınlanan kararla, 14 Haziran 2000 tarihinden itibaren tüm binalarda uygulanmak kaydıyla yayınlanmıştır. Yine bu çalışmaya paralel olarak 1981 tarihli ve 1985 yılında revize görmüş olan “Isı Yalıtım Yönetmeliği” revizyon çalışmaları da tamamlanarak 8 Mayıs 2000 tarihinde 24043 Sayılı Resmi Gazete’de yayınlanmıştır.

 

Yeni TS 825 Binalarda Isı Yalıtımı Kurallarının, getirdiği yenilikler aşağıdaki şekilde sıralanabilmektedir [1, s 50-54, 42, s 25-26].

 

  • Mevcut olan 3 iklim bölgesi, 4 derece-gün bölgesi şekline dönüştürülmüştür.

 

  • Isı kazançları hesaplara dahil edilmezken, ısı kazançları artık hesaplara dahil edilmiştir.

 

  • Hesaplanmakta olan binalarda iletim ve havalandırma yoluyla gerçekleşen ısı kayıplarına, iç ısı kazançları ve güneş enerjisi kazançları da dahil edilmiştir.

 

  • Yapı malzeme listesinde buhar difüzyon direnç faktörü bulunmazken, yapı ve yalıtım malzemelerinin buhar difüzyon direnç faktörleri malzeme listesinde yer almıştır.

 

  • Yoğuşma hesaplamaları yapılmazken, yapı elemanlarında Glaser yöntemi ile yoğuşma tahkiki yapılması zorunlu hale getirilmiş ve tavan, döşeme ve duvar gibi yapı bileşenlerinde yoğuşma sınırlandırılması getirilmiştir.

 

  • Pencere alanı taban alanının %15 ile sınırlı iken pencere alanındaki sınırlama kaldırılmıştır.

 

  • K ile gösterilmekte olan toplam ısı geçiş katsayısı U ile gösterilmeye başlanmıştır.

 

  • Yüksek olan toplam ısı geçiş katsayısı, U değerleri düşürülmüştür.

 

  • Isı kaybının sınırlaması, bina farkı gözetmeksizin birim alanda olması gereken ısıl dirence (R) bağlıyken, binanın A/V oranına bağlı olarak yıllık ısıtma enerjisi ihtiyacı (Q) sınırlandırılmıştır.

 

  • Enerji birimi olarak Kcal kullanılırken, Watt birimi kullanılmaya başlanmıştır.

 

  • Kolon ve kiriş yalıtımları tavsiye niteliğindeyken, kolon ve kiriş yalıtımları hesaplar dahilinde ele alınmıştır.

 

TS 825 standardında, binaların ısıtılmasında kullanılan enerjiden %50’nin üzerinde tasarruf öngörülmektedir. Bu da 2000 yılında yaklaşık 2 milyar USD, 2010 yılında 4 milyar USD tasarruf edilmesi anlamına gelmektedir [42, s 26].

 

6. ÖRNEK BİR PROJENİN EKSTRÜDE POLİSTREN İLE ISI YALITIM ÇÖZÜMLERİ

 

Bu bölümde, önceki bölümlerde anlatılanlar doğrultusunda örnek bir proje üzerinde, optimum duvar ve ısı yalıtım malzemelerinin seçimi üzerine bir çalışma yapılmıştır. Güncel olması amacıyla, bu çalışmada baz alınan, İstanbul Kurtköy (2.Bölge)’de halen ısı yalıtım uygulamalarına devam edilen, Seçkin İnşaat’a ait 50 villalık  proje kapsamındaki 2 kat ve 1 bodrumdan oluşan bir konuttur. Klasik, kolon-kiriş’li bir betonarme yapı olup, ısı kaybeden alanlar, Tablo 6.1’de belirtilmiştir.

 

Tablo 6.1 Örnek projenin ısı kaybeden alanları

 

ISI KAYBEDEN ALANLAR

M2

Dış Havaya Açık Duvar Alanı

Dolgu Duvar

88,67

Betonarme (Kolon-Kiriş)

130

Isıtılmayan İç Ortama Bitişik Duvar Alanı

Dolgu Duvar

-

Betonarme (Kolon-Kiriş)

-

Toprak Temaslı Duvar Alanı

Dolgu Duvar

-

Betonarme (Kolon-Kiriş)

105

Tavan Alanı

Üzeri Açık

-

Çatılı

90

 

Toprağa Temas Eden

90

Taban Alanı

Isıtılmayan İç Ort. Bitişik

-

 

Açık Geçit Üzeri

-

Kapı+Pencere Alanı

 

33,91

 

Tablo 6.1’deki veriler ışığında bu projenin önce Eski (1981) TS 825 Isı Yalıtım Yönetmeliğine göre ısı hesapları yapılıp, ardından yeni (2000) TS 825 Isı Yalıtım Yönetmeliğine göre sırayla Çözüm 1, 2, 3 ve  4 olarak adlandırılan, dıştan duvar (mantolama), kolon-kiriş dıştan duvarlar sandviç duvar arası, kolon-kiriş dıştan duvarlar içerden, kolon-kiriş dıştan duvarlar gaz beton yalıtımı şeklinde hesapları yapılmıştır. Hesaplarda, İzoder (Isı-Ses-Su İzolasyoncuları Derneği)’in TS 825 Isı Yalıtımı Hesap Programı, kesitlerdeki termal görüntülerin elde edilmesinde ise; Kobra v.2 programı kullanılmıştır. Bu hesapların ardından, optimum duvar ve yalıtım malzeme seçimi için maliyet mukayesesine geçilmiştir.

 

6.1. Eski (1981) TS825 Yönetmeliği'ne Göre Çözüm

 

Eski TS 825 yönetmeliği’nin bir çok yönden yetersiz ve eksik olduğu bir önceki bölümde de belirtilmiştir. Bu bölümde ise rakamsal olarak bu fark gösterilmiştir.

 

Örnek projenin, eski TS 825 yönetmeliğine göre yapıldığı düşünülerek, duvarlarının 13,5cm + 8,5cm tuğlayla sandviç duvar sistemiyle yapıldığı arasına da yalıtım olarak 3 cm EPS konulduğu, çatısına da 6 cm camyünü serildiği ve camlarının da çift cam seçildiği farz edilmiş ve Tablo 6.1’de ki veriler ışığında, TS 825 Isı Yalıtımı Hesap Programında hesaplanmış ve sonuçlar “Yıllık Isıtma Enerjisi İhtiyacı” başlığı adı altında Tablo F.1’de belirtilmiştir. Tablo F.1’ye bakıldığında, bu konutun aylara göre ısı kayıp ve kazanç miktarları ile ısıtma enerjisi ihtiyacı görülmektedir.

 

Hesap sonucunda örnek konutun, yılda Qyıl=42.295,75 kWh enerji tükettiği ortaya çıkmıştır. Bu alan ve hacimdeki örnek binanın bir m3’ü için, yeni TS 825 Isı Yalıtım

Standardı’nın sınırladığı enerji ihtiyacı Q'=24,23 kWh olup, bu binanın bir m3’ünün harcayacağı enerji Q=49,84 kWh olarak hesaplanmıştır.

 

Yine bu örnek bina inşaatı için kullanılan yapı elemanlarının cinsleri, kalınlıkları ve buna bağlı olarak ısı iletkenlik ve direnç katsayıları ve oradan da bu yapı elemanlarından iletim yoluyla gerçekleşen ısı kaybı toplamı, “Binanın Özgül Isı Kaybı Hesabı” adı altında Tablo F.2’de verilmiştir (Tablo F.1 ve F.2 ekler bölümünde yer almaktadır).

 

Öngörülen şekilde imalatı yapılacak binanın duvar ve ısı yalıtımı birim maliyet analizleri Tablo 6.2’de verilmiştir. Maliyet analizlerinde kullanılan birim fiyatlar güncel piyasa fiyatlarından alınmıştır. Piyasa fiyatları ile Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Birim Fiyat Listesi’nde ki fiyatlar arasında çok büyük farklılıklar olduğundan yapılan analizin gerçekçi olması amacıyla piyasa fiyatlarının alınmasının daha gerçekçi olacağı düşünülmüş ve bu çalışmanın güncelliğini koruyabilmesi için de 2002 Nisan ayı ortalama dolar kuru olarak 1.350.000TL alınıp, USD para birimine çevrilmiştir.

