ISI YALITIMLI DÜŞÜK ENERJİLİ BİNALAR VE ÇEVRE KİRLİLİĞİNE ETKİLERİ Bülent CERİT *, Bülent YILMAZ ** * Akdeniz Üniversitesi,Teknik Bilimler M.Y.O, Antalya ** Akdeniz Üniversitesi,Teknik Hizmetler, Antalya ÖZET Dünyadaki petrol ve kömür gibi yakıtların kullanılmasına bağlı hava kirliliği ve mevcut rezervlerinin gün geçtikçe azalması dikkatleri ısı yalıtımına ve enerjiyi koruma yöntemlerine çevirmiştir. Özellikle Türkiye büyüyen enerji ihtiyacını karşılaması için 2001 de 27.8 GW olan elektrik enerjisi kapasitesini 2010 yılına kadar 2 ye, 2020 yılına kadar 4 e katlamak zorunda kalacaktır. İyi yalıtılmış bir ortamda, doğru seçilmiş yakıt türü ve iyi bir yakma tekniği ile harcanan enerjinin tamamı ısıtma amaçlı kullanılabilir ve yakıtın çevre kirliliğine olan etkisi minimum düzeye indirilebilir. Bu çalışmada, Antalya iklim koşullarında tuğla duvar yapıların ısıl davranışları dış ortam koşullarında araştırılmış olup, standart bir bina parçalara bölünerek ısı yalıtımı açısından incelenmiş ve her parçanın asgari standartları tanımlanmıştır.deneysel çalışmada ise,enerjiyi etkin kullanmanın tasarım parametreleri üzerinde durularak,buna etki eden güneş ışınımları,iç ve dış yüzey sıcaklıkları düzenli olarak ölçülmüştür. Ayrıca ısı yalıtımı sonucu düşen enerji tüketiminin çevre kirliliği ile ilişkisi ortaya konulmaya çalışılmıştır. Anahtar Kelimeler : Çevre kirliliği, Karkas yapılar, Isı yalıtımı ABSTRACT If people continue to use fossil fuels and bound to pollute the atmosphere, unwanted green house and climate changes will come to control every part of the world. Therefore, many nations in the world try to keep their environment friendly. To meet Turkey s growing energy demand, the installed electric power capacity of 27.8GW in 2001has to be doubled by 2010 and increased fourfold by 2020. The better insulated surroundings and the better choice of fuel,the lessen of fuels effect to environment.
In this study, the thermal behaviour of brick wall construction without any insulation was investigated in the contex of Antalya s climatic condition. The experiments were set up in atmospheric conditions. In this experimental study, the total solar radiation incident on horizontal surface, the outdoor air temperature, the indoor air temprature, the outdoor and indoor surface temperatures, the temperatures of interfaces were measured continuously. The temperature distribution in the wall thickness, time lag and decrement factor were given.moreover,energy consumption and environmental relationship would try to be explained which decreases due to heat ınsulation. Keywords : Environmental pollution, Brick wall, Heat insulation 1. GİRİŞ Hızlı nüfus artışı ve ekonomik değişim nedeni ile ülke genelinde son 15 yılda özellikle de göç alan bölgelerde yapı gereksinimi ihtiyacı hızla artmıştır. Bu durum, doğru ya da yanlış çok katlı modern binaların yaygın olarak uygulanmasına, yapım sistemlerinin değişip gelişmesine ve yapı üretiminin hızlanmasına neden olmuştur. Yeni yapım sistemleri ve hızlı yapı üretimi pek çok sorunu da beraberinde getirmiştir. Geleneksel anlamda yığma yapım binaların yerini, zamanla karkas yapıların alması ile özellikle düşey taşıyıcı elemanların kesitinin azalması sonucu işlevine uygun konfor koşullarının sağlanması için yapı elemanlarında