YENİ YÖNETMELİĞE UYGUN YALITIM VE DUVAR DOLGU MALZEME SEÇİMİNDE OPTİMİZASYON

Transkript

1 TMMOB Makina Mühendisleri Odası Yalıtım Kongresi Mart 2001 Eskişehir-Türkiye YENİ YÖNETMELİĞE UYGUN YALITIM VE DUVAR DOLGU MALZEME SEÇİMİNDE OPTİMİZASYON ÖZET M. Gökhan KORKMAZ MARDAV Yalıtım ve İnşaat Malz. San. Ve Tic. A.Ş. Yalıtım ve duvar dolgu malzemesi seçiminde, TS 825 Mecburi Standardı ve Yeni Isı Yalıtım Yönetmeliği farklı çalışma yöntemini gerekli kılmıştır. Bu çalışmanın kapsamı yapının dolgu duvar ve tüm yalıtım detaylarının bir bütün olarak değerlendirilmesi esasına dayanmaktadır. Güncel olması için, Bolu'da inşaatı devam eden örnek bir deprem konutu seçilmiştir. Seçilen örnek için, öncelikle TS 825 Mecburi Standard ve Yeni ısı yalıtım yönetmeliğinde belirtilen enerji limitlerine uygun duvar dolgu ve yalıtım malzemeleri seçilmiş ve seçilen detaylar; maliyet, ısı transfer ve yoğuşma durumları bakımından incelenmiştir. Enerji limitlerine uygun farklı detayların belirtilen diğer kriterlere göre incelenmesi ve bu çalışmada seçilen dolgu ve yalıtım malzemeleri kullanılması durumunda; a)dıştan duvar yalıtımı %12-35 oranında maliyet olarak diğer Uç detaya göre pahalı olmasına rağmen, yapı fiziği açısından ideal çözümdür. b)yatay delikli Sandviç tuğla duvar arası yalıtım veya tek sıra W sınıfı izotuğla+içten yalıtım ve her iki durumda kolon kirişlerin dıştan yalıtımı uygun diğer uygulamalardır. c)ts 825 Mecburi Standard ve Yeni ısı yalıtım yönetmeliğine uygun duvar dolgu ve yalıtım malzemelerinin seçimi yapıya %50 enerji tasarrufu sağlamaktadır. GİRİŞ Enerjinin sürdürülebilir kaynaklarla elde edilme yollarının hızla araştırıldığı bir dönem geçilirken, elde olan kaynakları nasıl daha verimli ve tasarruflu kullanmamız gerektiği konusunda ülkemizde gelişen konjektürde yerini almak durumundadır. "TS 825 standardı" ve "Isı Yalıtım Yönetmeliği"nin kabul ve uygulamaya geçişi ülkemiz açısından önemli bir hamledir. Bu çalışmanın amacı, yapıların belirli bir kesitinde U(k) değerlerinin incelendiği Eski Yalıtım yönetmeliğine kıyasla, Yeni yönetmelikte yapının bir bütün olarak incelenmesinden dolayı optimum detayların ve malzemelerin seçimi için yöntem belirlemektir. 1-ÖRNEK PROJE ÇALIŞMASI Çalışmamızın bu bölümünde optimum duvar ve yalıtım malzeme seçimi konusunu incelerken, bu çalışmaya baz oluşturacak konut güncel olması amacıyla Kalıcı Deprem Konutları projesinde dört daireli ve 2 katlı Bolu (3.Bölge)'da yapılan bir konut seçilmiştir. Klasik kolon kirişli bir yapı olup, sırasıyla kolon kiriş 145,97 rrp, dolgu duvar 157,75 nwe pencere 64 m^ ve 198 m* taban-tavan alanları hesaplanmıştır. Yöntem belirlemek aşağıdaki üç esasa göre yapılmalıdır: 1- TS 825 Mecburi Standard ve Yeni yönetmeliğe uygun Duvar ve Yalıtım malzemeleri seçimi, 2- Seçilen kesitin ısı transferi ve yoğuşma durumu (Çözümlerde; 3.Bölge için dış - 8 C, iç 20 C kabul edilmiştir), 3- Yapıya getirdiği toplam maliyet. 176

