Prof. Dr. İbrahim Uzun
Isı Yalıtımı Isı Yalıtım Malzemeleri Buhar Difüzyonu Yoğuşma 14.01.2017 Yapılarda Isı Yalıtımı ve Yoğuşma 2
Isı Yalıtımı YALITIM Isı Yalıtımı Ses Yalıtımı Su Yalıtımı 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 3
Isı Yalıtımı Binalarda ısı yalıtımı; Bina içerisinde kışın enerjinin dışarıya çıkmaması, Bina dışında yazın enerjisinin içeriye girmemesi, Bina içerisinde homojen bir sıcaklık dağılımı elde edilmesi, Sıcaklık farklarından dolayı yoğuşma ve küflenmelerin önlenmesi, ısıl konfor sağlamak amacıyla uygulanır. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 4
Isı Yalıtımı Binalarda temel olarak ısı kaybı her taraftan olabilmektedir. Isı kaybının en fazla yaşandığı bölgeler başta olmak üzere yalıtım yapılmalıdır. Isı kaybı önlenemez ancak oldukça azaltılabilir 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 5
Isı Yalıtımı Konutlardaki en büyük ısı kayıpları Duvar, Döşeme, Çatı konstrüksiyonları, Baca, pencere, kapı gibi yapı bileşenlerinden gerçekleşmektedir. Yalıtım bir kabuk gibi binayı sarmalıdır! 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 6
Isı Yalıtımı Bina türlerine göre değişiklik olmasına rağmen enerji tüketen sistemler modern binalarda çok fazladır. Isı yalıtımı ve enerji ekonomisi her bir sistem için ele alınmalıdır. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 7
Isı Yalıtımı ISI YALITIMI TEMELİNDE Isı bir enerji türü olup Termodinamik yasaları gereği yüksek sıcaklıklı ortamdan düşük sıcaklıklı ortama akarlar. Sıcak Soğuk 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 8
Isı Yalıtımı Ortam 22 C 18 C Dış Ortam 22 C 18 C Dış İç Ortam -12 C İç 5 C Ortam -12 C Yalıtımsız Yalıtımlı 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 9
Isı Yalıtımı Yapıda Enerji Harcamları ve Isı Yalıtımı 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 10
Isı Yalıtımı Enerji tüketiminin Sektörel dağılımı Türkiye de enerjinin %37 si binalarda kullanılmaktadır. Bu enerjinin %70-90 Isıtma Soğutma %20-30 Aydınlatma ve Elektrikli Cihaz 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 11
Isı Yalıtımı Binalarda Isı Yalıtımı Hem Isıtma hem Soğutma da TASARRUF Elektrik Tüketiminin %60 ı klimalardan kaynaklanıyor oysa izolasyonla gereken enerji %32 azaltılabilir. Binanın ilk yatırım çok az artmasına karşın işletme maliyetleri düşer. Daha az yakıt ile daha iyi ısınma sağlanabilir. Yazın daha az elektrik kullanarak daha çok serinleme sağlanabilir. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 12
Isı Yalıtımı Rutubet ve yoğuşma gibi olaylar engellenir. Ani ısı farklılıklarından kaynaklanan çatlama ve yıpranmalar önlenir. İç ve dış cepheleriniz korunduğu gibi demir donatılar paslanmaz. Betonarme kısımlar uzun yıllar depreme karşı dayanıklılığını kaybetmez ve onarım masrafları azalır. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 13
Isı Yalıtımı 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 14
Isı Yalıtımı Tüm bu avantajlarına rağmen ülkemizde yalıtıma gösterilmesi gereken özenin Gelişmiş ülkelerle kıyaslaması yapıldığında oldukça yetersiz kaldığı görülmektedir. Isınmak için bizden çok daha soğuk bir iklime sahip olan Almanya nın 10 katı kadar enerji tüketiyoruz. Ülkemizde binalarda enerji tüketimi 300-350 kwh/m 2 Almanya da ise 30-60 kwh/m 2. Yeni çalışmalarla 120 kwh/m 2 inebilmesi öngörülüyor. Pasif Ev için bu değer 15 kwh/m 2 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 15