yalıtımın yapılması zorunlu hale gelmiştir. Binanın okul, konut, hastane, spor salonu, v.b. oluşuna göre, işlevine uygun ısısal konforun koşullarının sağlanması için yapı elemanlarında ısı yalıtımı yapılması gerekli hale gelmiştir. Türkiye de 1999 verilerine göre enerjinin % 41 i konutlarda, % 33 ü sanayide, % 20 si ulaştırmada, % 5 i tarımda, % 1 i de diğer alanlarda tüketilmektedir [1]. Binalarda kullanılan enerjinin, toplam enerji tüketimindeki payının büyüklüğü ve bunun önemli bir kısmının da ısıtmada kullanılması, ısı yalıtımının önemini daha da arttırmaktadır. Dünyadaki petrol ve kömür gibi yakıtların kullanılmasına bağlı hava kirliliği ve mevcut rezervlerinin gün geçtikçe azalması dikkatleri ısı yalıtımına ve enerjiyi koruma yöntemlerine çevirmiştir. Özellikle Türkiye büyüyen enerji ihtiyacını karşılaması için 2001 de 27.8 GW olan elektrik enerjisi kapasitesini 2010 yılına kadar 2 ye, 2020 yılına kadar 4 e katlamak zorunda kalacaktır. Bu veriler çerçevesinde ısı yalıtımı yapılmasının önemi açıkça ortadadır. Yapılarda ısı yalıtımının amacı, iç ortamı kışın fazla enerji kaybından, yazın enerji kazanımından korumaktır. Isı yalıtımı, ısı geçişine karşı yapı elemanına yalıtım malzemesi koyarak elemanın ek direnç kazanmasının sağlamaktır. Yapı elemanlarının sahip olması gereken minimum geçirgenlik direnci, yapı elemanlarının konumuna ve Türkiye nin iklim bölgelerine göre TS 825 de ve Isı Yalıtımı Yönetmeliğinde belirtilmiştir. 2. ENERJİYİ ETKİN KULLANMANIN TASARIM PARAMETRELERİ Enerji korunumu sürecinde etkili olan parametreler fiziksel çevresel etmenler ve yapma çevreye ilişkin tasarım parametreleri olarak iki ana grupta ele alınabilir [2], [3].
2.1. Fiziksel Çevresel Etmenler Bina dışı çevrenin iklimini oluşturan iklim elemanları, güneş ışınım şiddeti, dış hava sıcaklığı, dış hava nemi ve rüzgar, iklimsel konforu etkileyen ve enerji korunumu sürecinde etkili olan fiziksel çevresel etmenler olarak tanımlanabilir. Çevresel iklim elemanlarının etkilerine bağlı olarak bir mekanın içerisindeki iklimsel konforun, ek enerji sistemlerine en az gereksinme duyulacak şekilde gerçekleşebilmesi için, tasarımcının denetiminde olan yapma çevreye ilişkin tasarım parametrelerinin uygun değerlere sahip olmaları gerekmektedir. Dış çevrede süregelen iklim durumu; hava sıcaklığı, güneş ışınımı, hava nemi ve rüzgar gibi iklim elemanlarının ulaştığı değerlerin bir bileşkesidir. Enerji korunumlu bina üretiminin temelini, dış çevrede belirli bir iklim durumunun geçerli olduğu koşullarda, yapı eleman ve bileşenlerinin edilgen ısıtma ve iklimlendirme sisteminin öğeleri olarak tasarlanmaları oluşturmaktadır. Dış iklim koşullarının yörelere göre değişim göstermeleri nedeniyle, optimum edilgen ısıtma ve iklimlendirme sistemlerini tanımlayan tasarım parametrelerine ait değerler de değişim göstermektedir. 