16 Ekim 2009 | TEKNİK MAKALE 79. Sayı (Temmuz - Ağustos 2009)

"Yalıtım ve Ekonomi"yi yalıtımın yapıldığı altı bölümde inceleyeceğiz: "Isı yalıtımı ve ekonomi", "yaz ısı/soğutma yalıtımı ve ekonomi", "su/korozyon yalıtımı ve ekonomi", "ses yalıtımı ve ekonomi", "yangın yalıtımı ve ekonomi", "tesisat yalıtımı ve ekonomi" ve "dona karşı yalıtım". Faruk Bilal Himerpa A.Ş.
Giriş

 

"Yalıtım ve Ekonomi"yi yalıtımın yapıldığı altı bölümde inceleyeceğiz: "Isı yalıtımı ve ekonomi", "yaz ısı/soğutma yalıtımı ve ekonomi", "su/korozyon yalıtımı ve ekonomi", "ses yalıtımı ve ekonomi", "yangın yalıtımı ve ekonomi", "tesisat yalıtımı ve ekonomi" ve "dona karşı yalıtım".

 

Isı Yalıtımı ve Ekonomi

Ülkemizde enerji tüketiminin % 30-40'ı binalarda tüketilmektedir. Binalarda tüketilen enerjinin % 40-50 azaltılması mümkündür. Tüketilen enerjinin yüzde 75'i ithal edilmekte ve 2006 yılı için ithalata ödenen para 30 milyar dolar civarındadır. Günlük doğal gaz tüketimi 130 milyon metreküp olan Türkiye'de bulunan 17 milyon konutun yüzde 90'ı yalıtımsızdır. Türkiye'deki bu binalar yalıtımlı olursa enerji faturası yılda yaklaşık 7.5 milyar dolar azalacak. Türkiye'nin 2008 yılında ödediği yaklaşık 45 milyar dolarlık enerji faturasının 12 milyar dolarının konutların ısınmasına gitmiştir.

 

Kamu Binaları 2. bölge için ortalama 250 kwh/m² civarında tüketimi varken, çatısında yalıtım olan kamu binalarının oranı % 19.4'tür. Üniversitelerimizdeyse İTÜ 9,000 TEP, ODTÜ 8,000 TEP Ege Üniv. 8,000 TEP enerji tüketmekte. 2000 TEP'i geçen tesislere enerji yöneticisi atanıyor. Kanada'da hastaneler için bina yüzey alanlarından standard ısı kayıp değeri olarak 1,548 MJ/m²-2,322 MJ/m² arasındadır. 100/800 yataklı bir hastane yılda 360,000 / 2,000,000 kWh enerji tasarruf edebilir. Birincil Enerjijiye göre referans göstergesi (RG) (kWh/m²-yıl) (2.bölge için) apartmanlar ve eğitim binaları için 255; ofis ve büro binaları için 300; sağlık binaları için 600; otel, motel, restoran için 540; alışveriş ve ticaret merkezleri için 750 olarak belirlenmiştir. Yani hastaneler, alış veriş merkezleri gibi birim alanda daha fazla enerji tüketen yapı birimlerinde daha dikkatli olup daha fazla enerji tasarrufu yapabilmeliyiz.

 