Isı Köprülerinde Isı Yalıtımı Isı Yalıtımı Binaların en önemli ısı kaybeden bölümlerinden birisi de döşeme ve tavanların bina dışına bakan yüzeyleridir. Genelde eski bina ve bağımsız yalıtım bölümlerinde yalıtım buralara uygulanmamaktadır. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 16
Isı Yalıtım Malzemeleri Genellikle; İçindeki hava boşlukları çok, Yoğunlukları az, İklim ve çevre şartlarına dayanıklı Doğal/Yapay olarak üretilmiş ürünlerdir. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 17
Isı Yalıtım Malzemeleri Gözeneklilik Yoğunluk Isıl İletkenlik Su Buharı Difüzyon Direnci ( ) Su Emme Durumu Basınç Dayanımı Buhar geçirgenliği Boyut Kararlılığı 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 18
Isı Yalıtım Malzemeleri LİFLİ MALZEMELER KÖPÜK MALZEMELER Mineral Yünleri Taş yünü Cam yünü Ahşap yünü Polistiren Köpükler Genleştirilmiş polistiren köpük - EPS Enjeksiyon polistiren köpük - XPS Poliüretan Köpük 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 19
Isıl İletkenlik(l) Isı Yalıtım Malzemeleri 1m kalınlığındaki bir malzemenin iki yüzeyi arası 1C sıcaklık farkında 1m2 yüzeyden birim zamanda geçen enerji olarak tanımlanır. Büyük olması yalıtım açısından olumsuzluktur Farklı sıcaklıktaki cisimler arasında, Birbirleriyle temas halindeki parçacıklardan, Yüksek enerji seviyesinden düşük enerji seviyesine doğru geçen enerji Enerji geçişi katı, sıvı ve gaz ortamında gerçekleşebilir. Tuğla : 0,5 Bims =0,8 Beton :2,5 Gazbeton : 0,15 EPS : 0,035 Mineral Yünler : 0,040 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 20
Su Buharı Difüzyon Direnci ( ) Isı Yalıtım Malzemeleri Su buharı geçirgenliği yapılarda konfor açısından çok önemlidir. Su buharı difüzyon direnci (µ) ve difüzyona tabi kalınlık (Sd) iki önemli karakteristik değerlerdir. Su buharı difüzyon malzemeye özel olup, 1 kabul edilen havanın dayanımıyla karşılaştırılarak belirlenir. Buhar difüzyon direnci yükseldikçe malzemenin içinden geçebilecek buhar miktarı azalır. Isı yalıtım malzemesinden istenen buhar difüzyon direnç katsayısının diğer yapı bileşenleriyle uyumlu olmalıdır. EPS in su buharı direnci, yoğunluğuna bağlı olarak geniş bir aralıkta değişebilir ( =40-100). Mineral yünler su buharı direnci çok düşüktür, havaya eşdeğerdir( =1). 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 21
Su Buharı Difüzyon Direnci ( ) Isı Yalıtım Malzemeleri Sd = µ x d Nefes alma, malzemenin birim direnç değerinin yanında, kullanıldığı kalınlık ile de doğru orantılıdır. Önemli olan su buharının alması gereken yolun uzunluğudur. Sd d : Hava tabakasına eşdeğer kalınlık, m : Uygulanan Malzeme Kalınlğı, m DIN 4108 Standardına göre nefes almazlık sınırı Sd =1500m.'dir. Yalıtım Malzemesi Sd 4 cm EPS Levha için Sd değeri 50 x 0.04 2.0 m 20 cm Betonarme duvar Sd değeri 100 x 0.20 20.0 m 2 mm Bitümlü Membran Sd değeri 20.000 x 0.002 40.0 m 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 22
Isı Yalıtım Malzemeleri Su Emme Durumu Yalıtım malzemesinden istenen sudan direkt etkilenmemesidir. Ayrıca, kapilarite yoluyla dolaylı olarak ıslanıp ısıl geçirgenlik değeri yükselmemelidir. Mineral Yünleri, açık gözenekleri sebebiyle, özel olarak tedbir alınmaz ise, su emmeleri çok yüksek malzemelerdir. EPS ve XPS in Kapalı gözenekleri sebebiyle su emmeleri küçüktür. Hacimce Su Emme EPS XPS Taşyünü 0-5 0-0,5 2,5-10 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 23
Isı Yalıtım Malzemeleri EPS malzemenin su emme ve boyut kararlılığı Malzemenin sıcaklık değişimi ile boyut değiştirmesine rötre denir. 24 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS
