YAPILARDA SU VE NEM ETKÝLERÝ WATER AND MOISTURE EFFECTS IN STRUCTURES

Transkript

1 20_29_Layout :23 Page 118 YAPILARDA SU VE NEM ETKÝLERÝ Elif Sezi AYDIN Haliç Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Mimarlýk A.D. Özet: Günümüzde artan nüfus ve sanayileþme gibi faktörler doðal enerji kaynaklarýnýn hýzla azalmasýyla birlikte enerjiye olan talebi arttýrmakta, enerjinin daha az kullanýlarak ayný faydayý saðlayacaðý yeni yöntemlerin geliþimine zemin hazýrlamaktadýr. Bunun sonucu olarak da yalýtýmla enerji tasarrufu ortaya çýkmaktadýr. Baþta yapý tasarýmcýlarýnýn, uygulayýcýlarýn sonrasýnda kullanýcýlarýn su ve nemin etkisini ve bu etkilerin oluþturduðu sorunlarý bilmeleri ve önlemlerini bu doðrultuda almalarý gerekmektedir. Anahtar Kelimeler: Yapýlarda Su ve Nem Etkisi, Su Yalýtýmý, Yapýlarda Su ve Nemin Geçiþi WATER AND MOISTURE EFFECTS IN STRUCTURES Abstract: Such factors as increasing population and industrialization today increase the demand for energy along with the fast decrease of natural energy resources, lead up to the development of new methods which will provide the same benefit by being used the energy. As a result, energy saving with isolation has emerged. Firstly structure designers and appliers and then users should know the effects caused by water and moisture and problems created by these effects and they should also take their precautions accordingly. Key words: Water And Moisture Effects In Structures, Water Isolation, Absorption Of Water And Moisture In Structures 419

2 20_29_Layout :23 Page 119 GÝRÝÞ Günümüzde enerji kaynaklarýnýn tükenmekte olmasý, bu kaynaklarýn rasyonel bir biçimde kullanýlmasýný zorunlu kýlmýþtýr. Her ne kadar enerji elde etmek için, yeni petrol kuyularý ve maden ocaklarý arama ve açma çalýþmalarý devam etse de, hidroelektrik enerji, güneþ enerjisi, nükleer enerji ve rüzgâr enerjisi gibi alternatif enerji arama çalýþmalarý yapýlsa da, bu çalýþmalar ve yatýrýmlar ekonomik olmamaktadýr. Ayrýca bu enerjilerin kullanýlmasý ve üretilmesi sýrasýnda oluþan hava kirliliði de gün geçtikçe çevre ve insan saðlýðýný bozabilecek bir tehdit unsuru olarak karþýmýza çýkmaktadýr. Mazlov'a göre ihtiyaçlarýn basamaðý teorisi; insanýn karþýlanmasýný beklediði ilk ve temel ihtiyaçlarý fizyolojik olmaktadýr. Yemek, uyumak, korunmak gibi ihtiyaçlarýn arasýnda barýnmak da bulunmaktadýr. Ancak bu temel gereksinimler temin edildikten sonra bir basamak yukarýda, insanýn sosyal ihtiyaçlarý ortaya çýkmaktadýr. Bu ihtiyaçlarýn arasýnda daha iyi, daha konforlu bir yaþam þartlarýna ulaþma arzusu bulunmaktadýr. Bu basamaða ulaþan insanýn gündemine ilk defa konutunu yalýtma fikri de girmektedir (Sipahioðlu 2008). Yalýtým, kullanýldýðý duruma göre dýþ etkilerden ayýrmak veya tecrit etmek anlamýnda, bina yalýtýmý ise; "yapýyý kendi bünyesi ile içindeki eþya veya canlýlara zarar verici etkilerden korumak için alýnan önlemler paketi" olarak tanýmlanmaktadýr. Bina yalýtýmý; "malzeme üretiminden uygulanmasýna kadar titizlik, hassaslýk, çok yönlü detay çalýþmasýný gerektiren ve birçok bilim dalýný ilgilendiren bir sistem bütünüdür." Bu nedenle, bina yalýtýmýnda, ulusal ekonomi ve çevre iliþkisinin ortaya konulmasý ve rasyonel çözümlere varýlabilmesi için ekonomi, fizik, kimya, makine, inþaat, mimarlýk v.b. bilim dallarý bir eþgüdüm içerisinde bulunmalýdýr. Yalýtým sektöründeki geliþmeler son 50 yýl da oluþmuþtur. Yalýtým da baþlangýçta, sektör hýzla büyürken, son 20 yýlda, geliþmiþ ülkelerdeki inþaat yatýrýmlarýnýn azalmasýyla birlikte bu büyüme hýzý yavaþlamýþtýr. Sektördeki büyüme hýzýnýn yavaþlamasýyla teknolojik geliþmeler de yavaþlamýþtýr. Sektördeki son geliþmeler yeni ürünlerden çok, var olan ürünlerin verimliliðini ve uygulama kolaylýðýný artýran yenilikler olarak karþýmýza çýkmýþtýr. Enerji verimliliði çalýþmalarý ve yalýtým uygulamalarý dünyada 1970'lerde