2.2. Yapma Çevreye İlişkin Tasarım Parametreleri Isıtma ve iklimlendirme enerjisi korunumunda etkili olan tasarım parametreleri konum (yer), bina aralıkları, bina yönlendiriliş durumu, bina formu, bina kabuğu optik ve termofiziksel özellikleri şeklinde sıralanabilir. İç ortam koşullarının oluşumundaki dış iklim durumunun etkinlik derecesi söz konusu parametrelere bağlıdır. Dolayısıyla iç mekanın iklimsel özellikleri ile yapma ısıtma ve iklimlendirme yüklerinin belirlenmesinde etkilidirler. Bundan dolayı, yapma çevreye ilişkin tasarım parametreleri binaların edilgen ısıtma ve iklimlendirme işlevini yüklenmesini olanaklı kılarlar. Binaların ve yerleşme birimlerinin enerji etken olarak tasarlanmaları, ancak belirtilen parametreler için önerilecek uygun değerler aracılığıyla gerçekleştirilebilir. Bina konumunun seçiminde, yerey parçasının yönü, eğimi ve optik özellikleri nedeniyle örtüsü önemli parametrelerdir. Bu parametrelerin uygun seçilmesi durumunda edilgen sistem uygulamalarında etkinliğinin arttırılması ve ayrıca çevreye verilen emisyonların azaltılarak hava kirliliğinin önlenmesi olanaklıdır. Binanın yönlendirilmesinde temel ilke güneş kazancının kışın en yüksek, yazın ise en düşük düzeyde olmasını sağlamaktır. Bulunduğumuz iklim kuşağında doğu-batı ekseninde yerleşim ile bu koşul sağlanır. Kış aylarında bir günde gelen güneş enerjisinin yaklaşık % 90 ı 09.00-15.00 saatleri arasında geldiğinden, bu zaman aralığında güneş ışınımının bir engel ile karşılaşmadan binaya ulaşması sağlanmalıdır. Bu nedenle minimum bina aralıkları, komşu binaların oluşturduğu en uzun gölgeli alan derinliğine eşit veya daha büyük olmalıdır [4]. Bina yönlendirilmesinde diğer amaç doğal havalandırmanın sağlanması için hakim rüzgar etkisinden yararlanmaktır. Böylece yazın binada depolanan enerjinin etkisi de azaltılabilir. Kısacası binalar arası açıklıkların ve peyzajın (bitki, ağaç) güneş enerjisi kazançlarını ve yararlı rüzgar etkilerini engellemeyecek şekilde düzenlenmeleri kaçınılmazdır. Yerleşimlerde istenen iç hava hareketinin sağlanabilmesi açısından gerekli olan rüzgar hızı, bina aralıklarına ve peyzaja bağlı olarak değişkenlik gösterir. Ağaçlar ve bitki dokusu, estetik kaygıları yanı sıra gürültüyü absorblamaları, tozu tutarak havayı filtre etmeleri, parlamayı azaltmaları nedeni ile fiziksel çevre açısından önem taşırlar [6]. Güneş ışınımının ısıtıcı ve rüzgarın serinletici etkisinden yararlanmada yön önemli bir etkendir. Yöne göre değişim gösteren dış iklim koşulları, iklimsel konfor
gereksinmelerine bağlı olarak optimize edilebilirler. Bu nedenle binaların yönlendirilişine bağlı olarak, bina kabuğunun dış yüzeyindeki güneş ışınımı yeğinliği ve dolayısıyla kabuğun birim alanından geçen ısı miktarı da değişkenlik gösterir. Isı miktarı ve ısının iç mekana aktarılmasının istenilen zaman aralıklarında gerçekleştirilmesi ısıl konfor açısından önemlidir. Bu nedenle gereksinimlere göre zaman gecikmesini sağlayan duvar kuruluşları ve duvar malzemelerinin önemi dikkatlerden kaçmamalıdır. Önemli bir diğer parametre ise bina formu olup, bina biçimi, (plandaki bina uzunluğunun bina derinliğine oranı), bina yüksekliği, çatı türü, eğimi, cephe yüzeyinin eğimi gibi binaya ilişkin geometrik değişkenler aracılığıyla tanımlanabilir. Mekanları sınırlayarak dış etkenlerden koruyan bina kabuğu yüzey büyüklüğünün bina hacmine olan oranı (A/V), enerji kayıp ve kazançlarında etkin rol oynar. Kompakt yapı tarzı enerji korunumlu bina tasarımında, örneklerde de görüldüğü üzere önemli bir ölçüttür. 