Yangın Sınıfı Yangın sırasında açığa çıkan ısı, yapıların kısmen veya tamamen bozulmalarına sebep olur. Kapalı bir ortamda çıkan yangında sıcaklıklar belirli bir değerin ( 500 C) üzerine çıktıktan sonra, beton, metal ve türevi malzemelerin yük taşıma kabiliyetleri büyük ölçüde kaybedilir. Bina içerisindeki yangınlarda bina içerisinde yanabilecek birçok ev eşyası bulunmaktadır. Yangının duvar dışında veya içerisindeki yalıtım malzemesini etkilemesi durumu bütün yapının yangın nedeniyle büyük ölçüde hasar görmesi ile ancak gerçekleşebilir. Yalıtım malzemeleri çıplak olarak uygulanmamaktadırlar. Isı Yalıtım Malzemeleri Yangın yalıtımı veya ısı yalıtımıyla iyi korunmuş yapılar sıcaklık artışını yavaşlatır ve zaman kazandırır. Bina içerisindeki insanların ve söndürme işlemlerinin zaman kazanmasına neden olur[9,11,1]. 25 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS
Isı Yalıtım Malzemeleri EPS gibi yalıtım malzemeler Yangın geciktiriciler söz konusudur. Yalıtım Malzemeleri Çıplak olarak Uygulanmazlar. Alev kaynağı çekildiğinde alevi yürütmez. Zor alevlenici tanımlıdır. Mineral esaslı malzemeler Yanmaz olarak kabul edilirler. Yüksek sıcaklıklarda Katkı lar yanarak deforme olurlar Yangın Testleri-5cm Yangın Testleri-10
Isı Yalıtım Malzemeleri Yalıtım malzemelerinin özellikleri, sertifikasyonu ve belgeleri önemlidir Belgelerden ve malzeme özelliklerinden daha önemlisi uygulama özellikleridir. ETICS sistem testleri belgelendirmek için değil uygulamanın her aşamasında da gerçekleştirilmelidir. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 27
Isı Yalıtım Malzemeleri Tablo 2.3. Bölgelere Göre tavsiye Edilen U değerleri (TS 825 Ek.1.C) Bölge\U Toplam ısı geçiş Sayıları(U), W/m 2 K Duvarlar Tavan Döşeme Pencere 1. Bölge 0.70/0.66 0.45/0.43 0.70/0.66 2.4/1.8 2. Bölge 0.60/0.57 0.40/0.38 0.60/0.57 2.4/1.87 3. Bölge 0.50/0.48 0.30/0.28 0.45/0.43 2.4/1.8 4. Bölge 0.40/0.38 0.25/0.23 0.40/0.38 2.4/1.8 5. Bölge 0.36 0.21 0.36 1.8 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 28
U- Değeri W/mK E P S D E R Isı Yalıtım Malzemeleri 2,00 1,60 Yalıtım Sıva ve Boyaları U-Eps U-Yalıtım Sıvası(0.1) U-Yalıtım Sıvası(0.06) U-Yalıtım Boyası U-Gazbeton 1,20 0,80 0,40 0,00 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 Yalıtım Kalınlığı, m 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 29
Buhar difüzyonu ve Yoğuşma Isı yalıtım malzemelerinin gözeneklilik, yoğunluk ve buna bağlı olarak değişen ısıl iletkenlik yanında yoğuşmaya neden olan veya yoğuşmayı önleyici niteliği buhar difüzyon direncidir. Malzemelerin her ne kadar bir çoğu katı ve buhar difüzyonu açısından geçirimsiz malzemeler gibi görünseler de neredeyse hepsi buhar geçirgenliğine bir başka deyişle hava geçirgenliğine sahiptirler. Diğer fiziksel özelliklerde olduğu gibi bu durum da malzemeden malzemeye ciddi farklılıklar göstermektedir. Bu farklılıklar yapı içerisinde beraber kullanıldıkları malzemelerle beraber düşünüldüğünde olumlu veya olumsuz etkilere neden olmaktadırlar. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 30
Buhar difüzyonu ve Yoğuşma Malzemelerin; Isıl iletkenliklerinin kompozit yapı içerisinde küçük ya da büyüklüğü sıcaklık farkındaki değişikliklere ve bu geçişlerdeki eğimlere etki ettiği gibi, Buhar difüzyon dirençleri de hava içerisindeki buharın az ya da çok geçtiğine veya hava ile beraber bu akışın az ya da çok olduğu yönünde bilgi vermektedir. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 31
