Aylık arşivler: Kasım 2014

Yapı Kabuğunda Isı Denetimi Isısal Konfor İlişkisi

Bilindiği gibi, termodinamik yasasına göre ısının sıcaktan soğuğa akışı kaçınılmaz olup, yapı içi ve dışı arasında da bu akış geçerlidir. Yapı kabuğu çoğu kez ayrı sıcaklıklara sahip iç ve dış çevre arasında bu ısı geçişini belirli oranda engelleyen bir ayırıcı eleman niteliği taşımaktadır. Kuşkusuz, yapı kabuğunun ısısal direnci (ısı geçirgenlik direnci) ne kadar yüksek olursa bir yandan öte yana geçen ısı o oranda azalır. Isısal direnci yüksek olan kabuklar genellikle çift cidarlı ve / ya da yalıtımlı veya oldukça kalın kullanılmış gereçlerden oluşur.

Yapı kabuğunda değişik oranlarda cam kullanılması yine dış çevre koşullan yönünden değerlendirilmesi gereken önemli bir konudur. Cam yüzeyler ya da pencereler özellikle tek cam kullanıldığında, ısısal direnci çok düşük olan öğelerdir. Soğuk ve sıcak hava koşullannda yapı kabuğunun cam ve dolu alanlannın ayn ayrı değerlendirilmesi gerekir. Yapı kabuğunda kullanılan değişik gereçler ve kesitler kabuğun tümünde ısısal direnç yönünden ayrım gösterir.

Yapı içinde kullanıcıların etkinliklerine göre, bağıl nem, hava devinimleri, sıcaklık ve hacmi çevreleyen öğelerin iç yüzey sıcaklıkları kabul edilebilir sınırlar içinde olduğu zaman ısısal konfor sağlanır. Ancak, yapı kabuğunun ısısal direnci düşük olduğu zaman, soğuk hava koşullannda bu kabuğun iç yüzey sıcaklığı konfor sınırlanmn altında, sıcak hava koşullannda ise üzerinde olabilir. Hacmin iç hava sıcaklığına göre yaklaşık ± 3° C den fazla aynm gösteren yapı kabuğunun iç yüzey sıcaklığı ortalama ışınımsal sıcaklık yönünden konforsuzluk yaratan önemli bir etkendir. Çünkü, kişilerle yüzeyler arasında ışınım yolu ile ısı alışverişi doğar. Bu nedenle, ısısal direnci düşük olan kesitlerde, özelikle soğuk hava koşullannda, iç yüzey sıcaklığı düşeceğinden, bu yüzeylere yakın bulunan kişilerde ışınımla olan ısı kaybı ısısal konforu bozacaktır. Yapı kabuğunda değişik iç yüzey sıcaklığına sahip olan değişik öğeler kişilerde simetrik olmayan bölgelik konforsuzluklara da neden olur.

Yapı kabuğunun iç yüzey sıcaklığının düşük olması, kabuktan olan ısı kayıplarının da fazla olduğunu gösterir. Bu durum yapıda gerekli sıcaklığın korunması için daha fazla enerji kullanımını zorunlu kılar. Bu durum çevre kirliliği yönünden de olumsuz etkiler getirir. Ayrıca, yapı kabuğunun tamamen ya da büyük oranda cam olması durumunda, üzerinde durulması gereken bir konu da yoğuşma olayıdır. Nem geçişlerine olanak vermeyen bu gereçlerin iç yüzey sıcaklıklarının bu nedenle de belli koşullan sağlaması gerekir. Kuşkusuz, yapı kabuğunda kesit içinde olabilecek yoğuşma olasılıklarının denetimi de önem taşımaktadır.

Giydirme cephe kullanılan çok katlı yapılarda, sandviç sistemler dışında, ağırlıklı olarak cam kullanılması durumunda, ısı kayıpları önemli bir sorun yaratmaktadır. Dolayısıyla, iklim verilerine göre ve etkin enerji kullanımı yönünden ikili, üçlü ya da dörtlü cam sistemlerinin
kullanılması gerekebilir. Bu tür yapılarda ısısal konfor yönünden uygun fizik ortamın yaratılmasında yapma sistemler (iklimlendirme, ısıtma – soğutma, havalandırma) önem taşır. Bu yönden de kullanışı kolaylaştıran, değişen dış hava koşullarına otomatik uyarlanan bir sistemle uygun enerji kullanımını denetleyen, sıcaklık, nem, hava devinimlerinin ortamlara ve insan fizyolojisine uygun koşulları yaratan bir sistem olarak akıllı yapı tasarımı kaçınılmaz olmaktadır.