 

Tablo 6.2 Eski standartlara göre duvar montaj ve yalıtım sistemi giderleri

BİRİM

PAZAR BİRİM FİYATI

ESKİ SİSTEM 13,5+8,5cm TUĞLA ARASI + 3 cm EPS

TL

DUVAR m2 SARF MİKTARI

m2 TUTARI

BİNA BAŞINA SARFİYAT

BİNA BAŞINA MALİYET

DUVAR MONTAJ GİDERLERİ

 

 

 

 

TUĞLA HARCI

m3

25.000.000

0,0484

1.211.250

88,67

107.401.538

SANDVİÇ DUVAR İÇİN 13,5+8,5 cm

m2

3.310.000

1,03

3.409.300

88,67

302.302.631

SANDVİÇ DUVAR ÖRÜLMESİ

m2

2.850.000

1

2.850.000

88,67

252.709.500

DIŞ KABA SIVASI

m3

25.000.000

0,03

750.000

218,67

164.002.500

DIŞ KABA SIVASI İŞÇİLİK

m2

3.000.000

1

3.000.000

218,67

656.010.000

İÇ KABA SIVA

m3

25.000.000

0,02

500.000

323,67

161.835.000

İÇ KABA SIVA İŞÇİLİK

m2

1.500.000

1

1.500.000

323,67

485.505.000

ALÇI SIVA

kg

130.000

8

1.040.000

323,67

336.616.800

SATEN ALÇI

kg

200.000

0,35

70.000

323,67

22.656.900

ALÇI SIVA İŞÇİLİK

m2

2.000.000

1

2.000.000

323,67

647.340.000

TOPLAM

m2

3.136.379.869

YALITIM SİSTEMİ GİDERLERİ

 

 

 

 

SANDVİÇ DUVAR ARASI EPS

m3

50.000.000

0,0315

1.575.000

88,67

139.655.250

ÇATIDA 6 cm CAMYÜNÜ

m2

1.500.000

1,03

1.545.000

90,00

139.050.000

TOPLAM

m2

278.705.250

GENEL TOPLAM

3.415.085.119

 

 

 

 

 

$

2.530

 

Tablo 6.2’e dikkat edilecek olursa, duvar montaj ve ısı yalıtım sistemi girdileri için maliyetler ve bu örnek bina için eski TS 825 Standardı’na göre, ısı yalıtımlı toplam duvar maliyeti görülmektedir.

 

Bu şekilde yapılan duvar imalatı ve ısı yalıtım sisteminin sağlıklı olup olmadığını anlamak amacıyla kesitler Kobra termal görüntü hesap programına aktarılmış ve Şekil 6.1’de görülen sonuçlar elde edilmiştir.

 

 

 

 

Şekil 6.1 Sandviç duvar-yalıtımsız kiriş birleşim detayı ve kesitin termal görüntüsü [43]

 

Şekil 6.1’e bakıldığında, yalıtımsız betonarme kirişin bir ısı köprüsü oluşturduğu görülmektedir. Şekle dikkat edilecek olursa, kiriş iç yüzeyi sıcaklığının 50C’ye kadar düştüğü ve bu sebepten dolayı oldukça büyük yoğuşma riskinin olduğu anlaşılmakta ve Şekil 4.8’de de gösterildiği gibi duvar ve döşeme birleşimlerinde küflenme ve kararma oluşabilmektedir. Ayrıca betonarmenin dış hava koşulu sıcaklıklarına açık olması kesit içindeki donatıların etrafında yoğuşma meydana gelmesine sebep olacak korozyonla demirlerin performansları zaman içinde önemli ölçüde azalacaktır. Yine sandviç duvar arasında düşük buhar difüzyon dirençli yalıtım malzemelerinin kullanılması, yoğuşma sonucunda, kullanılan yalıtımın fiziksel özelliklerinin değişmesine ve yalıtım performansının azalmasına neden olabilmektedir.

 

Bu kesitin betonarme ve duvar kısımlarının TS 825 Isı Yalıtımı Hesap Programı’yla, Glaser usulüne göre yapılan yoğuşma tahkiki sırasıyla Tablo F.3 ve F.4’de verilmiş ayrıca, Şekil F.1 ve F.2’de de yoğuşma grafikleri çizilmiştir (Tablo F.3 ve F.4 ile Şekil F.1 ve F.2 ekler bölümünde yer almaktadır).

 

Buna göre Şekil F.1’de  betonarme kısımlarda iç yüzeyde iki noktada eğrilerin kesiştiği dolayısı ile bu iki noktada yoğuşmanın gerçekleştiği görülmektedir. Bu nedenle betonarme kesitler, yeni TS 825 Isı Yalıtım Standartları’nın yoğuşma tahkikine göre kesinlikle uygun değildir.

 

Şekil F.2’de dolgu duvar kesitinde ise, yoğuşmanın yine iki noktada olduğu, bu noktaların sandviç tuğla duvarın dış tarafa yakın olan tuğla sırasının iç ve dış yüzeylerinde meydana geldiği görülmektedir. Ancak, şeklin alt tarafında da hesabı verildiği üzere, yoğuşan suyun kütlesi; yeni TS825’de sınırlandırılan değer olan 1 kg/m2’den ve buharlaşan suyun kütlesinden küçük olduğu için standartlara uygun çıkmıştır.

 

Görüldüğü üzere, eski TS 825 Standardlarına göre yalıtımlı ve konforlu sayılan bu bina yılda 42.295,75 kWh’lik enerji tüketmektedir. Bu yeni standartların sınırladığı enerjinin 2,37 katı kadardır. Sadece duvarların yalıtımının söz konusu olduğu ve betonarme kısımların tavsiye niteliğini taşıdığı eski yönetmelik, anlaşılacağı üzere önemli enerji kaybına müsaade etmektedir. Ayrıca yapılan yoğuşma tahkikinde de belirtildiği üzere bu yapının betonarme iç yüzeylerinde yoğuşma olduğu, aslında sağlıksız bir yapı olduğu açıktır.

 

6.2. Yeni (2000) TS825 Yönetmeliğine Göre Çözümler

 

Bu bölümde örnek konut, değişik duvar yalıtım sistemlerine göre, yeni TS 825 standartlarına uygun bir şekilde projelendirilmiş ve o doğrultuda hesapları yapılmıştır.

 

Sırasıyla, çözüm 1 olarak, dıştan duvar yalıtımıyla (mantolama sistemi), çözüm 2 olarak, kolon-kirişler dıştan + duvarlar sandviç duvar arası yalıtımıyla, çözüm 3 olarak, kolon-kirişler dıştan + duvarlar içerden yalıtımla, çözüm 4 olarak da, kolon kirişler dıştan + duvarlar gaz beton olarak projelendirilip bu doğrultuda duvar montaj ve ısı yalıtım maliyetleri belirlenmiş ve yeni ısı yalıtım standartları çerçevesinde ısı yalıtım hesapları ve yoğuşma tahkikleri yapılmıştır.

 

6.2.1. Dıştan Duvar Yalıtım (Mantolama) Sistemi

 

Örnek binanın dıştan duvar yalıtım sistemine göre projelendirilmesinde, duvar malzemesi olarak 14,5cm. W sınıfı İzotuğla seçilmiştir. Bu seçimde bina iç yüzey hacminden kazanç sağlanması ve ekonomik olunması amacıyla tuğla kalınlığı özellikle küçük seçilmiştir.

 

Tablo 6.1 deki veriler ışığında, yapılan hesap sonucunda; dış havaya açık (betonarme ve dolgu) duvarlarda 4cm XPS, toprak temaslı duvarlarda 3cm XPS, tabanda 2cm XPS ve tavanda ise 8cm cam yünü kalınlıklarının yeni TS 825 standartlarını sağladığı görülmüş ve sonuçlar Tablo F.5’de verilmiştir.

 

Tablo F.5’ya göre, bu konutun yılda, Qyıl=20.486 kWh enerji tükettiği ortaya çıkmıştır. Bu alan ve hacimdeki örnek binanın bir m3’ü için, yeni TS 825 Isı Yalıtım

Standartları'nın sınırladığı enerji ihtiyacı Q'=24,23 kWh olduğu ve bu binanın da bir m3’ünün harcayacağı enerji Q=24,14 kWh olarak hesaplanarak bu değerin altında kaldığı için, bu binanın yeni standartlara uygun olarak yalıtıldığı görülmektedir.

 

Yine bu örnek bina inşaatı için kullanılan yapı elemanlarının cinsleri, kalınlıkları ve buna bağlı olarak ısı iletkenlik ve direnç katsayıları ve oradan da bu yapı elemanlarından iletim yoluyla gerçekleşen ısı kaybı toplamı, “Binanın Özgül Isı Kaybı Hesabı” adı altında Tablo F.6’de verilmiştir (Tablo F.5 ve F.6 ekler bölümünde yer almaktadır).

 

Yeni standardın sınırladığı enerji limitleri dahilinde belirlenen duvar ve ısı yalıtım malzeme birim fiyat analizleri Tablo 6.3 verilmiştir.

