ISI YALITIMI

Doğadaki tüm olaylar enerjinin niteliğinin azalacağı yönde gelişmektedir. Masaya bırakılan bir fincan kahvenin zamanla soğuması ya da soğuk bir meşrubatın zamanla ısınması buna bir örnektir. Termodinamiğin 2. Yasası olarak bilinen bu olgu; 1850’li yıllarda William Rankin, Rudolf Clausius ve Lord Kelvin tarafından yapılan araştırmalar ile ortaya konulmuştur. İnsanların konforlu bir yasam sürebilmeleri; 20-22°C sıcaklık ve yüzde 50 bağıl nem değerine sahip olan ortamlarda mümkün olabilir. Kıs aylarında dış ortam sıcaklıkları 20°C’nin oldukça altında seyreder. Yaz aylarında ise hava sıcaklıkları 20°C’nin oldukça üstündedir. Isı bir enerji türüdür ve Termodinamiğin 2. Yasası gereği ısı; yüksek sıcaklıklı ortamdan düşük sıcaklıklı ortama transfer olur. Bu nedenle yapılarda; kısın enerji kayıpları, yazın ise istenmeyen enerji kazançları meydana gelir.    Bina içerisinde istenen konfor ortamının sağlanabilmesi için kıs mevsiminde kaybolan ısının bir ısıtma sistemiyle karşılanması ve yaz aylarında kazanılan ısının bir soğutma sistemiyle iç ortamdan atılması gerekir. Gerek ısıtma gerek soğutma işlemleri için enerji harcanır. Bir yapıda ısı kazanç ve kayıplarının sınırlandırılması; ısıtma ve soğutma amaçlı olarak tüketilmesi gereken enerji miktarının azaltılması anlamına gelir. Isıtma ve sogutma prosesleri; çoğunlukla sıcak veya soğuk akışkanların ilgili tesisatlar aracılığıyla taşınmasını gerektirir. Termodinamiğin 2. Yasası gereği sıcak olan akışkandan ortama doğru veya ortamdan soğuk akışkana doğru enerjinin niteliğini azaltan bir ısı transferi meydana gelmesi kaçınılmazdır.

Isıtma ve soğutma sistemlerinin istenen performansla isletilebilmeleri için; bu kayıp ve kazançların miktarı göz önüne alınarak, akışkanın olması gerekenden daha sıcak veya soğuk olarak kullanılması gerekir. Bu durum ilave bir enerji tüketimine neden olur. Yapılarda ve tesisatlarda ısı kayıp ve kazançlarının sınırlandırılması için yapılan isleme “ısı yalıtımı” denir. Teknik olarak, ısı yalıtımı, farklı sıcaklıktaki iki ortam arasında ısı geçisini azaltmak için uygulanır.

Isı yalıtımı yaparak binanın ömrünü uzatmak, kullanıcıya sağlıklı, konforlu mekanlar sunabilmek ve bina kullanım aşamasında yakıt ve soğutma giderlerinde büyük kazanım sağlamak mümkündür. Binaların ısıtılması amacıyla büyük oranda fosil yakıtlar kullanılır. Fosil yakıtların yakılması sonucu yanma ürünü olarak açığa çıkan gazlar, hava kirliliğine ve küresel ısınmaya neden olur. Isı yalıtımı uygulamaları ile konfor koşullarının oluşturulmasında kullanılan enerji

miktarının azalması, küresel ısınma ve hava kirliliğinin artmasını önler. Yapılarda kurallara uygun şekilde gerçekleştirilen ısı yalıtımının bireyler ve ülkeler açısından pek çok yararı vardır. Bunların en önemlisi ısı yalıtımının enerji tasarrufuna olan katkısıdır.

1 Isı Yalıtımı Enerji Tüketimini Azaltır

İnsanoğlu doğal koşullarda yaşamını sürdürebilecek kürk vb. bir donanıma sahip olmadığından, tarih boyunca kendisi için uygun koşullara sahip doğal sığınaklarda veya kendi yarattığı yapay ortamlarda barınmak zorunda kalmıştır. Bu küçük ortamlarda enerji harcayarak kendisi için gerekli olan iklim koşullarını yaratarak en zorlu iklim koşullarında dahi türünün yok olmasını önlemiştir.

Başlangıçta duvarları çok kalın olan mağaralara sığınılarak dış iklim koşullarından korunuluyordu. Yakılan küçük bir ateş insanlar için gerekli olan sıcaklık koşullarının oluşmasına yetiyordu. Mağaralar terk edilerek zamanla; su kaynaklarına yakın bölgelerde yerleşik hayat düzenine geçildi. Bu dönemde inşa edilen yapılarda günümüzdeki örneklerine göre daha kalın olan duvarlar kullanılıyordu. Nüfusun yoğunlaşmasıyla bina sayısı artarak, şehirleşme yolunda ilk adımlar atıldı. Bir süre sonra su kaynaklarına olan yakınlık bir sosyal statü göstergesi haline geldi. Su kaynaklarından uzaklaşıldıkca konutların değeri düşüyordu ve merkezi bölgelerde daha zengin olan kimseler ikamet ediyordu.

