Hoş geldiniz sayın ziyaretçi Neredeyim ben?!

Web sitemiz; forum, günlük, video ve sohbet bölümlerinin yanı sıra; Skype ile ilgili Türkçe teknik destek makaleleri, resim galerileri, geniş içerikli ansiklopedik bilgiler ve çeşitli soru-cevap konuları sunmaktadır. Daima faydalı olmayı ilke edinmiş sitemize sizin de katkıda bulunmanız bizi son derece memnun eder :) Üye olmak için tıklayınız...


Sohbet (Flash Chat) Forumda Ara

Isı ve sıcaklığın çevremize etkileri nelerdir?

Bu konu Soru-Cevap forumunda Ziyaretçi tarafından 17 Kasım 2008 (18:34) tarihinde açılmıştır.FacebookFacebook'ta Paylaş
21644 kez görüntülenmiş, 15 cevap yazılmış ve son mesaj 17 Mayıs 2011 (10:42) tarihinde gönderilmiştir.
  • 5 üzerinden 1.00  |  Oy Veren: 2      
Cevap Yaz Yeni Konu Aç
Bu konuyu arkadaşlarınızla paylaşın:    « Önceki Konu | Sonraki Konu »      Yazdırılabilir Sürümü GösterYazdırılabilir Sürümü Göster    AramaBu Konuda Ara  
Eski 17 Kasım 2008, 18:34

Isı ve sıcaklığın çevremize etkileri nelerdir?

#1 (link)
Ziyaretçi
Ziyaretçi
Ziyaretçi - avatarı
Isı ve sıcaklığını çevremize olumlu ve olumsuz etkileri nelerdir
En iyi cevap Keten Prenses tarafından gönderildi