 

Tablo 6.3 Yeni TS 825 standardına göre duvar montaj ve yalıtım sistemi giderleri (Çözüm 1)

 

BİRİM

PAZAR BİRİM FİYATI

ÇÖZÜM 1 14,5cm W Sınıfı İZOTUĞLA + 4cm XPS DIŞTAN DUVAR YALITIMI                                   (MANTOLAMA)

TL

DUVAR M2SARF MİKTARI

M2 TUTARI

BİNA BAŞINA SARFİYAT

BİNA BAŞINA MALİYET

DUVAR MONTAJ GİDERLERİ

 

 

 

 

14,5cm   W SINIFI İZOTUĞLA

m2

3.500.000

1,02

3.570.000

88,67

316.551.900

TUĞLA HARCI

m3

25.000.000

0,0109

272.500

88,67

24.162.575

14,5cm TUĞLA ÖRÜLMESİ İŞÇİLİK

m2

1.500.000

1

1.500.000

88,67

133.005.000

İÇ KABA SIVA

m3

25.000.000

0,02

500.000

323,67

161.835.000

İÇ KABA SIVA İŞÇİLİK

m2

1.500.000

1

1.500.000

323,67

485.505.000

ALÇI SIVA

kg

130.000

10

1.300.000

323,67

420.771.000

SATEN ALÇI

kg

200.000

0,35

70.000

323,67

22.656.900

ALÇI SIVA İŞÇİLİK

m2

2.000.000

1

2.000.000

323,67

647.340.000

TOPLAM

m2

2.211.827.375

YALITIM SİSTEMİ GİDERLERİ

 

 

 

 

DIŞTAN MANTOLAMA PAKETİ

m2

9.450.000

1,05

9.922.500

218,67

2.169.753.075

MANTOLAMA UYGULAMA

m2

6.750.000

1

6.750.000

218,67

1.476.022.500

BODRUM DUVARINDA 3cm XPS

m3

94.500.000

0,032

3.024.000

105,00

317.520.000

TABANDA 2cm XPS

m3

94.500.000

0,021

1.984.500

90,00

178.605.000

ÇATIDA 8 cm CAMYÜNÜ

m2

1.800.000

1,03

1.854.000

90,00

166.860.000

TOPLAM

m2

4.308.760.575

GENEL TOPLAM

 

 

 

6.520.587.950

 

 

 

 

 

$

4.830

 

Tablo 6.3 incelendiğinde, duvar montaj giderleri ve yalıtım sistemi giderleri olmak üzere iki bölümden oluştuğu ve tüm sistemin USD olarak toplam karşılığı görülmektedir.

Duvarların bu şekilde inşaa edilip yalıtılmasıyla oluşan duvar-kiriş birleşim detayı, Kobra termal görüntü programında incelendiğinde Şekil 6.2’deki tablo ortaya çıkmıştır.

 

 

 

Şekil 6.2 Dıştan yalıtımlı duvar-kiriş birleşim detayı ve kesitin termal görüntüsü [43]

 

Şekil 6.2 incelendiğinde, bina dış kabuğunun tamamıyla sıcak tarafta kaldığı, dolayısıyla gerek dolgu duvar kısmında, gerekse betonarme kısımda yoğuşma riskinin olmadığı görülmektedir.

 

Bu kesitin betonarme ve dolgu duvar kısımlarının TS 825 Isı Yalıtımı Hesap Programı’yla, Glaser usulüne göre yapılan yoğuşma tahkiki, sırasıyla Tablo F.7 ve F.8’da verilmiştir. Şekil F.3’de betonarme kısımların yoğuşma ve buharlaşma grafikleri, şekil F.4’da ise dolgu duvar kısımların yoğuşma ve buharlaşma grafikleri gözükmektedir (Tablo F.5 ve F.6 ile Şekil F.3 ve F.4 ekler bölümünde yer almaktadır).

 

Şekil F.3 ve F.4 incelendiğinde doğruların hiçbir bölgede kesişmediği, dolayısı ile bu kesitlerde hiçbir şekilde yoğuşmanın olmadığı anlaşılmaktadır. Bu yüzdendir ki program ideal sonuç olarak değerlendirmektedir.

 

Yalıtımın dışardan yapılması, dolgu duvarı ve betonarmenin sıcak tarafta bırakılmasını sağlamakta, böylece bu bölüm enerji depolama işlevi görmekte ve belli bir saate ısıtma sistemi kapatılsa dahi, bina ısısını uzun bir süre muhafaza etmektedir. Dışardan yalıtım sayesinde, duvar dolgu bölümü ila betonarme kesitte yoğuşma riski yok edilmiştir. Bu sayede betonarme içindeki demir donatının korozyona maruz kalıp, performansını yitirme riski ortadan kaldırılmış ve yapı ömrü ve dayanıklılığı artırılmıştır.

 

6.2.2. Kolon ve Kirişler Dıştan Yalıtım + Sandviç Duvar Arası Yalıtım Sistemi

 

Temelde bu sistem, daha önce eski yalıtım standartlarına göre yapılan bina yalıtımı sistemle aynı olmakla birlikte, fark olarak beton bölümlerinde dıştan yalıtıldığı görülmektedir.

 

Örnek binanın, sandviç duvar yalıtım sistemine göre projelendirilmesinde, dolgu duvar malzemesi olarak 19cm ve 8,5cm AB sınıfı (yatay delikli) tuğla seçilmiştir. Bu kalınlıkların ve AB sınıfı tuğlanın seçilmesinin sebebi, içerde betonarme ve dolgu duvar birleşimlerinde diş oluşturulmaması ve ekonomik kriterlerin göz önünde bulundurulmasıdır.

 

Tablo 6.1 deki veriler ışığında, yapılan hesap sonucunda; dış havaya açık dolgu duvarlarda sandviç duvar arası 2.5cm XPS, betonarme yüzeylerde 5cm XPS, toprak temaslı duvarlarda 3cm XPS, tabanda 2cm XPS ve tavanda ise 8cm cam yünü kalınlıklarının yeni TS 825 standartlarını sağladığı görülmüş ve sonuçlar Tablo F.9’de verilmiştir.

 

Tablo 6.9’e göre, bu konutun yılda, Qyıl=20.421 kWh enerji tükettiği ortaya çıkmıştır. Bu alan ve hacimdeki örnek binanın bir m3’ü için, yeni TS 825 Isı Yalıtım

Standartları'nın sınırladığı enerji ihtiyacı Q'=24,23 kWh olduğu ve bu binanın da bir m3’ünün harcayacağı enerji Q=24,06 kWh olarak hesaplanarak bu değerin altında kaldığı için, bu binanın yeni standartlara uygun olarak yalıtıldığı görülmektedir.

 

Yine bu örnek bina inşaatı için kullanılan yapı elemanlarının cinsleri, kalınlıkları ve buna bağlı olarak ısı iletkenlik ve direnç katsayıları ve oradan da bu yapı elemanlarından iletim yoluyla gerçekleşen ısı kaybı toplamı, “Binanın Özgül Isı Kaybı Hesabı” adı altında Tablo F.10’da verilmiştir (Tablo F.9 ve F.10 ekler bölümünde yer almaktadır).

 

Yeni standardın sınırladığı enerji limitleri dahilinde belirlenen duvar ve ısı yalıtım malzeme birim fiyat analizleri Tablo 6.4 verilmiştir.

 

Tablo 6.4 Yeni TS 825 standardına göre duvar montaj ve yalıtım sistemi giderleri (Çözüm 2)

 

BİRİM

PAZAR BİRİM FİYATI

ÇÖZÜM 2 19+8,5cm TUĞLA ARASI + 2,5cm XPS  +           KOLON KİRİŞ DIŞTAN 5cm XPS                                               (SANDVİÇ DUVAR)

TL

DUVAR M2 SARF MİKTARI

M2 TUTARI

BİNA BAŞINA SARFİYAT

BİNA BAŞINA MALİYET

DUVAR MONTAJ GİDERLERİ

 

 

 

 

TUĞLA HARCI

m3

25.000.000

0,04845

1.211.250

88,67

107.401.538

SANDVİÇ D. İÇİN 19+8,5cm TUĞLA

m2

3.310.000

1,03

3.409.300

88,67

302.302.631

SANDVİÇ DUVAR ÖRÜLMESİ

m2

2.850.000

1

2.850.000

88,67

252.709.500

DIŞ KABA SIVA

m3

25.000.000

0,03

750.000

218,67

164.002.500

DIŞ KABA SIVA İŞÇİLİK

m2

3.000.000

1

3.000.000

218,67

656.010.000

İÇ KABA SIVA

m3

25.000.000

0,02

500.000

323,67

161.835.000

İÇ KABA SIVA İŞÇİLİK

m2

1.500.000

1

1.500.000

323,67

485.505.000

ALÇI SIVA

kg

130.000

10

1.300.000

323,67

420.771.000

SATEN ALÇI

kg

200.000

0,35

70.000

323,67

22.656.900

ALÇI SIVA İŞÇİLİK

m2

2.000.000

1

2.000.000

323,67

647.340.000

TOPLAM

16.590.550

3.220.534.069

YALITIM SİSTEMİ GİDERLERİ

 