baþ gösteren büyük petrol krizinden sonra baþlamýþtýr (Bilal 2010). Alýnan önlemler zaman içinde þiddetlenerek 2000'li yýllarda þimdikinden de çok miktarda enerji tasarrufu yapýlmasý programlanmýþtýr. Kuþkusuz alýnan önlemlerin en baþýnda ýsý yalýtýmý gelmektedir. Ülkelerin enerji politikalarý açýsýndan 1973 yýlý önemli bir tarihi oluþturur. Petrol ihraç eden ülkelerin önce petrol arzýný kýsýtlamalarý, daha sonra da petrol fiyatlarýný beklenmedik ölçüde artýrmalarý sonucu ortaya çýkan "Petrol Krizi"nin yol açtýðý ekonomik çýkmaz, tüm dünya ülkelerini, enerji konusunda yeni arayýþlara zorlamýþtýr. Ülkeler, bir yandan alternatif enerji kaynaklarý arayýþýna girerken, diðer yandan da enerji verimliliði konusunda acil önlemler alma yoluna gitmiþlerdir. Petrol fiyatlarýnýn, krizi izleyen yýllarda da sürekli artýþ eðiliminde olmasý enerji verimliliði 420

3 20_29_Layout :23 Page 120 ile ilgili önlemleri, ülkelerin ekonomi politikalarýnýn bir parçasý haline getirmiþtir. Bu nedenle, enerji tasarrufunda " yalýtým" öne çýkmýþtýr (Bilal 2010). Konuya gerekli önemi vermeyen ülkemizde yeterince önlemler alýnmadý veya alýnan cýlýz önlemler uygulanamayarak, enerji savurganlýðýna devam edildi. Bu savurganlýk hala devam etmektedir. Ülkemizde enerji tasarrufuna gereken önemin verilmemesi, her yýl önemli ölçüde (2.5-3 milyar dolar kadar) döviz kaybýna neden olduðu gibi, ayrýca odun-kömür gibi yerli kaynaklarýn hýzlý tüketilmesine yol açmakta, petrol-doðalgaz gibi ithal edilen maddelere ödenen dövizin artmasýna neden olmakta, Ayrýca gereðinden fazla tüketilen (kömür gibi) enerji maddeleri havanýn kirlenmesini arttýrmaktýr. AMAÇ Bu çalýþma günümüz koþullarýnda sürekli artmakta olan enerji maliyetlerinin tasarrufu açýsýndan ortaya çýkan yalýtým konusunda, su ve nemin yapýyý etkileme þekillerinin bilinmesi amacýyla gerçekleþtirilmiþtir. Yapýlacak olan yalýtýmdan en iyi verimi alabilmek için öncelikli olarak önlenmesi gereken su ve nem etkileri asýl hedef olarak belirlenmiþtir. Su ve nemin yapýyý etkileme alanlarý çerçevesinde araþtýrma gerçekleþtirilerek, yapý tasarýmcýlarý, uygulayýcýlarý ve kullanýcýlarýnýn bu çerçevede önlemlerini almalarý gerektiði amaçlanmýþtýr. KAPSAM Çalýþma kaynak taramasý yapýlarak gerçekleþtirilmiþtir. Suyun yapýya difüzyon ve akým yolu ile geçiþi, suyu harekete geçiren faktörler, dýþ ortamdan kaynaklanan su ve nem etkisi ile yapý bünyesinde var olan sürekli nem konularý incelenmiþtir. ARAÞTIRMANIN SINIRLILIKLARI Araþtýrmada öncelikle yalýtým ihtiyacýnýn ortaya çýkýþýna deðinilmiþtir. Araþtýrmada sýnýrlýlýk olarak ise yapýlarda su ve nemin geçiþ þekilleri seçilmiþtir. YAPILARDA SU VE NEM ETKÝSÝ GEÇÝÞ ÞEKÝLLERÝ Yapýlarda su etkileri; Dünya yüzeyinin %70'ini kaplayan ve katý, sývý, gaz olmak üzere havada üç formda bulunan su; kullanýcýlar için yaþam kaynaðý olmasýnýn yaný sýra, yapýlar içinde üretim süreçlerinde gerekli olan doðal kaynaklardan biridir. Ancak bu kaynak yeterli önlem alýnmadýðýnda, eksikliðinde sýkýntýlara yol açabildiði gibi, varlýðýnda da yapý ve kullanýcýlar üzerinde, ülke ölçeðinde sorun oluþmasýna neden olabilmektedir. Oluþan sorunlar, Avlar 'a (Avlar 2000), göre mikro ve makro ölçekli sorunlar olarak ikiye ayrýlmaktadýr. Makro ölçekli sorunlar genellikle büyük ölçekli sorunlar olup yerleþke bazýnda ele alýnýrken, mikro ölçekli sorunlar daha çok yapýsal sorunlar olarak belirtilmektedir (Avlar 2010). Makro ölçekli sorunlar, yapýlaþma alanlarýnýn yanlýþ seçimi, doðal ortamlarýn tahribi gibi nedenlerle ve genellikle su baskýnlarý olarak ortaya çýkan sorunlardýr. Bu sorunlar, can kaybý (insan, hayvan, bitki), büyük ölçekte maddi hasarlar (bina, araç, v.b.), bulaþýcý hastalýk riski, barýnma, yeme ve içme sorunlarý, ulaþým ve iletiþim sorunlarý 421

