8 Ekim 2012 | TEKNÄ°K MAKALE 103. Sayı (Ekim 2012)

İnş. Müh. Murat Kenet / EPSDER Genel Sekreteri


Soru: Binamızda gazbeton, bimsblok, tuğla vb. kullanıldı. Isı yalıtımı yapmaya gerek var mıdır?

Cevap: ISO ve CEN standartlarına göre ısıl iletkenlik katsayısı (l) 0,065 W/(m.K) değerinden düşük olan malzemeler ısı yalıtım malzemesi olarak tanımlanır. Isıl iletkenlik katsayısı  0,065 W/(m.K) değerinin üzerinde olan malzemeler ise “yapı malzemesi” olarak adlandırılmaktadır (ısı yalıtım özelliği, ısıl iletkenlik değeri düştükçe artar, yükseldikçe azalır).
Tuğla, gazbeton, bimsblok gibi malzemelerin ısıl iletkenlik katsayıları bu değerin üzerinde olduğu için ısı yalıtım malzemesi değil, ancak ısı yalıtım malzemelerine katkı yapabilecek yapı malzemeleridir.

Örnek olarak;
Tuğla Duvar için l = 0,20  W/(m.K) iken  
EPS için bu değer  l = 0,04 W/(m.K)’dır.

Görüldüğü gibi ısı yalıtım malzemeleri ile yapı malzemeleri arasında ısıl iletkenlik açısından büyük fark vardır. Isı yalıtım malzemeleri ısı kayıp ve kazançlarının azaltılmasında kullanılan ve ısı geçişine yapı malzemelerine göre az bir kalınlıkla büyük direnç gösteren özel malzemelerdir.
Kaldı ki gazbeton,  bimsblok, tuğla gibi “yapı malzemeleri”, ısıyı çok hızlı iletme özelliklerinden dolayı binalara en çok ısı kaybettiren ve dış hava şartlarıyla temas halinde olan kiriş, kolon, perde ve döşeme plakası gibi taşıyıcı “yapı elemanları”nı genelde kaplayamazlar/örtemezler; bu da çok büyük oranda ısı kaçışına sebep olur. Dolayısıyla bu tip yapı malzemeleri tek başlarına ısı yalıtımı için yeterli olamazlar.

Soru: Bir yapı malzemesinin ısıl iletkenlik katsayısının düşük olması ısı yalıtımı için yeterli midir?

Cevap: Bir malzemenin ısıl iletkenlik katsayısının düşük olması “ısı yalıtımını” tek başına ifade etmek için yeterli bir unsur değildir. Isı yalıtım malzemesi, ısıl iletkenlik değerinin düşük olmasının yanında yeterli kalınlığa da sahip olmalıdır. İşte tam da ısıl iletkenlik ve kalınlık değerlerinin birleştiği noktada “ısı yalıtımını” ifade eden değer olarak Isıl Direnç (R) ifadesi karşımıza çıkar. Isı yalıtım hesaplamalarında Isıl Direnç, R (m2.K/W) değeri (dolayısıyla ısıl iletkenlik+kalınlık değeri) kullanılır.
Isı yalıtımı yapılmasının amacı, ısı kayıp ve kazançlarını önlemek olduğuna göre ısı yalıtım malzemesinin bunlara karşı göstereceği direncin de büyük olması gerekmektedir. Bu büyüklük de denklemde görüldüğü gibi büyük kalınlığa ve küçük ısıl iletkenlik katsayısına bağlıdır.
Kalınlıkla birlikte ısıl direnç artmaktadır (ETICS ısı yalıtım sistemleri standartlarında [TS EN 13499, TS EN 13500] ısı yalıtım sistemlerinden istenilen ısıl direnç değeri 1 m2.K/W ve üzeridir).
Durum böyleyken piyasadaki kimi boya ve sıva gibi malzemelerin düşük kalınlıkta uygulanması ile ısı yalıtımından iyi performans beklemek hatalıdır. Isıl konforun yeterli seviyede sağlanmasında kalınlık hesaplaması TS 825 Isı Yalıtım Kuralları Standardı’nda verilmiştir. Binalarda Enerji Performansı Yönetmeliği’ne göre, 01.01.2011 yılından itibaren toplam kullanım alanı 1000 m2 ve üzeri yeni binalarda, toplam kullanım alanı 1000 m2 ve üzeri olan eski binalarda da 2017 yılı mayıs ayına kadar zorunlu olan Enerji Kimlik Belgesi ve ısı yalıtım projesi hesapları (BEP-TR) TS 825 Standardı temelinde yapılmaktadır. Isı yalıtım kalınlıklarının da bu hesaplama metodunda çıkacak kalınlık sonuçlarına göre gerçekleştirilmesi gerekmektedir.

