7 Eylül 2012 | TEKNÄ°K MAKALE 102. Sayı (Eylül 2012)

Ebru Korkmaz / Kimya Mühendisi - Atermit
Genel Bakış
Sürdürülebilir ve sağlıklı çevre yapılandırması için tasarım, imar ve enerji etkenlerinin etkin biçimde yönetilmesi ve uygulanması günümüzde büyük önem taşımaktadır. Teknolojik ilerlemelere paralel olarak iç çevrede sağlıklı ve konforlu ortamlarda yaşama isteği artarken, etkin kaynak kullanımı, temiz çevre ve gelecek kuşaklara bırakılacak yaşam alanı için önlemler alınmalı, gereklilikleri sağlanmalıdır.
Enerjinin etkin kullanımı genel olarak, istenilen performans düzeyi, kalite ve konfor koşullarından ödün verilmeksizin, bir hizmet elde etmek için gerekli olan enerji miktarının azaltılması olarak tanımlanabilir. Enerjinin etkin kullanımı ile sağlanacak enerji tasarrufu daha ucuza elde edilebilen bir enerji kaynağıdır [1].

Dış Ortam ve Bina Arasındaki Sıcaklık Etkileşimi
Dış duvar yüzeyine güneş ışınımının gün boyunca etkili bir şekilde gelmesi, duvarda ısıl enerji depolanmasına ve bu depolama sebebiyle duvar dış yüzeyinin sıcaklığının artmasına sebep olmaktadır. Örneğin, dış–iç ortam sıcaklığı 30 °C civarında iken dış duvar yüzey sıcaklığı gün içinde 30 °C’dan başlayarak 40, 45, 50, 55, 60 °C gibi değerlere çıkabilmektedir. Şekil 1’de dış duvar yüzeyine güneş ışınımının gelişi ve dış duvar yüzey sıcaklığının (Tdo) artmasının sebebi gösterilmeye çalışılmıştır.
Güneş ışınımına maruz kalan bina dış duvarında depolanan ısıl enerji, taşınım ve ışınım yolu ile dış ortama ve iletim yolu ile binanın iç kısmına doğru ilerler. İç ortama doğru gerçekleşen bu ısı geçişi, duvarın iç yüzeyinden iç ortama doğru gerçekleşir. [5]

Soğutma ve Isı Yalıtımı
Dış ortam, mevsimlere bağlı olarak bir ısıtma ve soğutma potansiyeli oluşturur. Özellikle yapıların soğutulmalarında bundan yararlanılabilir. Çünkü yaz aylarında toplam doğal soğutma, kış aylarındaki ısıtma potansiyelinden daha önemlidir [6].

Yaz aylarında, ısı akışı binaların dışından içine doğru olur.
Döşeme, duvar ve tavan-çatıda doğru biçimde ve uygun malzeme seçimi ile yapılan ısı yalıtımı ile binaya yalıtım yeteneği kazandırılır. Düşük ısı iletkenlik değeri ve daha kalın yalıtım malzemesi, ısıl direncin artmasını sağlar; ki bu da verimli bir yalıtım anlamına gelmektedir.

Ancak binalarımızda ısı yalıtımı yapılırken;
•    Sadece kış mevsiminde ısıtma yönünün esas alınarak yaz şartlarında soğuk yalıtımının hiç düşünülmemesi
•    Mimaride genellikle yaz şartlarında soğutmanın göz önüne alınarak projelendirme yapılmaması ve
•    Tesisat projelendirilmelerinde soğutma tesisat devrelerinin göz ardı edilerek soğutmanın, soğutma cihazlarıyla yapılmasının tercih edilmesi sebepleriyle,

-     Hem soğutma amacıyla ilk yatırıma daha fazla para harcanmakta
-     Daha fazla elektrik tüketilmekte
-     Daha fazla işletme gideri oluşmaktadır [3].

Örnek İrdeleme
Kuzey Carolina’da 186 m2lik bir binada yalıtım yapılarak ölçülmüş klima enerjisi tüketimi yılda 3808 kwh’dan 1790 kwh’a (%47) düşüyor. Amerika Çevre Koruma Ajansı uygun yalıtım önlemleri alındığında yüzde 50 soğutma enerjisinden tasarruf edilebileceğini söylüyor [7].

