TEKNİK MAKALE 60. Sayı (Mayıs Haziran 2006)

Murat Akın ARIKAN Thermaflex Türkiye Genel Müdürü
1. GİRİŞ

Son yıllarda enerji kaynaklarının giderek azalması, enerji maliyetlerinin artmasına ve yeni enerji kaynakları aranmasına neden olmaktadır. Aynı zamanda enerjinin verimli kullanımı da en önemli tasarruf programlarının başında gelmektedir. [3] Bu meyanda yalıtım gitgide daha fazla önem kazanmaktadır. Isı yalıtımı olarak kaynağında yapılması yönünden ve yatırımın geri dönüş süresi açısından en randımanlı yalıtım türü tesisat ısı yalıtımıdır. Yine tesisat grubu içinde yer alan ve önemli bir kullanım potansiyeline sahip olan klima kanalları yalıtımı da üzerinde ciddiyetle durulması gereken bir yalıtım uygulamasıdır.  

Klima kanalları yaygın olarak hem soğutma hem de ısıtma amaçlı kullanılabilmekte ve günümüzde gerek konfor özellikleri, gerekse yatırım maliyeti ve işletme maliyeti açısından özellikle iş merkezleri, alışveriş merkezleri, ofisler, fabrikalar ve restoranlar, sinemalar vs. çeşitli ticari işletmelerde tercih edilmektedir. Bu sistemlerde hem soğutmada hem ısıtmada enerji giderlerini düşürmek, hem de daha konforlu ve sağlıklı bir havalandırma sağlamak açısından ısı ve ses yalıtımı yapılması ciddi önem taşır. Özellikle mekanları soğutmak için harcanan enerji, ısıtma amaçlı harcanan enerjiye oranla daha fazla ve daha maliyetlidir. Isı yalıtımı genelde kanalın dış yüzüne yapılmaktadır. Bunun için ya kanallar kendinden yalıtımlı olarak üretilmekte ya da çıplak alüminyum veya galvaniz saç kanalların dışına bir ısı yalıtım malzemesi daha sonra uygulanmaktadır. Ses yalıtımı ise klima kanallarında özellikle dönüşlerde ve menfez bölgelerinde hava akımının çıkardığı sürtünme sesinin azaltılması amacıyla yapılmaktadır. Ses yalıtımı gerek susturucular gerekse ses yutucu malzemelerin kanal içine uygulanması yardımıyla gerçekleştirilmektedir.

2.KANALLARDA KULLANILACAK ISI YALITIM MALZEMELERİNİN SEÇİMİ

Kanal yalıtımında kullanılacak ısı yalıtımı malzemesi seçiminde dikkat edilecek hususlar şunlardır:

1. Isı İletkenlik Katsayısı

Malzemenin yalıtım kabiliyetini ortaya koyan bir değerdir. Bunun olabildiğince sıfıra yakın olması arzu edilir. t=40 C için l=0,065 W/mK değerin altında ısı iletkenlik katsayısına sahip malzemeler yalıtım malzemesi olarak sınıflandırılmaktadır. Günümüzde yaygın olarak kullanılan yalıtım malzemelerinin (PE köpük, Kauçuk Köpüğü, Camyünü, Taşyünü vs.) ısı iletkenlik katsayısı l=0,035-0,045 aralığındadır. Bu değer sağlanacak enerji tasarrufunun hesabında da büyük önem taşımaktadır.

2.Yangın Davranışı / Direnci

Isı yalıtım malzemelerinin yangına dayanıklılığının belirlenmesinde başlıca iki standart kullanılmaktadır. Bunlardan biri Alman standardı DIN 4102, diğeri de İngiliz standardı BS 476’nın 6. ve 7. bölümleridir.

Özellikle iş merkezleri ve alışveriş merkezleri gibi insanların toplu halde bulunduğu yerlerde asgari B1 yanmazlık değerine sahip yalıtım malzemeleri kullanılmalıdır.

3.Yandığı Zaman Çıkardığı Duman ve Gaz

Yalıtım malzemelerinin yangın sırasında yaydığı duman ve gaz miktarı da çok önemlidir. Yapılan araştırmalarda yangın sırasındaki ölümlerin büyük bir bölümü çıkan yoğun ve koyu duman nedeniyle çıkışların bulunamaması veya zehirli gazlardan zehirlenilmesi gibi etkenlerle gerçekleşmektedir. Dolayısıyla yalıtım malzemesinin en az alev taşımama özelliği kadar zehirli gaz yaymaması ve koyu duman çıkarmaması da önem arz etmektedir.