4 20_29_Layout :23 Page 121 gibi olumsuzluklarla sonuçlanmaktadýr (Avlar 2010). Benzer þekilde, tasarým aþamasýnda gerekli önlemlerin alýnmamasý, uygulama eksiklikleri ve hatalarý, kullanýmda bakým eksikliði, onarým hatasý gibi nedenlerle ortaya çýkan mikro ölçekli sorunlar, kullanýcýda saðlýk sorunlarý ve yapýsal sorunlar ile birlikte küçük ölçekte maddi hasarlara (bileþen, parça v.b.) ve maddi kayýplara neden olmaktadýr (Avlar 2010). Dolayýsýyla kullanýcýlar, kendileri, yapýlarý için gerekli olan suyun oluþturduðu ve oluþturacaðý etkilere karþý çeþitli çözümler geliþtirmek zorunda kalmaktadýr. Su ve nem etkilerinin yapýlarda, kullanýcýlar üzerinde, ülke ölçeðinde; doðal ve yapay çevrede sorun oluþturmasý ya da oluþan sorunlarýn çözümü sýrasýnda kullanýlacak ürün ve çözümlerin uygulanacaðý bölgelerin belirlenmesi için; suyun yapýya geçiþ þekilleriyle yapýyý etkileyen sularýn, etki alanlarýnýn bilinmesi gerekmektedir. Yapýlarda etkili olan suyun yapý ürünlerinden geçiþi, sývý ya da su buharý (nem) þeklinde olmaktadýr. Suyun geçiþi ise, difüzyon yolu ve akým yolu olmak üzere iki þekildedir (Trechsel 1994). Difüzyon yoluyla geçiþ sýrasýnda, yoðunluk deðiþimi, buhar basýncý deðiþimi, sýcaklýk deðiþimi, su ya da nemi harekete geçiren etkenlerdir. Akým yoluyla geçiþte ise bu etkenler; emme, hava basýncý deðiþimi, yükseklik ve sývý basýncý deðiþimi olarak sýralanmaktadýr. g Buhar Geçiþi Ve Sýnýrlandýrýlmasý Bir yapý elemanýnýn iç ve dýþ ortamlarý arasýnda, sýcaklýk, baðýl nemin farklý olmasýndan kaynaklanan farklý buhar basýnçlarý oluþur. Isýtma periyodu olan kýþ mevsiminidikkate aldýðýmýzda,genellikle iç tarafta yüksek buhar basýncý vardýr ve iç ortamda gaz halinde bulunan su buharý ýsý akýmý ile ayný yönde hareket ederek dýþ ortama ulaþmaya çalýþýr. Havadaki su buharýnýn dýþ ortama gaz olarak ulaþmasý halinde yapý elemanýnýn gerek kullaným ömrü ve gerekse ýsýl performansý açýsýndan bir sorun yoktur. Fakat havadaki su buharý bir yüzeyde veya yapý elemaný içinde su haline dönüþürse yapý fiziði yönünden tehlikeli olabilir. Su buharýnýn gaz halinden sývý hale geçmesi, yapý elmanýný oluþturan malzemelerin havadaki su buharý ve ýsý geçiþine gösterdikleri dirence ve de malzemelerin sýrasýna baðlýdýr. Su buharýnýn sývýya dönmemesi için aþaðýda tanýmlanan metotlar incelenerek, gerekli önlemlerin alýnmasý saðlanmalýdýr. Su buharý geçiþi; su moleküllerinin ýsý hareketleri sonucunda su buharý konsantrasyonunun yüksek olduðu ortamdan, düþük olduðu ortama doðru denge saðlamak için hareket etmesidir. Bu durumda konsantrasyon farklarý ve buna baðlý olan nispi nem farký, su buharý geçiþinin sebebini oluþturur. Düþük hava sýcaklýðýnda (kýþýn) su buharý sýcak taraftan soðuk tarafa doðru, yani dýþarýya doðru geçiþ yapar. Bu esnada su buharýnýn bir kýsmý yapý elemanlarýnýn içinde yoðuþur. l Yazýn hava sýcaklýðýnýn ters akýþýndan dolayý içeriye doðru bir buhar difüzyonu meydana gelir. l Su buharý geçiþi, havadaki nem oranýnýn farklýlýk gösterdiði durum- 422

5 20_29_Layout :23 Page 122 larda, eþit hava sýcaklýklarýnda da meydana gelebilir. Bu durumda genel olarak bir yoðuþma meydana gelmez. Bu durumda neticeyi etkileyen faktörler hava sýcaklýðý ve havadaki nem oranýdýr. Bina içinden dýþ ortama veya dýþ ortamdan bina içine; havadaki su buharýnýn geçiþleri meydana gelmektedir. Geçiþ sýcak ortamlardan soðuk ortamlara doðru oluþur. Hava belli sýcaklýklarda belli miktarlarda su buharýný bünyesinde bulundurabilir. Örnek olarak: 30 C ýsýda 1 m3 havanýn taþýyabileceði en fazla su buharý yaklaþýk 30,0 gm dýr. 20 C ýsýda 1 m3 havanýn taþýyabileceði en fazla su buharý yaklaþýk 17,3 gm dýr. 10 C ýsýda 1 m3 havanýn taþýyabileceði en fazla su buharý yaklaþýk 9,4 gm dýr. 0 C ýsýda 1 m3 havanýn taþýyabileceði en fazla su buharý yaklaþýk 4,8 gm dýr. Çatý içinde bünyesinde su buharý bulunduran hava soðuk bölgelerle karþýlaþtýðý zaman bünyesindeki buharý taþýyamaz ve su haline dönüþür. Böyle durumlarda nem ile karþýlaþan