ÖN SÖZ Hazırlamış olduğumuz bu kitap genellikle üniversitelerde İnşaat Bölümlerinde Mühendislik ve Teknikerlik dalında eğitim gören öğrencilerin el kitabı olacak şekilde hazırlanmış bir kitaptır. Yapılarda tesisat anlamında kullanılan elektrik, temiz su, sıcak su, pissu ve ısıtma tesisatları ile ilgili beş bölüm halinde bina iç tesisatları anlatılmıştır. Şu ana kadar bütün tesisatların bir arada yazıldığı kaynak kitap pek bulunmamaktadır. Bunun eksikliğini gidermek maksadıyla özellikle kaleme alınmış bir kitaptır. İnsanlarda olduğu gibi sinir sistemine benzeyen elektrik tesisatı, kan dolaşımına benzeyen temiz su ve ısıtma tesisatı ile boşaltım sistemine benzeyen pis su tesisatları ustasından mühendisine kadar herkesin anlayacağı bir dille ve pratik çözümleri ile birlikte bu kitapta sunulmaya çalışılmıştır. Birinci bölümde elektrik temel bilgisi yanında binalarda kullanılan kablo sistemleri ve bir binanın içinde yapılacak değişik anahtar sistemleri, zil tesisatları ve bir dairenin elektrik tesisat projesinin nasıl yapılacağı anlatılmıştır Ayrıca elektrik çarpmalarında ilk yardımın nasıl yapılacağı ve elektrik üreten santraller hakkında bilgiler verilmiştir. İkinci bölümde temiz suyun dünyada varlığı ve dağılımı ile, bir eve gerekli suyun ve depo hesabının nasıl yapılacağı örneklerle anlatılmıştır. Binalara temiz suyun çekilmesinde nelere dikkat edilmesi gerektiği, şematik olarak evlere suyun alınması ve bina iç tesisatının nasıl yapılacağı ile ilgili detaylı bilgiler sunulmuştur. Tesisatta kullanılacak borular ile eklenti parçaları hakkında resim ve şekillerle detaylı bilgiler verilmiştir. Üçüncü bölümde evlerde kullanılacak sıcak suyun nasıl elde edildiği ile ilgili bilgilerle birlikte güneş enerjisi, kombi tesisatları, merkezi sıcak su tesisatları şekillerle detaylandırılmış bilgilerle sunulmaktadır. v
Dördüncü bölümde evlerdeki kullanılan suyun çevreye zarar vermeden toplanıp atılması ile ilgili bilgiler yanında bol şekillerle izah edilmiştir. Beşinci bölümde ise evlerde merkezi ısıtma ile ilgili bilgiler verilerek merkezi ısıtmada kullanılan farklı sistemler, değişik kazan tipleri, lokal ısıtma ile, kömür yanında son zamanlarda kullanılan doğal gaz sistemleri hakkında bilgiler verilmektedir. Bunların yanında pratik ısı kaybı hesapları, kazan hesabı, yakacak hesabı, baca hesapları ile ilgili örnekler çözülmüştür. Ayrıca bir binada ısı kaybı hesaplarının nasıl yapıldığı örneklerle anlatılarak bir binanın kalorifer hesabı proje bazında çözülmüştür. Doğal gaz sistemlerinde planının nasıl çizildiği tesisatın nasıl