4. Su Emme Duyarlılığı ve Buhar Difüzyon Direnci

Yalıtım malzemesinin çeşitli nedenlerle su emmesi halinde yoğunluğunun artacağı ve suyun daha iyi olan iletkenlik özelliklerinden dolayı yalıtım değerinde kayıp oluşacağı açıktır. Bunun yanında su emmiş olan bir yalıtım malzemesi akıntı ve damlamalara yol açacağı gibi kanal malzemesine bağlı olarak korozyona da neden olabilecektir.

Bir malzemenin su buharı difüzyon direnç katsayısı ise o malzemenin su buharı geçişine gösterdiği direncin, havanın su buharı geçişine gösterdiği dirence oranıdır. Buhar difüzyon direnç katsayısı yükseldikçe malzemenin içinden geçebilecek buhar miktarı azalır. Isı yalıtım malzemelerinde, detaya göre değişmekle birlikte genellikle buhar difüzyon direnç katsayısının yüksek olması idealdir.

5. Çevre Dostu Olması

Atık gazların atmosferimizi kirlettiği ve global ısınmanın ciddi tehdit oluşturmaya başladığı, ormanların ve doğal kaynakların yok olma sürecini hızlandırdığı günümüzde hepimiz çevreye karşı daha duyarlı olmak zorundayız. Yalıtım malzemesinin de gerek üretiminde çevre dostu  teknoloji kullanılması, gerekse üretimden sonra çevre kirliliği yaratmayacak geri dönüşümü mümkün bir hammadde kullanılmış olması önemli bir tercih nedenidir.   

6. Hijyenik Olması, Bakteri Oluşumuna İzin Vermemesi

Yalıtım malzemesinin hijyenik olması ve bakteri (küf, mantar vs.) oluşumuna izin vermemesi hava kalitesi ve insan sağlığı açısından son derece önemlidir. Bu konuyla ilgili olarak farklı kullanım amacına sahip çeşitli bina örnekleri üzerinde yapılan araştırmalarda, bu binaların yüzde 40’ında uygun olmayan yalıtım malzemelerinde meydana gelen küf ve mantarların iç hava kalitesini olumsuz etkilediği tespit edilmiştir. [1]

7. Hafif ve Kolay Uygulanabilir Olması

Seçilecek malzemenin hafif olması, kolay taşınması, uygulamasının basit

olması ve çok büyük bir uygulama işçiliği ve uzmanlık gerektirmemesi önemli bir seçim kriteridir.

8.Mekanik Darbelere Karşı Dirençli Olması

Ürün gerek uygulama sırasında gerekse uygulama sonrasında belirli bir esnekliğe ve aynı zamanda mekanik dirence sahip olmalı, kırılmamalı, yırtılmamalı ve noktasal darbelerde kolay hasar görmemelidir.

9.Ekonomik Olması

Yalıtım malzemesinin ömrü en az uygulamanın yapılacağı kanal sisteminin ömrü kadar olmalı. Bakım gerektirmemeli, ilk yatırım maliyeti ve optimum enerji tasarrufu değeri karşılaştırıldığında kendisini kısa sürede amorti edebilecek fiyat düzeyine sahip olmalıdır. 

3. GÜRÜLTÜ (SES) VE AZALTIMI

Vantilatörler tarafından yayılan gürültüler kapalı kanallar içinde akımı yükseltir ve düşürür. Böylece havalandırılan odanın içine bu gürültü de taşınmış olur. Gürültünün bir kısmı etraftaki odalara yayılırken bir kısmı da zemin (kolon-kiriş) sistemi vasıtasıyla çok uzak noktalara taşınabilir. Esas itibariyle gürültünün olabildiğince kaynağında önlenmesi, yani gürültüsü az olan vantilatörler ve motorların seçilmesi genel kuraldır. Ancak bunun yeterli olamadığı durumlarda gürültü giderilmesi ve azaltılması için çeşitli yöntemler uygulanabilir. Gürültünün kaynakları vantilatörler, kanal ve menfezler, motor ve kelebek damperler, klapeler olarak sayılabilir. Böylece aslında konfor amaçlı uygulanan klima sistemi gürültü kirliliği nedeniyle rahatsızlık yaratabilir. Örneğin bürolarda ve lokantalarda kabul edilebilecek gürültü seviyesi 40-45 dB(A)’dır. [2]