Vanalarda Kutuları veya Vana Ceketleri ile Yapılan Uygulamalar

Tesisatlarda yer alan vana, çek valf, pislik tutucu vb. armatürlerdeki ısı kaybı/kazancını en aza indirmek ve soğutma sistemlerindeki armatürlerde yoğuşmayı önlemek amacıyla, standart veya özel olarak imal edilmiş vana ceketleri veya vana kutuları kullanılabilir.

Vana ceketleri; ilgili armatürlerin ölçüsüne göre silikon kaplı cam elyafı kumaşların arasına sıcak hatlarda taşyünü veya iğnelenmiş bağlayıcısız camyününün, soğuk hatlarda ise elastomerik kauçuk köpüğünün dikilmesi ile üretilirler. Üretim aşamasında dikiş işlemleri kopma dayanımı yüksek yanmayan aramid elyafından iplikler kullanılır. Yan büzgü ipleri ise, ortam sıcaklığına göre cam elyafı ya da poliüretan olabilir. Ağız birleştirmelerinde, paslanmaz çelikten imal edilmiş kopçalar veya 50 mm genişliğinde yapışkan şeritler kullanılır.

Yalıtılacak vanaya uygun vana ceketi seçilir veya özel olarak hazırlanır. Uygulanmaya geçilmeden önce vanalarda herhangi bir kaçak olup olmadığı kontrol edilir. Kaçak tespit edilmesi durumunda vanadaki arızalar giderildikten sonra uygulamaya geçilir. Vana ceketi vananın etrafına vananın bağlı olduğu yalıtımlı boru üzerine flanşlardan itibaren en az 50mm bindirme yapacak ve vananın boğaz kısmında boşluk bırakılmayacak şekilde sarılır. Vana ceketinin alt ve üst ipleri sıkıca bağlanarak vana ceketinin ilgili ekipmanı tam olarak sarması sağlanır. Paslanmazçelik teller vasıtasıyla kopçaların birbirine sıkıca bağlanması veya yapışkan şeritler vasıtasıyla ağız kısımların sıkıca birleştirilmesi ile uygulama tamamlanır.

Hazır veya yerinde imal edilen vana kutuları ile vanalarda yalıtım uygulamaları yapılabilir. Sıcak hatlarda kullanılan tesisatlardaki vanaların boşluk kalmayacak şekilde rabitz telli taşyünü şilte ile sarılmasının veya levha formundaki diğer ısı yalıtım malzemeleri ile vanaların yalıtılmasının ardından vananın ölçülerine uygun olarak uygulama yerinde galvaniz sactan vana kutuları imal edilir. İmal edilen vana kutuları yalıtımın üzerine geçirilerek klips ve kelepçeler vasıtasıyla sabitlenerek uygulama tamamlanır.

Soğuk hatlarda kullanıma hazır olarak imal edilen vana kutuları; dış yüzeyi vana formunda üretilmiş PVC levhadan iç yüzeyinde elastomerik kauçuk köpüğünden oluşur. Yalıtılacak olan vananın ölçülerine uygun olarak seçilen vana kutularının üzerlerinde yer alan kelepçeler montaj için açılır. Vana üzerine boşluk kalmayacak şekilde yerleştirilen vana kutuları; küçük çaplarda teller ile büyük çaplarda ise iki adet metal kelepçe ile sabitlenerek uygulama tamamlanır.

Döşeme betonu üzerinde yapılan ısı yalıtım uygulamaları

Isı yalıtım levhaları; birleşim yerlerinde boşluk kalmayacak şekilde şaşırtmalı olarak döşeme betonunun üzerine yapıştırılmadan (serbest olarak) döşenir. Isı yalıtım levhalarının üzerine ayırıcı katman ve buhar kesici olarak polietilen folyo serilerek şap uygulaması yapılır. Şapın üzerine seramik kaplama yapılmasıyla uygulama tamamlanır.

Tüketicinin tercihi doğrultusunda PVC, ahşap parke gibi kaplamaların döşenmesi durumunda şap tabakasının üzerine yapıştırma veya lamalı tespit yapılır. Yerden ısıtma yapılan döşemelerde ise ısı yalıtım malzemesinin üzerine buhar kesici uygulandıktan sonra buhar kesicinin üzerine plastik ayaklar yerleştirilir. Bu plastik ayaklara tesisat boruları oturtularak uygun kalınlıkta şap uygulaması yapılır. Daha sonra istenilen döşeme bitişiyle uygulama tamamlanır.

Su Basman Profilinin Yerleştirilmesi

Kullanılacak (ısıtılacak) bodrum katı olan binalarda ise toprak altı seviyeden gelen ısı ve su yalıtım sistemi su basman profili ile birleştirilir. Eğer Bodrum katı yok ise veya kullanılmayacak (ısıtılmayacak) ise başlangıç profili su basman seviyesinin 20 cm alt kısmına tespit edilir. Yatayda ve düşeyde profilin düzgün tespit edilmesi, tüm sistemin sağlıklı uygulanması için büyük önem taşır. Başlangıç profilinin ölçüsü, tercih edilen yalıtım levhasının kalınlığına ve uygulanacak olan sisteme göre belirlenir.