Konut ve hizmet sektöründe birincil enerji bazında enerji tasarrufu potansiyeli, konut ve hizmet sektöründe 1997 yılında 5.1 Mtep, sanayi sektöründe 5.3 Mtep?ken; konut  sektöründe 2020 yılında  91 Mtep, ticari yapılarda 63 Mtep, sanayi sektöründe 95 Mtep olması bekleniyor. Yaklaşık yüzde 92'si enerji verimliliğine dair mevzuatların kapsamı dışında olan 8,5 milyon mertebelerinde büyük bir yapı stoğu ile Türkiye oldukça önemli bir enerji tasarruf potansiyeline sahiptir. 1981 yılında tanımlanan enerji limitleri 150-310 kWh/m²/yıl değerlerinden, yapılan 2000 yılı revizyonuyla 69-117 kWh/m2/yıl değerine çekilerek önemli bir adım atılmıştır. Almanya'daki konutlarda m² başına yıllık ortalama fuel-oil sarfiyatı 1970'lerde izolasyonsuz binalardaki 22-27 lt/m²/yıl iken 2002 'de yeni binalarda 3-7 lt/m²/yıl sarfiyatına düşmüştür. Bazı model çalışmalarda (binanın şartlarına, alanına, iklim bölgesine ve yalıtımın özelliklerine göre değişiklik gösterse de ), bir binada 100,000 kWh/yıl civarında tasarruf sağlandığı görülmektedir. 2000?den bu yana yapılan 400,000 yeni yapının ısı yalıtımında yapılan düşük bir uygulama oranıyla bile son yıllarda yılda 300,000 TEP civarında enerji tasarruf edilmiştir. Bu da parasal olarak 50-60 milyon $?a tekabül etmektedir. TÜİK?in yaptığı bir araştırmaya göre ülkemizde konutların yalnızca yüzde 14'ü merkezi ısıtma sistemine, yüzde 10'u çatı ısı yalıtımına ve yüzde 9'u çift cam uygulamasına sahiptir.

Ankara'daki bir konutta yaklaşık 900 TL olan doğalgaz ısıtma maliyeti, yalıtımla ilgili yönetmeliğin uygulanmasıyla 450 TL'ye kadar düşüyor. Antalya'da yalıtımsız bir binanın yıllık net enerji tüketiminin bedeli 7 bin 431 TL. Bina yalıtımlı olduğunda bu rakam yılda net 2 bin 986 TL'ye düşüyor. İstanbul'da yalıtımsız bir binada oturanlar, enerjiye yılda ortalama 13 bin 480 TL harcıyor. Bina yalıtımlı olduğunda ise bu rakam 4 bin 954 TL'ye kadar düşüyor. Ankara Kız Yetiştirme Yurdu'na mantolama yapılmasıyla yıllık enerji harcamaları yüzde 63 oranında azalmıştır.

 

ABD yılda 1 milyon konuta ısı yalıtımı yapmayı planlıyor. Her ev için 3,000 $'lık harcamayla yılda 450 $'lık tasarruf bekleniyor. Aynı zamanda yalıtımla ev başına 60,000 ton gaz emisyonu azaltılacak ve yılda 80.000 kişiye yeni iş imkanı doğacak.

 

Yaz Isı Yalıtımı /Soğutma ve Ekonomi

 

Bir klimanın yalıtımlı ve yalıtımsız yapıdaki elektrik ihtiyacı farkı

 

Ulkemiz 36° ve 41° enlem daireleri arasında bulunup yaz aylarında dıs hava sıcaklığı 40°C'ye yukselmektedir. Buna karşın çatı ve dış duvar dış yuzey sıcaklıkları 60°C-80°C arasında olması gozonune alınarak enerji tasarrufu yönünden soğuk yalıtımıyla ilgili bir bolum mutlaka yer almalıdır.

 

Sogutma enerjisi tasarrufu 0,11 $/m²/yıl olabilir. Metal çatılarda yalıtım ve yansıtıcı kaplamayla soğutma yüklerinde tek katlı % 25, çok katlı yapılarda % 16 azaltma sağlanır. Bu da enerji faturalarınızı % 50 azaltır. İyi yalıtımlı bir binada 1.61$/m²'ye soğutma yapabilirsiniz.

 

Soğutma, evlerimizin yazın kullandığı enerjinin %50-70'inin sorumlusudur.  Soğutma, ısıtmaya göre 10-15 misli daha pahalıdır. Salonumuzda kullandığımız 18,000 Btu/h?lık bir klima saatte yaklaşık 2 kWh elektrik enerjisi çeker.