çatý malzemelerinde bozulmalar oluþur. Bunlarýn önlenebilmesi için, ya fazla buhar içeren havanýn bina dýþýna atýlacaðý bir havalandýrmalý çatý yapýlmalý veya çatýda uygun bir yerde (genelde sýcak tarafta) bir buhar kesici uygulanmalýdýr. Buhar geçiþi incelendikten sonra sýrasýyla; 1) Terleme 2) Ýç yoðuþma 3) Havadaki su buharý miktarý 4) Baðýl nem 5) Çið noktasý sýcaklýðý incelen melidir. Terleme: Terleme ve yoðuþma olaylarý, yapý elemaný içindeki yalýtým malzemesinin deðerini düþürmekte, metalik birleþim elemanlarýný korozyona uðratmakta, ahþabýn deformasyonuna neden olmakta, akýþ yönünde yüzeysel çiçeklenmelere veya kaplama malzemelerinin kabarma ve dökülmelerine neden olmaktadýr. Özellikle, homojen olmayan ve bir kaç malzemenin bir araya geldiði yapý elemanlarýnda ortaya çýkan bu sorun, ýsý tutucu malzemenin de yer almasý ile daha büyük zararlara yol açabilmektedir. Dolayýsýyla detaylandýrmalarda özellikle yoðuþma hesaplarýnýn yapýlmasý ve bu hesaplardan çýkan sonuçlara göre malzemelerin yan yana getirilmesi konusu üzerinde titizlikle durulmasý gerekmektedir. Terleme ve yoðuþma konusunda yapý fiziði açýsýndan alýnmasý gereken önlemler, genel planlama ve malzemeler arasýndaki düzenlemeler þeklinde iki ana ilke çerçevesinde çözüme ulaþýr. Genel planlama önlemleri, yapý elemanlarý arasýnda yapýlan havalandýrma ve yüzeyi belli bir sýcaklýk derecesinde tutabilmek için ýsý tutucu malzeme kullanmak veya yüzeysel olarak (sýcak hava püskürtme veya rezistans teli ile ýsýtma) ýsýtýlan ýsýtmalardýr. Ýç havanýn baðýl nemini azaltmak, terleyen yüzeyde hava sirkülasyonu saðlayarak havayý harekete geçirip konveksiyon katsayýsýný küçültmek yoluyla yüzey sýcaklýðýný çið noktasýnýn üstüne çýkartmak terlemeyi engeller. Ayrýca, nem artýþýnýn yüksek olduðu hacimlerde iç nem azaldýðýnda nemi geri veren bir nem emici tabakayla yüzeyleri kaplamasý baþarýlý sonuç vermektedir (Özgür 1997). Yapý elemanlarý arasýnda yapýlan hava- 423

6 20_29_Layout :23 Page 123 landýrmalar, çatý ve döþemelerde yapýlan havalandýrmalar ile özellikle teras çatýlarda su ile ýsý yalýtým tabakalarý arasýnda uygulanan havalandýrma yöntemleridir. Burada yoðuþmanýn iç ve dýþ hacimler arasýndaki basýnç farkýndan ileri geldiði düþüncesinden hareket edilerek iki basýncý birbirine eþit kýlan hava sirkülasyonunun çatýnýn parapet veya saçak kenarýndan çözüme ulaþtýrýlmasý, zemine yakýn döþemelerde ise kadronlu sistemlere gidilerek arada yer yer hava boþluklarýnýn býrakýlmasý, ayrýca yine teras çatýlarda her 50 m² 'ye bir adet Ø25 mm 'lik veya 100 m² 'ye bir adet Ø80 mm 'lik plastik veya metal borularýn ýsý ve su yalýtým tabakalarýnýn arasýna inecek þekilde yerleþtirilmesi gerekmektedir. Islak kâgir elemanlarýn uygulanýþýnda malzeme içinde kalan nem ileride zararlý sonuçlar verecektir. Bu nedenle, kurumanýn saðlanmasý için, yapý bittikten sonra ýsýtma ve havalandýrýlmasý þarttýr. Yapý elemanlarýnýn yüzey sýcaklýðý ortam havasýnýn çið noktasý sýcaklýðýnýn üzerinde ise yapýda bir terleme söz konusu deðildir. Her iki sýcaklýðýn eþit olma durumu ise sýnýr noktasýdýr. Bunun dýþýndaki hallerde ise terlemenin önlenmesi için yapý kesitinde uygun kalýnlýkta mineral yün gibi bir yalýtým malzemesi kullanýlmalýdýr (Özgür 1997). Terleme, hava içindeki su buharýnýn temas ettiði yüzeyin sýcaklýðý, yoðuþma noktasý sýcaklýðýnýn (çið noktasý sýcaklýðýnýn) altýna düþtüðü zaman yüzeyde su zerrecikleri oluþmasýdýr. Binalarda ýsý kayýp hesaplarý yapýlýrken, terleme olmayacak bir malzemenin kalýnlýðý ve ýsý geçiþ direnci belirlenmelidir. Yalýtým malzemesi konulan duvarda, ýsý geçirme katsayýsý tayininde yoðuþma kontrolü yapýlmazsa, duvarlarda küf, mantar üremesi gibi sorunlar ortaya çýkabilir. Duvar iç yüzey sýcaklýðý, içerideki havanýn çið noktasý sýcaklýðý üzerinde ise terleme görülmez. Terlemenin önlenmesi için yapý elemanýnýn ýsý geçiþi direncini