yapıldığı hakkında detaylı bilgiler verilmiştir. Konuların herkes tarafından algılanması ve anlaşılması için özelliklerine göre bazı konular yüzeysel ele alınmasına rağmen bazı konularda da oldukça detaya inilmiştir. Her ne kadar titiz bir çalışma yaparak, geniş bir literatür taraması ve otuz yılı aşkın bir tecrübe sonucunda meydana getirdiğimiz bu kitapta elbette eksiklikler olacaktır. Kitabı engin görüşlerinize sunuyorum. İnşaat sektörüne faydalı olmasını diliyorum. 15/05/2012 Öğr. Gör. Müslim AVCIOĞLU vi
İÇİNDEKİLER 1. BÖLÜM: Temel Elektrik Bilgisi... 1 1. ELEKTRİK TESİSATI BİLGİSİ... 3 1.1. Elektrik Enerjisi ve Önemi... 3 1.1.1. Elektrik Enerjisinin Kullanılma Alanının Fazla Olmasının Nedenleri... 3 1.1.2. Elektrik Akımının Etkileri... 3 1.2. Elektrik Enerjisinin Elde Edilmesi... 3 1.2.1. Sürtünme ile Elektrik Elde Edilmesi... 4 1.2.2. Basınçla Elektrik Elde Edilmesi... 4 1.2.3. Işık ile Elektrik Elde Edilmesi... 5 1.2.4. Isı ile Elektrik Elde Edilmesi... 5 1.2.5. Kimyasal Yolla Elektrik Elde Edilmesi... 6 1.2.6. Manyetik Yolla Elektrik Elde Edilmesi... 7 1.3. Elektrik Devresi... 8 1.3.1. Elektrik Devresinin Bileşenleri... 8 1.3.2. Elektrik Devresi Çeşitleri... 8 1.3.2.1. Açık Devre... 9 1.3.2.2. Kapalı Devre... 9 1.3.2.3. Kısa Devre... 9 1.3.3. Akımın Büyüklük ve Küçüklüğüne Göre Devreler... 10 1.3.4. Almacın Çeşidine Göre Devreler... 10 2. ELEKTRİĞİ MEYDANA GETİREN TEMEL UNSURLAR... 10 2.1. Gerilim... 10 2.2. Akım... 12 2.3. Direnç... 13 2.3.1. Direncin Ölçülmesi... 14 2.3.2. Bir İletkenin Direncinin Hesabı... 14 2.3.2.1. Direncin İletken Boyuna Göre Değişmesi... 14 2.3.2.2. Direncin İletken Kesitine Göre Değişmesi... 15 2.3.2.3. Direncin iletkenin Cinsine Göre Değişmesi:... 15 vii
2.3.2.4. Direncin Sıcaklıkla Değişmesi... 15 2.3.3. Özdirenç ve İletkenlik... 16 2.3.3.1. Özdirenç... 16 2.3.3.2. İletkenlik... 16 2.3.4. Dirençlerin Bağlanış Şekilleri... 18 2.3.4.1. Seri Bağlama... 18 2.3.4.2. Paralel Bağlama... 18 2.3.4.3. Karışık Bağlama... 19 3. ELEKTRİĞİN TEMEL KANUNLARI... 20 3.1. Ohm Kanunu... 20 3.2. Kirşof Kanunları... 22 3.2.1. Birinci Kirşof Kanunu... 22 3.2.2. İkinci Kirşof kanunu... 23 3.3. Joule Kanunu... 32 3.3.1. Isı Miktarı Hesabında Kullanılan Formüller... 33 3.3.2. Joule Kanununun Endüstride Uygulanması... 35 3.3.2.1. Isıtıcılarda Genellikle Şu Parçalar Bulunur... 35 3.3.2.3. Sanayide Genel Olarak Kullanılan Isıtıcı Türleri Şunlardır... 36 3.3.2.4. Isıtıcılar, Eğer Fişi Prize Taktığımızda Çalışmıyorsa Öncelik Sırasına Göre Şu İşlemler Yapılmalı... 36 3.3.2.5. Eğer Fiş Prize Sokulduğunda Kısa Devre Yapıp Sigortayı Attırıyorsa... 