Soru: Dış cephede kaplama malzemesi olarak cam mozaik, siding, betopan, PVC, alüminyum kaplama vs. kullanıldı. Bu durumda ısı yalıtım sağlanabilir mi?

Cevap: Dış cephe kaplamaları hiçbir zaman yeterli ısı yalıtımı sağlayamazlar. Bu tür kaplamalar, birlikte kullanıldıkları ısı yalıtım malzemeleri sayesinde ısı yalıtımına katkıda bulunurlar.
Bu tür sistemlerde, kullanılan kaplama sisteminin su buharı geçirgenliğini sağlayıp sağlamadığı, yani µ değeri sorgulanmalıdır. µ değeri, malzemenin belirli sıcaklık, bağıl nem ve kalınlık koşulları altında, birim zamanda birim alandan geçen su buharı miktarını ifade eder (µ değeri düştükçe malzemenin su buharı geçirgenliği artar, µ değeri yükseldikçe su buharı geçirgenliği azalır). Burada referans noktası havadır.
Havanın buhar direnç faktörü µ=1’dir ve diğer malzemelerin µ değerleri, o malzemelerin aynı şartlardaki havaya göre kaç kat daha fazla direnç gösterdiğini belirtir. Bu sebeple yoğuşma olmaması için dışarıdan yalıtımda düşük µ değeri, dolayısıyla su buharı geçirgenliği yüksek; içeriden yalıtımda ise yüksek µ değeri, dolayısıyla su buharı geçirgenliği düşük olan ısı yalıtım malzemeleri tercih edilmelidir.
EPS için µ = 20-100’dür, istenilen su buharı geçirgenlik değerine bağlı olarak yoğunluğu ayarlanabilir, yoğunluk arttıkça buhar geçirgenliği azalır.
Genellikle EPS mantolamada kullanılan yoğunluk olan 15-20 kg/m3 için  µ değeri 20-40 aralığındadır ve bu da malzemenin çok rahat buhar difüzyonunu sağladığını, halk arasında söylenen şekliyle nefes aldığını gösterir (Nefes almak demek havanın geçmesi demek değildir, burada söz konusu olan bina içerisinde ortaya çıkan atık su buharının dış ortama geçişidir. Havanın maksimum %2’si su buharıdır).

Soru: Yalıtımda kullanılan malzemeler binaya nefes aldırmaz ve çürümesine sebep olur mu?

Cevap: Bu tür iddiada bulunan kişiler konuya bilimsellikten uzak yaklaşıp, kimi rakip sektörlerin yönlendirmesi ile bunu söylemektedirler. Cevap 3’te de açıklandığı gibi bu konuda dikkate alınacak değer  µ değeri olup, değerlendirme buna göre yapılmalıdır. Kaldı ki iddia edilenin aksine ısı yalıtım malzemeleriyle yapılan mantolama ile binanın taşıyıcı yapı elemanlarının dış hava koşullarının yıpratıcı etkisinden korunması ve aşırı ısı farklarından doğabilecek gerilmelerden korunması sağlanır. Yazın sıcak, kışın da soğuk dış ortam havası, mantolama ile korunmayan binanın yapı elemanlarında genleşme ve büzülmelerden dolayı gerilmeler oluşturur. Bu gerilmeler de zamanla yapı elemanlarında kılcal çatlamaların ortaya çıkmasına sebebiyet verir. Mantolama ile bu kılcal çatlaklara dış ortamdan sızabilecek suyun hem donarak daha büyük çatlamalara yol açmamasının hem de demir donatıya ulaşarak korozyona sebep olmasının önüne geçilmesi sağlanmış olur.

Soru: Bir binada sadece kuzey cephesine yalıtım yapmak yeterli midir?

Cevap: Sadece kuzey cephesine yapılacak bir ısı yalıtımı, ısı köprülerinin fazlalığından dolayı yeterli bir ısı yalıtım sağlamaz. Yapıda ısı kayıpları devam eder. Yıllık ısıtma (kışın) ve soğutma (yazın) enerjisi ihtiyacı yeterince azalmaz. Ayrıca unutulmamalıdır ki ısı yalıtımı, bina taşıyıcı elemanlarının korunması açısından da gereklidir. Bu sebeplerle ısı yalıtımı tüm yapı bileşenlerinde (Çatı, duvar, taban, döşeme, konsol, cam ve doğramalarda) yapılmalıdır.

Soru: Isı yalıtımının içeriden veya dışarıdan yapılması fark eder mi?