Buhar difüzyonu ve Yoğuşma Yapı içerisinde buhar geçişinin durması malzemenin geçirimsiz olması ile mümkündür. Bu durum genelde hava geçirmez malzemeler veya membranlardır. Duvar içerisinde bu tür malzemelerin kullanılması ciddi dikkat gerektirmektedir. Normal şartlarda su buharı geçirimsiz malzemeler değişik iklim şartlarına maruz normal dış duvarlarda kullanılmamalıdır. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 32
Buhar difüzyonu ve Yoğuşma Su buharı difüzyonu sonucu oluşan yoğuşma, yapı malzemelerine ve yapı malzemelerinde meydana gelen ısı geçişine olumsuz yönde etki eder. Yapı malzemelerinde kışın ortaya çıkan yoğuşma ya da terleme olayı; hava ile temas eden yapı malzemesi yüzey sıcaklığının, havanın çiğ noktası sıcaklığının altına düşmesiyle oluşur Malzeme içinde yoğuşan su malzemenin nemini arttırır. Yoğuşan suyun miktarı, malzemenin absorbe edebileceği doyma neminden fazla ise serbest kalır ve muhtelif şekillerde malzeme içinde hareket eder. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 33
Buhar difüzyonu ve Yoğuşma Yoğuşma yapı malzemesinin yapısını bozacağı gibi malzemenin toplam ısı transferi katsayısını yükseltir, ısı kayıplarını da arttırır. Duvarlar içerisinde malzemeler arasındaki yoğuşma iyi yalıtım olmadığı veya yoğuşmanın gerçekleştiği ortam sıcaklığı donma sıcaklığına ulaşması sonucu malzemede donmalara ve deformasyonların hızlanmasına neden olur. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 34
Buhar difüzyonu ve Yoğuşma Burada (w ) Su buharı akısı, ( ) yapı malzemesi permeabilitesi veya buhar geçirgenliğini, (dp/dx) ise belirli bir basınç farkı altında (dx) mesafesindeki su buharı kısmi basınç gradyenini göstermektedir. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 35
Buhar difüzyonu ve Yoğuşma Duvardan geçen ısı miktarı nasıl ki iç ve dış sıcaklıklar ve bu ortamlar arasındaki toplam ısıl direnç ile ifade ediliyorsa; benzer şekilde; Buhar geçişinin gerçekleştiği ortamların kısmi buhar basınçları cinsinden ve bu ortamlar arasındaki toplam buhar difüzyon direnci ile ifade edilmektedir. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 36
Buhar difüzyonu ve Yoğuşma Duvardan geçen ısı miktarı nasıl ki iç ve dış sıcaklıklar ve bu ortamlar arasındaki toplam ısıl direnç ile ifade ediliyorsa; benzer şekilde; Buhar geçişinin gerçekleştiği ortamların kısmi buhar basınçları cinsinden ve bu ortamlar arasındaki toplam buhar difüzyon direnci ile ifade edilmektedir. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 37
Buhar difüzyonu ve Yoğuşma Yapı elemanları arasında meydana gelen yoğuşma ise özellikle yapıların taşıyıcı kısımlarındaki donatıların paslanarak işlev ve dayanımlarının zamanla azalması neticesinde yapı ömrü ve deprem dayanımının olumsuz yönde etkilenmesine neden olmaktadır. Ayrıca yoğuşma yapı elemanlarının çürümesi, bütünlüklerinin bozulması ve ısı kayıplarının artmasına da neden olur. Yukarıda bahsedilen olumsuz sonuçların ortadan kaldırılması için TS 825 standardında tarif edildiği şekilde hesap metoduna göre yapı elemanlarından buhar geçişinin incelenmesi, sınırlandırılması ve neticelerin raporlanması gerekmektedir. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 38
Buhar difüzyonu ve Yoğuşma Yapılardaki yoğuşmanın olup olmayacağı hesaplamalar sonucu belirlenebilir. Ancak su buharı difüzyon direnci çok yüksek malzemeler su buharının dış ortama geçmesini zorlaştırıp iç yüzeyde veya duvar içinde yoğuşmaya neden olabilir. Yoğuşmanın tesbiti için temel yaklaşım iç ortam sıcaklığından dış ortam sıcaklığı arasında doyma basınçları eğrisi ile iç ve dış ortam buhar kısmi basınları eğrilerinin çizilmesi ile yapılabilir. Bu iki eğrinin birbirlerini kesmemesi gerekmektedir. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 39