Tarih boyunca meydana gelen depremler, arsaların ekonomik bir deger haline gelmesi ve malzeme teknolojisindeki gelişmelerle, inşaat islerinde hafif ve ince yapı elemanları tercih edilmeye başlandı. Kalın duvarlar, ticari değere sahip yapılarda kullanma alanını azaltıyor ve ilk yatırım maliyetini artırıyordu. Depremlerde meydana gelen sismik titreşimler neticesinde oluşan moment etkisiyle hantal yapılar yıkılıyordu. Yapı elemanlarının incelmesi neticesinde sağlanması gereken konfor koşulları için daha fazla enerjinin tüketilmesine ihtiyaç duyuldu. Birinci ve İkinci Dünya savaşları ve ardından 1970’li yıllarda yaşanan petrol krizi nedeniyle enerjinin önemi giderek arttı. Enerji verimliliği ve enerji tasarrufu ile ilgili bilimsel çalışmalara önem verildi.

Arsa maliyetleri ve kullanım alanları göz önüne alındığında yasadığımız ekonomik koşullar yapı elemanları için; hem mümkün olduğu kadar az yer kaplayan, hem de ısı kayıp ve kazançlarının az olduğu tasarımları zorunlu kılmaktadır. Yapı elemanlarının kalınlığını fazla artırmadan, binalarda ısıtma amaçlı enerji tüketiminin azaltılmasının hedeflendiği o dönemlerde ısı yalıtım malzemeleri bu ihtiyaca cevap veren bir çözüm olarak geliştirildi. Yeni ısı yalıtım malzemeleri; hem hafif olmaları hem de ısı geçişine karşı gösterdikleri yüksek direnç nedeniyle günümüz yapılarının vazgeçilmez bir parçası haline geldi.

Dört mevsimi yasayan ülkemizde, ısıtmanın yanı sıra soğutma ihtiyacı da gün geçtikçe artıyor. Konutlarda; kaybedilen veya kazanılan enerjinin büyüklüğü, ısıtma veya soğutma amacı ile tüketilen enerji miktarını belirlediğinden, enerji  asarrufu sağlamak için yasadığımız alanın ısı kaybı/kazancını azaltmak gerekir. Yapı bileşenleri üzerinden geçen ısıl enerji miktarını sınırlandırmak; bina kabuğunda ısı yalıtımı yapılması, yalıtımlı doğrama ve camların kullanımı ile mümkündür.

İnsanların yasam kalitesinden ve konforundan ödün vermeden, enerji tasarrufu sağlamak için alınabilecek üç önlem vardır. Bunlar, yüksek verimli cihazların kullanılması, otomasyon sistemleri ve ısı yalıtımıdır. Bu üç önlem arasında ilk sırayı ise ısı yalıtımı alır. Etkin bir ısı yalıtımının yapılmadığı binalarda, enerji tüketimi çok fazladır. Hesaplamalar, etkin bir ısı yalıtımı ile yapılarda ortalama yüzde 50 enerji tasarruf edilebileceğini ortaya koyuyor. Enerjinin verimli kullanılmaması, çevre kirliliğine neden olurken doğal yasamı da olumsuz etkiliyor.

2 Isı Yalıtımı Çevrenin Korunmasına Katkı Sağlar

Rusya’nın Çernobil bölgesindeki nükleer santralde ortaya çıkan bir arıza, nükleer enerjinin insanlar ve çevre için nasıl bir tehdit oluşturduğunu apaçık gösterdi. 1988 yılındaki olayda, nükleer santralden sızan radyasyon, çok sayıda insanın hemen, çok daha fazla sayıda insanın da ölümcül hastalığa yakalanarak bir süre sonra hayatını kaybetmesine yol açtı. Bölgenin ekolojik dengesi tamamen bozuldu, sağlıklı yasam olanağı kalmadı. Çernobil’den sızıntı nedeniyle yayılan radyasyon, yalnızca santrali çevreleyen bölgeyi etkilemekle sınırlı kalmayarak hava akımlarıyla Avrupa’nın yakın  lkelerini ve Türkiye’yi de etkisi altına aldı. Bugün, özellikle Karadeniz bölgesinde, kanser vakalarında büyük bir artış gözleniyor. Bilim adamları, kanser vakalarındaki artısın nedeni olarak, Çernobil’deki kazayı işaret ediyor. İnsan ve çevre için tehdit oluşturan ne yazık ki sadece nükleer enerji değil. Dünyanın enerji ihtiyacının yüzde 60’ından fazlasının elde edildiği fosil yakıtlar, belki de nükleer enerjiden çok daha büyük bir tehlikeye davetiye çıkarıyor; küresel ısınma…

