TEKNİK MAKALE 50. Sayı (Eylül Ekim 2004)

Eda RUBACI, Gökhan KORKMAZ Mardav
ÖZET

ETAG 004 (European Technical Approval Guide, 004 - Dıştan Duvar Sıvalı Isı Yalıtım Esasları, Mart 2000), binaların duvarlarına dıştan yalıtım amacıyla kullanılan sıvalı dıştan ısı yalıtım kompozit sistemlerini ETICS (External Thermal Insulation Composite Systems) ele almaktadır ve ETICS’lerin  kullanım alanlarının değerlendirilmesinde kılavuzluk sağlar. Bu standardın esas aldığı yapı tipleri yığma (tuğla, blok, taş...) veya betonarme (betonarme veya prefabrik) yapılardır.

ETICS’ler ETA sahiplerinin tasarım ve uygulama talimatlarına uygun olarak tasarlanır ve uygulanır. Sistem, ETA sahipleri veya diğer bileşenleri tedarik eden üreticilerin ürettiği ürünlerden oluşur. ETA sahibi tüm bileşenlerden sorumludur. ETICS’lerin oluşturan sistemin tüm bileşenleri ETA belgeli sistem sahipleri tarafından tanımlanır.

Sistemler, yalıtım malzemesinin duvara yapıştırılması veya dübeller, profiller, özel parçalar vb. gibi kullanılarak mekanik olarak sabitlenmesi veya yapıştırıcı ve mekanik sabitleme kombinasyonundan oluşur. Yalıtım malzemesi, bir tanesi donatı filesi içeren, bir veya daha fazla katmandan oluşan sıva ile kaplanır. Sıva doğrudan yalıtım malzemesinin üzerine, herhangi bir hava boşluğu bırakmadan veya ayırıcı bir katman kullanılmadan uygulanır. Bu sistemlerde diğer yüzey kaplama malzemeleri (Tuğla, veya seramik) tamamlayıcı olarak uygulanabilmektedir.  

Bu çalışmada ETAG 004 esaslarının içeriği incelenip ve özellikle su emme-ısı iletkenlik, donma çözünme-su emme bölümlerinde ilişkileri gösteren çalışmalara atıfda bulunulmuştur.

1. Sistemin Performansını Gösteren Testler

Genel

Bu kısımda, sistemi oluşturan ürünlerin bir arada ve yapılan işin gereklerine (Hesaplamalar, testler, mühendislik bilgileri, saha tecrübeleri vb.) uygunluğunun ve performansının değerlendirildiği testler yapılmaktadır.

ETICS standartları hakkında karar verebilmek için, genellikle iki veya üç bileşeni içeren küçük ölçekte sistem performansını gösteren testlerin yapılması gerekir. Bu yaklaşım sayesinde, büyük ölçekli sistem testleri yerine, küçük ölçekli ve yeterli sayıda test yapılmış olur. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda uygun sistem bileşenleri seçilerek doğru tayin yapılır. Bu kısımda açıklayacağımız testler, bileşenden çok sisteme uygulanmaktadır.

1.1 Sistem üzerinde uygulanan testler

1.1.1. Yangın Dayanımı

Dıştan kompozit ısı yalıtım sistemlerinin (ETICS), duman oluşumu ve alev damlama davranışı dahil olmak üzere, yangın testleri; TS EN 13501-1’de tanımlanan sınıflandırmaya uygun test metotlarına göre yapılır. A1’den F’e kadar birbirini takip eden Avrupa yangın sınıfları kullanılır. Yangın performansı belirlenmemiş ürünler, test yapılmadan F sınıfında yer alırlar.

Yangın sınıflandırması ve ilgili testler iki kez;

- Tüm sistem için

- Sadece ısı yalıtım malzemesi için uygulanmalıdır.

1.1.2. Su emme (Kapilerite testi)

Sisteme su emme testleri 3 amaç için uygulanır:

Tüm sıva katlarında oluşan su emme değerlerinin kabul             edilebilirliğini tayin etmek (< 1 kg/m2).

Son kat kaplamanın higrotermal testlere maruz bırakılıp ve bu test     sonucunda sıva ve ısı yalıtım malzemesi arasında yapışma         mukavemeti, çekme mukavemeti ve kopma anındaki uzama             ölçülür.