İstanbul bölgesinde yapılan bir simülasyon çalışmasında, yalıtımı yapılan bir blok, yalıtımsız blok ile kıyaslanmış ve yıllık enerji yüklerinde azalma olduğu görülmüştür.

Soğutma Yükü Azaltılarak Kazanılan Faydalar

• İç iklim oluşturulmasında kullanılan HVAC (Heating, Ventilating and Air Conditioning-Isıtma-Soğutma ve İklimlendirme) sistemlerine bağımlılık azalmaktadır
• HVAC sistemlerine duyulan gereksinim azalacağından sistemin ölçüsü küçülmekte, dolayısıyla ekonomik maliyeti de azalmaktadır
• Yapıların iklimlendirme için daha az enerji kullanması, önemli bir çevre sorunu olan doğal kaynakların azalmasını önleyerek enerji korunumu sağlamaktadır
• Isı yalıtımının sağlayacağı enerji korunumuyla atmosfere bırakılan kirletici miktarının azalması, insan ve çevre sağlığı açısından önemli yararlar sağlayacaktır
• Isı yalıtım malzemesinin kullanılması, soğutma yükünü azaltarak enerji korunumu sağlamasından başka, iç ortamlarda daha uygun fiziksel koşulların oluşmasına da katkıda bulunur
• Özellikle çok tabakalı yapı elemanlarında ısı yalıtımının doğru kullanılması, aynı zamanda yoğuşmaları da önleyerek yapı malzemelerinin bozulmasını engeller ve yapı sağlığına katkıda bulunur [7].

Sonuç
Mimari proje tasarımı ve ısı yalıtım uygulamalarında, yaz şartlarındaki soğutma ihtiyacı dikkate alınarak projelendirme yapılmalı, ilgili yalıtım standartlarına soğutma yükü ve ihtiyacı hesaplamaları da dahil edilmelidir.
Soğutma için harcanan enerji miktarını, ısı yalıtım malzemesinin duvar içindeki yeri ve kalınlığı da etkilemektedir. Bu nedenle, yapılarda soğutma yükünü azaltmak amacıyla kullanılacak ısı yalıtım malzemesinin seçimi, kalınlık, yapı kabuğundaki yeri, birlikte kullanıldığı yapı elemanı gibi diğer etkenlerle birlikte düşünülerek değerlendirilmelidir.

Kaynaklar

1. KOÇLAR Oral G., MANİOĞLU Gülten, “Bina Cephelerinde Enerji Etkinliği ve Isı Yalıtımı”, 5. Ulusal Çatı & Cephe Sempozyumu 15 -16 Nisan 2010
2. KOÇ Yıldız Münevver, GARİP Muhammet, “Türkiye ve Avrupa’da Sürdürülebilir Enerji ve Çevre İlişkisi”, VII. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu, UTES’2008 17-19 Aralık 2008
3. DAĞSÖZ Alpin K., BAYRAKTAR Kemal G., “Isıtma ve Soğutma Sistemlerinde Isı Yalıtımıyla Sağlanan Kazançlar”, TMMOB Makina Mühendisleri Odası Yalıtım Kongresi 23-24-25 Mart 2001     
4. ESİN Tülay, “Sıcak Bölgelerdeki Yapılarda Soğutma Yükünü Azaltmaya Yönelik Enerji Etkin Yöntemler- Isı Yalıtımı, İzolasyon Dünyası-Sayı 58    
5. ALTUNTOP Necdet, GÜNEŞ Sibel, Binalarda Isı Yalıtımı Uygulamasının Yaz Aylarındaki Faydası ve Uyku Konforuna Etkisi, İzolasyon Dünyası-Sayı 73
6. GHRAB-Morcos, N., “CHEOPS: A Simplified Tool for Thermal Assessment of Mediterranean Residential Building in Hot and Cold Seasons” Energy and Building, Volume 37, Issue 6, 2005 p.651-662
7. MOHAMMAD, S. Al-Homoud., “Performance Characteristics and Practical Applications of Common Building Thermal Insulation Materials” Building and Environment, Volume 40, Issue 3, 2005, p.353- 366
8. BİLAL Faruk, “Yaz Isı İzolasyonu”, İzolasyon Dünyası-Sayı: 58

 

---

R E K L A M