Bina ısı yalıtımı projelerinde günümüzde en çok tartışılan veya ilgi duyulan hususların başında, bina özgül ısı kaybını minimum kılan ve bina duvar yüzeylerine uygulanacak olan ısı malzemesinin en etkin uygulama kesit kalınlığının ne olması gerektiği sorusu gelmektedir. Bina projelendirmesi için yapılan teorik ısı yalıtım hesaplarında, duvar yüzeylerine uygulanacak ısı yalıtım malzeme kalınlıklarının 7-9 cm gibi yüksek kesit kalınlık değerlerinde oluştuğu görülmektedir. Bu durumun, çoğu uygulayıcı için pratikte bir dezavantaj teşkil etmesi yanında, çok yüksek kalınlıklarda ısı yalıtım malzemesi kullanmanın, bina için ne ölçüde bir ısı enerjisi kazancı sağladığının da analiz edilmesi gerektiği görülmektedir.
Bu hususa kısa bir ışık tutmak amacıyla, 14 Haziran 1999 tarih ve 23725 sayılı Resmi gazetede yayınlanan TS 825/Nisan 1998 "Binalarda Isı Yalıtım Kuralları" başlıklı standart tebliğinde yer alan örnek bina modelinde (Şekil 1) belirtilen yapı bileşenleri ve teknik değerlerine göre, duvar yüzeyinde uygulanabilecek ısı yalıtım malzemesi kalınlığının, bina modeli için sağladığı ısı enerjisi kazançları analiz edilmiştir.
Şekil 1. TS 825 standardında verilen örnek bina modeli.
Örnek bina modelinin ısı yalıtımın analizinde kullanılan teknik bilgileri şu şekildedir:
Binanın eni : 9 m
Binanın boyu : 10 m
Binanın yüksekliği : 5.5 m
Aylık ortalama iç sıcaklık : 10 oC
Birim iç ısı kazancı : 5 W/m2
Hava Değişim Sayısı : 1
Kat yüksekliği : 2.5 m
Kuzey yöndeki pencere alanları toplamı : 2 m2
Güney yöndeki pencere alanları toplamı : 10 m2
Doğu yöndeki pencere alanları toplamı : 4 m2
Batı yöndeki pencere alanları toplamı : 4 m2
Gölgeleme faktörleri:
(ri) ay : 0.60
(gi) ay : 0.60
Örnek bina modelinin analizinde binadaki yapı elemanları ve teknik değerleri şu şekildedir:
Duvar Yüzeyleri :
2 cm İç sıva ( kara sıva ) (l = 0.87 W/mK)
19 cm Yatay delikli tuğla (l = 0.45 W/mK)
6 cm Isı yalıtım malzemesi (l = 0.04 W/mK)
0.5 cm Dış sıva (l = 0.87 W/mK)
Taban/Döşeme Bileşenleri :
3 cm Şap (l = 1.40 W/mK)
8 cm Isı yalıtım malzemesi (l = 0.04 W/mK)
2 cm Tesviye şapı (l = 1.40 W/mK)
10 cm Hafif beton (l = 1.10 W/mK)
15 cm Blokaj (donatısız) (l = 1.74 W/mK)
Tavan Bileşenleri :
2 cm İç sıva (l = 0.87 W/mK)
15 cm Betonarme (l = 1.30 W/mK)
12 cm Isı yalıtım malzemesi (l = 0.04 W/mK)
TS 825 standardında öngörülen hesap algoritmasında sayısal örnek olarak sunulan model bina ve yapı bileşenleri dikkate alındığında dış duvar yüzeyinde uygulanan yalıtım malzemesinin kalınlığı bağlamında binanın ısı tasarrufuna ne ölçütlerde etkinlik gösterebileceği tanımlamak amacıyla. aşağıda verilen değerlendirme analizini yapmak mümkündür:
Bu analizde öncelikli olarak bu model binanın dış duvar yüzeyinde herhangi bir yalıtım malzemesi kullanmaksızın "yalın duvar" konumu olarak ele alındığında binanın TS 825 öngörülen hesap algoritmasına göre toplam özgül ısı kaybı 532.29 W/K olarak hesaplanmaktadır. Ancak. dış duvar yüzeyindeki ısı kaybını azaltmak. dolayısıyla binanın enerji tasarrufunu sağlamak amacıyla farklı kalınlık değerlerinde yalıtım malzemesi ile izole edildiğinde Çizelge 1'de verilen parametrik değerlerin elde edildiği görülmektedir.