Enerji ihtiyaçlarının artması ve verimli enerji kullanılmaması sonucunda; hava kirliliği artıyor. Hava kirliliğindeki bu artış kendisini küresel ısınma ve iklim değişikliğiyle gösteriyor. Küresel ısınma tehdidi ve hava kirliliğini azaltmak; günümüzün en önemli konularının basında geliyor. Küresel ısınmanın, Çernobil’deki gibi trajik sonuçlarının henüz görünmüyor olusu, çevreciler ve bilim adamlarının sürekli uyarılarına karsın, kamuoyunda beklenen tepkinin ortaya çıkmasını engelliyor. Kıs mevsiminde ısı kayıplarının, yaz mevsiminde ise ısı kazançlarının azaltılması ile elde edilecek yakıt tasarrufu, beraberinde atmosfere atılan sera gazlarında da bir düşüş sağlayacaktır. Kömür, petrol gibi yakıtlar bir yandan gözle görülür biçimde hava kirliliğine yol açarken, diğer yandan küresel ısınmaya ve buna bağlı olarak iklim değişikliklerine yol açıyor. Fosil yakıtlar yandığında, renksiz ve yanmayan bir gaz olan karbondioksit açığa çıkar.

Genellikle atmosferin alt tabakası troposferde bulunan karbondioksitin ekolojik denge açısından önemi büyüktür. Enerji tüketimindeki artış sonucu, atmosferdeki karbondioksit miktarı yıldan yıla artar. Bunun sonucunda, güneş ısınlarının yeryüzüne gidisi ve yansıma ile dönmesi sırasında, çok fazla miktarda enerji soğurulur ve atmosferin sıcaklığı giderek yükselir. Küresel ısınma, sera gazları olarak adlandırılan gazların etkisiyle atmosfer sıcaklığındaki bu yükselmenin bir sonucudur.

Hava kirliliğinin ve küresel ısınmanın trajik sonuçlarını yakınımızda hissetmiyor olabiliriz. Ancak, uzmanların uyarılarının dikkate alınması ve bu konuda harekete geçilmesi gerekir. Bu noktada yapılması gerekenlerin basında, yine yalıtım önlemleri gelir. Enerjinin etkin kullanımını sağlayacak ısı yalıtımı önlemleri, fosil yakıt tüketimini azaltarak, küresel ısınmaya yol açan sera gazı emisyonlarının azalmasında önemli bir rol oynayacaktır. Yanı sıra ısı yalıtımı, yaz aylarında soğutma için kullanılan ve ozon tabakasına zarar veren soğutucu gazlara duyulan ihtiyacı da azaltacaktır. Azalan enerji gereksinimi; elektrik ihtiyacını, dolayısıyla elektrik üretimini ve üretimde kullanılan fosil yakıt miktarını; böylelikle de gaz

salınımını azaltmış olacaktır.

3 Isı Yalıtımı Isıl Konfor Sağlar

Kapalı ortamlardaki ısıl koşullar, o ortamda yasayan insanların konforunu ve sağlığını doğrudan ilgilendirir. İnsanların çalışma verimlerini büyük ölçüde bulundukları ortamın sıcaklığı belirler. Çalışma ortamının ısıl koşulları, insanların bedensel ve zihinsel üretim hızını doğrudan etkiler.

Çok soğuk ya da çok sıcak ortamların çalışma verimini düşürdüğü belirlenmiştir. Yine çok soğuk ortamların yol açtığı sağlık sorunları da is gücü kaybına ve buna bağlı sağlık harcamalarına neden olur. Ortam sıcaklığının is yerlerinde is kazalarına yol açtığı da belirlenmiştir.

Bunları engellemek için yapılarda ısıl konforu sağlamak gerekir. Isıl konforu sağlamak için ortam sıcaklığı ile duvar iç yüzey sıcaklığı arasındaki sıcaklık farkı düşürülmelidir. Bu fark ne kadar yüksek olursa konfor da o kadar düşük olacaktır. Konforlu bir mekân için bu farkın en fazla 3°C olması gerekir. İç yüzey sıcaklıklarının düşük olması durumunda, ısının ortam içinde soğuk yüzeylere doğru hareketi, istenmeyen hava akımları oluşturur. Bu hava akımları da konforu azaltarak hastalıklara neden olur (Tablo 1).

İç yüzey sıcaklıkları ile ortam sıcakları arasındaki farkı azaltmak için ısı yalıtımı gerekir. Isı yalıtımı ile mekânın her noktasında homojen bir sıcaklık sağlanır ve hava akımları engellenir. Bu da hem konforlu hem de sağlıklı bir ortam sağlar.