2.3. Bina Kabuğu Optik ve Termofiziksel Özellikleri Bina kabuğu, bina içi çevreyi, bina dışı çevreden ayıran, yatay, düşey ve eğimli tüm yapı bileşenlerinin oluşturduğu yapı öğesi olup, enerji korunumu ve iklimsel konforun sağlanmasında tasarımcının kontrolünde olan en önemli değişkendir [11]. Edilgen ısıtma ve iklimlendirme işlevi açısından yapı kabuğunun tanımı, yapı kabuğunun güneş ışınımına ilişkin yutuculuk (a) ve geçirgenlik (t) gibi optik ve toplam ısı geçirme katsayısı (U), zaman gecikmesi (f), sönüm oranı (f) ve saydamlık oranı (x) gibi termofiziksel özellikleri ile yapılmaktadır. Bina kabuğu optik ve termofiziksel özellikleri, bina kabuğunun birim alanından, iç ve dış hava sıcaklığı ile güneş ışınımı etkileriyle, kazanılan/yitirilen ısı miktarının belirlenmesinde etkin rol oynar. İç çevre iklimsel durumu ile yapma ısıtma ve iklimlendirme yükleri, kabukdan yitirilen/kazanılan toplam ısı miktarına bağlı olarak değişim gösterir. Dolayısıyla optik ve termofiziksel özellikler, gerek iç iklim durumunun gerekse yapma ısıtma ve iklimlendirme yüklerinin belirleyicileri konumundadır [7]. İç iklimsel konfor durumunun gerçekleştirilmesi sürecinde bina kabuğuna ilişkin optik ve termofiziksel özellikler mimarın denetiminde olan değişkenlerdir. 2.3.1. Optik Özellikler Dış yüzeyin güneş ışınımını yutma oranı arttıkça sistemin ısı kazancı da artar. Isıl kazanç açısından en uygun renk siyahtır. Koyu renklerin yutma oranları büyük, yansıtma oranları ise küçüktür. Açık renklerde ise tersi bir durum söz konusudur. Koyu renkle boyanmış yüzeylerden radyasyonla dış ortama ısı kaybı kullanılan boyaların uzun dalga boylu radyasyon yayma özelliklerinin büyük olması nedeniyle fazladır. Bu kayıp, güneş ışınımı yutması yüksek ve yayması ise düşük metalik film şeklindeki seçici elemanları duvar dış yüzeyine uygulayarak azaltılabilir. Ancak seçici film uygulaması duvarın pürüzsüz bir yüzeye sahip olmasını gerektirir [8]. Malzeme dokusunun pürüzlü bir yüzeye sahip olması da yutma özelliğini artırıcı bir etken olarak önem taşır. 2.3.2. Duvar Yapılarının Termofiziksel Özellikleri Binaların dış kabukları çevre sıcaklığı, güneş ışınımı gibi dış iklimsel koşulların etkisi altındadır. Dış iklimsel koşullar gün boyunca sürekli olarak değişim gösterirler. Bir hacmin opak duvarının dış yüzeyi güneş ışınımı etkisinde kaldığında mevcut koşullarda yeni bir
denge oluşana kadar duvar kalınlığı boyunca sıcaklık dağılımında değişiklik gözlenir. Denge oluşana kadar geçen süreç zamana bağlıdır. Işınım absorbsiyonu başlamadan önce duvar içindeki sıcaklık dağılımı denge koşullarındadır ve doğrusal bir değişim gösterir. Sıcaklık dağılımının eğimi ve sınır koşulları, iç hacim ve çevre arasındaki sıcaklık farkı ile duvarın termofiziksel özelliklerine bağlıdır. Duvar yüzeyine güneş ışınımı gelince, duvardaki sıcaklık dağılımı yeni denge oluşana kadar doğrusal olmayan farklı aşamalardan geçer. Yeni dengeye ulaşıldığında sıcaklık dağılımı tekrar doğrusal bir görünüm kazanır. Yeni denge oluştuğunda sıcaklık dağılımı sınır koşulları ve gelen güneş ışınımına bağlıdır. İki denge hali arasında gözlenen ara haller güneş ışınımı etkisindeki duvarın geçici rejimdeki ısıl durumunu kapsar [6]. Malzeme içerisinde ısının dış yüzeyden iç yüzeye iletilmesinde ısı yayınım katsayısı, ısı depolama kapasitesi gibi etmenler etkili parametrelerdir. 