2 l.l.ts 825 ve Yeni Yönetmeliğe (14 Haziran 2000) Uygun Yalıtım ve Dolgu Duvar Malzeme Seçimi TS 825 ve yeni yönetmeliğe uygun örnek konut için yalıtım ve dolgu duvar malzeme seçimi aşağıda dört farklı çözümde verilip, yöntem belirlenmesinde belirtilen esasları göre incelenmiştir. Aşağıdaki çözümlerde enerji tasarruf oranlan, yalıtım ve duvar malzemesi için yapılan yatırımın geri dönüş süresi, örnek yapımızın eski yönetmeliğe göre yapılması durumuyla karşılaştırılarak hesaplanmıştır. ÇÖZÜM 1 -Dolgu duvarlar 14,5 cm W sınıfı İzotuğla (TS 4377 uygun) + 4 cm Shapemate IB (XPS-Ekstrude Polistren Köpük)Blue's Safe Dıştan Duvar Çözümü -Çatı arası 10 cm Camyünü -Tabanda 4 cm Floormate 200 (XPS-Ekstrude Polistren Köpük) -Duvar ve kolon kiriş sıcak tarafta olup enerji depolama işlevi görür. -Betonarme içinde korozyon riski yoktur. Konfor şartları mevcuttur. -Kesitte yoğuşma riski yoktur. -Eski yönetmejikle yapılan yapılara göre % 50 daha az enerji tüketimi (3573 m^) gerçekleşmektedir. -Yalıtım ve duvar malzemesi için harcanan paranın dönüş süresi 5.1 yıl, tesisat harcamalarında % 30 tasarruf durumunda bu süre 3.6 yıl olur. -Yapıda önerilen bu çözümde duvar ve duvar birim işlemleri, taban, tavan ve duvar ilave yalıtımları, işçilikleriyle birlikte 8132 $ olarak hesaplanmıştır. Çözüm 1 - Duvar ve döşeme kesitinde ısı transfer durumu 177

3 Çözüm 1-14,5 cm W sınıfı İzotuğla (TS 4377 uygun) + 4 cm Shapemate IB Blue's Safe Dıştan Duvar Yalıtımı Maliyet analizi BİRİM PAZAR BİRİM FİYATI 14,5 cm İZOTUĞLA + 4 cm Shapemate IB DIŞTAN DUVAR YALITIMI DUVAR MONTAJ GİDERLERİ TL M2 SARF MİKTARI M2 TUTARI BİNA BAŞINA SARFİYAT BİNA BAŞINA MALİYET 14,5 X X X İZOTUĞLA TUĞLA HARCI 14,5 cm izotuglax X X ÖRÜLMESİ İŞÇİLİK İÇ SIVA İŞÇİLİK İÇ SIVA TOPLAM YALITIM SİSTEMİ GİDERLERİ adet m3 m C C C C C 1,02 0, , ,75 157,75 157,75 282,72 282, C f C C C Blue's Safe Dıştan Maritolama paketi MANTOLAMA UYGULAMA TABANDA 4 cm Floormate 200 ÇATIDA 10 cm CAMYÜNÜ m C C C C 1 1 0,042 1, C C C C 303,72 303,72 198,00 198, ^ C C C TOPLAM GENEL TOPLAM $ * Örnek sistem maliyet analizidir ve diğer çözümler içinde benzer maliyet analizi yapılmıştır. Dolar kuru TL kabul edilmiştir. ÇÖZÜM 2 Köpük) - Dolgu duvarlar 19+8,5 cm Yatay delikli sandviç tuğla arası 2,5 cm Floormate 200 (XPS-Ekstmde Polistren - Kolon kirişlerde dıştan 5 cm Wallmate TB(XPS-lsı köprüleri için özel) - Çatı arasında 14 cm Camyünü - Tabanda 4 cm Floormate 20d(XPS-Ekstrude Polistren Köpük) - İç duvarın enerji depolama özelliğinden yararlanılır. Dış duvar soğuk taraftadır. - Kolon kirişin dıştan Wallmate TB ile yalıtımından dolayı, betonarme içinde korozyon riski yoktur. - Konfor şartlan mevcuttur. - Kesitte yoğuşma riski yoktur. - Eski yönetmelikle yapılan yapılara göre % 50 daha az enerji tüketimi (3547 m') gerçekleşmektedir. - Yalıtım ve duvar malzemesi için harcanan paranın dönüş süresi 2.9 yıl, tesisat harcamalarında % 30 tasarruf durumunda bu süre 2 yıl olur. - Yapıda önerilen bu çözümde duvar ve duvar birim işlemleri, taban, tavan ve duvar ilave yalıtımları, işçilikleriyle birlikte 6030 $ olarak hesaplanmıştır. 178

