Teknik. Is Yal t m Ve Konutlarda Enerji Verimlili i. M.Ali Aflkadar / Y. Mimar BTM A.fi.

Transkript

1 Is Yal t m Ve Konutlarda Enerji Verimlili i M.Ali Aflkadar / Y. Mimar BTM A.fi. çinde yaflam faaliyetlerimizi sürdürdü ümüz konutlar, endüstri ve ulafl mdan sonra enerji tüketiminin en büyük oranda gerçekleflti i alanlard r. Konutlarda tüketilen enerji arazinin yap s, iklimsel özellikleri, rak m ve yönlenmeye göre de iflmektedir. So uk bölgelerdeki en büyük enerji tüketimi s nma amac yla yap lmaktad r. Is nma için kullan lan fosil yak tlar, yanma sonucu ç kard zehirli duman gazlar ile küresel s nmay artt r rken ayn zamanda beraberinde çevre kirli ini de getirmektedir. Ülkemizde s nma için kulland m z, mevcut enerji kaynaklar bugün için ihtiyac m z n küçük bir bölümünü karfl lamaya yeterken, nüfus art fl ve yo un kentleflme ile önümüzdeki y llarda tükenecektir. S cak bölgelerde ise so utma için kullan lan elektrik ihtiyac s yal t m yap lmam fl dolay s yla enerji kay plar n n kontrol edilmedi i konutlarda büyük bedellere ç kmakta, ülke ekonomisi içerisinde büyük oranda elektrik enerjisinin israf edilmesine sebep olmaktad r. Ayr ca enerji tüketiminde yap lan hesaplarda, kalori bafl na so utma için harcanan enerji bedelinin s tmaya göre daha yüksek oldu u bilinmektedir. Ülkemizdeki belediye s n rlar içinde bulunan bina say s 2000 y l nda yap lan say ma göre yaklafl k 8 milyon, konut say s ise yine ayn y l yap lan say ma göre 16,235,000 dir (1). Bu aç dan bak ld nda, ülkemiz yap sto unda konut hacminin, buna ba l konutlardaki enerji tüketiminin de oldukça büyük bir pay kaplad n görmekteyiz. Kent s n rlar içindeki konutlar n sadece yüzde 60 n n ruhsat oldu u görülmektedir. Bu oranlardan mevcut konutlar m z n ilgili yönetmelik ve flartnamelerde belirtilen özellikleri tafl mad sonucu da ç kmaktad r. Ortalama yap malzeme ve uygulama kalitesinden uzak, s yal t m yönetmeli inde belirtilen flartnamelere uyulmadan yap lan bu yap grubu, ülkemiz enerji tüketiminde büyük kay plar getirmektedir. Mevcut yap larda yap lacak iyilefltirmeler ve yeni yap lacak yap lar n flartnamelere uygun olarak yap lmas yla bu alanda tasarruf edilecek enerji miktar oldukça önemli ve ülke ekonomisinin gelece ini yönlendirecek güçtedir. Tüketim miktarlar m z, Avrupa ve Amerika daki benzer kullan m alanlar na sahip konutlar aras nda karfl laflt rd m zda ç kan sonuçlar, bu konuda oldukça geride oldu umuz ve bu sorumlulu u sahiplenmemiz gerekti ini ortaya koymaktad r. Örne in ayn metrekaredeki, Türkiye deki bir konutun enerji tüketiminin, daha kuzey enlemlerde yer alan Almanya daki ya da Amerika daki bir konut ile karfl laflt r ld nda 2,5 3 kat daha fazla oldu u görülmektedir. Almanya da konutlarda s nma gereksinimi için harcanacak enerji, s ra evlerde 15 kwh/m 2 y l, ikiz evlerde 30 kwh/m 2 y l, çok katl bloklarda ise 50kwh/m 2 y l olarak s n rland r lm flt r. Buna göre 100 m 2 lik bir konutun k fll k yak t tüketimi 250 lt mazot veya 280 m 3 do al gazd r (2). Ülkemizde ayn kullan m alan na sahip bir konutun k fll k yak t tüketimi ise, Almanya ya göre daha güney enlemlerinde olmam za karfl n, 1800 m 3 do al gazd r. Bu karfl laflt rmalardan da görebilece imiz gibi, konutlar m zda çok daha az enerji tüketerek konfor flartlar n sa lamam z mümkün iken, bize gerekli enerji miktar n n yaklafl k 5 kat n israf etmekteyiz. Ayn flekilde yap lar m zda s yal t m aç s ndan gerekli önlemler al nmad için, so utma giderlerimizi de