Donma-çözülme testinin gerekli olup olmadığı durumların         belirlenmesidir (her sıva ve bitiş katmanının 24 saat sonra 0,5     kg/m2’den fazla su emmesi durumunda).

Sonuçların analizi:

Bu sonuçların neticesinde aşağıdakileri tanımlar;

Sistemin kabul edilebilirliği,

Higrotermal davranış,

Saf polimerik son kat kaplamanın (çimento esaslı değil) durumuna     göre ve yalıtım sıvasının su emmesi 24 saat sonunda 0,5 kg/m2’ye eşit veya fazla ise tüm bu son kat kaplamalar             higrotermal testlere uygun olmalıdırlar.

Donma-Çözülme testi

Yalıtım sıvasının ya da kaplamalı sistemin 24 saat sonundaki su emmesinin 0,5 kg/m2’ye eşit veya daha fazla olduğu hallerde         gereklidir.    

Isı direnci kaybı ısı yalıtım malzemesinin içindeki suyun hacmine bağlıdır. Sistemin su emmesi ETAG’ta minimum değerler ile sınırlandırılmaktadır. Su emme, ısı yalıtım sisteminin performansını, su emme ve donma çözünme döngüleri sonucunda etkileyen ve sonuçta ısı iletkenlik değerini kötüleştiren en önemli faktördür. Isı yalıtım malzemelerinin su emme-ısı iletkenlik ilişkileri Thorsen tarafından yapılan çalışmada, numuneleri bir kutunun duvarları olarak kullanmış, 70¡C sabit sıcaklığı muhafaza etmek üzere bir ısıtıcı daldırılmış tuza doygun bir solüsyonu bu kutu içine yerleştirip bağıl nemi % 75 seviyelerinde sürekli olarak elde etmiştir. Bu kutu, sıcaklığı 20¡C’de sabitlenmiş, bağıl nemi % 50 olan termostat kontrollü bir odaya yerleştirilmiştir. Numuneler 45 x 45 cm2 büyüklüğünde ve 5 cm nominal kalınlıktadır. Su emme testi 3 ay sonra sona ermiştir. Ortalama 10¡C sıcaklıkta iki standart numune ile kalibre edilmiş bir Lang aygıtı vasıtasıyla numunelerin ısı iletkenlik katsayısı belirlenmiştir.

1.1.3. Higrotermal Davranış

Son kat kaplamanın higrotermal testlere maruz bırakılması ve bu test sonucunda sıva ve ısı yalıtım malzemesi arasında tutunma mukavemeti, çekme mukavemeti ve kopma anındaki uzama ölçülür. Test metodu kısaca aşağıdaki adımları kapsar;

- Test odasının hazırlanması (6 m2 veya 2.5x2 m)

- Test araçlarının doğru konumlandırılması ve operasyonun başlaması

-     Sıcaklık-yağmur döngüsü uygulanması

-     Sıcaklık-soğuk döngüsü uygulanması

-     Test sırasında sürekli olarak yüzeyin gözlenmesi

Su emme testinin sonucu baz alınarak, test edilecek özellikler belirlenir.

Geniş ölçekli higrotermal döngülerin sağladığı performans şartları, yalıtım sıvası ya da tüm sıva sistemi için aşağıda verilen hataların ne test esnasında ne de test programından sonra oluşmaması gerekir:

Herhangi bir boya kabarması ve soyulması,

Sisteme uygulanan profiller veya bağlantı elemanlarından         kaynaklanan, yalıtım levhaları arasında meydana gelen çatlaklarve bozulmalar,

Sıva katının ayrılması,

Yalıtım katmanına çatlaklarvasıtasıyla su penetrasyonu.

1.1.4. Donma-Çözünme Davranışı

Donma-Çözülme testi

Yalıtım sıvasının ya da kaplamalı sistemin 24 saat sonundaki su emmesinin 0,5 kg/m2’ye eşit veya daha fazla olduğu hallerde         gereklidir.    

Sistemin su emmesi 0,5 kg/m2’den az olduğundan, donma-çözülmeye karşı dirençli kabul etmek mümkündür.  Donma çözünme döngülerinin ısı yalıtım levhalarının su emmesi ile ilişkisi CRREL tarafından çalışılmışdır.