Alıntı:
pitbull_baris adlı kullanıcıdan alıntı Mesajı Görüntüle

doğru düzgün şeyler yazın

*ISI YALITIMLI DÜŞÜK ENERJİLİ BİNALAR VE ÇEVRE
KİRLİLİĞİNE ETKİLERİ

, Bülent YILMAZ

Hızlı nüfus artışı ve ekonomik değişim nedeni ile ülke genelinde son 15 yılda özellikle de
göç alan bölgelerde yapı gereksinimi ihtiyacı hızla artmıştır. Bu durum, doğru ya da yanlış
çok katlı modern binaların yaygın olarak uygulanmasına, yapım sistemlerinin değişip
gelişmesine ve yapı üretiminin hızlanmasına neden olmuştur. Yeni yapım sistemleri ve
hızlı yapı üretimi pek çok sorunu da beraberinde getirmiştir. Geleneksel anlamda yığma
yapım binaların yerini, zamanla karkas yapıların alması ile özellikle düşey taşıyıcı
elemanların kesitinin azalması sonucu işlevine uygun konfor koşullarının sağlanması için
yapı elemanlarında yalıtımın yapılması zorunlu hale gelmiştir. Binanın okul, konut,
hastane, spor salonu, v.b. oluşuna göre, işlevine uygun ısısal konforun koşullarının
sağlanması için yapı elemanlarında ısı yalıtımı yapılması gerekli hale gelmiştir. Türkiye’
de 1999 verilerine göre enerjinin % 41’ i konutlarda, % 33’ ü sanayide, % 20’ si
ulaştırmada, % 5’ i tarımda, % 1’ i de diğer alanlarda tüketilmektedir [1]. Binalarda
kullanılan enerjinin, toplam enerji tüketimindeki payının büyüklüğü ve bunun önemli bir
kısmının da ısıtmada kullanılması, ısı yalıtımının önemini daha da arttırmaktadır.
Dünyadaki petrol ve kömür gibi yakıtların kullanılmasına bağlı hava kirliliği ve mevcut
rezervlerinin gün geçtikçe azalması dikkatleri ısı yalıtımına ve enerjiyi koruma
yöntemlerine çevirmiştir. Özellikle Türkiye büyüyen enerji ihtiyacını karşılaması için
2001’ de 27.8 GW olan elektrik enerjisi kapasitesini 2010 yılına kadar 2’ye, 2020 yılına
kadar 4’ e katlamak zorunda kalacaktır. Bu veriler çerçevesinde ısı yalıtımı yapılmasının
önemi açıkça ortadadır.
Yapılarda ısı yalıtımının amacı, iç ortamı kışın fazla enerji kaybından, yazın enerji
kazanımından korumaktır. Isı yalıtımı, ısı geçişine karşı yapı elemanına yalıtım malzemesi
koyarak elemanın ek direnç kazanmasının sağlamaktır. Yapı elemanlarının sahip olması
gereken minimum geçirgenlik direnci, yapı elemanlarının konumuna ve Türkiye’ nin iklim
bölgelerine göre TS 825’ de ve Isı Yalıtımı Yönetmeliğinde belirtilmiştir.
2. ENERJİYİ ETKİN KULLANMANIN TASARIM PARAMETRELERİ
Enerji korunumu sürecinde etkili olan parametreler fiziksel çevresel etmenler ve yapma
çevreye ilişkin tasarım parametreleri olarak iki ana grupta ele alınabilir [2], [3].
Page 3
2.1. Fiziksel Çevresel Etmenler
Bina dışı çevrenin iklimini oluşturan iklim elemanları, güneş ışınım şiddeti, dış hava
sıcaklığı, dış hava nemi ve rüzgar, iklimsel konforu etkileyen ve enerji korunumu
sürecinde etkili olan fiziksel çevresel etmenler olarak tanımlanabilir. Çevresel iklim
elemanlarının etkilerine bağlı olarak bir mekanın içerisindeki iklimsel konforun, ek enerji
sistemlerine en az gereksinme duyulacak şekilde gerçekleşebilmesi için, tasarımcının
denetiminde olan yapma çevreye ilişkin tasarım parametrelerinin uygun değerlere sahip
olmaları gerekmektedir. Dış çevrede süregelen iklim durumu; hava sıcaklığı, güneş ışınımı,
hava nemi ve rüzgar gibi iklim elemanlarının ulaştığı değerlerin bir bileşkesidir. Enerji
korunumlu bina üretiminin temelini, dış çevrede belirli bir iklim durumunun geçerli olduğu
koşullarda, yapı eleman ve bileşenlerinin edilgen ısıtma ve iklimlendirme sisteminin
öğeleri olarak tasarlanmaları oluşturmaktadır. Dış iklim koşullarının yörelere göre değişim
göstermeleri nedeniyle, optimum edilgen ısıtma ve iklimlendirme sistemlerini tanımlayan
tasarım parametrelerine ait değerler de değişim göstermektedir.
2.2. Yapma Çevreye İlişkin Tasarım Parametreleri
Isıtma ve iklimlendirme enerjisi korunumunda etkili olan tasarım parametreleri konum
(yer), bina aralıkları, bina yönlendiriliş durumu, bina formu, bina kabuğu optik ve
termofiziksel özellikleri şeklinde sıralanabilir. İç ortam koşullarının oluşumundaki dış
iklim durumunun etkinlik derecesi söz konusu parametrelere bağlıdır. Dolayısıyla iç
mekanın iklimsel özellikleri ile yapma ısıtma ve iklimlendirme yüklerinin belirlenmesinde
etkilidirler. Bundan dolayı, yapma çevreye ilişkin tasarım parametreleri binaların edilgen
ısıtma ve iklimlendirme işlevini yüklenmesini olanaklı kılarlar. Binaların ve yerleşme
birimlerinin enerji etken olarak tasarlanmaları, ancak belirtilen parametreler için önerilecek
uygun değerler aracılığıyla gerçekleştirilebilir.
Bina konumunun seçiminde, yerey parçasının yönü, eğimi ve optik özellikleri nedeniyle
örtüsü önemli parametrelerdir. Bu parametrelerin uygun seçilmesi durumunda edilgen
sistem uygulamalarında etkinliğinin arttırılması ve ayrıca çevreye verilen emisyonların
azaltılarak hava kirliliğinin önlenmesi olanaklıdır. Binanın yönlendirilmesinde temel ilke
güneş kazancının kışın en yüksek, yazın ise en düşük düzeyde olmasını sağlamaktır.
Bulunduğumuz iklim kuşağında doğu-batı ekseninde yerleşim ile bu koşul sağlanır. Kış