Çizelge 1. Örnek model binanın hesaplanmış ısı kaybı değerleri.
Duvar Yüzeyinde Uygulanan Isı Yalıtım Malzeme Kalınlığı (cm) | Duvar Yüzeyinden Oluşan Isı Kaybı | Yapı Elemanlarından İletim Yoluyla Oluşan Toplam Isı Kaybı | Binanın Özgül Isı Kaybı |
0 | 304.37 | 401.61 | 532.29 |
1 | 217.00 | 314.24 | 454.92 |
2 | 168.61 | 265.84 | 396.52 |
3 | 137.86 | 235.10 | 365.78 |
4 | 116.6 | 213.83 | 344.51 |
5 | 101.02 | 198.25 | 328.93 |
6 | 89.11 | 186.35 | 317.03 |
7 | 79.71 | 176.95 | 307.63 |
8 | 72.11 | 169.35 | 300.03 |
Çizelge 1'de görüldüğü gibi. Duvar yüzeyinde kullanılan ısı yalıtım malzemesinin uygulama kalınlık değeri arttıkça. gerek duvar yüzeyinden gerekse binada yapı elemanlarından iletim yoluyla oluşan ısı kayıpları belirli oranlarda azalma göstererek önlenmektedir. Ancak burada dikkat çekici bir husus, duvar yüzeyine tatbik edilen ısı yalıtım malzemesinin kesit kalınlığında artma miktarı ile binanın toplam ısı kaybı miktarındaki azalma orantısal bir büyüklük olarak gelişmemektedir. Bu durum. Çizelge 2'de duvar yüzeyine uygulanan ısı yalıtım malzemesinin uygulama kalınlığına bağımlı olarak yalıtım yapılmamış duvar yüzeyine göre sağlanan ısı tasarrufu yüzde değerleri tanımlanmıştır. Ayrıca yalıtım tabakasındaki her bir kalınlık değerinin artmasına paralel olarak duvar yüzeyi ve bina için ısı tasarrufu kazanç yüzdeleri de tanımlanmıştır.
Çizelge 2. Örnek model binanın hesaplanmış enerji tasarrufu değerleri.
Duvar Yüzeyinde Uygulanan Isı Yalıtım Malzeme Kalınlığı (cm) | Duvar Yüzeyinden Oluşan Isı Kaybı | Duvar Bileşeninde Sağlanan | Duvar Bileşeninde Sağlanan Isı Tasarrufu Kazanç Yüzdesi | Binanın Özgül Isı Kaybı | Bina Yapı Bileşenlerinde Sağlanan | Bina Yapı Bileşenlerinde Sağlanan Isı Tasarrufu Kazanç Yüzdesi |
0 | 304.37 | 0.00 | 0.00 | 532.29 | 0.00 | 0.00 |
1 | 217.00 | 28.62 | 28.62 | 454.92 | 14.54 | 14.54 |
2 | 168.61 | 44.74 | 16.12 | 396.52 | 25.51 | 10.97 |
3 | 137.86 | 54.93 | 10.20 | 365.78 | 31.28 | 5.78 |
4 | 116.6 | 61.84 | 6.91 | 344.51 | 35.28 | 4.00 |
5 | 101.02 | 66.78 | 4.93 | 328.93 | 38.20 | 2.93 |
6 | 89.11 | 70.72 | 3.95 | 317.03 | 40.44 | 2.24 |
7 | 79.71 | 74.01 | 3.29 | 307.63 | 42.21 | 1.77 |
8 | 72.11 | 76.32 | 2.30 | 300.03 | 43.63 | 1.43 |
Çizelge 2'de verilen enerji tasarrufu değerleri ve enerji tasarrufunda uygulanan yalıtım malzemesinin kesit kalınlığına bağlı kazanç yüzdeleri grafiksel olarak irdelendiğinde. duvar ısı yalıtımında uygulanan ısı yalıtım malzemesinin hangi ölçütlerde etkin ısı yalıtımı sağladığı analiz edilebilmektedir. Bu grafiksel analizler Şekil 1 – Şekil 4'de verilmiştir.