2.4. Isı Yayınım Katsayısı Malzemelerin önemli bir termofiziksel özelliği olan ısı yayınım katsayısı zamana bağlı ısı iletiminin incelenmesinde etken bir parametredir. Isı yayınım katsayısı, malzeme içerisinden ısının difüzlenmesinin hangi hızda gerçekleştiğinin göstergesidir ve : α = (İletilen ısı enerjisi/depolanan enerji) = (k / ρ.c p )(m 2 s -1 ) (1) şeklinde tanımlanmaktadır. Burada (k) ısı iletim katsayısı olup, malzemenin ısı iletim özelliğinin göstergesidir. Malzemenin ısıl kapasitesi olarak adlandırılır. (ρ.c p ) terimi, ısı depolama yeteneğinin göstergesidir. Isı yayınım katsayısı, iletimle transfer edilen enerjinin malzemenin birim hacminde depolanan enerjiye oranı olarak tanımlanabilir. Bir malzemenin ısı iletim katsayısı (k) büyük ve/veya ısıl kapasite (ρ.c p ) küçük ise ısıl yayınım katsayısı büyük olur. Böyle bir malzemede iletimle transfer edilen enerji, depolanan enerjiye göre daha fazladır. Buna karşın ısıl yayınım katsayısı küçük olan malzemelerde ise ısının önemli bir bölümü malzeme tarafından yutulur ve küçük bir bölümü de iletimle transfer edilir [9,10]. 3. ÇEVRESEL ETKİLER Ülkemiz nihai enerji tüketim sektörlerinin en büyüğü 16.2 milyon ton eşdeğer petrol tüketimi ile bina sektörüdür. Toplam nihai tüketimdeki payı % 38 civarında olan bu sektörde enerji tüketimini % 90 ı ısınma ve sıcak su amaçlı olarak % 10 u ise elektrik enerjisi olarak tüketilmektedir. Tüketimdeki ağırlığı ve önemli miktarda kömür ve odunun kullanılması nedeniyle çevre kirliliği üzerindeki olumsuz etkisi, bina sektöründe enerji tüketimini azaltmak üzere önlem alınmasını gerektirmektedir. Ülkemizdeki eski binaların pek çoğunda enerji tasarrufu için yeterli önlemler alınmamıştır. Dolayısıyla sadece çatı yalıtımı, çift cam ve sızma kayıplarının azaltılması önlemleri ile sağlanabilecek önemli boyutta enerji tasarrufu potansiyeli mevcuttur. Binalarımız Avrupa ülkelerinin eşdeğer sıcaklıklardaki bölgelerinde uygulanan standartlar da inşa edilebilseydi ısınma amacıyla tüketilen enerjide yarı yarıya varan azalma sağlanabilecek çevreye verilen zarar önlenebilecektir. Yine de bu kaybın bir miktarının, ilave çatı yalıtımı, çift cam uygulanmamış binalara çift cam ilavesi ve sızma
kayıplarının azaltılması önlemleri ile geri kazanılması mümkündür. Gelişmiş ülkelerin ısınma amaçlı spesifik enerji tüketimleri düşük olmasına rağmen daha düşük enerji tüketimleri hedefleyen çalışmalar devam etmektedir. Bu bağlamda ülkemizde de TS 825 in revizyonu için 1995 yılında TSE tarafından bir çalışma grubu oluşturulmuştur. Yeni standartla,eski standart olduğu gibi hem konutlarda hem de ticari binalarda dış duvarlar, pencereler, tavan ve taban için ısı kayıpları ile ilgili olarak ayrı ayrı ısı iletim katsayıları belirlenmiş, aynı zamanda bina zarfında olacak yıllık kayıplarda sınıflandırılmıştır. Bu sınırlama yaklaşık 100-120 kwh/m 2 dir. Böylece bina enerji tasarrufunda ilk adım olarak iyi ve etkin bir yönetmelik çalışması başlatılmıştır [7]. Yalıtım iyileştirmelerinin sağlayacağı tasarruf potansiyellerinin yanı sıra mevcut tüm binaların soba ve kalorifer gibi ısıtma sistemlerinde iyi işletme ve verimli ısıtma sistemlerinde iyi işletme ve verimli ısıtma sistemlerinin kullanılmasından gelebilecek tasarruf potansiyelleri ve ayrıca verimli elektrikli cihazlarının ve aydınlatma sistemlerinin kullanılmasının getireceği potansiyeller göz önüne alınırsa ülkemizde bina sektöründe geri kazanabilecek tasarruf potansiyeli toplam 4.7milyon TEP i bulmaktadır. Yukarıda bahsedilen önlemler Avrupa ülkelerinde olduğu gibi bir program çerçevesinde (bilinçlendirme, teşvik, bina etütleri ve hedef belirlenmesi gibi) ele alındığında, yaklaşık 1.1 Milyar dolar karşılığında 4.7 milyon TEP enerji tasarrufu sağlanabilecek ve en önemlisi de çevre korunmuş olacaktır [2]. 