aylarında bir günde gelen güneş enerjisinin yaklaşık % 90’ı 09.00-15.00 saatleri arasında
geldiğinden, bu zaman aralığında güneş ışınımının bir engel ile karşılaşmadan binaya
ulaşması sağlanmalıdır. Bu nedenle minimum bina aralıkları, komşu binaların oluşturduğu
en uzun gölgeli alan derinliğine eşit veya daha büyük olmalıdır [4].
Bina yönlendirilmesinde diğer amaç doğal havalandırmanın sağlanması için hakim rüzgar
etkisinden yararlanmaktır. Böylece yazın binada depolanan enerjinin etkisi de azaltılabilir.
Kısacası binalar arası açıklıkların ve peyzajın (bitki, ağaç) güneş enerjisi kazançlarını ve
yararlı rüzgar etkilerini engellemeyecek şekilde düzenlenmeleri kaçınılmazdır.
Yerleşimlerde istenen iç hava hareketinin sağlanabilmesi açısından gerekli olan rüzgar
hızı, bina aralıklarına ve peyzaja bağlı olarak değişkenlik gösterir.
Ağaçlar ve bitki dokusu, estetik kaygıları yanı sıra gürültüyü absorblamaları, tozu tutarak
havayı filtre etmeleri, parlamayı azaltmaları nedeni ile fiziksel çevre açısından önem
taşırlar [6]. Güneş ışınımının ısıtıcı ve rüzgarın serinletici etkisinden yararlanmada yön
önemli bir etkendir. Yöne göre değişim gösteren dış iklim koşulları, iklimsel konfor
Page 4
gereksinmelerine bağlı olarak optimize edilebilirler. Bu nedenle binaların yönlendirilişine
bağlı olarak, bina kabuğunun dış yüzeyindeki güneş ışınımı yeğinliği ve dolayısıyla
kabuğun birim alanından geçen ısı miktarı da değişkenlik gösterir. Isı miktarı ve ısının iç
mekana aktarılmasının istenilen zaman aralıklarında gerçekleştirilmesi ısıl konfor
açısından önemlidir. Bu nedenle gereksinimlere göre zaman gecikmesini sağlayan duvar
kuruluşları ve duvar malzemelerinin önemi dikkatlerden kaçmamalıdır.
Önemli bir diğer parametre ise ‘bina formu’ olup, bina biçimi, (plandaki bina uzunluğunun
bina derinliğine oranı), bina yüksekliği, çatı türü, eğimi, cephe yüzeyinin eğimi gibi binaya
ilişkin geometrik değişkenler aracılığıyla tanımlanabilir. Mekanları sınırlayarak dış
etkenlerden koruyan bina kabuğu yüzey büyüklüğünün bina hacmine olan oranı (A/V),
enerji kayıp ve kazançlarında etkin rol oynar. Kompakt yapı tarzı enerji korunumlu bina
tasarımında, örneklerde de görüldüğü üzere önemli bir ölçüttür.
2.3. Bina Kabuğu Optik ve Termofiziksel Özellikleri
Bina kabuğu, bina içi çevreyi, bina dışı çevreden ayıran, yatay, düşey ve eğimli tüm yapı
bileşenlerinin oluşturduğu yapı öğesi olup, enerji korunumu ve iklimsel konforun
sağlanmasında tasarımcının kontrolünde olan en önemli değişkendir [11]. Edilgen ısıtma
ve iklimlendirme işlevi açısından yapı kabuğunun tanımı, yapı kabuğunun güneş ışınımına
ilişkin yutuculuk (a) ve geçirgenlik (t) gibi optik ve toplam ısı geçirme katsayısı ,
zaman gecikmesi (f), sönüm oranı (f) ve saydamlık oranı (x) gibi termofiziksel özellikleri
ile yapılmaktadır.
Bina kabuğu optik ve termofiziksel özellikleri, bina kabuğunun birim alanından, iç ve dış
hava sıcaklığı ile güneş ışınımı etkileriyle, kazanılan/yitirilen ısı miktarının
belirlenmesinde etkin rol oynar. İç çevre iklimsel durumu ile yapma ısıtma ve
iklimlendirme yükleri, kabukdan yitirilen/kazanılan toplam ısı miktarına bağlı olarak
değişim gösterir. Dolayısıyla optik ve termofiziksel özellikler, gerek iç iklim durumunun
gerekse yapma ısıtma ve iklimlendirme yüklerinin belirleyicileri konumundadır [7]. İç
iklimsel konfor durumunun gerçekleştirilmesi sürecinde ‘bina kabuğuna ilişkin optik ve
termofiziksel özellikler’ mimarın denetiminde olan değişkenlerdir.
2.3.1. Optik Özellikler
Dış yüzeyin güneş ışınımını yutma oranı arttıkça sistemin ısı kazancı da artar. Isıl kazanç
açısından en uygun renk siyahtır. Koyu renklerin yutma oranları büyük, yansıtma oranları
ise küçüktür. Açık renklerde ise tersi bir durum söz konusudur. Koyu renkle boyanmış
yüzeylerden radyasyonla dış ortama ısı kaybı kullanılan boyaların uzun dalga boylu
radyasyon yayma özelliklerinin büyük olması nedeniyle fazladır. Bu kayıp, güneş ışınımı
yutması yüksek ve yayması ise düşük metalik film şeklindeki seçici elemanları duvar dış
yüzeyine uygulayarak azaltılabilir. Ancak seçici film uygulaması duvarın pürüzsüz bir
yüzeye sahip olmasını gerektirir [8]. Malzeme dokusunun pürüzlü bir yüzeye sahip olması
da yutma özelliğini artırıcı bir etken olarak önem taşır.
2.3.2. Duvar Yapılarının Termofiziksel Özellikleri
Binaların dış kabukları çevre sıcaklığı, güneş ışınımı gibi dış iklimsel koşulların etkisi
altındadır. Dış iklimsel koşullar gün boyunca sürekli olarak değişim gösterirler. Bir hacmin
opak duvarının dış yüzeyi güneş ışınımı etkisinde kaldığında mevcut koşullarda yeni bir
Page 5
denge oluşana kadar duvar kalınlığı boyunca sıcaklık dağılımında değişiklik gözlenir.
Denge oluşana kadar geçen süreç zamana bağlıdır. Işınım absorbsiyonu başlamadan önce
duvar içindeki sıcaklık dağılımı denge koşullarındadır ve doğrusal bir değişim gösterir.
Sıcaklık dağılımının eğimi ve sınır koşulları, iç hacim ve çevre arasındaki sıcaklık farkı ile