Şekil 1. Duvar yüzeyinde uygulanan ısı yalıtım malzeme kalınlığı ile duvar için elde edilen enerji tasarrufu ilişkisi.
Şekil 2. Duvar yüzeyinde uygulanan ısı yalıtım malzeme kalınlığındaki artışın duvar bileşeninde oluşan enerji tasarrufuna etkisi.
Şekil 3. Duvar yüzeyinde uygulanan ısı yalıtım malzeme kalınlığı ile bina için elde edilen enerji tasarrufu ilişkisi.
Şekil 4. Duvar yüzeyinde uygulanan ısı yalıtım malzeme kalınlığındaki artışın bina yapı bileşenlerinde oluşan enerji tasarrufuna etkisi.
Yukarıda verilen grafiksel analizler irdelendiğinde şu genel değerlendirmeyi yapmak mümkün olmaktadır: Binaların dış duvarlarında ısı yalıtım malzemesi olarak kullanılacak elemanları, binada enerji tasarrufu amacıyla ancak belirli bir ısı yalıtım uygulama kalınlık değerine kadar kullanmak avantaj sağlayacaktır. Diğer bir değişle, ısı yalıtım malzemesi uygulama kalınlığındaki her 1 cm.lik artış, aynı düzeyde ısı enerjisi tasarrufu sağlamamaktadır.Burada verilen örnekte de görüldüğü gibi, herhangi bir ısı yalıtım malzemesi ile yalıtımı yapılmamış bir duvar yüzeyine, ısı yalıtımı amacıyla ilk 1 cm.lik ısı yalıtımı yapıldığında, binanın ısı enerjisi kazancı %14.54 iken, bu uygulanan yalıtım malzemesinin kalınlığı 1 cm.lik bir arttırma ile 2 cm.lik bir kalınlıkta uygulandığında, binanın ısı enerjisi kazancı % 25.51'e ulaşmaktadır. Diğer bir ifade ile, duvar yüzeyinde ilk 1 cm.lik yalıtım katmanı 1 cm arttırıldığında, binanın toplam ısı enerjisi kazancında %10.97'lik bir kazanç sağlanmaktadır. Ancak, duvar yüzeyine uygulanan ısı yalıtımındaki uygulama kalınlığı arttırıldıkça, binanın ısı enerjisi kazancı her bir birim başına parabolik bir eğilimle düşmektedir. Bu da, binada ısı yalıtım malzemesinin binaya kazandıracağı ısı tasarrufu göz önüne alındığında, Herhangi bir ısı yalıtım malzemesi ile ancak belirli bir uygulama kalınlığına kadar etkin avantaj sağlanabildiğini göstermektedir. Bina duvar yüzeylerinde, bu uygulama kalınlık değerinde daha fazla kalınlığına sahip bir ısı yalıtımı uygulaması, bina için arzu edilen ısı tasarrufunu sağlamadığı anlamına gelmektedir. Burada ele alınan bina örneği için, duvar yüzeyine uygulanabilecek ısı yalıtım katmanının optimum kalınlık değeri 3.2 cm olarak tespit edilmiştir. Bu değerden daha büyük uygulama kalınlığının, binanın özgül ısı kaybı değerlerine olan etkisi ele alındığında, çok küçük değerlerde ısı enerjisi tasarrufu sağladığı görülebilecektir. Ayrıca, optimum kalınlık değerinden daha yüksek ısı yalıtımı uygulamak, etkin olmayan bir uygulama olarak değerlendirilmelidir. Günümüzde binalarda ısı yalıtımı amaçlı olarak kullanılan farklı türde malzemelerin, birim fiyatları bağlamında bina ısı yalıtımı yatırım maliyeti açısından incelendiğinde, oldukça yüksek birim maliyet değerlerin oluştuğu görülmektedir. Bu bakımdan, bina duvar yüzeylerinde çok yüksek kesit kalınlıklarında ısı yalıtım malzemesi uygulamak, ekonomik olmayabileceği gibi, elde edilen duvar kalınlığı da o oranda artmış olacaktır {bir dış duvarda 5 cm kalınlığında ve 100 m uzunluğunda bir artış 5 m².lik hacim kaybı (bir banyo) anlamına gelir}. Bu husus, bina yalıtım uygulamaları bakımından dikkat çekici bir durumu arz etmektedir. Diğer taraftan, ısı yalıtım malzemeleri bakımından, dışa bağımlı bir ülke konumunda olduğumuz düşünülecek olursa, optimum değerin üzerinde ısı yalıtım malzemesi uygulamak, gereksiz yere fazladan yatırım anlamına da gelmektedir. Bu da ülke ekonomisi açısından önemlidir.