Kuzey Amerika’nın birçok bölgesindeki tipik 10 yıl donma-çözülme döngüsü 10 yıl periyodu

CRREL (U.S. Army Cold Regions Research and Engineering Labrotary), çeşitli izolasyonların donma-çözülme etkileri-su emme ilişkisini sunmaktadır.

CRREL raporuna göre;

1)    Donma-çözülme testi, yüksek emişli sistemlerde yıkıcı             sonuçlara sahiptir,

2)     Pratikte bütün örneklerde emilen su miktarı yükselmektedir,

3)     Cam köpüğü, 30 döngüden sonra su emme miktarı ölçülemeden     parçalanmıştır. Bu sonuçla da diğer yalıtım malzemelerinden             çok daha büyük bir süratle kötüye gitmiştir.

1.1.5. Darbe Direnci

Bu testler ısıtma/yağmurlama ve ısıtma/soğutma döngülerinden sonra sistem üzerinde uygulanır.

Sert kütle çarpma testleri, ISO 7892:1988, ’’Düşey bina elemanları-çarpma dayanım testleri-çarpma kütleleri ve genel test prosedürleri’’ standardında tariflendiği gibi uygulanır. Çarpma noktaları; duvarların çeşitli davranış biçimlerine ve kaplamalarına göre hesaba alınarak, çarpma noktasının rijitlik alanında yer alıp almadığına göre değiştirilerek seçilir.

Sert kütle çarpmaları (10 joule) 1.02 m. yükseklikten 1 kg’lık çelik top bırakılmasıyla uygulanır.

Sert kütle çarpmaları (3 joule) 0.61 m. yükseklikten 0.5 kg’lık çelik top bırakılmasıyla uygulanır.

Gözlemler:

Çarpmanın çapı ölçülür ve belirtilir,

Çarpma noktasındaki ve çemberdeki mikro çatlakların             görünüşü not edilir.

1.1.6. Su buharı direnci

Su buharı geçirgenliği, TS EN 12086 ‘’Su buharı geçirgenlik özelliklerinin tayini’’ standardına göre belirlenir. ğ değeri ETA’da belirtilmelidir.

Bitiş malzemesinin bağlayıcısının polimerik olması durumunda, bu test bütün bitiş katına uygulanır. Bitiş malzemesinin kalınlık teşkil eden sürekli bir katman olması durumunda, test sistem üzerine uygulanır.

1.1.7. Zararlı maddelerin açığa çıkması

Ürün özellikleri (tercihen açık kimyasal formül şeklinde) incelenmeli ve ETAG 2000 6.1.3.5.‘teki listeye refere edilebilecek maddeler mevcut ise uygun testler ve değerlendirmeler yapılmalıdır.

Zararlı maddelerin açığa çıkması ‘CONSTRUCT 99/348 İnşaat malzemeleri ve zararlı maddeler hakkındaki sınırlamalar’ ve ‘CONSTRUCT 99/363 Zararlı maddelerle ilgili harmonize edilmiş kılavuz belge’’ye göre üç seçenek ortaya çıkmaktadır;

-    CE seviyesinde yasaklanmış maddeler, haklarında ETA             yayınlanmamış

-     Bazı ülkelerde yasaklanmış vekullanımı beyan edilmeli

-    Bazı ülkelerde serbest fakat kısıtlamalar içeren maddeler.     

Bu durumda maddenin konsantrasyonu, ve emisyonu verilmelidir.

Bu türden maddelerin olmaması durumunda, bu bilgide beyan edilmelidir.

1.1.8. Tutunma Mukavemeti Bu test,

-    Hygrotermal testin uygulandığı ve

-     Donma-çözünme testinin uygulandığı örnekler üzerinde             icra edilir.

Test sonucunda elde edilen sonuçlar ETIC’lerde belirtilen sınırlamalara uygun olmalıdır.

A- Sıva ve Isı yalıtım malzemesi arasında

Test sonucunda en az yapışma mukavemeti 0.08 N/mm2 veya kopma ısı yalıtım malzemesinde olmalıdır.