İç ortamda üretilen su buharı, yapılara zarar veren bir potansiyele sahiptir. Su buharı; basınç farkı nedeniyle ısı akımı ile aynı yönde hareket ederek yapı elemanının gözeneklerinden geçer ve dış ortama ulaşmaya çalışır. Su buharının yapı elemanı içerisindeki bu geçişi sırasında, doyma veya daha düşük sıcaklıkta bir yüzeyle temas etmesi durumunda buharın bir kısmı yoğuşarak su haline geçer. Yapı elemanları içerisinde birikerek yapıya ve konforumuza zarar verir. Yoğuşma iç yüzeyde veya yapı elemanları içine meydana gelebilir. Bu nedenle, yapı elemanları tasarlanırken mutlaka yoğuşma kontrolü yapılmalıdır.

Bina kabuğu tasarımında; bağıl nem değerinin, kısa süreler için bile 0,8’den yüksek olması durumunda iç yüzeylerde küf oluşumu riski vardır. Yüzeyde meydana gelen yogusma, neme karsı hassas olan korunmamış yapı malzemelerinde hasarlar oluşmasına neden olabilir. Yüzeydeki nem miktarının fazla olması; telafisi olmayan, fiziksel değişikliklere (dökülme, kabarma vb.), kimyasal reaksiyonlara (paslanma vb.) ve biyolojik gelişmelere (ahşabın çürümesi vb.) neden olarak konforumuzu bozar. Yapı elemanlarının ara yüzeylerinde meydana gelen yogusma, yapımızın yük taşıyıcı  ısımlarında bulunan demirlerin paslanmasına neden olduğu için, yapı ömrünü tehdit eden unsurlardan biridir. Yogusma riskinin azaltılması veya ortadan kaldırılması için; yapı bileşenlerinin içinden birim zamanda geçen su buharı miktarı sınırlandırılmalı ya da yapı bileşeninin tüm kesitindeki sıcaklık dağılımı doyma sıcaklığının üstünde olmalıdır.

Yogusmanın hiç olmaması için, yapı bileşeni içindeki tüm sıcaklıkların, su buharının doyma sıcaklığından daha yüksek olması gerekir. Bu da yapı bileşeninin dış iklim koşullarından korunmasıyla, yani dıs cephe ısı yalıtım sistemleri ile  sağlanır. Böylece yapı bileşenlerinin, ısı yalıtımının sıcak tarafında kalmaları saglanır ve yogusma sıcaklığının üstünde tutulur. Dolayısı ile yogusmanın zararlı etkilerinden korunulur (Resim 1). Yogusmanın zararlı etkilerinden korunmak için yapılabilecek uygulamalardan biri de içten ısı yalıtımı uygulamalarıdır. Bu uygulamalarda, yapı bileşeninin içerisinden geçen su buharının azaltılması için buhar difüzyon katsayıları, yüksek buhar dengeleyicileri kullanılabilir. İçten ısı yalıtımı uygulamaları ile iç yüzeyin sıcaklığı su buharının doyma sıcaklığının üzerinde tutularak küf, mantar, vb. oluşumu  ngellenir. Ayrıca yapı bileşeni içerisinden geçen su buharı miktarı sınırlandırılarak meydana gelebilecek yogusma  miktarının yapı malzemelerine zarar vermesi önlenir.

 

4 Isı Yalıtımı Sağlıklı Yasam Sunar

Isı yalıtımsız mekânlarda, oluşan nemin hastalıklarla ilişkisi bilinmektedir. Nemli ortamlar, mikroorganizmaların üremesi için uygun koşulları yaratır. Bu da ortamdaki havanın solunum yolları için zararlı hale gelmesine yol açar. Nemli ortamlar ve bu ortamlardaki küf oluşumu, özellikle küçük çocukların astım hastalığına yakalanma riskini büyük ölçüde artırır. Standartlara uygun olarak yapılmış ısı yalıtımı, tüm bu sorunların oluşmasını önler.

Araştırmalar, hava kirliliğinin yoğun yaşandığı bölgelerde göğüs hastalıklarına sahip kişi sayısında belirgin oranda artış yaşandığını gösteriyor. Hava kirliliği nedeniyle nefes darlığı, astım, bronşit, üst solunum yolu enfeksiyonları ve zatürree gibi göğüs hastalıklarına yakalanma oranı doğrudan artmaktadır. Hava kirliliğinin sağlık açısından en önemli etkisi ise, uzun dönemde görülüyor. Uzmanlar, akciğer kanserinin hazırlayıcı etkenleri arasında ilk sırayı hava kirliliğine veriyor. Ayrıca, hava kirliliğinin kalp ve damar hastalıkları, mide ve bağırsak rahatsızlıklarına yol açtığı, böbrek ve beyni  olumsuz etkilediği de uzmanlar tarafından sıkça vurgulanıyor.

Bunun dışında hava kirliliği insanların psikolojik olarak olumsuz etkilenmesine de yol açıyor. Hava kirliliğinin iç sıkıntısı olarak kendini gösteren etkilerinin yanı sıra diğer psikolojik rahatsızlıkları tetiklediği de biliniyor. Isı yalıtımı uygulamaları ile ısıtma ve soğutma amaçlı kullanılan enerji miktarı daha az olacağından, hava kirliliği de azalacaktır.