kontrol edememekteyiz. Bu aç dan bak ld nda sadece stanbul daki s yal t ms z binalar n, Türkiye Hidroelektrik Santrallerinde üretilen enerjinin büyük bir bölümünü tüketti ini söylemek yanl fl olmayacakt r. Enerji verimlili i, enerji tüketiminin yaflamsal ihtiyaçlar m zda ve konfor flartlar ndan k s tlama yapmaks z n azalt lmas d r. Yurt d fl nda bu konuyla ilgili yap lm fl çal flmalar incelendi inde, yap fizi i ve konut uygulamalar ndaki araflt rmac ve uygulamac lar n s f r enerji tüketen evlere odakland n, bu ülkedeki tüketicilerin de bu araflt rmalar destekledi ini görmekteyiz. Yap lan araflt rmalar, bu özellikteki yap lar n yayg nlaflt r lmas ve olabildi ince orta gelir grubunun sat n alabilece i yap lar tasarlama ve imal etme konusunda yo unlaflmaktad r. S f r enerjili evlerdeki amaç konutun y ll k olarak tüketti i enerji miktar n olabilecek en düflük seviyede tutmak, ve tüketilen enerjinin bir bölümünü ya da tümünü farkl enerji kaynaklar ndan elde etmektir. ISI YALITIM ÖNLEMLER Bu amaçla yap lan çal flmalarda genel prensip enerjinin en iyi flekilde de erlendirilmesidir. Bunun için birincil ve en önemli uygulama, yap n n d fl koflullara aç k olan tüm yüzeylerinin, çat, duvar ve temel bölümlerinin yal t lmas d r. Is yal t m malzemesinin kal nl, TS 825 Is Yal t m Yönetmeli ine uygun olarak yap lacak s ve yo uflma hesaplar ndan elde edilecek sonuçlara göre bulunmal d r. Afla daki çizimde de belirtildi i flekliyle yap n n temel, duvar ve çat s nda s yal t m uygulamas yap lm fl olmal ayr ca pencere ve do ramalar da s yal t ml olmal d r. (fiekil 1) 54

2 D fl Duvarlarda Is Yal t m Uygulamas Duvarlarda yap lacak s yal t m en etkin yöntem olan, duvarlar n d flar dan yal t lmas d r. Bu yöntemle d fl duvarlarda s cakl k fark ndan dolay oluflabilecek yo uflma riski TS 825 Is Yal t m Yönetmeli ine göre hesaplar yap lmak kayd yla yap ya zarar vermeyecek flekilde kontrol alt na al nabilmektedir. D fltan mantolama yöntemiyle yap, s cakl k farklar n n getirdi i statik zorlanmalara karfl koruma alt na al nmakta, s köprülerinin oluflumu önlenmekte, dolay s yla yap içerisindeki konfor flartlar artarken, kullan m ömrü de artmaktad r. fiekil1 Konutlarda s yal t m yap lmas gereken noktalar D fl duvarlarda yap lacak yal t mda s yal t m levhalar duvara hem özel yap flt rma harc kullan larak hem de mekanik özel ba lant elemanlar kullan larak sabitlenmektedir (fiekil 2 - fiekil 3). Daha sonra s yal t m levhalar n n üzerine, s l ve mekanik gerilmelere direnç gösterebilmesi için arada alkaliye dayan kl donat fileli özel polimer katk l iki kat s va uygulamas yap lmaktad r. S va uygulamas ndan sonra, çimento, akrilik veya silikat esasl boya veya dekoratif son kat koruyucu kaplama malzemeleri astar sonras nda uygulanarak duvar s yal t m uygulamas bitirilmektedir. XPS Is Yal t m Levhas Özel montaj dübeli Özel polimer katk l 1. kat s va S va Donat Filesi Özel polimer katk l 2, kat s va Dekoratif kaplama fiekil 2 D fltan Is Yal t m Uygulamas fiekil 3 D fltan s yal t m uygulamas 55