36 3.4. Akım Çeşitleri... 36 3.4. 1. Doğru Akım... 36 3.4.1.1. Doğru Akımın Kullanıldığı Yerler... 37 3.4.1.2. Sakıncaları... 37 3.4.2. Alternatif Akım... 37 3.4.2.1. Alternatif Akımın Özellikleri... 38 3.4.3. Alternatörler... 38 3.4.4. Doğru Akımda Güç... 39 3.4.4.1. Gerilim Akım Bilindiğinde... 39 3.4.4.2. Akım Direnç Bilindiğinde... 39 3.4.4.3. Gerilim Direnç Bilindiğinde... 39 3.4.5. Alternatif Akımda Güç... 40 3.4.5.1. Bir Fazlı Alternatif Akımda Güç Formülleri... 40 3.4.5.2. Üç Fazlı Alternatif Akımda Güç Formülleri... 41 3.5. Verim (Randıman)... 42 4. ELEKTRİK ÜRETEN SANTRAL ÇEŞİTLERİ... 44 4.1. Termik Santraller... 44 4.2. Hidroelektrik Santraller... 46 4.3. Elektrojen Grubu... 47 viii
4.4. Nükleer Santraller... 47 4.4.1. Nükleer Santrallerde Enerji Üretimi... 47 4.4.2. Atıkların Korunması ve Saklanması... 48 4.4.3. Nükleer Santrallerin Önemi ve Zararları... 49 4.5. Atom Enerjisi ile İlgili Kuruluşlar... 50 4.5.1. Atom Enerjisi Ajansı (Uluslararası)... 50 5. ELEKTRİK TESİSATINDA KULLANILAN İLETKENLER VE YALITKANLAR... 51 5.1. İletkenler... 51 5.2. Yalıtkanlar... 52 6. AYDINLATMA VE ÇAĞIRMA TESİSATLARI... 54 6.1. Elektriğin Binaya Alınması... 54 6.1.1. Bina Yüksekse Bina Duvarına Konulan İzolatörlerle... 55 6.1.2. Bina Alçaksa Hattın Yüksekte Kalabilmesi İçin Dam Direkleri Yardımıyla Elektrik Bağlanır... 55 6.1.3. Eğer Şehir Hattı Yer Altından Geliyorsa... 56 6.2. Elektrikte Kullanılan İletkenler... 57 6.2.1. Kablolarla İlgili Temel Kavramlar... 57 6.2.2. Çıplak İletkenler... 58 6.2.3. Yalıtılmış İletkenler... 58 6.2.3.1. Damarlarına Göre İletkenler... 58 6.2.3.2. Yalıtılmış İletkenler Genellikle Dört Gruba Ayrılır... 60 6.2.3.3. Yalıtım Malzemesinin Cinsine Göre İkiye Ayrılırlar... 60 6.2.3.4. Tesisatlarda Kullanılan Kablo Çeşitleri... 60 6.3. İç Tesisatta Kullanılan İletkenler... 62 6.2.1. Tek Telli Tek Damarlı İletken... 62 6.2.2. Çift Damarlı... 63 6.2.3. Nemli Yerlerde Kullanılan İletkenler... 63 6.2.3.1. Lastik İzoleli Yer İletkeni... 63 6.2.3.2. Kurşunsuz ( Metal Kılıfsız) Nemli Yer İletkeni... 63 6.2.3.3. Kurşunlu Nemli Yer İletkeni... 64 6.2.4. Seyyar Alıcılarda Kullanılan İletkenler... 65 6.2.5. Yer Altı Kabloları... 65 6.2.6. İletkenlerin Eklenmesi... 65 6.2.7. Tesisatta Kullanılan Borular... 65 6.2.7.1. Bergman Borular... 66 6.2.7.2. Peşel Borular... 66 6.2.7.3. Şatalpanzer Borular... 66 6.2.7.4. Plastik Borular... 66 6.2.7.5. Sipiral Borular... 66 6.3. Tesisatta Kullanılan Anahtarlar... 67 6.3.1. Adi Anahtar Tesisatı... 67 ix