 

 

 

SANDVİÇ DUV. ARASI 2,5cm XPS

m2

94.500.000

0,02625

2.480.625

88,67

219.957.019

BODRUM DUVARINDA 3cm XPS

m3

94.500.000

0,032

3.024.000

105,00

317.520.000

TABANDA 2cm XPS

m2

94.500.000

0,042

3.969.000

90,00

357.210.000

KOLON KİRİŞ 5cm XPS

m2

99.225.000

0,0525

5.209.313

130,00

677.210.625

KABA SIVA FİLESİ ve DÜBEL

m2

1.200.000

1,2

1.440.000

130,00

187.200.000

XPS YAPIŞ. VEYA DÜBELLEME

m2

1.000.000

1

1.000.000

130,00

130.000.000

ÇATIDA 8cm CAMYÜNÜ

m2

1.800.000

1,03

1.854.000

90,00

166.860.000

TOPLAM

18.976.938

2.055.957.644

GENEL TOPLAM

5.276.491.712

 

 

 

 

 

$

3.909

Tablo 6.4’deki veriler ışığında gerçekleştirilen imalatın, dolgu duvar ve kiriş birleşim detayı termal görüntüsü Şekil 6.3’de verilmiştir.

 

 

Şekil 6.3 Sandviç duvar-dıştan yalıtımlı kiriş birleşim detayı ve kesitin termal görüntüsü [43]

 

 

Şekil 6.3 incelendiğinde, bina dış kabuğunun sandviç duvar arası yalıtımlı dolgu duvar kısmında, dış hava koşulları ısı seviyesinin yalıtım katmanına kadar ulaştıklarını, dolayısı ile ısı yalıtımı katmanına kadar olan bölgede bir yoğuşma riski olduğunu söylemek mümkün görünmektedir. Betonarme bölümlerde ise, alınlar dışardan yalıtıldıkları için, ısı köprüsü engellenmekte, kesit sıcak tarafta kalmakta ve bir yoğuşma riski görülmemektedir. Böylece demir donatı korozyona karşı korunmakta ve yapı ömrü uzamaktadır.

 

Bu kesitin betonarme ve dolgu duvar kısımlarının TS 825 Isı Yalıtımı Hesap Programı’yla, Glaser usulüne göre yapılan yoğuşma tahkiki, sırasıyla Tablo F.11 ve F.12’da verilmiştir. Şekil F.5’de betonarme kısımların yoğuşma ve buharlaşma grafikleri, şekil F.6’da ise dolgu duvar kısmların yoğuşma ve buharlaşma grafikleri gözükmektedir (Tablo F.11 ve F.12 ile Şekil F.5 ve F.6 ekler bölümünde yer almaktadır).

 

Şekil F.5 incelendiğinde, ısı yalıtımının dışardan yapılmış olması vesilesiyle doğruların hiçbir yerde kesişmediği dolayısı ile betonarme kesitin hiçbir bölgesinde yoğuşmanın gerçekleşmediği görülmektedir. Şekil F.6’da ise, dış yüzeyde kaba sıva ile tuğla duvar birleşim yüzeyinde doğruların kesiştiği bu yüzden de, bu yüzeyin yoğuşma yüzeyi teşkil ettiği anlaşılmaktadır. Ancak yoğuşan suyun kütlesi 0,058kg/m3 olduğundan ve bu değerin de TS 825’de sınırlandırılan değer olan 1kg/m3’den ve buharlaşan suyun kütlesi (1,507 kg/m3)’den küçük olduğundan  standartlara uygun çıkmıştır.

 

Sandviç duvar uygulaması, Tablo 6.4’den de anlaşılacağı üzere imalatı güç, pahalı ve deprem riski olan ülkemiz için imalatına son derece özen gösterilmesi gereken bir dolgu duvar sistemidir. Son deprem yönetmeliğinde bu konu üzerinde önemle durulmuş ve sandviç duvar imalatı için kural ve kısıtlamalar getirilmiştir. Ayrıca sandviç duvar arası ısı yalıtımı sisteminin tamiratı, bakımı ve geriye dönüşümü pek mümkün olmayacağından, olsa bile oldukça zor ve maliyetli olacağından, seçilecek ısı yalıtım malzemesinin direkt ve indirekt yollardan bünyesine su almayan ya da suya ve diğer etkilere karşı dayanıklı olması, yalıtımın ömrü ve sağlıklılığı açısından önem taşımaktadır.

 

6.2.3. Kolon ve Kirişler Dıştan Yalıtım + İçten Duvar Yalıtım Sistemi

 

Örnek binanın içten duvar yalıtım sistemine göre projelendirilmesinde, dolgu duvar malzemesi olarak 19cm W sınıfı İzotuğla seçilmiştir.

 

Tablo 6.1 deki veriler ışığında, yapılan hesap sonucunda; dış havaya açık dolgu duvarlarda içerden 3cm XPS, betonarme yüzeylerde 5cm XPS, toprak temaslı duvarlarda 3cm XPS, tabanda 2cm XPS ve tavanda ise 8cm cam yünü kalınlıklarının yeni TS 825 Standartlarını sağladığı görülmüş ve sonuçlar “Yıllık Isıtma Enerjisi İhtiyacı” başlığı adı altında Tablo F.13’de verilmiştir.

 

Tablo F.13’ya göre, bu konutun yılda, Qyıl=20.500 kWh enerji tükettiği ortaya çıkmıştır. Bu alan ve hacimdeki örnek binanın bir m3’ü için, yeni TS 825 Isı Yalıtım

Standartları'nın sınırladığı enerji ihtiyacı Q'=24,23 kWh olduğu ve bu binanın da bir m3’ünün harcayacağı enerji Q=24,16 kWh olarak hesaplanarak bu değerin altında kaldığı için, bu binanın yeni standartlara uygun olarak yalıtıldığı görülmektedir.

 

Yine bu örnek bina inşaatı için kullanılan yapı elemanlarının cinsleri, kalınlıkları ve buna bağlı olarak ısı iletkenlik ve direnç katsayıları ve oradan da bu yapı elemanlarından iletim yoluyla gerçekleşen ısı kaybı toplamı, “Binanın Özgül Isı Kaybı Hesabı” adı altında Tablo F.14’da verilmiştir (Tablo F.13 ve F.14 ekler bölümünde yer almaktadır).

 

Yeni standardın sınırladığı enerji limitleri dahilinde belirlenen duvar ve ısı yalıtım malzeme birim fiyat analizleri Tablo 6.5 verilmiştir.

 

Tablo 6.5 Yeni TS 825 standardına göre duvar montaj ve yalıtım sistemi giderleri (Çözüm 3)

 

BİRİM

PAZAR BİRİM FİYATI

ÇÖZÜM 3 19cm W Sınıfı İZOTUĞLA + 3cm XPS İÇTEN + KOLON KİRİŞ DIŞTAN 5 cm XPS                                                    (İÇTEN YALITIM)

TL

DUVAR m2 SARF MİKTARI

m2 TUTARI

BİNA BAŞINA SARFİYAT

BİNA BAŞINA MALİYET

DUVAR MONTAJ GİDERLERİ

 

 

 

 

19cm W Sınıfı İZOTUĞLA

m2

5.600.000

1,02

5.712.000

88,67

506.483.040

TUĞLA HARCI

m3

25.000.000

0,013

325.000

88,67

28.817.750

İZOTUĞLA ÖRÜLMESİ İŞÇİLİK

m2

1.900.000

1

1.900.000

88,67

168.473.000

DIŞ KABA SIVASI

m2

25.000.000

0,03

750.000

218,67

164.002.500

DIŞ KABA SIVASI İŞÇİLİK

m2

3.000.000

1

3.000.000

218,67

656.010.000

İÇ KABA SIVA

m3

25.000.000

0,02

500.000

323,67

161.835.000

İÇ KABA SIVA İŞÇİLİK

m2

1.500.000

1

1.500.000

323,67

485.505.000

ALÇI SIVA

kg

130.000

8

1.040.000

323,67

336.616.800

SATEN ALÇI

kg

200.000

0,35

70.000

323,67

22.656.900

ALÇI SIVA İŞÇİLİK

m2

2.000.000

1

2.000.000

323,67

647.340.000

TOPLAM

3.177.739.990

YALITIM SİSTEMİ GİDERLERİ

 

 

 

 

İÇERDEN 3cm XPS

m2

94.500.000

0,0315

2.976.750

105,00

312.558.750

ALÇI YAPIŞTIRICI

m2

220.000

5

1.100.000

105,00

115.500.000

DERZ BANDI

mtül

75.000

2,2

165.000

105,00

17.325.000

KOLON KİRİŞ 4cm XPS

m2

99.225.000

0,042

4.167.450

130,00

541.768.500

KABA SIVA FİLESİ ve DÜBEL

m2

1.200.000

1,2

1.440.000

130,00

187.200.000

XPS YAPIŞ. VEYA DÜBELLEME

m2

1.000.000

1

1.000.000

130,00

130.000.000

BODRUM DUVARINDA 3cm XPS

m3

94.500.000

0,032

3.024.000

105,00

317.520.000

TABANDA 2cm XPS

m2

94.500.000

0,021

1.984.500

90,00

178.605.000

ÇATIDA 8 cm CAMYÜNÜ

m2

1.800.000

1,03

1.854.000

90,00

166.860.000

TOPLAM

1.967.337.250

GENEL TOPLAM

 

 

 

5.145.077.240

 

 

 

 

 

$

3.811

Tablo 6.5’deki veriler ışığında gerçekleştirilen imalatın, dolgu duvar ve kiriş birleşim detayı termal görüntüsü Şekil 6.4’de verilmiştir.