arttýrmak genelde yeterlidir. Yalýtým malzemeleri seçilirken yalýtým malzemesinin kalýnlýðý ve tipi terlemenin önlenmesi bakýmýnda önemli olmaktadýr. Ayrýca yalýtým malzemesi ile birlikte yalýtým malzemesinin sýcak olan iç yüzeyine buhar kesicinin yerleþtirilmesi buhar geçiþinin yapýya zarar vermemesini saðlayacaktýr (Özgüç 1997). Ýç Yoðuþma: Yapý elemanýnýn iç tarafýnda meydana gelen, ilk oluþumda göz ile fark edilemeyen su birikimidir. Eðer bu su birikimi zamanla kuruyabiliyor veya yapý elemaný bünyesinden fiziksel olaylar sonucu atýlabiliyorsa, bir tehlike arz etmez. Þayet yoðuþma sonucu oluþan su miktarý belli bir ölçüyü geçmekte ise bunu önlemek için bazý tedbirlerin alýnmasý gereklidir. Terlemenin önlenmiþ olmasý her zaman iç yoðuþmayý önlemez. Ýç yoðuþmanýn ayrýca kontrolü gerekir. Havadaki Su Buharý Miktarý: Atmosferi oluþturan hava, farklý gazlarýn ve belirli bir oranda su buharý karýþýmýndan ibarettir. Havanýn sýcaklýðý arttýkça içerisinde gaz olarak muhafaza edebileceði su buharý miktarý da fazlalaþýr. Doymuþluk hali denilen miktara ulaþtýðýnda ise su buharý havada gözükür hale gelir ve temas ettiði yüzeyleri ýslatmaya baþlar. 424

7 20_29_Layout :23 Page 124 Su Buharý Difüzyon Akýþ Yoðunluðu: Sýcak katý bir cisim yüzeyinde bir akýþkanýn hareket etmesi durumunda, akýþkan yüzeydeki sýcaklýðý alarak ýsýnýr, yüzey ise ýsý kaybederek soður. Örneðin, bir oda içerisinde yer alan radyatörün sýcak yüzeyine temas eden hava ýsýnýr, yoðunluðu azalýr ve yükselir. Yerine soðuk hava gelir ve bu hareket sürekli olarak devam eder. Doðal konveksiyon olarak adlandýrýlan bu yöntem geliþtirildiðinde radyatörün önüne bir hava üfleyici veya vantilatör konulabilir. Bu durumda hava hýzla radyatöre yönlendirilir. Böylece zorlanmýþ konveksiyon yöntemi oluþturulmuþ olur. Su Buharý Difüzyon Direnci: Su buharý, sýcaklýk ve baðýl nem ile deðiþen kýsmi buhar basýncý, yüksekten aza doðru ilerlerken bir direnç ile karþýlaþýr. Tüm yapý malzemelerinin 1m²'lik yüzeyi, kalýnlýðýna baðlý olarak buhar difüzyonuna direnç gösterir. Bu direncin, havanýn buhar difüzyon direncine oranlanmasýna buhar difüzyon direnç katsayýsý denir. Bu katsayýya etki eden faktörler; malzemeye baðlý olmayan sýcaklýk, malzemeye baðlý olan; hücre cidar kalýnlýðý, hücre duvarlarýndaki kohezyon, kapalý hücre olmasý, küçük hücre olmasý, homojenliktir. Difüzyon hesaplamalarýnda hava ile ilgili orantýlar kullanýlýr. Böylelikle Su Buharý Difüzyon Direnç Katsayýsý bir malzemenin difüzyon direncinin eþit kalýnlýk ve sýcaklýktaki hareketsiz bir hava tabakasýna göre kaç kez daha büyük olduðunu belirtir. Su Buharý Difüzyon Direnç Katsayýsý yapý malzemesinin tabaka kalýnlýðý dikkate alýnmaz. Ancak yapý malzemesinin kalýnlýðý d (m) ile yapýlan hesaplama sonucunda bu malzemenin difüzyon direncine yönelik bilgi elde edilebilir. Bu deðer ise su buharý geçiþ eþdeðer hava tabakasý kalýnlýðýdýr. Dýþ cephenin iç yüzeyindeki veya binanýn içindeki hava soðuyup, havadaki nem oranýna baðlý olan yoðuþma noktasýndan daha düþük bir ýsýya ulaþtýðý zaman yoðuþma oluþur. Bu nedenle yoðuþma yüzeyinin kontrolü dýþ ve iç ýsýlarýn karþýlaþtýrýlmasý ile gerçekleþir. Su buharý geçiþinin ve yoðuþma miktarýnýn hesaplanmasý grafik ortamda Glaser-Diagramý ile yapýlýr. Yapý içindeki ýsý akýþýndan, su buharý doyma basýncý elde edilir. Su buharý kýsmi basýnçlarýnýn karþýlaþtýrýlmasýndan ise yoðuþmanýn oluþup oluþmadýðý ve oluþuyorsa nerelerde oluþtuðu bilinmelidir. Yoðuþmanýn Sýnýflandýrýlmasý: Hava, sahip olduðu sýcaklýða baðlý olarak su buharý taþýmaktadýr. Bu deðer sýcaklýk ile artmakta olup teknik tablolardan ölçüm deðerlerine ulaþýlabilmektedir. Havanýn baðýl nemine baðlý olarak da çið noktasý deðeri vardýr. Bu sýcaklýk ise havanýn temas ettiði yüzey sýcaklýðýndan yoðuþmanýn baþladýðý sýcaklýðý göstermektedir. Çið noktasý olarak adlandýrýlýr. Þafak vaktinde yerde gördüðümüz çið ayný kanunun sonucudur. Yer sýcaklýðý gece bulutsuz havada, hava sýcaklýðýndan aþaðý düþmekte ve hava yere temas ettiði yerlerde soðuyarak su moleküllerini yere býrakmaktadýr. Bu olaya teknikte yoðuþma denmektedir (Daðsöz 1991). Çið Noktasý Sýcaklýðý: Belirli þartlardaki havanýn çið noktasý sýcaklýðý, ayný þartlarda bulunan ve ayný 425