6.3.2. Komitatör Anahtar Tesisatı... 67 6.3.3. Vaviyen Anahtar Tesisatı... 68 6.3.4. Ara Vaviyen Anahtar Tesisatı... 68 6.4. Binalarda Elektrik Tesisatı... 68 6.4.1. Zil Tesisatları... 70 6.4.1.1. Bir Butonla Bir Zilin Çalıştırılması... 70 6.4.1.2. Bir Butonla İki Zilin Çalıştırılması... 70 6.4.1.3. Üç Butonla Bir Zilin Çalıştırılması... 71 6.4.1.4. Karşılıklı Çağırma Tesisatı (Üç İletkenli)... 71 6.4.1.5. Bir Binada Zil Tesisatı... 72 7. ELEKTRİK AKIMINA KARŞI ALINACAK GÜVENLİK ÖNLEMLERİ... 77 7.1. Akımın Vücuda Etkisi ve Elektrik Çarpması... 77 7.2. Kazaya Uğramamak İçin Alınacak Tedbirler... 77 7.2.1. Bilgi ve Dikkatsizliğe Karşı Önlemler... 78 7.2.2. Akıma Karşı Alınacak Koruma Önlemleri... 78 7.2.3. Elektrik Kazalarında İlk Yardım... 79 8. ELEKRİK DEVRELERİNDE KULLANILAN İŞARETLER... 83 2. BÖLÜM: Temiz Su Tesisatı... 89 1. TEMİZ SU... 90 1.1. Yeni Ortaya Çıkarmak (Reclaim)... 90 1.1.1. Tuzsuzlaştırma... 91 1.1.2. Atık Suların Yeniden Kazandırılması... 91 1.1.3. Yer Üstü ve Yer Altı Sularının Ortaya Çıkarılması... 91 1.2. Geri Döndürmek (Recycle)... 92 1.3. Yeniden Kullanmak (Reuse)... 92 2. TEMİZ SU TESİSATI... 92 2.1. Suyun Depolanması... 93 2.2. Hidrofor Hesabı... 96 2.2.1. Hidrofor Montajında Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar... 98 2.3. Temiz Suyun Evlere Alınması... 99 2.3.1. Besleme Borusu Tesisatı... 100 2.3.1.1. Besleme Borusunun Yapılması... 101 2.3.1.2. Priz Musluğunun Görevleri... 102 2.4. Sayaç Tesisatı... 103 2.4.1. Hacim Sayaçları... 103 2.4.1.1. Elektronik Sayaçlar... 104 2.4.1.2 Telsiz Frekanslı Sayaçlar... 104 2.4.1.3. Kartlı Sayaçlar... 105 2.4.1.4. Klasik Su Sayaçları... 105 2.4.2. Hız Sayaçları... 105 2.4.3. Duvara Sayacın Yerleştirilmesi... 106 x
3. İÇ SU TESİSATI... 106 3.1. Boruların Eklenmesi... 107 4. SOĞUK SUYUN DAĞITIMI... 112 4.1. Ev Soğuk Su Tesisatı... 112 4.1.1. Dağıtım Boruları... 112 4.1.2. Kolonlar... 113 4.1.3. Kolektörler... 113 4.1.4. Tevzi Borular... 114 4.1.5. Apreyler... 116 4.1.6. Armatürler... 118 4.1.6.1. Vanalar... 119 5. BORULARDA BASINÇ DENEMESİ... 126 6. YÜKSEK BİNALARDA SOĞUK SUYUN DAĞITIMI... 130 6.1. Suyun Basınçlı Hava (Hidrofor) ile Dağıtımı... 130 6.1.1. Sistemin Çalışması... 133 6.2. Basınçsız Üstten Dağıtımı... 134 6.2.1. Temiz Soğuk Su Tesisatı Tasarım ve Yapımı ile İlgili Pratik Notlar... 136 3. BÖLÜM: Sıcak Su Tesisatı... 143 1. SICAK SU TESİSATI... 144 1.1. Boyler ve Su Isıtma Aygıtları... 144 1.1.1. Serpantinli Boyler... 144 1.1.1.1. Tek Serpantinli Boyler... 145 1.1.1.2. Çift Serpantinli Boyler... 146 1.1.2. Gömlekli Boyler... 