 

 

Şekil 6.4 İçten yalıtımlı duvar-dıştan yalıtımlı kiriş birleşim detayı ve kesitin termal görüntüsü [43]

 

 

Şekil 6.4’den de anlaşılacağı üzere betonarme kısımların dıştan yalıtılması ile kesitin tamamı sıcak tarafta bırakılmış dolayısı ile daha önceki kesite benzer şekilde yoğuşma ve korozyon riski azaltılmıştır. Ancak yapının dolgu duvar kısmında, yalıtımın içerden yapılmış olması, içerde istenilen sıcaklığın elde edilmesine olanak tanımakta, ancak kesitin tamamının dış hava koşullarına açık bırakılmış olması ile de, soğuk içerde yalıtım katmanına katar ulaşmaktadır. Bu yüzden yoğuşma riskine açık olan bu kesitteki dolgu duvar malzemesinin ısı yalıtım ve fiziksel performansı önemli ölçüde tehlikeye girmektedir.

 

Bu kesitin betonarme ve dolgu duvar kısımlarının TS 825 Isı Yalıtımı Hesap Programı’yla, Glaser usulüne göre yapılan yoğuşma tahkikine bakıldığında sonuçlar  sırasıyla Tablo F.15 ve F.16’deki gibi ortaya çıkmaktadır. Yoğuşma ve buharlaşma grafikleri ise betonarme kısımların Şekil F.7’deki gibi duvar kısımların ise Şekil F.8’deki gibi oluştuğu görülmektedir (Tablo F.15 ve F.16 ile Şekil F.7 ve F.8 ekler bölümünde yer almaktadır).

 

Şekil F.7 incelendiğinde, yalıtımın dışardan ve aynı kalınlıkta yapılmış olması Şekil F.5 gibi bir grafiğin oluşmasını sağlamıştır. Bu nedenle sonuçlarında benzer olduğunu söylemek mümkündür. Şekil F.8’de ise, yine doğrular Şekil F.6’a benzer şekilde dış kaba sıva ile dolgu duvar yüzeyinde kesişmiş ve bu yüzey boyunca yoğuşma çizgisi oluşturmuştur. Ancak yine yoğuşan suyun kütlesi 0,096kg/m2 çıktığından ve bu değerin TS 825’de sınırlandırılan değer olan 1kg/m2’den ve yoğuşan suyun kütlesinden küçük olması vesilesi ile, bu kesit standartlara uygun çıkmıştır.

 

Binanın dolgu duvar kısımlarının içerden yalıtılmış olması, binanın çabuk ısınmasını ve de çabucak soğumasını sağlayacaktır. Yani bina dış kabuğunun dıştan mantolama sisteminde olduğu gibi, enerji depolama özelliği bu sistemde görülmeyecektir. Anlık kullanılan mekanlarda bu özelliğin pek bir önemi olmadığı için bu tür alanlarda içerden yalıtımı tercih edilmesi mümkün görülmektedir.

 

6.2.4. Kolon ve Kirişler Dıştan Yalıtım + Gazbeton Duvar Yalıtım Sistemi

 

Örnek binanın, dış duvarlarının sadece betonarme kısımlarının ısı yalıtım malzemeleriyle yalıtıldığı, dolgu duvarlarının ise gazbeton bloklarla imal edildiği esasına göre bu yalıtım sistemi projelendirilmiştir.

 

Tablo 6.1 deki veriler ışığında, yapılan hesap sonucunda; dış havaya açık dolgu duvarların 30cm gazbeton, betonarme yüzeylerde 5cm XPS, toprak temaslı duvarlarda 3cm XPS, tabanda 2cm XPS ve tavanda ise 8cm cam yünü kalınlıklarının yeni TS 825 standartlarını sağladığı görülmüş ve sonuçlar Tablo F.17’de verilmiştir.

 

Tablo F.17’e göre, bu konutun yılda, Qyıl=20.424 kWh enerji tükettiği ortaya çıkmıştır. Bu alan ve hacimdeki örnek binanın bir m3’ü için, yeni TS 825 Isı Yalıtım

Standardı'nın sınırladığı enerji ihtiyacı Q'=24,23 kWh olduğu ve bu binanın da bir m3’ünün harcayacağı enerji Q=24,07 kWh olarak hesaplanarak bu değerin altında kaldığı için, bu binanın yeni standartlara uygun olarak yalıtıldığı görülmektedir.

 

Yine bu örnek bina inşaatı için kullanılan yapı elemanlarının cinsleri, kalınlıkları ve buna bağlı olarak ısı iletkenlik ve direnç katsayıları ve oradan da bu yapı elemanlarından iletim yoluyla gerçekleşen ısı kaybı toplamı, “Binanın Özgül Isı Kaybı Hesabı” adı altında Tablo F.18’da verilmiştir (Tablo F.17 ve F.18 ekler bölümünde yer almaktadır).

 

Yeni standardın sınırladığı enerji limitleri dahilinde belirlenen duvar ve ısı yalıtım malzeme birim fiyat analizleri Tablo 6.6 verilmiştir.

 

Tablo 6.6 Yeni TS 825 standardına göre duvar montaj ve yalıtım sistemi giderleri (Çözüm 4)

BİRİM

PAZAR BİRİM FİYATI

ÇÖZÜM 4 30 CM GAZBETON +                                              KOLON KİRİŞ DIŞTAN 5cm XPS

TL

ÖRME  DUVAR M2 SARF MİKTARI

M2 TUTARI

BİNA BAŞINA SARFİYAT

BİNA BAŞINA MALİYET

DUVAR MONTAJ GİDERLERİ

 

 

 

 

30cm GAZBETON

m2

14.850.000

1,02

15.147.000

88,67

1.343.084.490

ÖRGÜ TUTKALI

kg

420.000

4,5

1.890.000

88,67

167.586.300

GAZBETON ÖRÜLMESİ İŞÇİLİK

m2

2.000.000

1

2.000.000

88,67

177.340.000

DIŞ KABA SIVA

m3

25.000.000

0,03

750.000

218,67

164.002.500

DIŞ KABA SIVA İŞÇİLİK

m2

3.000.000

1

3.000.000

218,67

656.010.000

İÇ KABA SIVA

m3

25.000.000

0,02

500.000

323,67

161.835.000

İÇ KABA SIVA İŞÇİLİK

m2

1.500.000

1

1.500.000

323,67

485.505.000

ALÇI SIVA

kg

130.000

10

1.300.000

323,67

420.771.000

SATEN ALÇI

kg

200.000

0,35

70.000

323,67

22.656.900

ALÇI SIVA İŞÇİLİK

m2

2.000.000

1

2.000.000

323,67

647.340.000

TOPLAM

28.157.000

4.246.131.190

YALITIM SİSTEMİ GİDERLERİ

 

 

 

 

KOLON KİRİŞ 5cm WM TB

m2

99.225.000

0,0525

5.209.313

130,00

677.210.625

KABA SIVA FİLESİ ve DÜBEL

m2

1.350.000

1,2

1.620.000

130,00

210.600.000

XPS YAPIŞ. VEYA DÜBELLEME

m2

1.000.000

1

1.000.000

130,00

130.000.000

BODRUM DUVARINDA 3cm XPS

m3

94.500.000

0,032

3.024.000

105,00

317.520.000

TABANDA 2cm XPS

m2

94.500.000

0,021

1.984.500

90,00

178.605.000

ÇATIDA 10 cm CAMYÜNÜ

m2

2.000.000

1,03

2.060.000

90,00

185.400.000

TOPLAM

14.897.813

1.699.335.625

GENEL TOPLAM

 

 

 

5.945.466.815

 

 

 

 

 

$

4.404

 

Tablo 6.6’deki veriler ışığında gerçekleştirilen imalatın, dolgu duvar ve kiriş birleşim detayı termal görüntüsü Şekil 6.5’de verilmiştir.