3 Çat da Is Yal t m Uygulamas E imli çat uygulamalar nda, çat n n konstrüksiyon flekli çat aras n n kullan lmas na ba l ve kullan lan çat kaplama malzemesinin türüne göre farkl s yal t m uygulama alternatifleri oluflturulabilir. Konutlarda e imli ahflap kiremit çat larda, çat aras n n kullan laca durumlarda xps s yal t m levhalar mertekler üzerinde, ya da mertek aras nda kullan labilir. Kenarlar binili Xps s yal t m levhalar n n uygulamas oldukça pratik ve kolayd r. (fiekil 4) E imli ahflap çat üzeri asfalt shingle uygulamas nda ise shingle uygulanan yüzeyin alt nda mertekler aras nda havaland rma koridorlar oluflturulacak flekilde xps s yal t m levhalar uygulanmaktad r. (fiekil 5) Bu uygulamalar n d fl nda e imli çat larda özellikle çat aras n n kullan lmad uygulamalarda, s yal t m tabakas n n mineral yün esasl fliltelerden seçilerek çat döflemesi üzerine serildi i uygulamalar da mevcuttur. E imli Çat da Is Yal t m Uygulamas fiekil 4 Temelde ve Döflemelerde Is Yal t m Uygulamas Binan n toprak alt nda kalan bölümlerinde ve temel duvarlar nda arzu edilen yüksek basma mukavemetine uygun XPS levhalar n kullan lmas yla, yap lar n zemin alt nda kullan lan bölümlerinde oluflacak s kay plar n kontrol etmek mümkündür. Temel perde duvarlar nda su yal t m yap ld ktan sonra s yal t m levhalar yap flt r larak ya da serbest temel duvar üzerine flafl rtmal ve ek yerlerinde derz oluflmayacak flekilde yerlefltirilmektedir (fiekil 6). Zemine oturan döflemelerde ise blokaj n üzerinde yer alan grobeton ya da betonarme döfleme üzerine su yal t m uygulamas yap ld ktan sonra arzu edilen yüksek basma mukavemetine uygun Xps Is Yal t m levhalar flafl rtmal olarak serilerek üzerine koruyucu flap tabakas ve seçilen döfleme kaplamas uygulanmaktad r. Temel perde duvarlar nda xps s yal t m levhalar n n kullan lmas yla, s yal t m yap lmas haricinde elde edilecek ikinci bir avantaj ise su yal t m örtülerinin toprak dolgunun s ras ndaki mekanik etkilere ve darbelere karfl korunmas d r. fiekil 4 Kiremit kapl e imli ahflap çat da mertek üzeri ve mertek aras s yal t m uygulamas fiekil 5 Asfalt Shingle Kapl E imli Ahflap Çat da Is Yal t m Uygulamas 56

4 Temelde ve Döflemelerde Is Yal t m Uygulamas fiekil 6 Temel perde duvarlar nda ve zeminde s yal t m ENERJ VER ML L N ARTTIRICI ÖNLEMLER Konutlarda s yal t m uygulamas yap ld ktan sonra, enerji verimlili ini artt racak di er önlemler ise, konut içinde kullan lan ekipmanlar n ve (HVAC) s tmaso utma-havaland rma ve tesisatlardaki enerji tüketimi ve kaçaklar n kontrol alt na al nmas çal flmas d r. Bu amaçla al nacak tedbirler, tesisatlarda ve havaland rma kanallar nda s yal t m yap lmas n, s tma, so utma sistemlerinde verimlili i yüksek cihazlar n kullan lmas n, s üretmeyen özel ayd nlatma elemanlar n n ve yine enerji verimlili i yüksek ev araç gereçlerinin kullan m n kapsamaktad r. Yukar da say lanlara ilave olarak bina enerji kontrol / otomasyon sistemleri, günefl enerjisiyle s cak su üretilmesi, foto-voltaik enerji panelleriyle konut içerisinde tüketilen enerjinin bir bölümünün yeniden kazan lmas, büyük bir k sm n n üretilebilmesi de mümkün olmaktad r. ve ayn müteahhit firma taraf ndan uygulamas yap lm fl benzer iki yap n n bir y l boyunca enerji tüketimleri gün içerinde izlenerek kay t alt na al nm flt r Temmuzundan 2002 haziran na kadar yap lan ölçümlerde deney evinin flehir elektrik flebekesinden sadece 2150 kwh kulland izlenirken, konvansiyonel konutun ise kwh tüketti i görülmüfltür. Konutun enerji tüketiminin mekanlara ve kullan lan cihazlara göre ayr flt r lmas yap ld nda enerji kazançlar n n elde edildi i noktalar afla da özetlenmifltir (fiekil7). kinci kademe tedbirlerin de kendi aras nda k yaslamas yap l rsa, özel uygulamalarla oldukça önemli miktarda tasarruflar yap laca görülmektedir. Amerika n n Florida Eyaletinde bu amaçla oluflturulmufl deney evlerinin enerji tüketimleri karfl laflt r ld nda (3), s tma so utmada otomasyon sistemi kullan lan, enerji verimlili i yüksek klimalar n seçildi i, çat da foto-voltaik panellerin ve s cak su kollektörlerinin kullan ld konutun, s yal t m yap lm fl ancak bu sistemlerin kullan lmad konuta göre tüketti i enerji miktar n n yüzde 90 daha azalt labilece i görülmektedir. Yap lan deneyde, kat alanlar toplam 225 m 2 olan, ayn arsaya ayn yönlenmeyle oturan ayn yap malzemeleri fiekil 7 57

