TEKNÄ°K MAKALE 50. Sayı (Eylül Ekim 2004)

Dr. Filiz ŞENKAL SEZER Uludağ Üniversitesi Mimarlık Bölümü Öğretim Görevlisi
Konutların dış kabuğunda kullanılan cam elemanlar ısıl konforun sağlanmasında ve ekonomik - ekolojik dengeler açısından önemli bir yere sahiptirler.   

Ülkemizde binalarda ısıl konforun sağlanmasına yönelik standart, TS 825 ‘Binalarda Isı Yalıtım Kuralları’ standardıdır. TS 825 standardı 14.06.1999 gün ve 23725 sayılı resmi gazetede yayınlanmış, 14.06.2000 tarihinden itibaren de zorunlu standart olarak, yeni yapılacak binalarda uygulanmaya başlamıştır. Mevcut binalarda herhangi bir yasal uygulamaya gidilmemiştir ancak bu tarihten itibaren uygulanan tüm yapıların ısı yalıtım proje hesaplarında bu standarttaki kurallar baz alınmak zorundadır. TS 825, binaların alan ve hacim oranlarına göre ısıtma harcamalarına yeni sınırlar getirmiştir. Böylece iklim bölgelerine göre binaların ısıtılmasında daha önce kullanılan enerjiden büyük oranda tasarruf sağlanması amaçlanmıştır. Konutlar, bürolar, tiyatrolar, kongre ve konser salonları, kültür merkezleri, eğitim yapıları, spor tesisleri, hastaneler, yurtlar, konaklama tesisleri, bankalar, oteller  gibi ısıl konfora ihtiyaç duyarak yaşadığımız her türlü mekan TS 825’in uygulama alanları içinde yer almaktadır.

Binaların ısıl konforu sağlanırken, yıllık ısıtma enerjisi ihtiyaçlarının da minimumda tutulması dikkate alınması gereken önemli bir noktadır. Konutlarda duvar, çatı, döşeme gibi yapı elemanlarının yanı sıra doğrama elemanı olarak kullanılan cam malzemenin de ısıl konfor üzerinde önemli bir etkisi bulunmaktadır. Dünyadaki petrol, doğalgaz ve kömür rezervleri hızla tükenmektedir. Artan enerji ihtiyacı ve çevre kaygısı, daha az enerji ile daha fazla konfor sağlayan özel camların kullanımını gerektirmektedir. Konutların dış kabuğunda kullanılan cam elemanlar ısıl konforun sağlanmasında önemli bir yere sahiptirler.  

Bu çalışmada, ülkemizde farklı derece gün bölgelerinde inşa edilen konutlarda TS 825’e göre ısıl konforun sağlanmasında farklı cam türlerinin ve cam yüzey alanlarının (Ap/At oranı: (pencere alanının toplam cephe alanına oranı), bina yalıtımı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Binaların yıllık ısıtma enerjisi ihtiyaçlarının hesaplanmasında cam seçiminin ne denli önemli olduğu, yapılan hesaplamalarla ortaya konmaya çalışılacaktır.  

Gerekli tespitlerin yapılması için seçilen örnek bina; Bursa’da bulunan, iki katlı, dubleks bir konuttur. Binanın pencerelerinde U değeri 3,6  W/m2K olan 6-6-6 kombinasyonlu plastik doğramalı  çift cam üniteler kullanılmıştır. Bina inşa edilirken çatıda 10 cm kalınlığında mineral lifli yalıtım malzemesi ile yalıtım uygulaması yapılmıştır. Binanın dış duvar, zemin ve çıkma altı bölgelerinde yalıtım uygulanmamıştır. Binaya ait veriler aşağıda belirtilmektedir. Burada taban alanı olarak hesaplanan alan, binanın ısıtılan kısmının taban alanıdır.