 

 

 

 

 

 

Şekil 6.5 İçten yalıtımlı duvar-dıştan yalıtımlı kiriş birleşim detayı ve kesitin termal görüntüsü [43]

 

Şekil 6.5 incelendiğinde gazbeton bloğun büyük bir kısmının soğuk tarafta kaldığı dolayısıyla bu kısımda yoğuşmanın kaçınılmaz olduğu görülmektedir. Gazbeton bloğun yapısı gereği (süngerimsi yapısı) yoğuşan suyu bünyesinde depolama özelliği vardır. Suyun bu şekilde depolanmasıyla, gazbeton bloğun ısı yalıtım performansının önemli ölçüde azalacağını söylemek mümkündür. Performans azalmasını önlemek için, gaz beton bloğun direkt yada indirekt (difüzyonla) yollardan su almamasını sağlamak gerekmektedir. Direkt sudan (yağmurdan veya çatlaklardan sızarak bünyeye giren sudan) gazbeton blok, elastik katkılı sıvalarla usulüne uygun yapılan imalatla korunabilmektedir. İndirekt sudan (difüzyonla içeri alınan sudan) korunma ise, Ytong yurt dışı broşürlerinde de önerildiği gibi sıcak taraftan bir buhar dengeleyicisi kullanmakla mümkün olmaktadır.

 

Yine dışardan betonarme alınlarının yalıtılması, bu bölümlerin ısı köprüsü oluşturmalarını engellemiş ve kesitte muhtemel bir yoğuşma riskini yok etmiştir. Eğer ki, gaz beton blok 30cm.’den daha küçük seçilecek olsaydı üst döşemede ve kiriş iç yüzeyinde bir yoğuşma riski oluşabilirdi. Şekil 6.5’den de anlaşılacağı üzere, Yeni TS 825 standartlarına göre ısı köprülerinin yalıtılma zorunluluğu, ısı tasarrufu ve bina ömrü açısından önemli bir kazanç olmuştur.

 

Şekil 6.5’de görünen kesitin, betonarme ve dolgu duvar kısımlarının TS 825 Isı Yalıtımı Hesap Programı’yla, Glaser usulüne göre yapılan yoğuşma tahkiki, tezin ekler bölümünde sırasıyla Tablo F.19 ve F.20 olarak verilmiştir. Yine bu kesitin betonarme ve dolgu duvarlarının yoğuşma ve buharlaşma grafiği, sırasıyla yine tezin ekler bölümünde Şekil F.9 ve F.10 olarak yer almaktadır.

 

Şekil F.9 ve F.10 incelendiğinde çözüm 2 ve çözüm 3’deki grafiklerle benzer sonuçlar oluşturduğu söylenebilmektedir.

 

Görüldüğü üzere, dolgu duvarların gazbeton blokla örülmüş olması ile kesit içerisinde standartların izin verdiği sınırların altında olsa dahi, bir miktarda yoğuşma suyu oluşmakta bud a malzeme performansını önemli ölçüde düşürmektedir.

 

6.3. Sistemlerin Maliyet Mukayeseleri ve Yatırımların Geri Dönüş Süreleri

 

Tek bodrum ve iki kattan oluşan örnek bina için, önceki bölümlerde yapılan duvar ve ısı yalıtım sistemleri, eski yönetmeliğe göre, betonarme bölümler yalıtımsız-dolgu duvarlar (13,5+8,5cm AB sınıfı tuğlalı sandviç duvar) arası 3cm EPS yalıtımlı ve yeni yönetmeliğe göre sırasıyla; çözüm 1 olarak, betonarme ve 13,5cm W sınıfı tuğlalı duvar üzeri dıştan 4cm XPS yalıtımlı; çözüm 2 olarak, betonarmeler dıştan 5cm XPS yalıtımlı-dolgu duvarlar (19+8,5cm AB sınıfı tuğlalı sandviç duvar) arası 2,5cm XPS yalıtımlı; çözüm 3 olarak, betonarmeler dıştan 4cm XPS yalıtımlı-dolgu duvarlar 19cm W sınıfı tuğla üzeri içerden 3cm XPS yalıtımlı ve çözüm 4 olarak da, betonarmeler dıştan 5cm yalıtımlı-dolgu duvarlar 30cm gazbeton blok olarak projelendirilmiş ve toplam duvar ve ısı yalıtım sistemi maliyetleri hesaplanmıştır. Buna göre, eski yalıtım standartları ile yapılan binanın toplam duvar ve yalıtım sistemi maliyetleri 2.530 USD olup, yeni yalıtım standartlara göre yapılan binanın toplam duvar ve yalıtım sistemi maliyetleri ise, çözüm 1’e göre; 4.830 USD, çözüm 2’ye göre; 3.909 USD, çözüm 3’e göre 3.811 USD ve çözüm 4’e göre de; 4.404 USD olarak hesaplanmıştır.

 

Tablo 6.7’de, bahsedilen sistemlere göre projelendirilen binaların, TS 825 standartlarına göre hesaplanan yıllık enerji ihtiyacının, doğalgaz ve akar yakıt karşılıkları verilmiştir.

 

Tablo 6.7 Sistemlerin yıllık enerji ihtiyaçlarının doğalgaz ve akaryakıt karşılıkları

 

Birim

ESKİ SİSTEM

ÇÖZÜM 1

ÇÖZÜM 2

ÇÖZÜM 3

ÇÖZÜM 4

Yıllık Enerji ihtiyacı

kWh

48.867

20.486

20.421

20.500

20.424

Sınırlandırılan Isı ihtiyacı

kWh/m2

24,23

24,23

24,23

24,23

24,23

Hesaplanan Isı İhtiyacı

kWh/m2

57,58

24,14

24,06

24,16

24,07

ENERJİ İHTİYACI

kCal

42.025.620

17.617.960

17.562.060

17.630.000

17.564.640

DOĞALGAZ

m3

5.094

2.136

2.129

2.137

2.129

AKAR YAKIT

kg

4.568

1.915

1.909

1.916

1.909

 

Bura da;

 

1 kWh = 860 kCal

 

1 m3 doğalgaz = 8250 kCal

 

1 kg akaryakıt = 9200 kCal

 

birim dönüşümleri kullanılmıştır [44].

 

Buna göre, sistemlerin yıllık doğal gaz sarfiyatları, eski standarda göre yapılanda 5.094m3, yeni standarda göre yapılanlarda ise sırasıyla, 2.136m3, 2.129m3, 2.137m3 ve 2.129m3 olarak hesaplanmıştır.

 

Eski standartlara göre yapılan ısı yalıtımı sistemiyle, yeni standartlara göre yapılan yalıtım sistemleri kıyaslanıp, tasarruf edilen doğalgaz miktarları, İGDAŞ faturalarındaki 2002 Nisan ayı doğal gaz ortalama birim fiyatı olan;

 

323.061 TL/m3 / 1.350.000 TL/USD = 0,239 USD/m3

 

ile çarpılmasıyla, tasarruf edilen doğalgaz miktarlarının USD karşılıkları elde edilmiştir. Ardından da, sistemlerin duvar ve ısı yalıtım maliyetlerinin tasarruf edilen doğalgaz maliyetiyle ne kadar sürede geri alınacağının hesabı yapılmıştır.

 

Eski standartlara göre projelendirilen ısıtma sisteminin yeni standartlara göre projelendirildiğinde en az %30 bir tasarruf sağlanabileceği (radyatör peteklerinin sayısının azalacağı, boru çaplarının küçüleceği ve daha küçük bir kazanın yeterli olacağı vb) kabul edilmiş ve buradan sağlanan tasarrufunda hesaplarda göz önünde bulundurulmasıyla yapılan ısı yalıtım sisteminin geri dönüş sürelerinin daha da küçüldüğü ortaya çıkmıştır.

 

Tüm bu hesaplamaların özeti, Tablo 6.8’de verilmiş ve sonuçları Şekil 6.6’da bir grafik halinde belirtilmiştir.

 

 

Şekil 6.16’a bakıldığında, 2530 USD’lik eski standartlara göre yapılmış duvar ve ısı yalıtımı sisteminin doğal olarak en ucuz olduğu, yeni standartlara göre yapılmış sistemler arasında ise, 4830 USD ile çözüm 1’in en pahalı,  3811 USD ile çözüm 2’nin en ucuz olduğu görülmektedir.