Profiller duvara özel dübelleri ile 35 cm aralıklarla tespit edilir. Ayrıca duvar ile başlangıç profili arasındaki girinti ve çıkıntıları gidermek amacıyla farklı kalınlıktaki gönye elemanları kullanılabilir. Köşe bağlantıları ise, başlangıç profili köşe elemanları ile veya profilin köşeye uygun olarak kesilmesiyle oluşturulur.

Ahşap lifli levhalar

Ahşap lifli levhalar (WF): Ahşap lifli ısı yalıtım malzemeleri; ladin, köknar gibi ağaç yongalarından üretilirler. Ahşap yongaları termo-mekanik olarak hamur haline getirilip ince şeritler halinde kesilir. Elyaflar su itici katkılar (%2 parafin) püskürtülür ve ardından kurutulur. Kurutulmuş elyaflara %4 oranında poliüretan esaslı reçine püskürtülmesinin ardından levha biçimine getirilerek değişik yoğunluklarda 110-450kg/m3 üretilir.

Yangına tepki sınıfı E’dir.

Isıl iletkenlik hesap değeri 0,035-0,070 W/m.K’dir.

Su buharı difüzyon direnç katsayısı μ=5 dir.

Kısa süreli su emme değeri 0,5 – 2,0 kg/m2’dir.

Basma dayanımı 5 ila 100kPa arasında değişmektedir.

Güneşin mor ötesi ışınlarından etkilenmez.

Su buharı yayılması

Su buharı, suyun gaz halidir. Kaynatma (kaynama noktası) ve tabi buharlaşma (her sıcaklıkta) ile meydana gelir ; Gaz haline geçmek için gerekli ısı (600 kcal/kg) çevreden alınır. Havadaki su buharı gözle görülmez (“su buharı bulutları” hava dolaşan su buharı tanecikleridir).

Hava belirli bir miktar su buharı taşıyabilir: Hava ne kadar sıcaksa, içindeki su buharı miktarı da o kadar fazladır. Havada bulunan maksimum su buharı miktarının yüzdesini nisbi hava nemi verir. Hava Sıcaklığı düşerse havadaki buhar miktarı aynı kaldığında nisbi hava nemi artar.

Eğer hava sıcaklığı daha da düşerse su buharı yoğuşarak su olur. Gül yaprakları üzerinde oluşan “çiğ” böyle meydana gelir. Onun için nisbi hava neminin % 100 ulaştığı sıcaklık noktasına hava su buharı karışımının “yoğuşma noktası” denir.

Atmosferin hava basıncı 1 at veya 10.000 kg/m2 dir. Bu basıncın bir kısmı su buharı tarafından meydana getirilir, buna su buharı kısmi basıncı veya kısaca buhar kısmı basıncı denir.Su buharının yayılma kararlarının daha acık olması bakımından bu ölçü, havanın ihtiva ettiği su buharı miktarını belirtmek için kullanılır. Buhar kısmi basıncındaki farklar aynı toplam han basıncı içinde farklı su buharı molekülleri bulunmasından ileri gelir.

Farklı buhar kısmi basınçları, yapı elemanları içine yayılarak ve ya yapı elemanı tabakaları arasında dolaşarak kendilerini dengelemeye calışır. Yapı elemanı tabakaları da kendi yayılma dirençleri ile karşı koyarlar, bu ayni yayılma direncine sahip hava tabakası kalınlığını verir; burada tabaka kalınlığı d ile yayılma direnci faktörü M nin çarpımından yayılma direnci bulunur. Bu yayılmada yapı elamanı içinde buhar kismi basınç akışı meydana gelir. Sıcaklık akışına benzer şekilde, bu akış her tabakaya, tabakaların toplam yayılma direnci içindeki paylarına göre dağılır. Burada kalınlıkları az olduğundan hava sınırı tabakaları dikkate alınmayabilirler.

Yapıda hasarları önlemek için yapı elemanları içinde yoğuşmaya önlemek gerekir.  Gerçek su buharı miktarının sıcaklıktan doğan su buharı miktarından fazla olmaya başladığı zaman yoğuşma meydana gelir.Tek cidarlı yapı elemanlarında yoğuşma yoktur. Sınır tabakası büyük olan yapı elemanlarının iç yüzeyinde yoğuşma olur, çünkü hava sınır tabakası payı büyüktür. Hava sınır tabakası payı ısı geçirme direncinin üzerinde olmamalıdır.

Buhar yalıtan bir tabakanın dış yüzünde yer alırsa, toplam buhar basıncı akışı orada meydana gelir. Bunu önlemek için içten buhar kesici yapılmalıdır.