Buhar difüzyonu ve Yoğuşma 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 40
Buhar difüzyonu ve Yoğuşma Bu tablodan görüleceği üzere örneğin 25 C sıcaklıkta su buharı doyma basıncı 3166 Pa iken bu değer 0 C sıcaklıkta 611 Pa kadar düşmektedir. iken bu değer 0 C sıcaklıkta 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 41
Buhar difüzyonu ve Yoğuşma Yoğuşma Örneği-TS 825 Bina duvarının, 3 üncü derece-gün bölgesinde bulunan Ankara ilinde inşa edildiği varsayılmış, yoğuşma hesaplamaları için Ankara nın bağıl nem değerleri ve 3. Bölge için yoğuşma hesaplamalarında kullanılmak üzere Ek B Madde B.2 de verilen dış sıcaklık değerleri kullanılmıştır. Malzeme ve Kalınlıkları(Soldan Sağa doğru) 1. Yonga Levha, 19mm, Ek.E 8.2.2.1 2. EPS, Ek.E Sıra no 10 3. Yonga Levha, 19mm, Ek.E 8.2.2.1 4. Hava Tabakası, 30mm 5. Giydirme Cephe kaplaması, 20mm 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 42
Buhar difüzyonu ve Yoğuşma Yoğuşma Örneği-TS 825 Tüm hesaplamalarda bütün aylar için alınacak olan iç ortam sıcaklığı ve iç ortamın bağıl nem değerleri aşağıdaki gibidir. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 43
Buhar difüzyonu ve Yoğuşma Yoğuşma Örneği-TS 825 4.sıra= 2x3, 5.sıra=4.sıranın ardışık toplamı, 6.sıra= Malzeme ısıl iletkenliği(ek.e9), /. Sıra=D/l, 8.Sıra 7. Sıra ardışık toplamı, 1. ve 5. satır R değerleri(ts 825, F.2.4.6) 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 44
Buhar difüzyonu ve Yoğuşma Yoğuşma Örneği-TS 825 Geçen Isı Miktarı kararlı rejim, tek boyutlu ve her noktada aynı. Ocak Ayı için ara sıcaklık değerleri 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 45
Buhar difüzyonu ve Yoğuşma Yoğuşma Örneği-TS 825 Bütün aylarçin ara sıcaklık değerleri benzer şekilde hesaplanarak tabloya işlenir. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 46
Buhar difüzyonu ve Yoğuşma Yoğuşma Örneği-TS 825 Yoğuşmanın olup olmadığı grafikler üzerinden belirlenebilir. 2082 2327 2173 =0,65(%nem)*2337(20C doyma basıncı) =1519 Pa 965 1519 921 654 =0,72(%nem Tablodan önceki slaytlar)*909(5,6c, kasım,doyma basıncı) =654 Pa Diğer değerler Yapı bileşenlerinin sıcaklk ve basınç dağılımı tablosundan alınarak Mavi Grafik 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 47
Buhar difüzyonu ve Yoğuşma Yoğuşma Örneği-TS 825 Bütün aylar itibariyle graikler çizilerek yoğuşmanın olup olmadığı gözlemlenir. Grafikler birbirlerini keserse(çakışırsa) yoğuşma söz konusu demektir. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 48
Sonuçlar 1. Isı Yalıtımı uygulamasının birçok neden ile çok önemli olduğu, 2. Isı Yalıtım Malzemelerinin seçimi özellikleri çerçevesinde yapılması gerektiği, 3. Yalıtımın enerji ekenomisi yanında bina yapı bileşenlerinin dış etkenlere karşı korunması yönünde de önemli olduğu, 4. Bina ömründe katkı sağladığı, 5. İklim şartlarında ısı yalıtımı etkisinin ve etkinliğinin sağlanması gerektiği, 6. Kuralları uygulamak bir zorunluluktan değil ihtiyaçtan dolayı yapılması gerektiği, 7. Uygulamaların mutlaka denetlenmesi gerektiği, uygun olmayan uygulamalara engel olunmasının önemli olduğu şeklinde sıralanabilir. 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 49
Katılımlarınızdan Dolayı Teşekkür Ederiz 14.01.2017 Enerji Verimliliği ve Isı Yalıtımında EPS 50