 

Bu maliyetler çerçevesinde yeni standartlara göre yapılan sistemlerin eski standarda göre yapılan sistemle mukayesesi sonucu, az tüketilecek enerjiden dolayı kazanılacak tasarruflara, ısıtma sisteminden kazanılacak tasarruflarda eklenerek yeni sistemlerin geri dönüş süreleri, çözüm 1 için; 2,28yıl, çözüm 2 için; 1,36yıl, çözüm 3 için; 1,27yıl ve çözüm 4 için de; 1,85 yıl olarak hesaplandığı tablo 6.27’den de görülmektedir.

 

Örnek binanın yeni standartlara göre önerilen çözümlerinin hepsinde betonarme kısımlar dışardan yalıtılmaktadırlar. Isı köprülerinin yalıtılması , 14.06.2000 tarihli “Binalarda Isı Yalıtım Yönetmeliği’nce zorunlu olan bir hükümdür. [45].

 

Daha önce de belirtildiği gibi, yeni standartlara göre yapılan sistemler içerisinde en pahalı olmasına rağmen yapı fiziği açısından en doğru çözüm dıştan ısı yalıtım (mantolama) sistemidir. Bu sistemde, bina dış kabuğu sıcak bölgede tutulup, kesit içerisinde yoğuşma riski ortadan kaldırılmış olmaktadır. Bu sayede taşıyıcı sistem donatısının korozyona uğramaması ve yapı ömrünün uzaması sağlanmaktadır. Yine dışardan mantolama sistemi, dış havaya bakan iç duvar ila kat arası ve çatı döşeme alınlarının, kolon-kiriş duvar birleşim bölgelerinin ısı köprüsü oluşturmaları engellenmektedir.

 

Isı yalıtım malzemeleri, genel olarak kompozit olmadıkları sürece dış darbelere karşı yeterli dayanıklılığa sahip değillerdir. Bu nedenle üzerleri ya sıvanmakta yada harici bir katmanla kaplanmaları gerekmektedir. Isı yalıtım malzemeleri üzeri sıva uygulamasının yapılmak istenmediği uygulamalarda sandviç duvar arası sistem tercih edilebilmektedir. Ancak sandviç duvar imalatının, özen gösterilmesi gereken ve nispeten tek sıraya göre pahalı bir uygulama olduğunun belirtilmesinde yarar vardır.

 

Çok katlı yapılar ila eski yapılarda, gerek iskele kurulması ve uygulama zorluğu, gerekse ekonomik faktörler içerden yalıtımın tercih edilme nedenleri olabilmektedir. İçerden yalıtım uygulamasında bina nispeten çabuk ısınmakta ve de çabuk soğuyabilmektedir. Yine bu nedenden dolayı çoğunlukla toplu mekanlarda, belli zaman dilimlerinde kullanılan mekanlarda (konferans salonu, spor salonu vb) tercih edilmektedir.

 

Görüldüğü üzere, yeni yalıtım standartlarına göre yapılan tüm bu sistemlerin yatırım maliyetlerinin, elde edilecek tasarruflarla ortalama 2 yıl gibi bir sürede geriye kazanıldığı ve yapı servis ömrü düşünüldüğünde bu tasarrufun ne boyutlara kadar yükselebileceği açıktır. Gerek ülke ekonomisine verilen zarar açısından, gerekse enerji üretimi ve tüketiminin doğal çevreye verdiği zarar açısından, böylesine önemli bir konudaki standart ve yönetmeliklerin çıkmış olması sevindirici, ancak bu denli geç çıkmış olması da bir okadar düşündürücüdür.

 

7. SONUÇLAR VE ÖNERİLER

 

Sanayileşme ve teknolojik gelişmeyle birlikte artan enerji ihtiyacı, buna mukabil dünya doğal enerji kaynaklarının giderek azalması ve artan hava kirliliği gibi sebeplerden dolayı, tüm dünyada enerjinin etkin bir şekilde kullanılmasını gündeme getirmiş ve bu konu üzerinde çeşitli yasa ve standartların oluşturulmasını sağlamıştır. Ancak enerji kaynaklarının büyük bir bölümünün dışa bağımlı olduğu ülkemizde, bu güne kadar bu konu yeterince önemsenmemiş, gerekli yasal düzenleme ve standartlar eksik ve zayıf kalmıştır. Böylesine önemli bir konuda, en sonunda 2000 yılında, yeni binaların yapımında uyulması zorunlu tutulan, yeni TS 825 Standartları ve Isı Yalıtım Yönetmeliği’nin çıkarılmış olması sevindirici, ancak mevcut binaları kapsamaması ve bu kadar gecikmiş olması bir o kadar düşündürücüdür.

 

Isı yalıtımı konusunda halkın bilinçsiz oluşu, mimari proje ve müteahhitlik firmalarının bu kaleme önem vermemesi sonucu, yıllarca göz ardı edilen ısı yalıtımı, yeni deprem yönetmeliğinin de çıkmış olmasıyla artan betonarme kolon ve kiriş yüzey alanlarının daha büyük bir ısı köprüsü oluşturması ve donatının korozyona karşı korunması gerekliliğinin ortaya çıkmasıyla daha da önemli bir konu haline gelmiştir.

 

Diğer taraftan 20 yüzyılla birlikte değişen yeni yapı ve yapım sistemleri, bina dış duvarlarının taşıyıcı amaçlı, kalın ve homojen kullanılmalarını farklılaştırmış, yalnızca dış ortamdan ayırma amaçlı kullanımlarını gündeme getirmiştir. Dolayısı ile de iç ortamdan alan kazanmak için mümkün olduğu kadar ince ve birden fazla katmandan oluşmalarını sağlamıştır. Duvarların farklı malzeme katmanlardan oluşması, kesit içerisinde farklı buhar geçirgenlik dirençlerine sahip malzemeler demek olduğundan, buhar difüzyonu sırasında katmanlar arasında yoğuşma ihtimalini artırmaktadır. Yoğuşma, yapı fiziği, insan sağlığı ve malzeme performansı kriterlerini etkilemektedir. Bu nedenledir ki yeni TS825 Standartları ve Yönetmeliği’nde Glaser usulüyle yoğuşma tahkikine yer verilmiş olması, eski standartlardaki önemli bir eksikliği gidermiştir.

 

Bu çalışmada, ısı yalıtım malzemeleri özelliklerinin iyi tanınması, uygun detayların oluşturulup, doğru malzemelerin kullanılması esasıyla yeni standartlar çerçevesinde alternatif duvar sistemleri üzerinde bilgiler verilmiştir. Seçilen örnek binanın, eski yönetmeliğe uygun yani, kolon ve kirişlerin yalıtılmadığı sadece sandviç duvar arası EPS köpük (strafor) konularak yapılan ısı yalıtım çözümü ile yeni yönetmeliğe uygun alternatif çözümlerinin maliyet mukayeseleri yapılmış ve kısa vadede en ekonomik çözümün eski sisteme göre çözüm olduğu görülmüş, ancak uzun vadede de enerji tasarrufu, konfor koşulları, insan sağlığı ve yapı fiziği gözlüğüyle bakıldığında yeni sisteme göre çözümlerin kat ve kat daha ekonomik bir çözüm olduğu ortaya çıkmıştır.

 

Buna göre örnek bina yeni yönetmeliğe göre alternatif dört yolla yalıtılmıştır. Birinci çözümde dıştan duvar yalıtımı (mantolama) yapılmış olup, bu sistemin en pahalı olduğu ortaya çıkmıştır. İkinci çözümde kolon ve kirişler dıştan yalıtılmış, duvarlarda ise sandviç duvar arası yalıtım kullanılmıştır. Üçüncü çözümde kolon ve kirişler yine dıştan, duvarlar içten yalıtım yapılmış ve bu sistemin en ekonomik çözüm olduğu görülmüştür. Dördüncü çözümde ise yine kolon ve kirişler dıştan yalıtılmış, duvar malzemesi olarak da 30cm gazbeton blok seçilerek yine istenilen ısı yalıtım sınırlarına erişilmiştir. Maliyetler bir yana ısı yalıtımı açısından en doğru çözüm, yalıtımın dıştan yapıldığı hiçbir ısı köprüsünün oluşturulmadığı çözüm olan birinci çözümdür. Bu çözümde bina duvar kesitinin tamamı sıcak tarafta kaldığı için, diğer bir deyişle kesit dıştan yalıtımla korunduğu için kesit içerisinde yoğuşma ve korozyon riski oluşmamaktadır. Ancak kimi zaman gerek iskele problemleri ve uygulama zorluğu, gerekse maliyet dezavantajı gibi etmenlerden dolayı kolon ve kirişlerin dıştan yalıtıldığı duvarların ise sandviç duvar yada içten yalıtımla çözüldüğü sistemler tercih edilebilmektedir. Toplantı salonu, spor salonu, tiyatro salonları gibi günün belli zamanlarında kullanılan mekanlarda, çabucak ısınmanın gerçekleşebilmesi ve kullanım bitiminde de ani soğumanın önemli olmamasından dolayı  içerden yapılan yalıtım daha uygun olmaktadır.