Cevap: Isı yalıtımında dıştan yapılan ısı yalıtımı (mantolama) daha verimlidir. Bu şekilde bina kabuğu bir manto gibi dış hava koşullarından kesintisiz bir şekilde yalıtılmış olur. Bina kabuğunun da (duvarlar ve taşıyıcı elemanlar) ısı depolama kapasitesinden faydalanılır. Dolayısıyla binanın iç ortamındaki her noktada ısı dağılımı eşit olduğundan, istenmeyen hava akımları ortadan kalkar ve ısıl konfor şartlarına ulaşılır. Ayrıca bina bir kez ısıtıldıktan sonra ısıtma sistemi kapansa dahi yapı  elemanları,  ısısını iç ortama vermeye devam eder. İç ortamlar daha geç soğur, ayrıca mantolama ile bina taşıyıcı elemanları dış hava koşullarının yıpratıcı etkisinden ve korozyondan korunur. Duvar kesiti içinde yoğuşma olması riski ortadan kalkar ve ısı köprülerinin oluşması da engellenmiş olur.
İçten yalıtım sürekli kullanılmayan mekanlarda (konferans salonu, sinema, tiyatro gibi) geçici hızlı ısınmanın gerektirdiği zaruri durumlarda tercih edilmelidir.

Soru: Binamız sıcak iklim bölgesinde yer alıyor. Isı yalıtımı yapmak gerekir mi?

Cevap: Ülkemizde mantolama denilince ilk akla gelen, kışın daha ekonomik ve konforlu ısınmadır. Hâlbuki mantolama, soğuktan korunma amaçlı olduğu kadar sıcaktan korunma amaçlı olarak yazın da çok etkin ve gerekli olan bir uygulamadır. Soğutma maliyetlerinin kimi bölgelerde ısıtma maliyetlerinin bile önüne geçtiği bilinen bir gerçektir.
Yazın yaşanan ısı enerjisi fazlalığını gidermek, yaşam konforunu artırmak ve ekonomi sağlamak için en etkin metot ısı yalıtımı yaptırmaktır. Kışın güney cepheli yaşam alanları bir avantajken, yazın bu durum tersine döner ve ısı yalıtımsız binalarda güneye bakan yaşam alanlarında daha çok konforsuzluk ön plana çıkar. Hâlbuki mekânı soğutma ihtiyacı çatı, zemin yalıtımını da ihmal etmeden uygun kalınlıkta yapılacak mantolama uygulaması ve ısı yalıtımlı pencereler ile ortadan kaldırılabilir.

Soru: Cam kalınlığı artırılarak ısı yalıtımı sağlanabilir mi?

Cevap: Cam kalınlığının artırılması ısı yalıtımına katkı yapmaz.  Ancak yalıtımlı cam (çift cam, low-e cam) ısı yalıtımına katkı yapar. Aralarında hava boşluğu barındıracak şekilde iki camın fabrika şartlarında birleştirilmesi ile oluşan yalıtımlı camlar tek camlara göre ısı kayıplarını yarı yarıya azaltabilir.

Soru: Sadece dış duvarlara yapılan ısı yalıtımı yeterli olur mu?

Cevap: Bir binada tüm cepheler ile birlikte taban ve çatıya da ısı yalıtımı uygulanmalıdır. Sanıldığının aksine ısı kayıpları veya kazançlarına  sadece cephe değil, çatı ve tabandan iletilen ısı da önemli ölçüde neden olmaktadır. Binanın zemini donatılı beton elemanı olduğundan zemin, ısı köprüsü etkisi gösterir ve bina kolonlarından çektiği ısıyı hızlı bir şekilde toprağa ileterek ısı kaybına sebep olur.
Diğer yandan bina içerisinde ısınan hava da fiziksel olarak daha yükseğe, çatı katına yükseldiğinden çatıdan ısı kayıpları da fazla olmaktadır.
Kat aralarında düz plak döşeme yerine yalıtımı sağlayacak yapı elemanları kullanılmalı,  çatı katlarının döşemeden veya mertek seviyesinden ısı yalıtımı yapılmalıdır. Ayrıca pencerelerin iklim bölgesine göre doğrama ve çift cam olarak doğru seçilmesi gerekmektedir.

Soru: Binamın içi nemli; yüzeye sıva, zift, boya sürerek veya kaplama yaparak nemden kurtulabilir miyim?

Cevap: Binanın iç mekanları sadece yağışlı günlerde değil, soğuk havalarda da nemli ise ve bunun sonucunda kabarma, küf, koku ve benzeri oluşumlar varsa bunun sebebi, ısı yalıtımı olmamasıdır. Isı yalıtımı olmayan binalarda dıştan gelen soğuk hava ile iç mekandaki sıcak havanın duvar kesitinde karşılaşması ile iç ortam havasının içindeki su buharı yoğuşarak zerrecikler halinde duvar üzerinde suya dönüşür ve yoğuşma dediğimiz olay oluşur. Bu, tıpkı kışın araba camlarında oluşan ve sıcaklık farkından meydana gelen buğu gibidir.
Yapı dış kabuğundaki, varsa çatlak ve hasarlı bölgeler su sızdırmaz malzemelerle tamir edildikten sonra dışarıdan yapılacak ısı yalıtımı ile bu sorun rahatlıkla çözülür.