4. DENEYSEL ÇALIŞMA Dış ortam koşullarında duvar kuruluşlarının ısıl davranışlarının incelendiği deney düzeneği, iç ortam özelliklerinin incelendiği hacim, örnek duvar kuruluşu, ölçüm sistemi ve veri toplayıcısından (datalogger) oluşmaktadır (Şekil 1). Şekil 1. Deney Sisteminin Şematik Görünüşü Deney sisteminde iç ortam ısıl özelliklerinin incelendiği ve yaşam mekanını örnekleyen 1.1 m x 1.2 m x 1.2 m boyutlarındaki ünite, örnek duvar kuruluşunun bir yüzüne yerleştirilmiştir. Bu ünitenin tüm yüzeyleri yalıtılmış olup deneyler süresince iç ortam sıcaklığı (T iç ) ve dış ortam sıcaklığı (T dış ) sürekli olarak kaydedilmiştir. Örnek duvar kuruluşunun toplam kalınlığı 24 cm (iç sıva 2 cm, tuğla 19 cm, dış sıva 3 cm) olup, yüzey alanı 1.0 m x 1.0 m dir. Düşey boşluklu tuğladan oluşan duvarın yan yüzeyleri yalıtılarak, duvardan bir boyutlu ısı geçiş koşulları oluşturulmuştur. Bir yüzeyi iç ortamla temas eden duvarın diğer yüzeyi ise dış ortam koşulları etkisinde bırakılmıştır. Çalışmada duvarın iç ve dış yüzey sıcaklıkları ile sıva-tuğla ara yüzey
sıcaklıkları ve ışınım şiddeti (I), gün boyunca ölçülmüştür. 70 milisaniyede alınan ölçümler 2 dakikalık ortalamalar olarak veri toplayıcısına (datalogger) kaydedilmiştir. Yatay yüzeye gelen güneş ışınım şiddeti CM-11 tipi Kipp-Zonen piranometre ile ölçülmüştür. Piranometre özellikleri Tablo 1 de verilmiştir. Tablo 1. Piranometre Özellikleri Duyarlılık 4 6 µv / Wm 2 Empedans 700 1500 ohm Tepki süresi < 5s (1/e), 24 saniye sonra değerinin % 99 u Spektral aralık 300 2800 nm Güneş ışınımı, dış ortam sıcaklığı gibi iklimsel özellikler gün boyunca periyodik bir değişim gösterirler. Zamana bağlı bu süreç etkisindeki duvarın ısıl davranışlarının benzerlik göstermesi amacıyla deneyler dört gün süresince yapılmıştır. Bu sürenin ilk üç günü sistemin dengeye gelmesi için kullanılmış olup, son güne ait elde edilmiş olan 24 saatlik veriler değerlendirilmiştir. 4. TARTIŞMA VE SONUÇLAR Dış ortam koşullarında gerçekleştirilen bu çalışma 18-21 Temmuz 2003 tarihleri arasında Antalya da yapılmıştır. İlk üç gün duvarın ısıl dengeye gelmesi için kullanılmıştır. 21 Temmuz 2003 günü alınan ölçümler değerlendirilmiştir. Deney gününe ait dış ortam sıcaklığı, duvar yüzeyine gelen güneş ışınım şiddeti ve iç ortamı modelleyen hacmin sıcaklığının saatlik değişimi Şekil 2 te görülmektedir. Deneysel çalışma sırasında ölçülen duvar dış ve iç yüzey sıcaklıklarının saatlik değişimleri Şekil 6 da verilmiştir. Duvar dış yüzeyinde ölçülen en yüksek sıcaklık 45.88 C, en düşük sıcaklık ise 24.88 C olarak alınmıştır. Duvar iç yüzeyinde en yüksek sıcaklık 38.72 C, en düşük sıcaklık ise 27.75 C olarak ölçülmüştür. En yüksek sıcaklığa duvar dış yüzeyinde saat 14.40 da, duvar iç yüzeyinde ise 19.28 de ulaşılmıştır. Bu veriler değerlendirildiğinde zaman gecikmesi 4.28 saat olarak elde edilmiştir. Sönüm oranı ise 0.52 olarak hesaplanmıştır. Şekil 2. Deneyler Süresince İklimsel Koşulların Değişimi