Bina yalıtımında önemli olan; TS 825 standardında ısı yalıtım hesap algoritması tanımlanan hesaplamaya göre, bina projesinde yer alan yapı bileşenleri için ayrı ayrı ısı kayıpları tanımlanmalı ve binanın özgül ısı kaybı belirlenmelidir. Bu hesaplamada, bina duvar yüzeyinde uygulanan ısı yalıtım malzemesinin birim kesit kalınlık değerleri için en optimum uygulama kalınlık değeri, ısı enerjisi kazanç yüzdesi bağlamında belirlenmelidir. Bina ısı yalıtım hesabında, bu değere karşılık gelen ısı kaybı haricindeki diğer ısı kayıplarının minimize edilmesi için bina yapı bileşenlerinde yer alan taban/döşeme veya tavan bileşenlerinin ısı kayıp değerleri, bu bileşenlere yapılacak ısı yalıtımı ile giderilmelidir.
Bugün uygulanan birçok bina projesinde, taban/döşeme ve/veya tavan bileşenlerine herhangi bir ısı yalıtım uygulaması projelendirilmeksizin, bu bina projesi için gerekli ısı yalıtımı yalnızca duvar yüzeylerine uygulanacak ısı yalıtım katmanı ile sağlanmaya çalışılmaktadır . Ancak, bu tip uygulamalarda, yapılan ısı yalıtım hesabı sonucu, duvar yüzeylerine uygulanacak ısı yalıtım malzemesinin uygulama kalınlıkları son derece büyük değerler olarak belirlenmektedir. Bu, yukarıda da değinildiği gibi ısı enerjisi kazancı açısından gereksiz yere etkin olmayan uygulamaları gündeme getirmektedir. Ayrıca, kullanılan yüksek kalınlıktaki yalıtım tabakasını oluşturan kabuğun dış yüzeyinde birim ağırlık değerlerinin artması sebebiyle, özellikle çok katlı binalarda, duvardan ayrıldığı dahi gözlenebilmektedir.
Sonuç olarak, bina ısı yalıtımında bina projesinde öngörülen bileşenler bağlamında, bina için elde edilecek ısı enerjisi kazanç yüzdesine göre duvar yüzeyine uygulanacak ısı yalıtım malzemesi için en ideal uygulama kalınlık değerini tespit etmek gerekir. Bunun haricinde bina için gerekli ısı enerjisi kazancı dış duvar bileşenlerinden değil, taban / döşeme veya tavan yapı bileşenlerindeki ısı kayıplarını minimize edecek alternatif yalıtım uygulama çözümlerini planlamak gerekmektedir. Genelde, en ideal ısı yalıtım uygulama kalınlığının iç – dış duvar yüzeyinde toplam 3 - 3.5 cm.lik değerlerde olması gerektiğini yapılan hesaplamalar ve teknik detay çalışmalar göstermektedir.
TERMOJET MULTİ FONKSİYONEL full izolasyon yapı harcının yüzeye uygulama değerleri aşağıdaki tabloda gösterilmektedir.
KAYNAK: TSE
NOT: TSE değerlerine göre λ= 0,1 w / m2 üzeri yalıtım değeri değildir. Standart yalıtım değeri λ=0.09 w / m2 ve daha küçük değerde olmalıdır. Çeşitli yapı elemanlarının izolasyon değerleri karşılaştırma tablosu.
TERMOJET SIVANIN İÇ VE DIŞ CEPHELERDE İDEAL UYGULAMA KALINLIĞI
DIŞ CEPHE 2 - 2,5 - İÇ CEPHE 1 - 2 CM 'DİR.