Seslerin bir kısmı kanal içinde doğal olarak yutulur. Ancak çoğu kez bu yeterli olmaz. Vantilatörlerin hemen arkasına absorpsiyonlu ses söndürücüsü (susturucu) monte edilerek ses yutumu sağlanabilir. Kanallarda yapılacak titreşim yalıtımı da (örneğin çelik yaylı izolatörler) ses seviyesinin azaltılmasına yardımcı olur. Ancak en etkin çözüm bu bileşenlerle birlikte tercihen kanal içine sürtünme sesini azaltacak ses yutucu malzemeler kaplanmasıdır. Bu konuda sünger yapısında ve kısmen açık hücreli PUR malzemeler başarılı sonuç vermektedir. Kanal içine kullanılacak bu ses tutucu malzemelerin kanal kesitinde bir daralma yaratacağı da gözden kaçırılmamalıdır.

4. UYGULAMALARDA KRİTİK NOKTALAR

Yapıştırma veya kaplama yapılacak yüzeyin temiz olması çok önemlidir. Aksi takdirde yapışkanın nüfuz etmesi engelleneceği gibi, yalıtımın altında kalmış olan nem ve kir, zamanla kanallarda korozyona neden olabilir. Yapışkanın, malzemenin özelliklerine uygun seçilmesi gerekir. Piyasada birbirinden çok farklı türde yapışkan mevcut olup, uygun yapıştırıcı seçilmezse sağlıklı bir uygulama yapılamaz. Yapışkan seçiminde tesisatın içindeki akışkan sıcaklıklarının maksimum ve minimum değerlerinin bilinmesi de önem taşır. Her yapıştırıcının sıcaklıklara dayanımı birbirinden farklı olabilir.

Yalıtımın ısı köprüsü oluşturmayacak şekilde, yani tesisat üzerinde boşluk bırakmadan yapılması gerekir. Aksi takdirde istenilen enerji tasarruf değerlerine ulaşılamaz. Eğer yalıtım yapılamayacak kadar küçük boşluklar kalırsa, bunların yalıtım bantları ile (tercihen yalıtım malzemesinden oluşan ve yalıtım kalınlığına eşit kalınlığa ulaşılacak biçimde sarım yapılarak) kapatılması tavsiye edilir. Yalıtım yapılacak malzemenin türüne göre üzerindeki kaplama veya lamine filme dikkat etmek gerekir. Örneğin tamamı kapalı hücreli olmayan elastomerik malzemelerde yüzeyindeki koruyucu zarın kesilmemesi veya yırtılmaması önem taşır. Bu zar zarar görürse, malzeme nem alarak yalıtım değerinde kayıplar oluşur. Camyünü ürünlerde de üzerinde muhakkak alüminyum folyo veya film bulunmasına dikkat edilmeli, bu film zarar görürse, ortamda uçuşabilecek cam elyafı partiküllerin belirli çapın altında olanlarının solunum sistemi tarafından filtre edilemeyeceği unutulmamalıdır. Bu mikro zerrecikler, ciğerlere yerleşerek kist ve kanser oluşumuna neden olabilirler. Uygulamanın açık havada ve güneş altında olup olmaması da büyük önem taşır. Bu takdirde ya UV direnci olan yalıtım malzemeleri seçilmeli ya da folyo, UV’ye dayanıklı film veya sac ile korumaya alınmalıdırlar. AC ürünler hem UV direnci hem de yüksek mekanik dirençleri nedeniyle herhangi bir korumaya ihtiyaç göstermezler. Açılı geçişlerde özel kesme aparatlarını kullanmak hem montajın daha düzgün olmasını sağlar hem de işlemi kolaylaştırır. Yalıtımda levhaların alın alına geldiği noktalardan bantlarla ayrıca sarılması tavsiye edilir. Böylece olası genleşmelerde boyutsal değişiklerin oluşması ve yalıtımda ısı köprülerinin doğması önlenebilir.

Yalıtımda kullanılacak malzemelerin, yalıtım uygulamasına başlanmadan asgari 24 saat yalıtımın yapılacağı ortamda bekletilmesi, yalıtım sonrası bazı yalıtım malzemelerinde oluşabilecek boyutsal değişimleri azaltabilir.