duvarın termofiziksel özelliklerine bağlıdır. Duvar yüzeyine güneş ışınımı gelince,
duvardaki sıcaklık dağılımı yeni denge oluşana kadar doğrusal olmayan farklı aşamalardan
geçer. Yeni dengeye ulaşıldığında sıcaklık dağılımı tekrar doğrusal bir görünüm kazanır.
Yeni denge oluştuğunda sıcaklık dağılımı sınır koşulları ve gelen güneş ışınımına bağlıdır.
İki denge hali arasında gözlenen ara haller güneş ışınımı etkisindeki duvarın geçici
rejimdeki ısıl durumunu kapsar [6]. Malzeme içerisinde ısının dış yüzeyden iç yüzeye
iletilmesinde ısı yayınım katsayısı, ısı depolama kapasitesi gibi etmenler etkili
parametrelerdir.
2.4. Isı Yayınım Katsayısı
Malzemelerin önemli bir termofiziksel özelliği olan ısı yayınım katsayısı zamana bağlı ısı
iletiminin incelenmesinde etken bir parametredir. Isı yayınım katsayısı, malzeme
içerisinden ısının difüzlenmesinin hangi hızda gerçekleştiğinin göstergesidir ve :
α = (İletilen ısı enerjisi/Depolanan enerji)
= (k / ρ.c
p
)(m
2
s
-1
)
(1)
şeklinde tanımlanmaktadır. Burada (k) ısı iletim katsayısı olup, malzemenin ısı iletim
özelliğinin göstergesidir. Malzemenin ısıl kapasitesi olarak adlandırılır. (ρ.c
p
) terimi, ısı
depolama yeteneğinin göstergesidir.
Isı yayınım katsayısı, iletimle transfer edilen enerjinin malzemenin birim hacminde
depolanan enerjiye oranı olarak tanımlanabilir. Bir malzemenin ısı iletim katsayısı (k)
büyük ve/veya ısıl kapasite (ρ.c
p
) küçük ise ısıl yayınım katsayısı büyük olur. Böyle bir
malzemede iletimle transfer edilen enerji, depolanan enerjiye göre daha fazladır. Buna
karşın ısıl yayınım katsayısı küçük olan malzemelerde ise ısının önemli bir bölümü
malzeme tarafından yutulur ve küçük bir bölümü de iletimle transfer edilir [9,10].
3. ÇEVRESEL ETKİLER
Ülkemiz nihai enerji tüketim sektörlerinin en büyüğü 16.2 milyon ton eşdeğer petrol
tüketimi ile bina sektörüdür. Toplam nihai tüketimdeki payı % 38 civarında olan bu
sektörde enerji tüketimini % 90’ ı ısınma ve sıcak su amaçlı olarak % 10’ u ise elektrik
enerjisi olarak tüketilmektedir.
Tüketimdeki ağırlığı ve önemli miktarda kömür ve odunun kullanılması nedeniyle çevre
kirliliği üzerindeki olumsuz etkisi, bina sektöründe enerji tüketimini azaltmak üzere önlem
alınmasını gerektirmektedir. Ülkemizdeki eski binaların pek çoğunda enerji tasarrufu için
yeterli önlemler alınmamıştır. Dolayısıyla sadece çatı yalıtımı, çift cam ve sızma
kayıplarının azaltılması önlemleri ile sağlanabilecek önemli boyutta enerji tasarrufu
potansiyeli mevcuttur. Binalarımız Avrupa ülkelerinin eşdeğer sıcaklıklardaki bölgelerinde
uygulanan standartlar da inşa edilebilseydi ısınma amacıyla tüketilen enerjide yarı yarıya
varan azalma sağlanabilecek çevreye verilen zarar önlenebilecektir. Yine de bu kaybın bir
miktarının, ilave çatı yalıtımı, çift cam uygulanmamış binalara çift cam ilavesi ve sızma
Page 6
kayıplarının azaltılması önlemleri ile geri kazanılması mümkündür. Gelişmiş ülkelerin
ısınma amaçlı spesifik enerji tüketimleri düşük olmasına rağmen daha düşük enerji
tüketimleri hedefleyen çalışmalar devam etmektedir. Bu bağlamda ülkemizde de TS 825’
in revizyonu için 1995 yılında TSE tarafından bir çalışma grubu oluşturulmuştur. Yeni
standartla ,eski standart olduğu gibi hem konutlarda hem de ticari binalarda dış duvarlar,
pencereler, tavan ve taban için ısı kayıpları ile ilgili olarak ayrı ayrı ısı iletim katsayıları
belirlenmiş, aynı zamanda bina zarfında olacak yıllık kayıplarda sınıflandırılmıştır. Bu
sınırlama yaklaşık 100-120 kWh/m
2
‘dir. Böylece bina enerji tasarrufunda ilk adım olarak
iyi ve etkin bir yönetmelik çalışması başlatılmıştır [7].
Yalıtım iyileştirmelerinin sağlayacağı tasarruf potansiyellerinin yanı sıra mevcut tüm
binaların soba ve kalorifer gibi ısıtma sistemlerinde iyi işletme ve verimli ısıtma
sistemlerinde iyi işletme ve verimli ısıtma sistemlerinin kullanılmasından gelebilecek
tasarruf potansiyelleri ve ayrıca verimli elektrikli cihazlarının ve aydınlatma sistemlerinin
kullanılmasının getireceği potansiyeller göz önüne alınırsa ülkemizde bina sektöründe geri
kazanabilecek tasarruf potansiyeli toplam 4.7milyon TEP’ i bulmaktadır. Yukarıda
bahsedilen önlemler Avrupa ülkelerinde olduğu gibi bir program çerçevesinde
(bilinçlendirme, teşvik, bina etütleri ve hedef belirlenmesi gibi) ele alındığında, yaklaşık
1.1 Milyar dolar karşılığında 4.7 milyon TEP enerji tasarrufu sağlanabilecek ve en
önemlisi de çevre korunmuş olacaktır [2] .
4. DENEYSEL ÇALIŞMA
Dış ortam koşullarında duvar kuruluşlarının ısıl davranışlarının incelendiği deney
düzeneği, iç ortam özelliklerinin incelendiği hacim, örnek duvar kuruluşu, ölçüm sistemi
ve veri toplayıcısından (datalogger) oluşmaktadır (Şekil 1).
Şekil 1. Deney Sisteminin Şematik Görünüşü
Deney sisteminde iç ortam ısıl özelliklerinin incelendiği ve yaşam mekanını örnekleyen 1.1
m x 1.2 m x 1.2 m boyutlarındaki ünite, örnek duvar kuruluşunun bir yüzüne
yerleştirilmiştir. Bu ünitenin tüm yüzeyleri yalıtılmış olup deneyler süresince iç ortam
sıcaklığı (T