5 Isı Yalıtımı İlk Yatırım ve İsletme Maliyetlerini Azaltır

Yukarıda ele aldığımız doğrudan yararlarının dışında ısı yalıtımının, dolaylı birçok faydası vardır. Isı yalıtımı yapılan yeni binalarda ısınma için daha az enerji gerekeceğinden, kazan büyüklüğü, radyatör sayısı ve kalorifer tesisatının diğer ekipmanları daha az kullanılır. Radyatör sayısının ve dilimlerinin azalması, odaların kullanım alanını da artıracaktır. Isı yalıtımının yaygınlaşması bu alanda yatırımları artıracak ve bu da işsizliği azaltıcı bir gelişme olacaktır.

Aynı zamanda tesisatlarda yapılan ısı yalıtımı, tesisatları korozyondan koruyarak ömrünü uzatacaktır.

5.1 Yalıtımlı ve yalıtımsız bir binanın mukayesesi

İstanbul’da inşa edilecek olan bir binanın yalıtılması ile isletme ve ilk yatırım maliyetlerinden elde edilebilecek parasal tasarrufu, bir örnekle anlatmak mümkün. Hesaplamalarda; taban alanı 200 m2 olan (her katında 90 m2’lik ikiser daireye sahip) 4 katlı bir apartman örnek alındı. Söz konusu binada; 264,4 m2’si betonarme kolon ve kiriş, 297,4 m2’si tuğla dolgu duvar olmak üzere, toplam 561,8 m2’ dış duvar alanı mevcut. Kat yüksekliği 2,7 m olan binada, 86,2 m2 camlama bulunuyor.

Yalıtımsız durum (mevcut durum):

Yalıtımsız durumda binada herhangi bir ısı yalıtım malzemesi kullanılmamıştır. Dış duvarlar 19 cm tuğla üzerinde 2 cm iç ve dış sıvaya sahiptir. Tavan ve tabanda da ısı yalıtımı bulunmuyor.

Yalıtımlı durum (TS 825’e uygun):

Yalıtımlı durumda ise binanın tavan, taban ve dış duvarlarında; TS 825 “Binalarda Isı Yalıtımı Kuralları” ve “Isı Yalıtım Yönetmeliği”ne uygun olacak şekilde ısı yalıtım malzemelerinin kullanıldığı varsayılmıştır. Tavanda 12 cm, tabanda 4 cm ve duvarlarda dıştan 4 cm ısı yalıtım malzemesi kullanılmıştır.

Böylece binanın yalıtımsız ve yalıtımlı durumları arasında doğalgaz tasarrufu ve yalıtım maliyeti açısından bir karsılaştırma yapmak mümkün olmaktadır. Karsılaştırmada pencerelerin etkisi ele alınmamıştır. Her iki durumda da binanın pencerelerinin 12mm boşluklu yalıtım camı ünitesi ve plastik doğramalı olduğu kabul edilmiştir. TS 825’e göre binada uygulanacak yalıtım kalınlığı belirlenmiş ve yapı elemanlarının detayları oluşturulmuştur. Binanın ısıtma yükü ise TS 2164’e göre hesaplanmıştır.

5.2 Sonuçlar

Örnek binaya yapılan ısı yalıtımı uygulamasıyla; sağlıklı ve konforlu yasam koşullarının oluşturulması için gerekli yıllık ısıtma ihtiyacında yaklaşık yüzde 60’lık azalma hesaplanmıştır. Yalıtımsız binanın toplam ısı kaybı 79 kW., buna karşılık yalıtımlı binada toplam ısı kaybı 32 kW olarak hesaplanmıştır. Yalıtım uygulamalarının toplam ısı kaybını azaltıcı etkisi; ekonomik olarak hem isletme, hem de ilk yatırım maliyetlerine tesir edecektir.

İlk yatırım maliyetleri açısından mukayese

Toplam ısı kaybının düşük olması; kazan kapasitesinin küçülmesini, radyatör miktarının azalmasını ve ısıtma tesisatında kullanılan boruların çaplarının küçülmesini sağlar. Bu durum ısıtma sistemi için gerekli olan ilk yatırım maliyetini düşürür.

Yalıtımsız binada toplam ısı kaybına bağlı olarak kullanılması gereken kazanın kapasitesi 82 kW iken, yalıtımlı binada 35 kW’lık bir kazan tüm ihtiyaçları karsılar. Kazanın maliyetini öncelikle kapasitesi belirler. Yalıtımsız binada tesis  edilmesi gereken kazanın maliyeti 2.531 $ iken TS 825’e uygun yalıtımlı binada kazan maliyeti 893 $’dır. Bu çalışmada ele alınan binaya yalıtım uygulanması ile kazan maliyetinden edilen tasarruf 1.638 $’dır. Benzer şekilde; ısıtma yükünün yalıtım uygulaması ile azalması, ısı transfer yüzeyi sağlayan radyatörlerin de miktarını ve dolayısıyla maliyetlerini düşürür. Yalıtımsız binada kullanılması gereken radyatör maliyeti 1.250 $ iken TS 825’e uygun yalıtımlı binada radyatör maliyeti 534 $’dır. Yalıtım uygulanan binada, radyatör maliyetinden 716 $ tasarruf edilmiştir.