4 Çözüm 2 - Duvar ve döşeme kesitinde ısı transfer durumu ÇÖZÜM 3 i -Dolgu duvarlar 24 cm W sınıfı İzotuğla (TS 4377 uygun) + 4 cm içten Styrofoam IBÇCPS-Ekstmde Polistren Köpük) -Kolon ve kirişlerde 4 cm dıştan Wallmate TB (XPS-Isi köprüleri için özel) -Çatı arasında 10 cm Cam yünü -Tabanda 4 cm Floormate 200(XPS-Ekstmde Polistren Köpük) - Dış duvar soğuk taraftadır ve dıştan izolasyona göre enerji kaynağı kapatılınca çabuk soğuma olur. -Kolon kirişin dıştan Wallmate TB ile yalıtımından dolayı, betonarme içinde korozyon riski yoktur. -Kesitte yoğuşma riski yoktur. -Eski yönetmelikle yapılan yapılara göre % 50 daha az enerji tüketimi (3573 m>) gerçekleşmektedir. -Yalıtım ve duvar malzemesi için harcanan paranın dönüş süresi 2.8 yıl, tesisat harcamalarından % 30 tasarruf yapılması durumunda bu süre 2 yıl iner. -Yapıda önerilen bu çözümde duvar ve duvar birim işlemleri, taban, tavan ve duvar ilave yalıtımları, işçilikleriyle birlikte 6108 $ olarak hesaplanmıştır. Çözüm 3 - Duvar ve döşeme kesitinde ısı transfer durumu 179

5 ÇÖZÜM 4 -Dolgu duvarda 30 cm Gazbeton -Kolon ve kirişlerde 5 cm dıştan Wallmate TB (XPS-Isi köprüleri için özel) -Çatı arasında 10 cm Cam yünü -Tabanda 4 cm Floormate 200 (XPS-Ekstrude Polistren Köpük) -Kuru ortam şartlarında (400 kg/m 3, Lambda=0,15 W/mK tutkallı gazbeton) enerji limitlerine uygundur. 0 C ve altına düşen ısı değerlerinde gazbeton içinde buhar geçişini dengelemek için içten ilave yalıtım kullanılması tavsiye edilmektedir (Bknz. Şekil 1). -Kolon kirişin 5 cm dıştan Wallmate TB ile yalıtımından dolayı, betonarme içinde korozyon riski yoktur. -Eski yönetmelikle yapılan yapılara göre %50 daha az enerji tüketimi (3529 m') gerçekleşmektedir. -Yalıtım ve duvar malzemesi için harcanan paranın dönüş süresi 4.2 yıl, tesisat giderlerinden % 30 tasarruf yapılması durumunda bu süre 3 yıl olur. -Yapıda önerilen bu çözümde duvar ve duvar birim işlemleri, taban, tavan ve duvar ilave yalıtımları, işçilikleriyle birlikte 7225 $ olarak hesaplanmıştır. Şekil 1. Isı transferi sırasında havanın içindeki su buharının gazbeton kesitinde davranışı (Gazbeton yurt dışı broşürlerinde) Migracion del vapor de agua del vapor w QQUQ posan o IravfadeloipofircuîascW T«. few 90ta tfc o posan. 180