) ve dış ortam sıcaklığı (T
dış
) sürekli olarak kaydedilmiştir. Örnek duvar
kuruluşunun toplam kalınlığı 24 cm (iç sıva 2 cm, tuğla 19 cm, dış sıva 3 cm) olup, yüzey
alanı 1.0 m x 1.0 m’ dir. Düşey boşluklu tuğladan oluşan duvarın yan yüzeyleri yalıtılarak,
duvardan bir boyutlu ısı geçiş koşulları oluşturulmuştur.
Bir yüzeyi iç ortamla temas eden duvarın diğer yüzeyi ise dış ortam koşulları etkisinde
bırakılmıştır. Çalışmada duvarın iç ve dış yüzey sıcaklıkları ile sıva-tuğla ara yüzey
Page 7
sıcaklıkları ve ışınım şiddeti , gün boyunca ölçülmüştür. 70 milisaniyede alınan ölçümler
2 dakikalık ortalamalar olarak veri toplayıcısına (datalogger) kaydedilmiştir. Yatay yüzeye
gelen güneş ışınım şiddeti CM-11 tipi Kipp-Zonen piranometre ile ölçülmüştür.
Piranometre özellikleri Tablo 1’de verilmiştir.
Tablo 1. Piranometre Özellikleri
Duyarlılık
4 – 6 µV / Wm
2
Empedans
700 – 1500 ohm
Tepki süresi
< 5s (1/e), 24 saniye sonra değerinin % 99’ u
Spektral aralık
300 – 2800 nm
Güneş ışınımı, dış ortam sıcaklığı gibi iklimsel özellikler gün boyunca periyodik bir
değişim gösterirler. Zamana bağlı bu süreç etkisindeki duvarın ısıl davranışlarının
benzerlik göstermesi amacıyla deneyler dört gün süresince yapılmıştır. Bu sürenin ilk üç
günü sistemin dengeye gelmesi için kullanılmış olup, son güne ait elde edilmiş olan 24
saatlik veriler değerlendirilmiştir.
4.
TARTIŞMA VE SONUÇLAR
Dış ortam koşullarında gerçekleştirilen bu çalışma 18-21 Temmuz 2003 tarihleri arasında
Antalya’ da yapılmıştır. İlk üç gün duvarın ısıl dengeye gelmesi için kullanılmıştır. 21
Temmuz 2003 günü alınan ölçümler değerlendirilmiştir. Deney gününe ait dış ortam
sıcaklığı, duvar yüzeyine gelen güneş ışınım şiddeti ve iç ortamı modelleyen hacmin
sıcaklığının saatlik değişimi Şekil 2’ te görülmektedir.
Deneysel çalışma sırasında ölçülen duvar dış ve iç yüzey sıcaklıklarının saatlik değişimleri
Şekil 6’ da verilmiştir. Duvar dış yüzeyinde ölçülen en yüksek sıcaklık 45.88 °C, en düşük
sıcaklık ise 24.88 °C olarak alınmıştır. Duvar iç yüzeyinde en yüksek sıcaklık 38.72 °C, en
düşük sıcaklık ise 27.75 °C olarak ölçülmüştür. En yüksek sıcaklığa duvar dış yüzeyinde
saat 14.40’ da, duvar iç yüzeyinde ise 19.28’de ulaşılmıştır. Bu veriler değerlendirildiğinde
zaman gecikmesi 4.28 saat olarak elde edilmiştir. Sönüm oranı ise 0.52 olarak
hesaplanmıştır.
Şekil 2. Deneyler Süresince İklimsel Koşulların Değişimi
Page 8
Şekil 3. Duvar İç ve Dış Yüzey Sıcaklıklarının Günlük Değişimi
Şekil 3’ de (İY) iç sıva yüzey, (TU+IS) iç sıva ve tuğla ara yüzey, (DS+TU) tuğla ve dış
sıva ara yüzey, (DY) ise dış sıva yüzey sıcaklıklarını göstermektedir. Gün boyunca ölçülen
en yüksek ve en düşük sıcaklıkların farkı, dış sıva yüzeyinde 21 °C, dış sıva tuğla ara
yüzeyinde 19.12 °C, iç sıva tuğla ara yüzeyinde 11 °C, iç sıva yüzeyinde 10.97 °C olarak
bulunmuştur.
İklim bölgelerine uygun duvar yapılarının belirlenmesinde etken olan zaman gecikmesi ve
sönüm oranı parametreleri malzemelerin termofiziksel özelliklerinden etkilenmektedir. Isı
depolama özelliği yüksek olan elemanlardan oluşan duvarlarda zaman gecikmesi de
yüksek olurken sönüm oranı ise düşmektedir. Bu tip duvarlarda ısı kaybı da daha az
olmaktadır. Ancak ısı iletim katsayısının büyük olması hem ısı depolama kapasitesini hem
de ısı yayınım katsayısını arttırmaktadır. Bu nedenle mekanların kullanım amaçlarına
uygun olarak farklı malzemelerin birlikte kullanımı gerekmektedir. Mekanların sürekli
kullanımı ve soğuk iklim söz konusu ise dış duvar kuruluşlarında içte ısı depolama özelliği
yüksek masif kütle, dışta ise ısı iletkenlik değeri düşük malzemelerden oluşan çok
tabakalı duvar kuruluşlarının seçimi uygundur.
Buna karşın mekanların belirli zamanlarda kullanımı söz konusu ise özellikle ısıtma
dönemlerinde duvar kuruluşlarında yalıtım iç bölgede yer almalıdır Sıcak iklim
bölgelerinde ise ısıl konforun sağlanmasında soğutma önem kazanmaktadır. Masif kütlenin
ısı depolaması gerekli değildir. Aşırı ısınmanın önlenmesi için dış duvar malzemesinin
yoğunluk ve yüzey renginin seçimi önem kazanmaktadır.
Sonuçlar üzerine dış iklimsel koşulların etkisi önemlidir. Düşük enerjili bina tasarımı ve
çevreye verilen emisyonların azaltılması için deneysel sonuçlardan yararlanarak farklı
iklim bölgeleri için en uygun duvar kuruluşları belirlenmelidir.
KAYNAKÇA
[1] Ş. Dilmaç, N. Eğrican, 1994, “Binalarda Isı Konforu Amaçlı Enerji Tüketimi Üzerine
Malzeme Seçiminin Etkisi”, Energy with All Aspects in 21
st
. Century Symposium, Bildiri
Kitapçığı, İstanbul, 674-682.
Page 9
[2] M.O. Bayazıt, 1997, Enerji Korunumu, İklimsel Konfor ve İnşaat Maliyetler
Açısından Uygun Bina Kabuğunun Seçilmesi, Yüksek Lisan Tezi, İTÜ-Fen Bilimleri
Enstitüsü, İstanbul.
[3] T. Göksal,., 2000, Güneş ve Mimari Bağlamında Enerji Korunumlu Cephe
Kuruluşlarında Isıl Davranışların Deneysel Araştırılması, Proje No. 980 207, Anadolu
Üniversitesi, Eskişehir.
[4] E. Mazria, 1979, The Passive Solar Energy Book, Rodale Press, USA.
[5] G. Utkutuğ, 1996, Yüksek Lisans Proğ., Ders Notları, Gazi Üniversitesi, Ankara.
[6] G. Athanassouli, 1988, “A Model to the Thermal Transient State of an Opaque Wall
due to Solar Radiation Absorption” Solar Energy Vol. 41, No.1, pp. 71-80.
[7] N. Eğrican, H. Onbaşıoğlu, 1993, “Sinüzoidal Dış Etkiye Maruz Homojen Bir
Duvarın Isıl Analizi”, Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, Cilt 16, No.2, 13-22.
[8] B. Givoni, 1991, “Characteristics, Design Implications, and Applicability of Passive
Solar Heating Systems for Buildings” Solar Energy Vol. 47, No. 6, pp. 425-435.
[9] Y. A. Çengel, 1998, Heat Transfer, A Practical Approach, WCB/McGraw-Hill, New
York.
[10] F.C. Zürcher, 1998, “ Bauphysik-Bau und Energie, Leitfaden für Planung und Praxis,
B.G, Teubner, Stuttgart.
Rapor Et
Reklam
Eski 17 Kasım 2008, 18:38