147 1.1.3. Hazneli Gömlekli ve Serpantinli Boyler... 149 1.2. Binalara Merkezi Sıcak Su Dağıtımı... 150 1.2.1. Alttan Dağıtımlı Sıcak Su Tesisatı (Tabii Dönüşümlü)... 150 1.2.2. Üstten Dağıtmalı Tabii Dönüşümlü Sistem... 154 1.2.3. Basınçlı Dağıtım Sistemi... 155 2. ISITMA AYGITLARI... 158 2.1. Güneş Enerjisi Sistemi... 159 2.1.1. Kapalı Sistem Basınçsız Güneş Enerji Sistemi... 161 2.1.2. Kapalı Sistem Basınçlı Güneş Enerji Sistemi... 163 2.1.3. Kapalı Sistem Vakum Tüplü Güneş Enerjisi... 165 2.1.4. Açık Sistem Basınçsız Güneş Enerjisi... 170 2.1.5. Açık Sistem Basınçlı Güneş Enerjisi... 172 2.1.6. Pompalı Sistem Güneş Enerjisi... 173 2.2. Termosifonlar... 174 2.2.1. Katı Yakıtlı Termosifon... 174 2.2.2. Elektrikli Termosifon... 176 2.3. Şofbenler... 177 xi
4. BÖLÜM: Pis Su Tesisatı... 185 1. GENEL BİLGİLER... 186 2. ŞEHİRDE KANALİZASYON SİSTEMİ ÜÇ ŞEKİLDE YAPILIR... 186 3. BORU ÇAPLARININ TAYİNİ... 186 4. AYRIK SİSTEMDE BORU ÇAPLARININ TAYİNİ... 187 4.1. Pissu Tesisatının Yapımında Dikkat Edilecek Hususlar... 190 4.2. İyi Yapılmış Bir Pissu Tesisatında Şu Özellikler Bulunmalıdır... 190 5. PİS SU TESİSAT ELEMANLARI... 190 5.1. Ana Boru... 191 5.2. Kolon... 192 5.3. Yatay Kat Boruları... 193 5.4. Bağlantı Boruları... 194 5.4.1. Altı veya Bağlantı Boruları ile Hela Süzgeç, Lavaboları Bağlantıları... 194 5.5. Havalık (Havalandırma Boruları)... 197 5.6. Yağmur Boruları... 199 5.6.1. Duvar Dipleri, Baca Etekleri... 202 5.6.2. Dere Mahyalar... 203 5.6.3. Giriş Boruları... 204 5.6.4. İniş Boruları... 204 5.6.5. Sistem Detayı... 208 5.7. Yağmur İndirme Parçaları... 210 5.8. Temizleme Parçaları... 211 5.8.1. Rögar (Kontrol Bacaları)... 211 5.9. Sifon ve Süzgeçler... 214 5.10. Yağ Tutucular... 221 5.11. Pis Su Çukurları (Fosseptik)... 223 5.11.1. Pis Su Çukurlarına Esas Teşkil Eden Şahıs Adetleri... 224 5.12. Pis Su Arıtma Tesisleri (Biyolojik Arıtma)... 229 5.12.1. Arıtma İşlem Sırası... 233 5.12.1.1. Atık Su Fazlası (Emniyet Savağı)... 233 5.12.1.2. Yağmur Suyu Deposu... 233 5.12.1.3. Izgaralar... 233 5.12.1.4. İri Taneli Kumların Temizlenmesi... 233 5.12.1.5. Akım Ölçer... 233 5.12.1.6. Dengeleme... 233 5.12.1.7. Ön Çökelme... 233 5.12.1.8. Son Izgaralama... 234 5.12.1.9 Biyolojik Arıtma 1 Kademe... 234 5.12.1.10. Biyolojik Arıtma 2. Kademe... 234 5.12.1.11. Çamurun Ayrıştırılması... 236 5.13. Kimyasal Arıtma... 236 xii