8 20_29_Layout :23 Page 125 miktarda su buharý bulunduran doymuþ havanýn sýcaklýðýdýr. Yoðuþma noktasý sýcaklýðý ayný zamanda çið noktasý sýcaklýðý olarak da adlandýrýlýr. Ýçinde su buharý bulunan havanýn temas ettiði yüzeyin sýcaklýðý, çið noktasý sýcaklýðýnýn altýna düþtüðü zaman yüzeyde su zerrecikleri birikmesi yani terleme olayýdýr (Toydemir ve Ark., 2000) (Eriç 2002). Suyun Akým Yolu ile Geçiþi: Suyun akým yoluyla geçiþinde; emme, hava basýncý deðiþimi, yükseklik ve sývý basýncý deðiþimi gibi ölçütler etkili olmaktadýr. Bu ölçütlerle hareket eden su, kýlcallýk (kapilarite), dolaþým (konveksiyon), yer çekimi ve akýmýn da etkisiyle yapýlara sýzmaktadýr. Bünyesinde boþluk bulunan ürünler, suyla iliþkilendiklerinde boþluklarýný dolduracak miktarda su emmektedir. Emilen su yerçekimine karþý belirli çaptaki borucuklar içinde hareket ederek yükselmekte ve bu olaya da kýlcallýk (kapilarite) adý verilmektedir (Toydemir ve Ark., 2000). Kýlcallýk sýrasýnda adezyon kuvvet ve kohezyon adý verilen, su molekülleri arasýndaki itme ve çekim kuvvetlerinin etkisi bulunmaktadýr. Çakýl gibi büyük boþluklu ürünlerde kýlcallýk gözlenmezken, beton, kum gibi ürünlerde kýlcallýk bulunma olasýlýðý yüksektir. Bu durum kýlcallýðýn, yapý ürünlerinde mevcut bulunan boþluk büyüklüklerine baðlý olarak varlýk gösterdiðinin bir ölçütüdür. Cam, çelik ve plastik gibi ürünlerde ise herhangi bir boþluk bulunmamasýna karþýn, birleþimlerindeki detaylarýn eksik çözümlenmesiyle kýlcallýk gözlenmektedir. Suyun yapý ürünlerinde emilimi rüzgâr gibi hava hareketleriyle de gerçekleþebilmektedir. Yapýya gelen su ya da su buharý, hava basýncýnda oluþan deðiþimlerle yapý cephe yüzeylerinden yapý elemaný kesitlerine giriþ yapabilmektedir. Öte yandan yerçekimine karþý yükselen suyun geçiþi, zeminde mevcut bulunan suyun yüksekliðiyle doðrudan iliþkilidir. Her sývýnýn belli bir hidrostatik basýncý bulunmakta ve bu basýnç sývý yüksekliðiyle iliþkili olarak artýþ göstermektedir. Ortamlar arasýnda ayýrýcý görev üstlenen ve çeþitli yapý ürünlerinden oluþan yapý elemanlarý, pozitif ve negatif basýnç farklarýnýn etkisinde kalmakta, suyun hareketine yön vermektedir. Sývý basýncý deðiþimleri de suyun geçiþinde etkili olmaktadýr. Bu noktada Poiseuille yasasý olarak da adlandýrýlan laminer akýmlarýn etkisine rastlanmaktadýr. Akýþkan parçacýklarýn, çapý sabit olan ve içinde hiçbir týkanýklýk bulunmayan bir tüp içinde, düz çizgi þeklinde ve çok küçük yön deðiþiklikleriyle akarak ilerlemesi laminer akým olarak tanýmlanmaktadýr. Yapýlarda su moleküllerinin taþýnmasý ve suyun yapýlara geçiþi akým yoluyla da olmaktadýr. Emme, hava basýncý deðiþimi, yükseklik ve sývý basýncý deðiþimi gibi etkenlerin de etkisi ile yapýya geçen suya karþý gerekli önlemlerin alýnmadýðý durumlarda, yapýlarda, kullanýcýlar üzerinde, ülke ölçeðinde, doðal ve yapay çevrede çeþitli su ve ýsý sorunlarý ile karþýlaþýlabilmektedir. Yapýyý Etkileyen Su ve Etki Alanlarý: Yapýyý etkileyen sular, dýþ ortamdan kaynaklanan su ve nem, iç ortamdan kaynaklanan su ve nem olmak üzere ikiye ayrýlmaktadýr (Avlar 2000). 426