Yalıtımlı ve yalıtımsız bina ilk yatırım yönüyle ele alındığında; yalıtımsız binada ısıtma sistemi için 3.781 $ yatırım gerekirken, yalıtımlı binada sadece 1.427 $’lık bir yatırım yeterlidir. Yalıtım uygulaması ile ısıtma sisteminin kurulmasında 2.354 $ tasarruf elde edilir. Bu gider sadece bir defaya mahsustur.

Toplam ısı kaybının düşük olmasının bir başka getirisi de ısıtma için gereken yakıt miktarının azalması ve isletme maliyetlerinin düşmesidir. Yalıtımsız binada, ısıtma periyodu boyunca yıllık 4.683 $ değerinde 23.413,75 m3 doğalgaz yakılması gerekirken, yalıtımlı binada aynı zaman aralığında 2.000 $ değerinde 9.993,67 m3 doğalgaz kullanılması yeterlidir. Dolayısıyla isletme maliyetleri ele alındığında; yalıtım uygulaması ile yıllık 2.683 $ tasarruf yapılmaktadır.

Yalıtım uygulamasının belirli bir maliyetinin olması kaçınılmazdır. Bu binanın yalıtımı 11.980 $ değerinde bir ilk yatırım maliyetine sahiptir. Fakat ısıtma sisteminin ilk yatırım maliyetinden 2.354 $ tasarruf edilmesi ile yalıtım uygulamasının ilk yatırım maliyeti 9.626 $ olarak düşünülebilir. Söz konusu bu yatırım maliyeti, isletme maliyetlerinden elde edilen tasarruf göz önüne alındığında (9.626 $ / 2.683 $) yalıtım uygulamasının, binanın 4. kullanım yılında kullanıcısına kâr ettiren bir yatırım olduğu ortaya çıkar. Bu çalışmada binada yaz mevsiminde soğutma yapılmadığı göz önüne alınmıştır. Dolayısıyla, hem ısıtma hem de soğutma sistemlerinin ilk yatırım ve isletme maliyetlerinden önemli ölçüde tasarruf sağlayan yalıtım uygulamalarının, sadece ısıtmadaki etkisi ile yalıtım için yapılması gereken yatırımın 4 yılda kendini geri ödediği sonuç elde edilmiştir. Soğutma sistemine de sahip olan binalarda sistem kendini çok daha kısa sürede geri ödeyecektir. Yalıtımsız binanın toplam ısı kaybı 79 kW, yalıtımlı binanın toplam ısı kaybı 32 kW olarak

hesaplanmıştır. İlk yatırım ve isletme maliyetleri açısından iki yapı aşağıda karsılaştırılmıştır.  

Kazan (Isıtma tertibatı) Maliyetleri

Yalıtımsız binadaki kazan maliyeti: 2.531 $

Yalıtımlı binadaki kazan maliyeti: 893 $

Kazan maliyetinden tasarruf: 1.638 $

Radyatör Maliyetleri

Yalıtımsız binadaki radyatör maliyeti: 1.250 $

Yalıtımlı binadaki radyatör maliyeti: 534 $

Radyatör maliyetinden tasarruf: 716$

Toplam Isıtma sistemi maliyeti

Yalıtımsız binadaki sistem maliyeti: 3.781 $

Yalıtımlı binadaki sistem maliyeti: 1.427 $

Toplam sistem maliyetinden tasarruf: 2.354 $

İ

sletme maliyetleri açısından mukayese

Gerekli olan yıllık yakıt miktarı ve maliyeti

Yalıtımsız binadaki yakıt maliyeti (23.413,75 m3 dogalgaz); 4.683 $

Yalıtımlı binadaki yakıt maliyeti (9.993,67 m3 dogalgaz); 2.000 $

İsletme maliyetinden tasarruf (13.420,08 m3 dogalgaz); 2.683 $

Enflasyonun olmadığı ve yakıt fiyatının hiç artmadığı düşünülse dahi, geri ödeme süresi hesaplandığında 3-4 yıl sonucuna ulaşılır. Geri ödeme süresi; enflasyon oranının yüzde 5 olması durumunda; 2-3 yıl, yüzde 10 olması durumunda ise neredeyse 2 yıldır. 

Hesaplamada yapılan kabuller aşağıda listelenmiştir;

• 1 m3 doğalgaz fiyatı 0,2 $ olarak alınmıştır.