Isı ve sıcaklığın çevremize etkileri nelerdir?

#2 (link)
MsXLabs Üyesi
Keten Prenses - avatarı
ISI VE SICAKLIK

Günlük yaşantımızda ısı ve sıcaklık kavramlarını sıkça kullanırız. Isı insan oğlunun en önemli ihtiyaçlarından biridir.

Güneş ışığına bırakılan bir buz parçası yada katı margarin yağı ısı alarak erir. Yanmakta olan ateşin üzerine bırakılan et parçası ısı alarak pişer. Ocakta ısıtılan suyun sıcaklığı artar ve kaynamaya başlar. Isıtma yerine soğutma yapılırsa tersi olaylar olur.

Isı verilen maddelerin şekillerinde de değişiklikler olur. Yazın asfaltlarda kabarma, elektrik kablolarında sarkma, kışın ise büzülmeler olur.Ayrıca ısıtılan bazı maddelerden gazlar çıkarak değişik maddelere dönüşürler.

Bu olaylar, ısının madde üzerinde fiziksel ve kimyasal etkileri olduğunu gösterir. Isıtılan maddelerin, sıcaklığın değişimi, hal değişini, genleşme gibi olaylar fiziksel değişime örnek olarak verilebilir.

ISI VE SICAKLIK

Günlü hayatta bilindiği gibi, ısıtılan maddenin sıcaklığı artar, soğutulan maddelerin ise sıcaklığı azalır. Yani ısı ve sıcaklık birbiriyle ilgili fakat aynı şey değildir.Bu iki kavram birbirine karıştırılmamalıdır.

Hava ısısı 30 C tır. Cümlesi yanlış kullanılan bir cümledir. Doğrusu, “Havanın sıcaklığı 30 C tır” cümlesidir. Isı ile sıcaklık aynı nicelik değildir. Fakat sıcaklığın değişmesi için ısı alış verişinin olması gerekir.