9 20_29_Layout :23 Page 126 Dýþ ortamdan kaynaklanan su ve nem; 1) Hava bölgesinde oluþan su ve nem, 2) Zemin bölgesinde oluþan su ve nem olarak sýnýflandýrýlmaktadýr (Avlar 2000). Yaðmur, sis, çið, þiddetli kar gibi yaðýþ ve hava hareketleri ile oluþan sular, yapýnýn zeminine yakýn bölgelerindeki sýçrama suyu, yüzey sularý ile çarpan su ve dýþ ortamdaki su buharý, yapýlarýn hava bölgesindeki su ve nemi oluþturmaktadýr (Kubal 1993). Hava bölgesinde oluþan su ve nem, difüzyon ya da akým yoluyla yapýlarý etkiyebilmektedir. Yapý cephelerine çarpan yaðýþ sularý, rüzgâr basýncý ile duvarlardan, duvar boþluklarýndan ya da derzlerden sýzabilmekte ve böylece, yapý elemanlarýna zarar vermektedir. Ayrýca, yaðýþlar ya da ýsýl deðiþimlerle doðrudan iliþkili olan çatýlar, hava bölgesinde oluþan su ve nemden kolaylýkla etkilenebilmektedir. Isýl deðiþimlerden etkilenen dýþ ortam buharý, difüzyon yoluyla yapý cephelerini etkileyebilmekte ve yoðunlaþan su buharý yapýlara zarar verebilmektedir. Yapýnýn zemine yakýn bölümlerinde bulunan yüzey sularýnýn ve yine ayný bölgelerde gözlenen sýçrama suyunun kýlcallýkla yapýda yükselerek yapýya zarar vermesi söz konusu olabilmektedir. Sýzýntý sularý, birikinti sularý ile birlikte zemin nemi, yeraltý sularý, yapýlarýn zemin bölgesinde su ve nem oluþmaktadýr. Zemin nemi; toprak yapýsý ya da yapýnýn bulunduðu coðrafi koþullara göre sürekli var olan, adezyon ya da kýlcallýk etkisi ile toprak taneleri arasýnda onlara asýlý kalarak sýzýntý yapmayan küçük miktardaki sulardýr (Avlar 2000); (Ekinci 2003). Su sular yapý temelinden yapý gövdesine doðru kýlcallýk yoluyla yükselerek yapýya zarar verebilmektedir. Bununla birlikte, yaðýþ, sýzýntý ve kullanma suyu gibi sulardan oluþan basýnçsýz sularla, geçirgen olmayan tabakalarda birikip yükselmeye baþlayan basýnçlý sular, yeraltý sularýný oluþturmaktadýr (Ekinci 2003). Basýnçsýz sular; mevsimsel deðiþikliklere göre azalýp çoðalabilmektedir. Özellikle bodrumlu yapýlarda, yapýnýn bodrumunu oluþturan perde duvarlar az da olsa bir hidrostatik basýnç etkisinde kalmaktadýr. Bu yolla yapýnýn perde duvarlarýna geçen su ve nem, yükselerek yapýya zarar verebilmektedir. Basýnçlý sular; sýzýntý ve zemin sularýnýn geçirgen olmayan tabakalarda birikip yükselmesiyle oluþmuþ sular olup, basýnçsýz sulara oranla daha yüksek bir hidrostatik basýnca sahiptir. Bodrumlu ya da bodrumsuz yapýlarýn temelleri bu sularýn etkisinde kalarak zarar görebilmektedir. Ýç ortamdan kaynaklanan su ve nem; l Kullanýmdan kaynaklanan su ve nem, l Yapý bünyesinde var olan sürekli nem olarak sýnýflandýrýlabilmektedir. (Avlar 2000). Kullanýmdan kaynaklanan su ve nem; yapýnýn kullanýcýlarý ile mutfak, banyo gibi ýslak hacimler ve bitkiler nedeniyle oluþan 427

10 20_29_Layout :23 Page 127 su ve nemi kapsamaktadýr. Yapý kullanýcýlarý, solunum ve terleme yoluyla nem üretmektedir. American Society For Testing and Materials (ASTM) tarafýndan yapýlan çalýþmalarda, insan vücudunun farklý fiziksel etkinliklerde ve sýcaklýklarda günde 0.03 ile 0.3 L/h nem açýða çýkardýklarý sonucu ortaya çýkmýþtýr (Trechsel 1994). Mutfak, banyo, çamaþýrlýk gibi ýslak hacimlerde kullaným suyundan kaynaklanan su ve nemle birlikte özellikle mutfakta piþirmeden kaynaklanan nem bulunmaktadýr. Ayrýca, ýslak hacimlerde, duvar, döþeme ya da tesisatta su sýzýntýlarý olabilmektedir. Bu da yapý elemanlarýnýn suyla karþý karþýya kalmasý sonucunu ortaya çýkarabilmektedir. Yapý içinde yetiþtirilen bitkilerin solunumlarý sonucu açýða çýkan nem ya da su gereksinmelerini karþýlamak amacýyla dökülen sular da kullanýmdan kaynaklanan su ve nem olarak deðerlendirilmelidir. ASTM tarafýndan konutlar için yapýlan baþka bir araþtýrmada ortalama dört kiþilik bir ailenin 0.21 L/h ya da 5 L/gün su buharý ürettikleri belirlenmiþtir (Trecehsel 1994). Kullanýmdan kaynaklanan su ve nem, genellikle difüzyon yoluyla yapý ürünlerine geçmekte ve bu yolla yapý elemanlarýna zarar vermektedir. Ayrýca miktarý, kullanýlan yapýnýn iþlevine göre deðiþiklikler ortaya koymaktadýr. Yapý elemanlarý bünyesinde var olan sürekli nem, sürekli nem ve yapý nemi olmak üzere ikiye ayrýlmaktadýr. Sürekli nem; yapý ürünlerinin içinde bulunduðu ortamýn coðrafik koþullarýna ve ürünün yapýsýna göre içinde bulunan nem olarak tanýmlanýr. Yapý nemi