• Isıtma sisteminin merkezi sistem olduğu ve günde 14 saat çalıştırıldığı varsayılmıştır.

• Dış sıcaklık hesap değeri İstanbul için TS 2164 standardına göre –3 °C‘dir.

6 Isı Yalıtımı Nasıl Yapılır?

Isı yalıtımı binaların; çatılarına, dışa veya garaj, depo gibi kullanılmayan bölümlere bakan duvarlarına, toprak veya içerisinde yaşanmayan mahaller ile daireleri ayıran döşemelerine, tesisat boruları ile havalandırma kanallarına yapılır. Ayrıca özel kaplamalı yalıtım camı üniteleri ve yalıtımlı doğramalar kullanılarak kısın pencerelerden oluşan ısı kayıpları azaltılır, yazın binaya güneş ısısı girişi sınırlanır. Böylece ısıtma ve soğutma için harcanan enerjiden tasarruf

sağlanır. Isı yalıtımının faydalarından tam anlamıyla yararlanmak için, evlerin kısın soğuk, yazın sıcak

kısımlara bakan tüm duvar ve döşemeleri, çatıları mutlaka yalıtılmalı ve nitelikli pencere kullanılmalıdır. Isı yalıtımı, binanın temelinden çatısına kadar dısa veya kullanılmayan kısımlara bakan yüzeylerine, ısı geçişini azaltan özel yalıtım malzemelerinin uygulanması ile yapılır. Çatıların yalıtımında çatıların sekline göre değişen yalıtım uygulamaları vardır. Çatılarda ısı yalıtımı, levha veya şilte biçiminde çesitli yalıtım malzemeleriyle yapılır. Çatı örtüsü ile tavan döşemesi arasında kullanılmayan boşlukların olduğu binalarda, ısı yalıtımı tavan döşemesi üzerine serilerek uygulanır. Çatı arasının yasam mekânı olarak kullanıldığı binalarda ısı yalıtımı çatı seviyesinde yapılır. Ahşap konstrüksiyon çatılarda ısı yalıtımı merteklerin arasına, altına veya üstüne yapılabilir. Betonarme kırma çatılarda ise genellikle beton yüzeyin üstüne yapılır.

Teras çatılarda ısı yalıtımı, su yalıtım katmanının üstüne veya altına yapılabilir. Isı yalıtımı levhalarının su yalıtımının üzerinde yer aldığı detaya “ters teras çatı”; su yalıtımı katmanının ısı yalıtımı levhalarının üzerinde bulunduğu detaya ise “geleneksel teras çatı” denilmektedir. Ters teras çatı detaylarında su yalıtım örtüleri aynı zamanda buhar kesici vazifesi görmektedir.

Çatılarda ısı, su, ses ve yangın yalıtımı detayları birlikte çözülmeli ve konforlu ortam elde etmek için malzemeler birbirleriyle uyumlu seçilerek mutlaka yogusma tahkiki yapılmalıdır (Resim 2).

Duvarlarda yalıtım ise, çeşitli malzemelerin genellikle duvarlara monte edilmesiyle, binanın dışından, içinden veya iki duvar katmanının arasından yapılabilir. Dıştan yapılan uygulamalar ile cephenin tümüne ısı yalıtım malzemeleri  sabitlenebildiğinden; ısı köprüleri oluşmaz. Aynı zamanda uygulama dış taraftan yapıldığı için duvarlar sıcak kalır ve yogusma meydana gelmez.

Dış cephelerde kullanılacak olan ısı yalıtım levhaları bu uygulama için özel olarak üretilmiş olmalıdır.

İki duvar arası veya içten yapılan ısı yalıtım uygulamaları; kısa süreli kullanılan yazlıklar, dağ evleri gibi yapılarda tercih edilir. Genel olarak bu uygulamalarda ısı yalıtım levhaları duvarın iç yüzeyine uygulanır. Bu uygulamalarda ısı  köprülerine karsı önlem alınmalı ve mutlaka yogusma tahkiki yapılmalıdır. Yogusma tahkiki neticesinde buhar kesici kullanımına ihtiyaç olup olmadığına karar verilmelidir (Resim 3).

Pencerelerde iyi bir ısı yalıtımı, kaliteli, sızdırmaz, doğru uygulanmış ve düşük ısı geçirgenlik değerlerine sahip  doğramalar ve yalıtım camı üniteleri ile mümkündür. Binalardaki kapılar da enerji verimliliği göz önüne alınarak  seçilmelidir (Resim 4).