Şekil 3. Duvar İç ve Dış Yüzey Sıcaklıklarının Günlük Değişimi Şekil 3 de (İY) iç sıva yüzey, (TU+IS) iç sıva ve tuğla ara yüzey, (DS+TU) tuğla ve dış sıva ara yüzey, (DY) ise dış sıva yüzey sıcaklıklarını göstermektedir. Gün boyunca ölçülen en yüksek ve en düşük sıcaklıkların farkı, dış sıva yüzeyinde 21 C, dış sıva tuğla ara yüzeyinde 19.12 C, iç sıva tuğla ara yüzeyinde 11 C, iç sıva yüzeyinde 10.97 C olarak bulunmuştur. İklim bölgelerine uygun duvar yapılarının belirlenmesinde etken olan zaman gecikmesi ve sönüm oranı parametreleri malzemelerin termofiziksel özelliklerinden etkilenmektedir. Isı depolama özelliği yüksek olan elemanlardan oluşan duvarlarda zaman gecikmesi de yüksek olurken sönüm oranı ise düşmektedir. Bu tip duvarlarda ısı kaybı da daha az olmaktadır. Ancak ısı iletim katsayısının büyük olması hem ısı depolama kapasitesini hem de ısı yayınım katsayısını arttırmaktadır. Bu nedenle mekanların kullanım amaçlarına uygun olarak farklı malzemelerin birlikte kullanımı gerekmektedir. Mekanların sürekli kullanımı ve soğuk iklim söz konusu ise dış duvar kuruluşlarında içte ısı depolama özelliği yüksek masif kütle, dışta ise ısı iletkenlik değeri düşük malzemelerden oluşan çok tabakalı duvar kuruluşlarının seçimi uygundur. Buna karşın mekanların belirli zamanlarda kullanımı söz konusu ise özellikle ısıtma dönemlerinde duvar kuruluşlarında yalıtım iç bölgede yer almalıdır Sıcak iklim bölgelerinde ise ısıl konforun sağlanmasında soğutma önem kazanmaktadır. Masif kütlenin ısı depolaması gerekli değildir. Aşırı ısınmanın önlenmesi için dış duvar malzemesinin yoğunluk ve yüzey renginin seçimi önem kazanmaktadır. Sonuçlar üzerine dış iklimsel koşulların etkisi önemlidir. Düşük enerjili bina tasarımı ve çevreye verilen emisyonların azaltılması için deneysel sonuçlardan yararlanarak farklı iklim bölgeleri için en uygun duvar kuruluşları belirlenmelidir. KAYNAKÇA [1] Ş. Dilmaç, N. Eğrican, 1994, Binalarda Isı Konforu Amaçlı Enerji Tüketimi Üzerine Malzeme Seçiminin Etkisi, Energy with All Aspects in 21 st. Century Symposium, Bildiri Kitapçığı, İstanbul, 674-682.
[2] M.O. Bayazıt, 1997, Enerji Korunumu, İklimsel Konfor ve İnşaat Maliyetler Açısından Uygun Bina Kabuğunun Seçilmesi, Yüksek Lisan Tezi, İTÜ-Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul. [3] T. Göksal,., 2000, Güneş ve Mimari Bağlamında Enerji Korunumlu Cephe Kuruluşlarında Isıl Davranışların Deneysel Araştırılması, Proje No. 980 207, Anadolu Üniversitesi, Eskişehir. [4] E. Mazria, 1979, The Passive Solar Energy Book, Rodale Press, USA. [5] G. Utkutuğ, 1996, Yüksek Lisans Proğ., Ders Notları, Gazi Üniversitesi, Ankara. [6] G. Athanassouli, 1988, A Model to the Thermal Transient State of an Opaque Wall due to Solar Radiation Absorption Solar Energy Vol. 41, No.1, pp. 71-80. [7] N. Eğrican, H. Onbaşıoğlu, 1993, Sinüzoidal Dış Etkiye Maruz Homojen Bir Duvarın Isıl Analizi, Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, Cilt 16, No.2, 13-22. [8] B. Givoni, 1991, Characteristics, Design Implications, and Applicability of Passive Solar Heating Systems for Buildings Solar Energy Vol. 47, No. 6, pp. 425-435. [9] Y. A. Çengel, 1998, Heat Transfer, A Practical Approach, WCB/McGraw-Hill, New York. [10] F.C. Zürcher, 1998, Bauphysik-Bau und Energie, Leitfaden für Planung und Praxis, B.G, Teubner, Stuttgart.