 

Yaz sezonunda bir klimanın çalışma süresi İstanbul'daki bir işyerinin 1,100 saat (=2,200 kWsaat-->374 $) ve bir evin 800 saat (=1,600 kWsaat-->272$) olduğu düşünülmelidir. Kuzey Carolina'da 186 m²'lik bir binada yalıtım yapılarak ölçülmüş klima enerjisi tüketimi yılda 3808 kwh'dan 1790kwh'a (% 47) düşüyor. Amerika Çevre Koruma Ajansı, uygun yalıtım önlemleri alındığında % 50 soğutma enerjisinden tasarruf edilebileceğini söylüyor. Yalıtımlı bir çatıda seçeceğiniz klimanın kapasitesi de % 15 daha küçük olacaktır.  12000 btu bir klima 470 TL, 1800 btu klima 760 TL, 24000 btu ise 1,000 TL'dir (2006 fiyatları). İstanbul için 12000 btu ile 30 m² yeri saatte 1kw harcayarak soğuturken 18000 btu ile 40 m² yeri saatte 2 kw harcayarak soğutabiliriz.

 

Soğuk çatılardan Los Angeles'da yılda sadece enerji tasarrufundan 1 milyar $ kazanılabilir. Amerika'da kullanılan elektriğin 6'da 1'i soğutma içindir. Bunun da yıllık maliyeti 40 milyar dolardır. Ortalama klimalı bir evde klima yılda 2,000 kWh elektrik tüketir. Bu da 1,590 kg karbondioksit ve 14 kg sülfürdioksitin çevreye atılmasına sebep olur. Klimalar yalıtımlı yapılarda daha az kullanılınca zararlı gazlar da % 50 daha az tüketilmiş olur.

 

Soğutma için bir yılda tahmini olarak 2 milyar $ para harcıyoruz. Bunun yarısı olan 1 milyar $ tasarruf edilebilir.

 

Su/ Korozyon Yalıtımı ve Ekonomi

 

Yapı güvenliğini tehdit eden en önemli tehlikelerden biri korozyondur. Korozyonun engellenmesi için de su yalıtımı şarttır. Hesap dayanımı 365 MPa olan S420b sınıfı Ø 12'lik bir çelik, başlangıçta 41.3 kN yük taşıyabilirken; korozyon kaynaklı donatı kesit kaybının 0.25 mm/yıl olduğu kabul edilirse 5 yılın sonunda 25.9 kN; 15 yıl sonra da 5.8 kN yük taşıyabilir. Gazi Üniversitesi öğretim üyelerinden Doç. Dr. Timur Koç, İzmit depreminde yıkılan binaların yüzde 67'sinde korozyon görüldüğünü söyledi. 58 bin vatandaşımızın hayatını kaybetmesine, 122 bin vatandaşımızın yaralanmasına ve 411 bin binanın yıkılmasına veya ağır hasar görmesine neden olan 1999 depreminde korozyondan dolayı oluşan zararın maddi boyutu kabaca 168 milyar TL civarındadır. İstanbul ve körfezde kontrol edilen yapıların beton mukavemetleri çok zayıftır. Zayıf betonlar, korozyon (paslanma) problemi yaratmıştır. İstanbul'u depremden daha fazla tehdit eden konu korozyondur. Kontrol edilen binalarda kullanılan demirler neredeyse erimiştir.

 

ABD'de doğrudan korozyon kayıplarının yıllık maliyetinin yaklaşık 276 milyar $ (GSMH?nın %3,1'i) olduğu tahmin edilmektedir. NACE International'ın web sitesinde yalnızca ABD'de binaların, makinaların ve depolama tanklarının elektrokimyasal korozyonu sonucu yıllık zararın 8-128 milyar $ civarında olduğu söylenmektedir.

 

Korozyon kayıp­larının yaklaşık %15-45'lik bir bölümünün önlenebilir ni­telikte olduğu sonucuna varılmıştır. Ülkemizde korozyon kayıplarını belirlemek üzere yapılmış olan benzer bir çalışmada yıllık korozyon kayıplarının gayri safi milli hası­lanın % 4,5-5'i arasında olduğu ve bunun yaklaşık üçte birinin önlenebilir nitelikte olduğu bulunmuştur.