B- Yapıştırıcı ve yapışma yüzeyi arasında minimum yapışma

mukavemeti

Kuru koşullarda 0.25 N/ mm2,

-     Su içinde çıkarılıp 2 saat bekletme sonrasında 0.08 N/mm2

-     Su içinde çıkarılıp 7 gün bekletme sonrasında                 0.25 N/ mm2     

C- Yapıştırıcı ve Isı yalıtım malzemesi arasında yapışma

mukavemeti Kuru koşullarda 0.08 N/ mm2,

-     Su içinde çıkarılıp 2 saat bekletme sonrasında 0.03 N/mm2

-     Su içinde çıkarılıp 7 gün bekletme sonrasında                 0.08 N/ mm2     

1.1.9. Sabitleme Mukavemeti (Transverse dispacement)

Bu testin amacı duvar kenarlarında sistemde meydana gelen deplasmanı tayin etmektir. Aşağıdaki kriter veya kriterleri sağlayan durumlar için bu testin icra edilmesi gerekmez.

-    Yapıştırıcı kullanılarak % 20’den             fazla yapışma yüzeyi ve mekanik     tespitli sistemler

-     Exd < 50.000 N/mm (E=Filesiz sıva katının elastik modülü,     d=sıva katının kalınlığı)

-     Sadece genişliği veya yüksekliği 10 m’den az sürekli sıva alanları     gerektiren sistemler için

-     Sistem için kullanılan ısı yalıtım malzemesinin kalınlığı 120 mm’den fazla ise

-     Yalıtım sıvalı sistemin çekme             testinde,  sıva katında % 2             deformasyonda sadece 0.2 mm’ye     eşit veya küçük çatlakların             gözlendiği durumlarda  

-     Sistemde kullanılan sabitleme             elemanlarının yenilme                 mukavemetinin doğruluğunun             kanıtlanması durumunda.

A- Displacement test

Bu test ile yük/displacement ilişkisi, yenilme (Ue) elde edilene kadar kayıt edilir ve bu noktada meydana gelen elastisite belirlenir.

Duvar yüksekliği veya genleşme derzleri arasında mesafe aşağıdaki eşitlik kullanılarak  DT’nin fonksiyonu olarak hesaplanır:

L = Ue/(es+ ath x T)

Ue    =    Elastik limite karşılık gelen displacement (Yük/displacement eğrisine bakılacak)

es    =    Büzülme (Shrinkage)

ath    =    Lineer uzama katsayısı (10-5)

T    =    Sıva katı içinde sıcaklık değişimi

L     =    Duvar uzunluğu veya genleşme derzleri arasındaki mesafe

1.1.10 Rüzgar yükü direnci

Test örnekleri üzerinde;

-    Mekanik bağlantı elemanlarına çekme testi uygulanır sonucunda; mekanik bağlantı elemanlarının her biri için çekme     mukavemeti, ortalama çekme mukavemeti ve % 5 en kötü             değer kaydedilir.

-     Statik köpük blok testi sisteme uygulanır ve sonucunda yenilme     anındaki her bir değer ve ortalama değer saptanır.

-     Dinamik rüzgar kaldırma testi             sisteme uygulanır ve sonucunda     ısı yalıtım malzemesi içinde veya     arasında ki kırılma, delaminasyon, sıva katında             kopma, mekanik bağlantılardan sökülme, mekanik bağlantının         alt katmandan sökülmesi, ısı yalıtım malzemesinin alt             katmandan kopması saptanır.

Bu husustaki hüküm; ya ‘’yapışma testleri’’, ‘’içinden çekme’’ (ETAG2000 5.1.4.3.1.) ve ‘’blok köpük’’ testlerinin (ETAG2000 5.1.4.3.2.) esas alınarak elde edilen sonuçlarının değerlendirilmesinden ya da ‘’dinamik rüzgar kaldırma’’ (ETAG 2000 5.1.4.3.3.) testinin sonucuna göre verilir. Test veya hesap sonucu Rd, ETA’da belirtilmelidir.

1.1.11. Sistemin ısı direnci

Sistemin ısıl performans gereklilikleri, 5.1.6.1.’de açığa çıkarılmış hesaplama prosedürleri dahil bileşenlere yönelik olarak, verilerle değerlendirilebilir. Hesaplama prosedürü ısı köprülerini de ele almaktadır. Bununla birlikte, sistemin ısıl direnci 1m2K/W değerinden büyük olmamalıdır. Sistemin R değeri ETA’da belirtilmelidir.