Taban Alanı: 106,0 m2

Tavan Alanı: 116,75  m2

Binanın hacmi (Vbrüt): 757,9 m3

Doğu cephesi pencere alanı: 16,4 m2

Batı cephesi pencere alanı: 11,0 m2

Kuzey cephesi pencere alanı: 17,72 m2

Güney cephesi pencere alanı: 11,46 m2

Toplam cephe alanı (Atoplam): 177,69 m2

Toplam pencere alanı (Apencere): 56,58 m2

Ap / At: % 32

Tüm hesaplamalarda TS 825’e göre izin verilen yıllık ısıtma enerjisi ihtiyaçları; Qyıl1= 49,6 kWh/m2, Qyıl2= 79,6 kWh/m2, Qyıl3= 96,6 kWh/m2, Qyıl4= 144,9 kWh/m2 olarak belirlenmiştir (Grafik 1). Bu çalışmadaki  hesapların yapılmasında,  TS 825’e göre  P.Ü.D. (Polistren Üreticileri Derneği) tarafından hazırlanan ve ısı köprülerini de hesaba katan bilgisayar programı kullanılmıştır. Aşağıda çalışmadan elde edilen sonuçlar açıklanmaktadır. Yapılan hesaplamalar sonucunda elde edilen yalıtım kalınlıkları aşağıdaki  grafiklerde yorumlanmaktadır. Bulunan değerler, örnek binanın TS 825 Isı Yalıtım Yönetmeliği’ne uymasını sağlayacak yalıtım değerleridir.

Elde edilen sonuçlar, binanın TS 825 Isı Yalıtım Yönetmeliği’ne uymadığını göstermektedir. Bunu sağlamak için binanın duvar, çatı, döşeme gibi yapı elemanlarında yalıtım uygulanması zorunludur. Bunun yolu da doğru cam seçimi ve doğru bir ısı yalıtımından geçmektedir.

Isı yalıtım malzemeleri; ısı kaybını azaltmak için ısı geçişi olabilecek bölgelerde kullanılmaktadır. Ülkemizde sıklıkla kullanılan ısı yalıtım malzemelerinin lifli malzemeler ve köpük malzemeler olduğu görülmektedir. Lifli malzemeler; taş yünü ve cam yünü gibi mineral yünler ve ahşap yünü, köpük malzemeler ise; genleştirilmiş polistren köpük (EPS) ve haddeden çekilmiş polistren köpük (XPS) gibi polistren köpükler ve poliüretan köpükler olmaktadır. Mineral yünleri, cam veya taşın eritildikten sonra lif haline getirilerek, polimer bağlayıcılarla birleştirilen açık gözenekli ısı yalıtım malzemeleridir. Cam yünü ve taş yününün ısı iletkenlik değerleri (l); 0.040 W/mK’dir.  EPS; petrolden elde edilen ve taneciklerin şişirilmesi ve yapışması sonucu köpük halinde ortaya çıkan; termoplastik, kapalı gözenekli  yalıtım malzemesidir. XPS ise; yine petrolden elde edilen, yumuşatılmış hammaddenin içine eklenen şişirici gaz ile köpük haline getirilen; termoplastik, kapalı gözenekli yalıtım malzemesidir. EPS ve XPS’in ısı iletkenlik değerleri (l); 0.033 - 0.040 W/mK arasında değişmektedir.  Günümüzde EPS beyaz renkli, XPS ise çeşitli renk seçenekleri ile piyasaya sunulmaktadır. Seçilen yalıtım malzemelerinin mineral lifli ya da sert köpük malzemeler olmasının sonuçlar üzerinde etkili olmaması için, tüm yalıtım uygulamaları için ısı iletkenlik değeri; l= 0, 040 W/mK olan yalıtım malzemeleri kullanılmıştır. Seçilen cam türüne göre, uygulanacak yalıtım kalınlıklarının da değişim göstereceği gözardı edilmemelidir.