Maddelerin her üç halinde de moleküller hareket ve titreşim halindedir. Dolayısıyla moleküllerin bir hızı yani kinetik enerjisi vardır. Sıcaklık madde moleküllerinin ortalama hızları ile orantılı fiziksel bir büyüklüktür.

Isı ise, moleküllerin kinetik enerjilerinin toplamı ile ilgili bir enerji çeşididir veya maddeye verilen yada maddeden alınan enerji çeşidine ısı enerjisi denir.

Sıcaklık birimi derece, ısı birimi ise kalori yada joule dir.

SICAKLIK OLÇÜMÜ VE TERMOMETRELER

Cisimlerin hangilerini sıcak, hangilerinin soğuk olduğu hakkında dokunma duygumuzla bir fikir edinebiliriz . Fakat dokunma ve hissedebilme duygusu, sıcaklık ölçmek için yanıltıcı olabildiği gibi kesinde değildir.

Şekilde bir elimizi soğuk (5 C) diğer alimizi sıcak (45 C) suya daldırıp bir süre sonra aynı anda iki elimiz sıcak, sol elimiz ise soğuk hisseder.

Bu nedenle sıcaklığı kesin sayılarla ifade etmek için ölçü araçları kullanılır. Bu ölçü araçlarına termometre denir. Isı ve sıcaklık ölçülebilir büyüklükler olduğundan, ısı calorimetre ile sıcaklık ise termometre ile ölçülür.

Sıcaklık T ile sembolize edilir. Günlük hayatta en çok kullanılan termometre celsius termometresidir

Bu termometre 1 atmosferik basınç altında içinde cıva bulunan her iki ucu kapalı ince bir boru suyun dolma noktasını 0, kaynama noktasını 100 ile gösterilerek ve bu aralığın 100 eşit parçaya bölünmesiyle oluşturulmustur.

Yani termometrelerde, suyun donma ve kaynama sıcaklıklarını baz alınarak a, bu sıcaklık aralığı değişik şekilde bölmelendirilerek farklı termometreler yapılmaktadır.

Fahrenheit termometresinde, suyun donma noktası 32 F, kaynama noktası 212 f alınarak bu aralık 180 eşit bölmeye ayrılmıştır.

En düşük sıcaklık – 273 C tır. Bu sıcaklığı 0 gösterilerek oluşturulan Kelvin termometresinde suyun donma noktası 273 K, kaynama noktası 373 K alınarak 100 eşit bölme yapılmıştır.

Termometreler arasındaki ilişki orantı yoluyla bulunabilir.

C-O = F-32 = K-273
100 180 100

Kelvin ile cesius arasında ise,

T = T + 273

eşitliği vardır.

Ayrıca termometreler arasında dönüşüm yapılırken orantı yöntemi de kullanılabilir. Örneğin suyun sıcaklığı 0 C tan 10 C ta çıkarıldığında yani 10 bölme yükseldiğinde fehrenheit termometresınde 18 bölme yükselir ve T = 32 + 18 = 50 F değerini gösterir.

Termometre Çeşitleri

Sıcaklık termometre ile ölçülür. Sıcaklık değişimleri cisimlerin fiziksel özelliklerinde bir takım değişiklikler meydana getirir. Genelde sıcaklığı artan maddeler hacimde büyür (genleşir), sıcaklığı azalan maddeler ise hacimce küçülür. Hacimce büyüme ve küçülme alınan yada veriln ısı ile orantılıdır. Genleşmeleri ve büzülmeleri sıcaklıkla orantılı olan katı, sıvı ve gaz maddeler kullanılarak termometreler yapılmıştır. Bunların dışında, basınç, senk, direnç ve benzeri özellikleri değişikliklerde termometrelerin hızlanmasında kullanılan özellikleridir.

Termometreler, sıvılı, metal ve gazlı termometreler olmak üzere üçe ayrılır.

Sıvılı termometreler ise, cıvalı termometreler ( Laboratuar ve hasta termometresi) ve alkollü termometreler ( duvar termometresi) olarak ikiye ayrılır.

Termometrelerin çalışma prensipleri birbirinden farklıdır. Ancak iyi bir ölçüm için, termometrelerin bölmelendirilmesi ölçülecek sıcaklık için uygun olmalıdır.

Biz burada sadece sıvılı termometreleri inceleyeceğiz. Sıvılı termometreler cıva ve renklendirilmiş alkolden yapılan laboratuar , duvar ve hastane termometreleridir. Cıva ve alkolün genleşmesi ve büzülme sıcaklıkla orantılıdır.

Cıva ve alkolün donma ve sıcaklıkları incelendiğinde, havanın sıcaklığının -42 C olduğu bir günde , bu sıcaklığı cıvalı termometre ile ölçemeyiz. Aynı şekilde deniz seviyesinde kaynamakta olan suyun sıcaklığını alkollü termometre ile ölçemeyiz.

Çünkü deniz seviyesinde su 100 C ta kaynar. Alkolün kaynama noktası 78 C olduğundan yeterli olmaz.