5. BÖLÜM: Isıtma Tesisatı... 239 1. ISI POMPALARI SİSTEMİ İLE ISITMA... 241 1.1. Topraktan Isı Alma Yöntemi... 241 1.2. Kayadan Isı Alma Yöntemi... 242 1.3. Sudan Isı Alma Yöntemi... 243 1.4. Isı Pompasının Çalışma Sistemi... 244 1.5. Isı Pompası ile Enerji Tasarrufu... 246 2. BUHARLA ISITMA... 247 3. KAYNAR SULU ISITMA... 247 4. SICAK SU İLE ISITMA... 247 4.1. Sıcak Sulu Isıtma Sistemlerinin Elemanları... 248 4.1.1. Kazanlar... 248 4.1.1.1. Dökme Demirden Dilimli Kazanlar... 249 4.1.1.2. Duman Borulu Kazanlar... 250 4.2. Kazan Isıtma Yüzeyinin Hesaplanması... 253 4.3. Kazan Mahali ve Kömürlük... 255 4.4. Baca Kesit Hesabı... 255 4.4.1. Kömürlü Sistemlerde... 255 4.4.2. Doğalgaz Sisteminde... 256 4.5. Senelik Yakacak Hesabı... 256 4.6. Radyatör (Isıtıcı) Şekilleri... 259 4.6.1. Borulu Radyatörler... 259 4.6.2. Dilimli Radyatörler... 260 4.6.3. Panelli Radyatörler... 260 4.7. Radyatörlerin Isıtma Yüzeyi Hesabı... 263 5. BORULAR... 272 5.1. Plastik Boru... 272 5.1.1. Yerden Döşemede Kullanılan Plastik Eleman... 273 5.1.2. Pex-B Borular... 276 5.1.3. Pex-Al-Pex Boruları Özellikleri... 279 5.1.4. Kullanım Alanları... 279 5.2. Çelik Boru... 279 5.2.1. Dikişli Siyah Çelik Borular... 280 5.2.2. Dikişli Çelik Boru Özellikleri... 280 5.2.3. Dikişli Borular Kullanım Alanları... 280 5.2.3.1. Dikişli Siyah Vidalı Borular... 281 5.2.3.2. Dikişsiz Siyah Vidalı Borular... 281 5.2.4. Dikişsiz Siyah Çelik Borular (DIN 2448)... 281 5.3. Bakır Boru... 281 5.4. Kompozit Boru... 282 5.4.1. Kompozit Boruların Avantajları... 284 6. BİNALARDA ISITMA SİSTEMLERİ... 285 xiii
6.1. Üstten Dağıtmalı Isıtma Tesisatı... 285 6.2. Alttan Dağıtmalı Isıtma Tesisatı... 286 6.2.1. Emniyet Tedbirleri... 287 6.3. Pompalı Sıcak Sulu Kalorifer Tesisatı... 289 6.3.1. Pompalı Sistemin Faydaları... 289 6.3.2. Sakıncaları... 289 6.3.3. Tesisat Tarzı... 289 6.4. Merkezi Isıtma Sistemi... 291 6.5. Mobil Isıtma Sistemi... 293 6.5.1. Mobil Sistem Avantajları... 296 6.6. Kombili Sistem... 296 7. ISI GEÇİRGENLİK KATSAYILARININ HESABI... 299 7.1. Dış Duvarın Isı Geçirgenlik Direnci (Ud)... 300 7.2. Kolon ve Kirişlerin Isı Geçirgenlik Direnci (Uk)... 301 7.3. Çatı Tavanı Geçirgenlik Direnci (Uçt)... 302 7.4. Alttan Isıtılmayan Tabanın Geçirgenlik Direnci (Ut)... 303 7.5. Pencere Geçirgenlik Direnci (Ut)... 304 8. K HESAPLARI... 308 9. RADYATÖR HESABI... 322 10. BORU HESABI... 323 11. ISI KAYIPLARI... 324 12. KALORİFER DİRENÇ HESABI... 324 13. DOĞAL GAZ TESİSATININ ÇEKİLMESİ... 333 13.1. Binaya Doğalgazın Alınması... 333 13.2. Katlara Gaz Tesisatının Döşenmesi... 336 13.3. Gaz Sayaçlarının Bağlantısı... 339 13.4. Daire İçine Gaz Tesisatının Yapılması... 340 13.5. Binanın İzometrik Perspektifli Gaz Borusu Hattının Çizilmesi... 344 6. BÖLÜM: T.S. Ekler ve Tablolar... 357 KAYNAKÇA... 383 xiv