Camın U değeri; pencerenin cam, çerçeve ve ek olarak, hem iç hem de dıştaki yüzey direncinin aritmetik toplamı olmaktadır. U değeri ne kadar düşükse, cam o kadar iyi yalıtım sağlıyor demektir.  Yapılan hesaplar doğrultusunda; aşağıda belirlenen cam türlerinin yıllık ısıtma enerjisi ihtiyaçları karşılaştırılmıştır:

U= 5,2  W/m2K  olan plastik doğramalı TSE belgeli tek camlı pencere,

U= 3,6 W/m2K olan 6 mm aralıklı çift camlı plastik doğramalı TSE belgeli pencere,

U= 3,3 W/m2K olan 12 mm aralıklı çift camlı plastik doğramalı TSE belgeli pencere,

U= 2,74 W/m<I>2</I>K olan 12 mm aralıklı güneş kontrol özellikli çift camlı metal doğramalı TSE belgeli pencere,

U= 1,88 W/m2K olan 12 mm aralıklı iklim kontrol özellikli çift camlı metal doğramalı TSE belgeli pencere.

Grafik 2’de elde edilen sonuçlar bize en yüksek U değerine sahip tek camlı yapıların daha çok yalıtıma,  en düşük U değerine sahip iklim kontrol özelliği sağlayan Low-e camların ise daha az yalıtıma ihtiyaç duyduğunu göstermektedir.  Bu grafikle yapıda kullanılacak yalıtım malzemesi kalınlığının belirlenmesinde cam seçiminin ne denli önemli rol oynadığı açıkça görülmektedir.

U değeri düşük cam seçimi binanın diğer yapı elemanlarında uygulanması gereken yalıtım kalınlıklarını azaltmaktadır. Grafik 3’de , TS 825’in sağlanması için, duvar, çatı, çıkma ve döşemede uygulanması gereken yalıtım kalınlıklarının farklı cam türlerine göre değişen değerleri verilmektedir. Bu sonuçlar;  ısıl konforun yanı sıra, yalıtım maliyeti açısından da doğru cam seçiminin önemini bir defa daha ortaya koymaktadır.  

Cam yüzey alanlarının da bina yalıtımı üzerindeki etkisi büyüktür. Grafik 4’de, Ap/At oranı arttıkça binanın tüm yapı elemanlarındaki yalıtım kalınlıklarının da arttırılması gerektiği açıkça ortaya çıkmıştır. Bu çalışmanın sonunda; cephelerimizde cam yüzeylerin oranını arttırmak istiyorsak, U değeri düşük olan, iklim kontrol ya da güneş kontrol özelliği olan özel camlar kullanmamız gerektiği sonucuna varılmıştır. Bu sayede yalıtımdan tasarruf sağlanacak ve yaşadığımız binalarda ısıl konfor koşullarının sağlanması mümkün olacaktır.

Her binada; doğru malzemelerin seçilmesi ve doğru bir uygulamayla, ısıl konfor koşullarının sağlanması söz konusu olacaktır. Gereken bütçe, doğru işçilik ve doğru detaylandırma ile içinde güvenli ve konforlu şekilde yaşanacak yapılar üretmek her zaman mümkün olacaktır. Yalıtım uygulanan binalar, içinde yaşayan kullanıcılar için daha iyi konfor şartları sağlarken, daha düşük enerji maliyetini ve temiz bir çevreyi de beraberinde getirecektir.

KAYNAKLAR

1.    Polistren Üreticileri Derneği, ‘TS 825             Esaslarına Göre Binalarda Isı Kaybı Hesapları’, Bilgisayar Programı, 2002.

2.     POLİSTREN ÜRETİCİLERİ DERNEĞİ (PÜD), 2002, ‘Isı Yalıtım Semineri’, Gaziosmanpaşa Belediyesi, İstanbul

3.     ŞİŞECAM, Camtaş Düzcam Pazarlama A.Ş.,             ‘Cam Yapı Elemanları Kataloğu’, İstanbul, 1995.  

4.     TS 825 Binalarda Isı Yalıtım Kuralları, Mecburi Standart Tebliği, ANKARA, 1999.




 

---

R E K L A M