Soru: Sert ısı yalıtım malzemeleri daha iyi ısı yalıtımı mı yapar?

Cevap: “Sert (yoğun) malzemenin ısı yalıtım değeri daha iyidir” demek doğru değildir. Malzemenin fiziksel ölçüm değerleri ve kullanım yeri göz önüne alınarak değerlendirme yapılmalıdır.
Örneğin şap altında kullanılacak malzeme, yüksek yoğunluklu seçilerek, kalınlığının zaman içersinde azalması önlenebilir. Ama cephede kullanılacak bir malzeme yüke maruz kalmayacağından daha düşük yoğunlukta uygulanabilir. Mantolamada kullanılması halinde; sert ısı yalıtım malzemesinin, üzerinde bulunan sıvanın yazın ve kışın ısıl gerilmeler sonucu genleşme ve büzülmelerine uyum sağlaması, sertliğinden dolayı daha da zordur ve bu durum sıva çatlamaları riskini daha da artırır. Ayrıca sert ısı yalıtım malzemesinin su buharı geçişine gösterdiği direncin daha fazla olduğu da dikkate alınmalıdır.

Soru: Isı yalıtım malzemeleri, zaman içinde erir ve yok olur mu?

Cevap: Ülkemizde ucuz olması sebebiyle 8-10 kg/m3 gibi çok düşük yoğunlukta ve teknik değerleri düşük EPS levhalarının bilhassa duvarda iki tuğlanın arasındaki boşlukta kullanılması ve yıllar içerisinde karşılaştıkları atmosferik şartlara dayanamaması sonucu taneciklerinin ayrışması ve özelliklerini kaybetmeleri sebebi ile yayılan bu söylentinin hiçbir mantıklı yanı yoktur. EPS, hacminin %98’i hava ve sadece %2’si özel bir plastik bazlı hammadde olan, 1 cm3ünde 3 ila 6 milyar kapalı gözenek içinde kuru ve durgun hava barındıran, bu özelliğiyle ısı yalıtım sağlayan termoplastik bir Isı Yalıtım Malzemesidir.
EPS levhalar 8-100kg/m3 gibi geniş bir aralıkta üretimi yapılan malzemelerdir. Kullanım yerlerine göre doğru yoğunluğun seçilmesi gereklidir. Örneğin mantolama uygulamasında kullanılacak levhaların yoğunluğu en az 15 kg/m3 iken (15 kg/m3 altında yoğunluğa sahip EPS levhalar nerede kullanılırsa kullanılsın ısı yalıtım malzemesi olarak adlandırılamaz), şap altında kullanılacak bir levhanın yoğunluğu en az 26 kg/m3 olmalıdır.
Doğru yoğunlukta ve doğru yerde kullanılan EPS ısı yalıtım malzemesinin ömrü bina ömrüne eşdeğerdir.

Soru: Mantolama sisteminde kullanılan dübeller bina taşıyıcı elemanlarına zarar verir mi?

Cevap: Mantolamada ısı yalıtım levhalarının mekanik tespiti için kullanılan dübeller betonarme yapı elemanlarında pas payı denilen ve demirlerin korozyona uğramasını engelleyen kısım içersinde kalır. Kaldı ki m2ye ortalama 6 adet olarak hesaplanan dübel sayısını ortalama dübel delik çapı 10 mm ile bir hesap yaparsak: 1 adet dübelin duvarda oluşturduğu delik alanı = πr2 = 3,14 x 5 mm2 = 78,5 mm2 = 0,0000785 m2.
6 adet dübelin delik alanını: 6 x 0,0000785 m2 = 0,000471 m2; bu da ısı yalıtımı yapılan 1 m2lik duvar alanında sadece 0,000471 m2lik toplam delik alanı demek olur, ki ihmal edilebilecek bir değerdir.

Soru: Yalıtım pahalı bir harcama mıdır?

Cevap: Yalıtım bir harcama değil, sağlığa, konfora ve çevre temizliğine katkı veren bir yatırımdır. Isı yalıtımı maliyeti bina yapım maliyetinin %3 ile %5’i arasındadır. Eski binalarda ise ortalama 30-40 TL/m2 maliyeti vardır. Ancak unutulmamalıdır ki ısınma ve soğutma giderlerini en az yarı yarıya düşürerek çok kısa zamanda kendini amorti eden, daha sonra da tüketiciye ömür boyu az harcama yaptırarak tasarruf ve konfor sağlayan bir yatırım olarak algılanmalıdır.
 

---

R E K L A M