ise; yapýnýn uygulama aþamasýnda yapý ürünlerine eklenen suyun zamanla buharlaþarak yok olduðu nem olarak tanýmlanmaktadýr (Ekinci 2003). Yapýlan araþtýrmalarda, yapýlarýn yapýmýndan sonra ilk iki yýlda 90 kg/m³'lük bir su miktarýnýn yapýyý terk ettiði belirlenmiþtir (Trechsel 1994). Bu durumda yapý nemi ciddi bir nem kaynaðýdýr ve yapýyý terk ettiði süre içinde yapýda sorun oluþturmamasý için gerekli önlemler alýnmalýdýr. Su ve nemin, yapý elemanlarýna yüzeyine geçmesi ve yapýya etkimesinde, basýnç, yoðunluk deðiþimleri, kýlcallýk, sývý basýncý, yükseklik gibi etkilerin olduðu gözlenmektedir. SONUÇ Yalýtým yapmanýn amacý; binayý hem taþýyýcý sistem hem de yapý bileþenleri ile beraber tüm iç ve dýþ faktörlerden korumak, bina fonksiyonuna cevap verecek þekilde saðlýklý ve konforlu mekânlar oluþturabilmektir. Amaç, hem kullanýcý için saðlýklý, rahat kullanabileceði mekânlar oluþturmak, hem de binayý olumsuz etkilerden koruyarak uzun ömürlü olmasýný saðlamak, az bakým masrafý ile kullaným aþamasýnda sorunsuz bir bina oluþturmaktadýr. Baþta mimar ve mühendisler olmak üzere, yapý üretim sürecinde etkin olan tasarýmcý ve uygulayýcýlarýn, daha sonra kullanýcýlarýn, sorunlarla karþýlaþmamasý ya da karþýlaþtýklarý sorunlarýn çözümü için dikkat etmesi gerekenler, kullanabilecekleri çözümler konularýnda bilinçlendirilmeleri saðlanmýþtýr. Bununla birlikte bu çalýþmayla, yapýlarda su etkisinin; dýþ ve iç ortamdan kaynaklandýðý, yapýlara geçerek yapýlarý etkilediði ve ýsýsal deðiþimler etkisinde sorun 428

11 20_29_Layout :23 Page 128 oluþumunu artýrabildiði belirlenmiþtir. Su ve nem etkisiyle ýsý kayýplarý ve sorunlarýnýn artýþ gösterdiði belirlenmiþtir. Belirlenen yollarla yapýya geçen su etkileri yapý elemanlarýnda, yapýlarda, kullanýcýlar üzerinde, doðal ve yapay çevrede baþlýca sorunlarý oluþturmaktadýr. Bu sorunlar, yapý ve kullanýcý saðlýðý, kullanýcý ve ülke ekonomisi, doðal çevrenin zarar görmesi açýlarýndan tehdit edici etkenler olup su etkilerinin sorun oluþturmasýnýn engellenmesi ya da oluþan sorunlarýn çözümlenmesi gerekmektedir. Unutulmamalýdýr ki ülkemizdeki yalýtým çalýþmalarýnýn artmasý ile enerji tasarrufu saðlanacak ve daha konforlu bir yaþam standardýna ulaþýlacaktýr. KAYNAKLAR AVLAR, E., (2000). Yapýlarda Su ve Nem Korunumu, YTÜ, Ýstanbul. BÝLAL, F., (2010). "Enerjinin Verimliliði ve Yalýtým", Yalýtým Dergisi, Sayý:87. DAÐSÖZ, A.K., (2002). Konutlarda Ekonomik Isýnma El Kitabý, Ýzocam Tic. San. A.S Yayýnlarý, Ýstanbul. EKÝNCÝ, C.E., (2003). Yalýtým Teknikleri, Atlas Yayýn Daðýtým, Ýstanbul. ERÝÇ, M., (2002). Yapý Fiziði ve Malzemesi 2, Literatür Yayýncýlýk, Ýstanbul. KUBAL, M. T. (1993). Waterproofing The Buildings Envelope, McGraw-Hill, Newyork. ÖZGÜÇ, F., (1997). Isý Yalýtýmý ve Buhar Kesiciler-Esaslar (ASHRAE Fundamentals; Tesisat Mühendisleri Derneði Teknik Yayýnlarý:2). Ýstanbul. SÝPAHÝOÐLU, Ö., (2008). Enerjinin Verimli Kullanýlmasý ve Yapýlarda Isý Yalýtýmý, Yalýtým Dergisi, Sayý:72. TOYDEMÝR, N., GÜRDAL, E., TANAÇAN, L. (2000), Yapý Elemaný Tasarýmýnda Malzeme, Literatür Yayýncýlýk, Ýstanbul. TRECHSEL, H. R., (1994). Moisture Control In Buildings, ASTM, West Conshohocken. 429

12 20_29_Layout :23 Page 129 ÝNTERNET KAYNAKLARI (Eriþim Hepsi Ýçin ) nedir.html h t t p : / / w w w. e - boyaci.com/bilgiler/50/pvc_pencere_sisteminde_cam_onemli_mi h t t p : / / w w w. e k s i o g l u - orkent.com/tuzla/html/villalar3.html e=content&pa=showpage&pid= html e=mak&id=191 u v a r d a - i s e - s o n - t4355.html?s=ef3bf8c66f7b845fb311f56ae 0d264d8& h t t p : / / w w w. g e n c - dekorasyon.com/bilgi.genc ge=uygulama_detay&uygulama_id=33 ption=com_content&view=article&id=7& Itemid=28 ksartname/catilardaisiyalitimi/geleneksel_teras_catilarda_isiyalitimi.pdf ml ti-isi-yalitimi goster_5381_gediz-isi-yalitim.html hp?t= siyalitimi&id=10 0zolasyon_tekn%C4%B0kler%C4%B0.ht ml doseme.asp