Resim 4: Yalıtım Camı Ünitelerinin Kesitleri

Isı yalıtımının önemli bir unsuru da tesisatların ve ekipmanlarının (vana, armatür vb.) yalıtılmasıdır. Isıtma veya soğutma tesisatında yalıtım özellikle ısıtılmayan veya soğutulmayan hacimlerden geçen tesisat boru veya kanallarının yalıtım malzemeleriyle kaplanması ile yapılır. Soğutma ve ısıtma tesisatlarının ısı yalıtımı ile büyük enerji tasarrufu sağlanır, isletme maliyeti düşer. Buhar ve kaynar su tesisatlarında yüzey sıcaklığının yüksek olması nedeniyle insanların

kazaya uğramasının önüne geçilmis olur. Ayrıca kazan dairesinin aşırı ısınmasından dolayı diğer sistemlerin zarar görmesi ve ısı köprüleri önlenir (Resim 5).

Isı yalıtımının önemli bir unsuru da tesisatların ve ekipmanlarının (vana, armatür vb.) yalıtılmasıdır. Isıtma veya soğutma tesisatında yalıtım özellikle ısıtılmayan veya soğutulmayan hacimlerden geçen tesisat boru veya kanallarının yalıtım malzemeleriyle kaplanması ile yapılır. Soğutma ve ısıtma tesisatlarının ısı yalıtımı ile büyük enerji tasarrufu sağlanır, isletme maliyeti düşer. Buhar ve kaynar su tesisatlarında yüzey sıcaklığının yüksek olması nedeniyle insanların

kazaya uğramasının önüne geçilmis olur. Ayrıca kazan dairesinin aşırı ısınmasından dolayı diğer sistemlerin zarar görmesi ve ısı köprüleri önlenir (Resim 5).

Isı yalıtımı, yalnızca çeşitli yalıtım malzemeleriyle yapılan bir işlem olarak algılanmamalıdır. Isı yalıtımı daha tasarım aşamasında başlaması gereken bir süreçtir. Isı kaybını etkileyen en önemli unsurların basında, yapının içinde bulunduğu çevresel faktörler gelir ve tasarımcılar bu faktörleri dikkate almalıdır.

Isı yalıtımını etkileyen dış faktörler şunlardır:

_ Coğrafi özellikler: Enlem-boylam, binanın bulunduğu bölgenin eğimli ya da düz, yeşil ya da kurak olusu gibi

_ İklim özellikleri

_ Rakımı

_ Arsanın özellikleri: Yön, komşu parsellerle beraber arsanın imar durumu özellikleri

_ Mekânların bakacağı yönler: Yasam mekânlarının kuzeye bakmaması ve oturma odasının güneye, yatak odasının doğuya bakması gibi.

Etkin bir ısı yalıtımı için bu faktörlerin, tasarım açısından başlayarak dikkatle ele alınması ve binanın bu dış etkilere en fazla direnç gösterecek şekilde tasarlanması gerekir.

7 Isı Yalıtımı Malzemeleri

Isı yalıtım malzemeleri; ısı kayıp ve kazançlarının azaltılmasında kullanılan yüksek ısıl dirence sahip özel malzemelerdir. Avrupa standartlarında ısı iletkenlik katsayıları 0,06-0,10 W/m.K’nin altında olan malzemeler, ısı yalıtım malzemeleri olarak tanımlanır. Isı yalıtımı amacı ile kullanılan ürünler açık gözenekli ve kapalı gözenekli olarak sınıflandırılabilir. Açık gözenekli veya elyaflı malzemelere; camyünü, tas yünü (mineral yünler), ahşap yünü, seramik yünü, cüruf yünü; kapalı gözenekli malzemelere ise EPS genleştirilmiş  polistiren, XPS ekstürüde polistiren, elastomerik kauçuk, polietilen köpüğü, cam köpüğü örnek verilebilir.

Bu malzemeler genellikle çatı, duvar, döşeme ve zemin gibi yapı elemanlarında ve tesisatlarda kullanılır. Bu  malzemelerin yanı sıra pencereleri oluşturan kaliteli doğramalar ile yalıtım camı üniteleri de ısı yalıtımında büyük önem taşır (Resim 6).

Yalıtım camı üniteleri türlerine göre aşağıda gruplanmıştır:

• Standart yalıtım camı üniteleri

• Özel ısı kontrol kaplamalı yalıtım camı üniteleri

• Özel ısı ve güneş kontrol kaplamalı yalıtım camı üniteleri

Isı yalıtım ürünlerinin temel amacı, yapı elemanlarının ısı iletim direncini artırmaktır. Bu nedenle bu ürünlerin yalıtma özelliğini ısı iletim katsayıları belirler. Isı iletim katsayısı ne kadar düşükse, o ürünün yalıtım özelliği artar. Bu nedenle, yalıtım ürünlerinin ısı iletim katsayısının düşük olması istenir. Yanı sıra uygulanacağı detaya göre yalıtım malzemelerinin; ses sönümleme değerleri, yangın karsısındaki performansları, su emme değerleri, donma çözülme dayanımı, yük altındaki uygulamalar için basma dayanımları malzeme seçiminde önemli rol oynar. Kullanım kolaylığı ve ekonomik olması da ısı yalıtım ürünlerinde aranan diğer özelliklerdir.

Kaynak:İzoder