5 Model konutta mevcut konuttan farkl olarak günefl enerjisi kollektörlerinin ve çat da fotovoltaik panellerin kullan lmas yla toplam elektrik tüketimi oldukça azalm fl, günün belirli saatlerinde konutun tüketti i enerjiden fazlas n üretti i zaman dilimleri ortaya ç km fl, bu da toplam enerji tüketim tablosunda model konutun konvansiyonel konuta göre önemli ölçüde avantajl hale getirmifltir. Yukar daki aç klanan özelliklere sahip konutlar n uygulanmas ve kullan lmas ülkemiz için oldukça uzak bir hedef olmas na karfl n, bu alanda yap lacak yat r mlar n zaman içerisinde geri dönece i kesindir. Bu alanda yap lacak yat r mlar n ülkemiz enerji kaynaklar n n verimli flekilde kullan lmas ve çevrenin korunmas na büyük katk lar yapaca konusunda kimsenin flüphesi olmamal d r. fiekil 7 Enerji verimlili ini artt r c önlemler 1- Konvansiyonel konutta duvar aras nda uygulanan R4 direncindeki s yal t m na karfl n, deney evinde duvarlar n d fl ndan R10 dirençli s yal t m uygulamas yap lm flt r. Her iki uygulaman n karfl laflt r lmas nda, toplam % 4 lük bir kazanç elde edilmifltir. Burada R4 yerine R10 kullan lmas n n getirdi i avantaj n yan s ra, d fltan yap lan s yal t m uygulamas n n, duvar aras s yal t m uygulamas na göre s köprülerini önleme aç s ndan getirdi i önemli avantaj da göz ard edilmemelidir. 2- Pencerelerde günefl kontrollü s cam kullan lmas yla % 19 luk tasarruf sa lanm flt r. 3- Saçaklar n 50 cm yerine 1 metre yap lmas yla yap n n günefl etkisinden korunmas na yard mc olunmufl, böylece % 7 lik bir kazanç elde edilmifltir. 4- Yap n n bulundu u s cak iklim bölgesine göre seçilen daha aç k renk çat kaplamas yla elde edilen enerji % 16 bir fark yaratm flt r. S f r enerji konut hedefi bugün için ülkemizde ulafl lamaz görünse bile, yeni yap lar m zda ve mevcut yap lar m zda birinci kademe s yal t m uygulamalar n yaparak, yap lar m z kademeli olarak iyilefltirmekle, enerji kaynaklar aç s ndan çok yak n gelecekte yurtd fl na ba ml olmaktan kendimizi kurtarabilir, ekolojik dengelerimizi bozmadan gelecek nesillere içinde yaflanabilir bir çevre b rakabiliriz. Kaynaklar: 1- Devlet statistik Enstitüsü, Nüfus ve Kalk nma Göstergeleri / 2004 sy: Himerpa, Havaland rma- zolasyon Malzemeleri Pazarlama ve Tic. Afl. Bülten 2004/9 3- U.S. Department of Energy, Energy Efficiency and Renewable Energy. Building Technologies Program Zero Energy Homes 4- Bina ve Tesisatta s Yal t m Genel Teknik fiartnamesi, zoder,is, Ses ve Su zolasyoncular Derne i Yay n 5- BTM Teknik Yay nlar. 6- Williams F. Mark, Williams B. L., Current Practices and Future Considerations, Exterior Insulation and Finish Systems, Michigan 1994, U.S.A 5- Havaland rma kanallar n n ve tesisat n yal t m n n yap larak iklimlendirilmifl mekan içerisinden geçirilmesi, klima kapasitesinin tüketime uygun olarak seçilmesi, do ru konumland r lmas ve termostatl otomasyon sistemiyle çal flt r lmas, rüzgar n vakumlama etkisiyle oluflacak s kaçaklar n n kontrol edilmesiyle toplam % 55 lik bir kazan m elde edilmifltir. 58