DuvarYönününFaz Kayması ve Sönüm Oranına Etkisi Yrd. Doç. Dr. Meral ÖZEL - Prof. Dr. Kazım PIHTILI Fırat Ünjversitesj Mühendjsfik Fakültesj Makine Mühendjsfjği Bölümü ÖZET Bu çalışmada, yaz ve kış iklim şartlarında duvar yönünün faz kayması ve sönüm oranına olan etkisi sayısal olarak araştırılmıştır. Bu amaçla dıştan ve içten yalıtımlı bir duvar ele alınarak güney, kuzey, doğu ve batı yönleri için artan yalıtım kalınlıklarına göre faz kayması ve sönüm oranları hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar grafikler halinde sunulmuştur. Sonuç olarak, maksimum faz kayması ve minimum sönüm oranı doğuya bakan duvarda elde edilmiştir. Anahtar kelimeler: Duvar Yönü, Yalıtım Kalınlığı, Faz Kayması ve Sönüm Oranı GİRİŞ İç ve dış ortam arasında sınır oluşturan yapı dış duvarları, sürekli değişen iklimsel koşullarının etkisi altında kalmaktadır. Bu etkileşim sonucu dış kabuk yüzey sıcaklığı ve bu yüzeyden transfer edilen ısı akışı zamana bağlı olarak sürekli değişir. Bu değişim, iç ortam şartlarını önemli ölçüde etkiler. Bu nedenle gerek ısı korunumu gerekse konforlu iç ortam sıcaklığının sağlanmasında dış duvar elemanlarının ısı iletkenlikleri82 YALITIM• TEMMUZ/ ALiUSTOS2007 nin yanı sıra ısı depolama kapasiteleri dediğimiz, malzemenin yoğunluğu ile özgül ısısı da önemli özelliklerdir. Dolayısıyla yapı elemanını oluşturan malzemelerin ısı depolama özelliklerini veya yalıtım kapasitelerini ifade eden iki özellikten söz edilebilir. Bu iki özellik yapı elemanının faz kayması ve sönüm oranı olarak bilinmektedir. Duvar dış yüzey sıcaklığının en yüksek olduğu zaman ile iç yüzey sıcaklığının en yüksek olduğu zaman arasındaki fark faz kayması; ve bu işlem boyunca onun genliğinde meydana gelen küçülme miktarı ise sönüm oranı olarak adlandırılmaktadır. Duvar malzemesinin termofiziksel özelliklerine ve kalınlığına bağlı olarak farklı faz kayması ve sönüm oranları elde edilebilmektedir. Böylece gün periyodu boyunca depolanan enerji dış taraftaki sıcaklığın düşük olduğu gece periyodu boyunca kullanılabilir. Özellikle dış sıcaklık dalgalanmalarının oldukça yüksek olduğu yerlerde sönüm oranının çok düşük ve faz kaymasının yüksek olduğu özel duvarlar dizayn ederek, dış sıcaklık salınımlarını sönümleyerek iç tarafa yayılımı önlenebilir ve böylece mahallerin konfor seviyeleri yükseltilmiş olur [1-3]. Asan ve Sancaktar [2], termofiziksel özelliklerin ve kalınlığın, bir yapı elemanının faz kayması ve sonum oranı değerleri üzerindeki etkilerini incelemişlerdir. Asan [3], yalıtım kalınlığının bir yapı elemanının faz kayması ve sönüm oranı değerleri üzerindeki etkisini incelemiştir. Bunun için toplam duvar kalınlığı sabit olacak şekilde yalıtım kalınlığı artırıldığı zaman ısıl kütle kalınlığı da aynı miktarda azaltılmıştır. Özel ve Pıhtılı [4], yaz ve kış iklim şartlarında sabit duvar kalınlığında dış tarafta artan yalıtım kalınlığına göre çeşitli yalıtım malzemeleriiçin faz kayması ve sönüm oranlarının değişimini sayısal olarak araştırmışlardır. Bu çalışmada ise güneş ışınımı şiddetinin farklı yönlerde değişim gösterdiği göz önünde bulundurularak, duvar yönünün faz kayması ve sönüm oranına olan etkisi sayısal olarak incelenmiştir. MATEMATİKSEL METOT Gün boyunca dış ortam sıcaklığına ve güneş ışınımı şiddetine maruz kalan bina dış duvarlarının kalınlıkları boyunca oluşan sıcaklık dağılımını hesaplayabilmekiçin, ısı iletim denkleminin zamana bağlı olarak çözülmesi gerekir. Bu durumda herhangi bir konum ve zaman için geçici rejimde bir boyutlu ısı iletim denklemi aşağıdaki gibi yazılabilir.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=