Binalarda lsıl Köprü Sorunları Şükrü YETGİN / KTÜ Gümüşhane Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü 1. SORUN Burada sözü edilen konunun, çeşitli yönleriyle birçok kez ele alınmış olduğundan kuşku duyulmamaktadır. Ancak bu sorunun, birinci derecede yaşamsal önemi olan erke (enerji) artırımı ile ilgili bulunmasından dolayı, ülkemiz koşullarında yapı uygulamalarında çoğunlukla gözardı edildiğinden yeniden tartışılması gereği doğmuş olmaktadır. Burada konu, ısı erkesi ile yaşamsal ilişkilerin, ısı kaynaklarının ve ısı geçişi ile ilgili teknik ayrıntıların ışığı altında anlatılmaktadır. Yapılarda ısıl köprülerin oluşmasının iki temel nedeni bulunmaktadır. Bu nedenlerin birincisi, yapı öğelerinin örneğin duvarların, farklı ısıl özellikleri olan değişik gereçlerden üretilmiş olmasıdır. İkincisiyse yapıya kazandırılan bir takım girinti çıkıntıların (köşeler, uzantılar vs) çokluğu ile (görüntü 2) yapının çevreyle olan dokunma yüzeyinin büyütülmesinden kaynaklanmaktadır. Birincisinde yapıyı oluşturan dış kabukta süreksizlik bulunmaktadır. Örneğin, donatılı beton kirişlerle kolonların arasında delikli tuğladan örülmüş duvarın (görüntü 1) bir süreklilik içerisinde değerlendirilmesi olanaklı değildir. Çünkü donatılı betonun bilinen ortalama ısıl iletkenlik katsayısı ıı.R = 2,10 w/(mK), düşey delikli tuğla duvarın bu değeri ise 7 2 YAUTIM •OCAK/ ŞUBAT 2008 ıı.R = 0,50 w/(mK) düzeyinde sayılırsa bundan çıkarılacak sonuç ortadadır. Isıl iletkenlik katsayısı yüksek olan yapı öğesinin ısıl iletkenlik direnci de (R,._ = s/ıı., m2 K/W) öğenin kalınlığı (s, m) oranında ancak yükselebilecek, buna karşın eşit kalınlıktaki daha az iletken bir yapı öğesine göre daha düşük ısıl iletkenlik direnci gösterecektir. İkincisinde ise, çeşitli amaçlarla düzenlenen çıkmaların (mekan uzantısı vs.)ya da arsaya uygun olarak öngörülen yapıdaki zorunlu dağınık tasarımın neden olduğu dış yüzey büyümesi söz konusudur. Burada girinti-çıkıntı oluşturan birbirine karşıt açılı köşeleri bir ölçüde ısıl köprüden saymak gerekir. Çünkü bu köşelerde yüzey büyümesi ile birlikte birim alan kütlede (kg/m2 ) artış söz konusudur. Genel anlamıyla, iş yapabilme yeteneği olarak tanımlanan erkeye (enerji) eşdeğer olan ısı, bir cisim üzerinde sıcak uçtan soğuk uca doğru devinim göstermek zorundadır. Bu tanıma göre gerek farklılık gösteren dış yüzey parçaları (ısıl köprüler}, gerekse binayı çevreleyen toplam dış kabuk alanı sürekli olarak ısı yitimine araç olmaktadır. Kaynaklar [4] ışıl köprüler aracılığı ile gerçekleşen ısı yitimi artışını, <t>,K= fa;.(.9h,-.91ı,1).dA, [W] AıK bağıntısında olduğu gibi bir başarım (performance, impulse) değeri ile tanımlamış olmaktadır. Burada alan (A, m') değişkeni, ısıl köprü yüzeyinin de ısı yitimindene denli etkili olduğunu göstermektedir. Kabuğun (örn. duvar) iç yüzeyi ile dış yüzeyi arasındaki sıcaklık farkının (~-&, 0 C), içerideki havanın ısıl taşınım (konveksiyon) katsayısının (ai, W/(m'K)) çarpımı sonucu ortaya çıkan matematik anlatım, ısıl köprü alanının tümlevi ile ısı yitimini göstermiş olmaktadır. Bağıntıda, ısıl köprü bölgesinde düşük olması beklenen sıcaklık farkı duvar kesitindeki ısıl direncin de göreceli düşüklüğünden kaynaklanmaktadır. Isıl köprüler aracılığıyla oluşan ısı yitimini daha değişik bağıntılarla da anlatmak mümkündür. Ancak artan ısı yitimi ile azalan yüzey sıcaklığına neden olan ısıl köprülerden kaynaklanan sorunlar yalnız bununla kalGörüntü 1: Isıl iletkenlik katsayısı çok daha yüksek olan donatılı beton yüzeyler delikli tuğladan yapılmış duvarların yanında 1511 köprü oluşturmaktadır.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=