 

Yeni yalıtım yönetmeliğinde ısı köprülerinin yalıtılmaları zorunlu hale getirildiği için alternatif çözümlerin tamamında kolon ve kirişler dışardan yalıtılmış ancak bu sayede yönetmeliğe uygun yoğuşma sonuçları elde edilmiştir. Yeni yalıtım standartlarına göre yapılan alternatif yalıtım çözümlerinin, eski standarda göre yapılan yalıtım çözümüyle kıyaslanması sonucu yıllık tasarruf edilecek enerjiler hesaplanmış ve yapılan yatırımların 1.27 ila 2.28 yıl arasında geriye döndüğü ortaya çıkartılmıştır. Bir yapının ömrü düşünüldüğünde yapılan tasarrufun ne derece önemli boyutlara ulaştığı açıktır. Yapı fiziği, konfor koşulları ve insan sağlığı gibi etmenlerin dışında, sadece maddi boyutuyla bakıldığında bile konunun önemi anlaşılmaktadır.

 

Böylesine önemli olan ısı yalıtımının yaygınlık kazanmasında biz mühendislere, mimarlara ve konunun uzmanı olan kişilere önemli görevler düşmektedir. Unutulmamalı ki, bir mühendisin görevi en ekonomik olanı değil, en optimum olanı seçmektir.

 

KAYNAKLAR

 

[1] DAĞSÖZ, A. K., BAYRAKTAR, K. G., ÜNVEREN, H. H., 2001. Isı Yalıtımı ve Kalorifer Tesisatı Standartları Üzerine Görüşler, Yapı Malzeme Dergisi, Sayı:1, S:50-54

 

[2] ÇÖLHAN, N. A., 2001. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı’nın Eski Isı Yalıtım Yönetmeliği’nde Önerdiği Tip Döşeme Kesitlerinin Değerlendirilmesi, Yeni Yönetmelik ve TS

825’e Göre Yeniden Önerilmeleri, Yüksek Lisans Tezi, İ.T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul

 

[3] ILGAZ, T., 1979. Dış Duvarlarda Isı Korunumu, İTU Mimarlık Fak. Yay.

 

[4] DAĞSÖZ, A. K., 1995. Türkiye’de Derece-Gün Sayıları Ulusal Enerji Tasarruf Politikası ve Yapılarda Isı Yalıtımı, Çelik Ofset, İstanbul

 

[5] KORKMAZ, G., Teknik Okullar Yalıtım Semineri, 2-6 Temmuz 2001, İzoder

 

[6] BİLAL, F., 1999. Evlerimize Hava Sızdırmazlık Yalıtımı Yapmakla Ne Kazanırız?, İzolasyon Dünyası Dergisi, Sayı:17, S:23-26

 

[7] GÜRDAL, E., 1990. Isı Yalıtımı ve Isı Yalıtkan Malzemeler, İnşaat Dergisi, Sayı:30, S:25-28

 

[8] ARIMAN, Y. S., Higrotermal Yönüyle Yapı Fiziği Kuralları, İzoder Seminer Notları

 

[9] DAĞSÖZ, A. K., 1991. Yapılarda Isı Yalıtımı ve Buhar Geçişi, Emre Matbaacılık, İstanbul

 

[10] NEĞİŞ, T., 1988. Binalarda Isı Tecridi ve Isı Yalıtım Malzemeleri, İnşaat Dergisi, Sayı:3, S:20-23

 

[11] WATSON, D. A., Construction Materials and Processes, Second Edition, NewYork

 

[12] CHUDLEY, R., 1987. Construction Technology 2, Logman Scientific & Technical, Singapore

 

[13] ILGAZ, T., 1979. Yapı Düşey Dış Kabuklarının Isı Etkilerinden Korunması

 

[14] ÖZER, M., 1974. Yapıların Isı, Su ve Buhar Yalıtımları, Haşmet Basımevi, İstanbul

 

[15] TOYDEMİR, N., TANAÇAN, L., SAYIL, B., 1991. Isı tutucu Malzemeler ve Uygulamaları, Dizayn-Konstrüksiyon Dergisi, Sayı:77, S:67-72

 

[16] TS 825, 1998. Binalarda Isı Yalıtım Kuralları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara

 

[17] http://www.micainsulation.org/standards/materials.htm

 

[18] ERTAŞ, K., 2002. Isı Yalıtım Malzemeleri ve Isı Yalıtım Detayları, İzolasyon Dünyası Dergisi, Sayı:33, S:18-23

 

[19] http://www.izocam.com.tr/turkish/main/frame_products.html

 

[20] IŞIKEL, K., 2000. Villalarda Isı, Ses ve Su Yalıtım Sorunları ve Çözümleri, Dizayn-Konstüksiyon Dergisi, Sayı:179, S:67-69

 

[21] TOPRAK İZOLASYON A.Ş., Firma broşürleri

 

[22] ODE MÜHENDİSLİK A.Ş., Taş Yünü Ürün Tanıtımı, İzolasyon Dünyası Dergisi, Sayı:19, S:41-44

 

[23] KARAKOÇ, H., 1997. Enerji Ekonomisi, Demirdöküm Teknik Yayınları, Türkiye

 

[24] KARAKOÇ, H., BİNYILDIZ E., TURAN, O., 1999. Binalarda ve Tesisatta Isı Yalıtımı, ODE Teknik Yayınları, Sayı:G 20, Türkiye

 

[25] GÜNAY, G., 1998. Isı Yalıtımında Poliüretan, İzolasyon Dünyası Dergisi, Sayı:9, S:37-39

 

[26] MCELROY, D. L., KİMPFLEN, J. F., 1990. Insulation Materials, Testing And Applications, ASTM, Philadelphia, S:15-23

 

[27] ÇAKIR, Z., 2000. Düz Çatılarda Isı ve Su Yalıtım Malzemelerinin Performans Yaklaşımı ile Değerlendirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, İ.T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü,İstanbul

 

[28] SKEIST, I., 1966. Plastics in Building, Reinhold Publishing Corp., NewYork

 

[29] HARDY, S., 1988. Time-Saver Details for Roof Design, McGraw Hill Comp., NewYork

 

[30] POLİSTREN ÜRETİCİLERİ DERNEĞİ, 2001. Isı Yalıtımında Beyaz Güç, Yapı ve Yalıtım Teknolojileri Dergisi, Sayı:32, S:26-31

 

[31] GEL, M. K., 2001. Ektrüde Polistren Isı Yalıtım Levhaları İle Çatı ve Döşeme Yalıtımları, İzolasyon Dünyası Dergisi, Sayı:27, S:38-40

 

[32] TOPÇU, D., KORKMAZ, G., 2002. Ülkemizde, XPS Üretiminde Yoğunluk Parametresinin Önemi ve Bağımsız (Third Party) Kontrol Sisteminin Değerlendirilmesi,

İzolasyon Dünyası Dergisi, Sayı:33, S:41-44

 

[33] BEZZAZOĞLU, M., 2001. Isı Yalıtım Plakası XPS’in İmalatında Hücre Yapısının Önemi, İzolasyon Dünyası Dergisi, Sayı:31, S:41-44

 

[34] DAĞSÖZ, A. K., 1999. Türkiye’de Yapıların Yalıtımı ve Yalıtım Sanayiinin Durumu, İstanbul Ticaret Odası Yayınları, Sayı:52

 

[35] KORKMAZ, G., Yapı Denetimi Kapsamı İçinde Yeni Isı Yalıtım Yönetmeliğinin Önemi, Yapı Denetim Firmalarına Yönelik Seminer, 13 Kasım 2001, Ortaköy Princes Otel,İstanbul

 

[36] http://www.mardav.com

 

[37] Mardav Yalıtım A.Ş., tanıtıcı cd.’si ve firma broşürleri

 

[38] http://www.metalyapi.com/basinda.htm

 

[39] Metal Yapı A.Ş., detay kitapçığı

 

[40] http://www.izoder.gov.tr

 

[41] http://www.physibel.be/Trisc8w2.htm

 

[42] IŞIKEL, K., 1999. Yeni TS 825 ve Enerjiyi Verimli Kullanan Binalar, İzolasyon Dünyası Dergisi, Sayı:18, S:24-27

 

[43] KOBRA, Kesitlerin Termal Görüntü Hesap Programı, Physibel

 

[44] http://www.energyadvocate.com/cnv_nrg.htm

 

[45] Binalarda Isı Yalıtım Yönetmeliği, 2000. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Ankara