6 Çözüm 4 - Duvar ve döşeme kesitinde ısı transfer durumu 1.2. Eski Yönetmeliğe (1981) Uygun Çözüm Yeni yönetmeliğe uygun çözümler yukarda belirtildikten sonra, örnek yapımızı eski yönetmeliğe uygun ve geleneksel detaylarla yapılması durumunu incelemek, karşılaştırmalar açısından yararlı olacaktır. -Dolgu duvarlar 13,5+8,5 cm Yatay delikli sandviç tuğla arası 3 cm EPS (Stropor) -Kolon ve kirişlerde yalıtım yok -Çatı arasında 6 cm Cam yünü -Tabanda yalıtım yok -Kolon kiriş ısı köprüsü oluşturmaktadır. -Kolon kirişte korozyon riski mevcuttur. -Duvar ve döşeme birleşimlerinde küflenme, kararma oluşabilir. -Sandviç duvar arasında düşük buhar difüzyon dirençli yalıtım malzemelerinin kullanılması, yoğuşma sonucunda kullanılan yalıtımın performansının zamanla azalmasına neden olabilir. -Konfor şartlan yoktur. -Enerji verimli değildir ve yeni yönetmeliğe göre hazırlanan detaylara göre 2 kat daha fazla enerji tüketilir (7194 m')- -Yapıda önerilen bu çözümde duvar ve duvar birim işlemleri, taban, tavan ve duvar ilave yalıtımları, işçilikleriyle birlikte 3688 $ olarak hesaplanmıştır. 181

7 Eski Yönetmelik- Eski yönetmeliğe göre hazırlanmış kesitin Isı transfer durumu 3.BÖLGEDE ÖRNEK YAPIDA (2 kat ve 4 Daireli) YENİ YÖNETMELİĞE UYGUN DÖRT YALITIM VE DUVAR SİSTEMİNİN, ESKİ YÖNETMELİĞE UYGUN SİSTEMLE MALİYET KARŞİLAŞTİRMASİ $

8 2-SQNUÇ 1- Yapı fiziği ve insan sağlığı açısından şn ideal yalıtım Shapemate IB-Blue's Safe Dıştan duvar yalıtım çözümüdür. Bu çözüm dışında yapı fiziği, maliyet ve konfor bakımından uygun duvar ve yalıtım detayları sırasıyla; i) 19+8,5 cm Yatay delikli sandviç tuğla duvar arası 2,5 cm Floormate 200 ve 5 cm Dıştan B Wallmate TB kolon kiriş it) 24 cm İzotuğla (W Sınıfı 4377'ye uygun) + 4 cm Styrofoam IB içten ve 4 cm Dıştan Wallmate TB kolon kiriş yalıtımıdır. Belirtilen üç çözüm, yeni yönetmelikte zorunlu tutulan yoğuşma analizi bakımından uygundur 2- Yeni yönetmeliğin hayata geçmesiyle birlikte görülüyorki, sadece birim yalıtım fiyatı hesaplayarak doğru sonuca gitmek yanıltıcıdır. Projede dolgu duvar malzemesinin tesbiti ve duvarda yapılacak bütün birim işlemlerin yapıdaki toplam miktarıyla birlikte, uygun kalınlıkta yalıtım malzemesinin duvarda, tabanda ve tavanda seçilmesi birlikte değerlendirilmelidir. Elde edilen her çözümdeki maliyetler sadece yalıtım malzeme ve birim işlem maliyetleri olmayıp, bu hesaplara duvar dolgu malzemesi ve birim işlemleride dahildir. 3- Yapı taşıyıcı iskeletinin dıştan Isı köprüleri için XPS ile yalıtılması hem ısı kaçışı açısından hemde betonarme içindeki donatının muhtemel bir korozyona maruz kalmaması için gereklidir ve yeni yönetmeliğe uygun yapı için zorunludur. Yapı iskeletinin yalıtımında kullanılan Isı köprüleri için XPS, üzerine geleneksel sıva uygulanabilecek özellik ve dıştan uygulama pratikliğine sahip olmalıdır. Bu özelliklere sahip Wallmate TB ile dıştan kolon kiriş yalıtımı hız, ekonomi ve pratiklik sağlar. 4- Yeni yönetmeliğe uygun proje ve uygulama, eskiye yönetmeliğe göre en az % 50 ısı tasarrufu sağlamaktadır Deprem konut projesinde, TS 825 ve yeni yönetmeliğe uygun yalıtım detaylarına gerekli hassasiyet gösterilerek uyulması durumunda ülke ekonomisine sadece bu projede yılda $ enerji tasarrufu sağlanacaktır. 5- Çözüm 1,2,3 için, yalıtım ve duvar için yapılan yatırımın, eski yönetmelikle hazırlanmış detaylara göre geri dönüşü 2 ile 3,7 yıl arasındadır. 183