  

Korozyonun yol açtığı kayıpların endüstri dallarına göre geri kazanılabilirlikleri:

	Yapı ve İnşaat	Genel Mühendislik	Petrol ve Kimya	Enerji	Su temini
(%)	20	32	8	42	16

 

                                                                                         

Ses Yalıtımı ve Ekonomi

 

Bugün ABD ve Almanya'da yapılan çevre yatırımlarının % 75'i mevcut tesisleri ve onların zararlı tesirlerini ıslah için yapılırken, % 25'i de az ve zararsız atıklı teknolojiyi geliştirmek ve uygulamak için yapılmaktadır. Almanya, "çevre" konusunda en yoğun yatırım yapan ülkelerin başında gelmesine rağmen, ortaya çıkan zararlı emisyonlardan ve kirlilikten dolayı yılda GSMH'nın % 6'sı, yani 55 milyar euro kadar bir kaybı vardır.

 

Batı Avrupa'da 55 milyon insan 65 dB(A)'nın üstünde sokak gürültüsüne maruzdur. Avrupa gürültünün neden olduğu hastalıkların tedavisi için yılda 23 milyar euro harcama yapıyor. Sokak kaynaklı gürültü kirliliğinin neden olduğu bozuklukların iyileştirilmesi için Almanya 2 milyar euro, Fransa 0,8 milyar euro harcama yapmaktadır. Almanya?da yapılan bir araştırmada gürültü azaltma projeleri için yapılan yıllık efektif harcamanın 2.1 milyar euro olduğu belirtilmektedir. Bununla birlikte gürültü kaynaklı hastalıklar için 3.5 milyar euro ve yıllık efektif finansman için gerekli 12,5 milyar euro bir arada düşünülmelidir. Fransa?da gürültü azaltma projeleri için yapılan yıllık harcamanın 0,35 milyar euro olduğu saptanmıştır. Bu sayıların hastalıklar için yapılan 3.8 milyar euro harcama ile karşılaştırılması gerekmektedir. Fransa'da mevcut konutların sokak gürültüsüne karşı ses geçirimsizliğini yapabilmek için konut başına 25 bin euro harcama yapılması gerekmektedir. Fakat ayrılabilen bütçe ne yazıkki çok düşüktür.

 

İspanyol araştırmacılar da yaptıkları bir araştırmada ev sahiplerinin gürültü azaltması için yılda her bir desibel için 4 euro harcama yapması gerektiğini bulmuşlardır.

 

Yangın Yalıtımı ve Ekonomi

Toplam yangın kayıplarının bütün dünyada istatistiklerini tutarken ve bu işe ne kadar para ayrıldığına bakarken (Örneğin Amerika'da yangın olmasaydı ve olsaydı diye bakıldığında) yıllık yatırımının kaç para olacağını tahmin edebilirsiniz? Bunun 150-200 milyar $ olduğunu söylersem çok şaşıracaksınız. Yangın olmasın diye harcanan paranın içinde, itfaiyelerin giderleri, doğrudan kayıplar, dolaylı kayıplar, iş zamanı kayıpları ve insan kayıpları var. İnsan kayıpları için, her ölen insan için ve her yaralanan insan için bir bedel tayin etmişler. Bazıları bunu Amerika'da etik bulmuyor. Yine de bu istatistiklere giriyor. Bir kaybolan insanın maliyeti 1.5 milyon dolar. (Yaralanan içinse 0,9 milyon dolar)

 

	Amerika'da Binalarda Yangın	İstanbul'da Binalarda Yangın
(Değerler ortalamadır)	2000-2003	2000-2004
Çıkan yangın sayısı	520,000	15,000
Yangında ölen sayısı	3,000	50
Yangında yaralanan sayısı	15,000	170
Mal varlığı kaybı (milyon TL)	11,000	900
Yapı başına zarar (bin TL)	19	280
Ölüm ve yaralıların maliyeti (milyon TL)	18,000	5.5
		İstanbuldaki zararlar tahminidir

                                                                                  

 

 

ABD'de yıllık mal kaybı 8.5 milyar $, yaralı ve ölüm vakalarının maliyeti ise 15.8 milyar $'dır. Aktif ve pasif yangın yalıtımına harcanan her 1 TL bu ülkenin 21 TL sini koruyacaktır. Yangın anında çıkan toksik gazlar ve partiküller vasıtasıyla çevreyi de kirletecektir.