Yenilenebilir enerji kaynakları

Yenilenebilir enerji kaynakları, fosil yakıt olarak bilinen ve miktarı sınırlı enerji kaynaklarına göre önemli üstünlüklere sahiptir. Bu üstünlüğünün en önemli yanı yenilenebilir enerji kaynaklarının hiç bitmeyecek olmasıdır.

Yenilenebilir enerji kaynakları, diğer enerji kaynaklarına göre, enerji üretirken çevreye zararı çok az olan ve bu nedenle “çevreci” enerji olarak bilinen bir kaynak türüdür.

Günümüzde bilim ve teknolojinin sürekli gelişmesi ve sanayileşmenin artışına paralel olarak enerji ihtiyacı artmakta ve bunun sonucu olarak da enerji fiyatları yükselmektedir. Yeterli enerji kaynaklarına sahip olmayan ülkemizde, yalıtım bilinci de yeterince gelişmediğinden, ithal edilen enerjinin çok büyük bir kısmı ısıtma-soğutma ihtiyaçlarının karşılanmasında kullanılmaktadır. Fosil yakıtların rezervlerinin sınırlı olduğu ve bunların çevreye olumsuz etkiler bıraktığı göz önüne alınarak yeni ve yenilenebilir enerji kaynakları arayışına gidilmektedir.

Türkiye deki enerji talebi göz önüne alındığında enerji talebinin ağırlıklı olarak fosil yakıtlardan sağlandığı ve elektrik üretiminin %75 inin fosil kaynaklardan kullanıldığı ve talebin yerli kaynaklardan karşılanma oranı %26.9 olmaktadır. Son zamanlarda kentleşmenin artması ile birlikte özellikle binalarda ısıtma ve soğutma talebi artmış ve %31 pay ile enerji tüketiminde ikinci büyük sektör olarak yer almıştır. Binalarda enerji tüketiminde iklimlendirme uygulamalarında harcanan enerji, genel tüketim içinde yaklaşık %80’lik oldukça büyük bir paya sahiptir.

Konu ile ilgili 05.12.2008 tarihli ve 27075 sayılı yasal düzenleme olan “Binalarda Enerji Performansı Yönetmeliği” nde 1000 m2’nin uzerinde kullanım alanına sahip binalarda; elektrik, ısı ve sıhhi sıcak su ihtiyacının kojenerasyon sistemi ve yenilenebilir enerji kaynaklarından uretim imkanlarının arastırılarak, ekonomik yapılabilirliği olan uygulamalara geçilmesi gerektiği belirtilmektedir. Yine söz konusu yönetmelikte “Yeni yapılacak binalarda hava, toprak ve su kaynaklı ısı pompası sistemleri icin birinci fıkrada belirtilen raporda tesbit edilen ilk yatırım maliyeti enerji ekonomisi gozonunde bulundurulmak suretiyle, inşaat alanı 20.000 m2 ve üstündeki binalarda 15 yılda geri kazanılması durumunda, bu sistemlerin yapılması zorunludur.” denilmektedir.

Ülkemizin deprem kuşağı içerisinde yer alması ve bu kapsamda “Kentsel Dönüşüm” sürecinde yeralması nedeniyle yeni yapılan binalarda üst yapı ve kentsel dönüşüme bağlı olarak yer kaynaklı ısı pompası, kojenerasyon vb. uygulamalar ile konut ısıtmasında yer almadığı görülmektedir.

Yeraltında Isıl Depolama Yöntemleri ve Yer kaynaklı Isı Pompası Sistemleri düşük sıcaklıklarda yeraltısuyunu kullanarak veya kullanmayarak binalarda hem ısıtma hem de soğutmada kullanılabilen sistemlerdir. Ancak şu ana kadar gerçekleştirilen çalışmalarda jeotermal araştırmalarda merkezi ısıtma sistem projeleri için yüksek sıcaklıklı sahalar araştırılmıştır. Üst yapı ve kentsel dönüşüm projelerinin tasarımı, ihale ve kontrol sürecinde yapılacak çalışmalar önem taşımaktadır.

Yenilenebilir enerji yatırımlarının kapsamı, tutarı, süresi ve bu yatırımın bazı karakteristik özellikleri nedeniyle; finansman sürecinin yasal mevzuatı da dikkate alarak etraflıca incelenmesi gerekir. Yenilenebilir enerji yatırımlarının artan önemi yanında, finansman sürecinde karşılaşılan sorunlar daha çok, devletin bu yatırımlara bakış açısına, ülkemiz açısından bu sektörünün yeni bir alan olmasına bağlıdır. Kuşkusuz çözüm yolu da devletin bu sektörü daha fazla teşvik etmesi, yatırımcılarında bu yatırımlara girmeden yatırımın tüm yönleriyle değerlendirmesine bağlıdır.