 

 

Yangın Kayıplarının Maliyeti/GSMH (Kaynak: World Fire Statistics, no 16, Ekim, 2000)

 

Singapur	Danimarka	Norveç	İsveç	Finlandiya	Avusturya	Y.Zelanda	Hollanda	Polonya	Birl.Krallık	ABD	Çek	Japonya
0,09	0,23	0,26	0,23	0,15	0,18	0,17	0,18	0,13	0,13	0,12	0,10	0,09

 

 

Tesisat Yalıtımı ve Ekonomi

 

Kalorifer tesisatı yapılan binalarda kalorifer borularının, flanşların ve vanaların yalıtımları, boru tesbitleri yoluyla ısı köprüleri oluşumlarına karşı önlemler ve radyatör arkalarına ısınımlı yalıtım levhaları konulmaları, ayrı bir bölüm olarak TS 825'de yer almalıdır.

Almanya'da ısıtma başlangıcı sıcaklığı; 1982 kurallarına göre 15°C, 1995 kurallarına göre 12°C, 2000 kurallarına göre de 10°C alınıp senelik ısıtma suresi 280'den 224 ve son olarak 193 güne düşürülmüştür.

 

Eksik yalıtımlı mevcut binaların 1 metrekaresini ısıtmak için gerekli olan yıllık enerji ihtiyacı ortalama 170-180 kWh, standarda uygun yalıtımlı bir binanın 1 metrekaresini ısıtmak için gerekli olan yıllık enerji ihtiyacı ise sadece 75 kWh olduğu ifade ediliyor. Bu da yalıtımla, ısıtma enerjisinde yüzde 50 oranında tasarruf edilebileceğini gösteriyor.

 

Yalıtımsız binada ısıtma sistemi kurulması sırasında 3 bin 781 $ yatırım gerekirken, yalıtımlı binada yalnızca 1,427 $ yatırım gerekir. Kazan maliyetinden 1,638 $, radyatör maliyetinden 716 $ azalır. Yalıtım uygulamasıyla ısıtma sisteminin kurulmasında 2 bin 354 dolar tasarruf elde ediliyor.

 

Şartlandırılan mekanlardaki kanallar ısıl direnci 0.6 m²K/W'dan, diğer mekanlarda 1.2  m²K/W'?dan küçük olmayacak şekilde yalıtılır. Sıhhi sıcak su üreticileri ve depolama üniteleri 0.040 W/mK'lik yalıtımla min. 80 mm kullanılır.

 

Dona Karşı Yalıtım ve Ekonomi

Kış mevsiminde özellikle bina dışında bulunan ya da bina içerisinde ısıtılmayan hacimlerde olan su tesisatının, armatür ve sayaçların donması ve çoğunlukla çatlaması ciddi sorunlar yaratmaktadır. Toprakta donma derinliği de önemlidir. Eğer donma derinliğinin üstünden bir tesisat geçiriyorsanız donmaya karşı tedbir almanız gerekir. Ayrıca yangın hatları, petrol taşıyan hatlarda da benzer problemlerle karşılaşılmaktadır. Bu tip hatlarda yalıtım ve ısıtıcı kablolar kullanılarak sorun giderilmektedir. Dış duvardaki ısı yalıtımının, en az zemin donma derinliğine kadar da indirilmesi gerekir.

Sonuç

 

Yalıtım yapıda yaşayanlara sağlıklı bir ortam, rahat ve konfor sağlarken yapının ve yapı elemanlarının da ömrünün uzamasına katkı sağlıyor. Bunları sağlarken insanlara ekonomik boyutuyla da çok önemli tasarruflar sunuyor.

 

Faruk Bilal
Himerpa A.Ş.