Termometrenin Duyarlığı

Küçük sıcaklık değişimlerinden etkilenen termometrenin duyarlılığı daha fazladır. Bunun için termometrenin haznesinde daha fazla sıvı ve sıcaklıkla daha çok genleşen sıvı olmalıdır . Cıvanın tercih edilmesi bundan dolayıdır. Ayrıca kılcal boru dar olmalı ki genleşen sıvının hareketi rahat gözlenebilsin.

Yer çekim kuvvetinin sıfır olduğu yerde termometre çalışır. Çünkü genleşme yer çekimine
bağlı degildir.
Rapor Et
Eski 20 Aralık 2008, 19:33

Isı ve sıcaklığın çevremize etkileri nelerdir?

#3 (link)
pitbull_baris
Ziyaretçi
pitbull_baris - avatarı
doğru düzgün şeyler yazın
Rapor Et
Eski 20 Aralık 2008, 19:36

Isı ve sıcaklığın çevremize etkileri nelerdir?

#4 (link)
tHeBruTaLiTyOfHeLL
Ziyaretçi
tHeBruTaLiTyOfHeLL - avatarı
Alıntı:
pitbull_baris adlı kullanıcıdan alıntı Mesajı Görüntüle

doğru düzgün şeyler yazın
Sen Çok Güzel Yazıyorsan Bizimle Paylaşabilirsin
Rapor Et
Eski 20 Aralık 2008, 22:44

Isı ve sıcaklığın çevremize etkileri nelerdir?

#5 (link)
MsXLabs Üyesi
Keten Prenses - avatarı
Alıntı:
pitbull_baris adlı kullanıcıdan alıntı Mesajı Görüntüle

doğru düzgün şeyler yazın

*ISI YALITIMLI DÜŞÜK ENERJİLİ BİNALAR VE ÇEVRE
KİRLİLİĞİNE ETKİLERİ

, Bülent YILMAZ

Hızlı nüfus artışı ve ekonomik değişim nedeni ile ülke genelinde son 15 yılda özellikle de
göç alan bölgelerde yapı gereksinimi ihtiyacı hızla artmıştır. Bu durum, doğru ya da yanlış
çok katlı modern binaların yaygın olarak uygulanmasına, yapım sistemlerinin değişip
gelişmesine ve yapı üretiminin hızlanmasına neden olmuştur. Yeni yapım sistemleri ve
hızlı yapı üretimi pek çok sorunu da beraberinde getirmiştir. Geleneksel anlamda yığma
yapım binaların yerini, zamanla karkas yapıların alması ile özellikle düşey taşıyıcı
elemanların kesitinin azalması sonucu işlevine uygun konfor koşullarının sağlanması için
yapı elemanlarında yalıtımın yapılması zorunlu hale gelmiştir. Binanın okul, konut,
hastane, spor salonu, v.b. oluşuna göre, işlevine uygun ısısal konforun koşullarının
sağlanması için yapı elemanlarında ısı yalıtımı yapılması gerekli hale gelmiştir. Türkiye’
de 1999 verilerine göre enerjinin % 41’ i konutlarda, % 33’ ü sanayide, % 20’ si
ulaştırmada, % 5’ i tarımda, % 1’ i de diğer alanlarda tüketilmektedir [1]. Binalarda
kullanılan enerjinin, toplam enerji tüketimindeki payının büyüklüğü ve bunun önemli bir
kısmının da ısıtmada kullanılması, ısı yalıtımının önemini daha da arttırmaktadır.
Dünyadaki petrol ve kömür gibi yakıtların kullanılmasına bağlı hava kirliliği ve mevcut
rezervlerinin gün geçtikçe azalması dikkatleri ısı yalıtımına ve enerjiyi koruma
yöntemlerine çevirmiştir. Özellikle Türkiye büyüyen enerji ihtiyacını karşılaması için
2001’ de 27.8 GW olan elektrik enerjisi kapasitesini 2010 yılına kadar 2’ye, 2020 yılına
kadar 4’ e katlamak zorunda kalacaktır. Bu veriler çerçevesinde ısı yalıtımı yapılmasının
önemi açıkça ortadadır.
Yapılarda ısı yalıtımının amacı, iç ortamı kışın fazla enerji kaybından, yazın enerji
kazanımından korumaktır. Isı yalıtımı, ısı geçişine karşı yapı elemanına yalıtım malzemesi
koyarak elemanın ek direnç kazanmasının sağlamaktır. Yapı elemanlarının sahip olması
gereken minimum geçirgenlik direnci, yapı elemanlarının konumuna ve Türkiye’ nin iklim
bölgelerine göre TS 825’ de ve Isı Yalıtımı Yönetmeliğinde belirtilmiştir.
2. ENERJİYİ ETKİN KULLANMANIN TASARIM PARAMETRELERİ
Enerji korunumu sürecinde etkili olan parametreler fiziksel çevresel etmenler ve yapma
çevreye ilişkin tasarım parametreleri olarak iki ana grupta ele alınabilir [2], [3].
Page 3
2.1. Fiziksel Çevresel Etmenler
Bina dışı çevrenin iklimini oluşturan iklim elemanları, güneş ışınım şiddeti, dış hava
sıcaklığı, dış hava nemi ve rüzgar, iklimsel konforu etkileyen ve enerji korunumu
sürecinde etkili olan fiziksel çevresel etmenler olarak tanımlanabilir. Çevresel iklim
elemanlarının etkilerine bağlı olarak bir mekanın içerisindeki iklimsel konforun, ek enerji
sistemlerine en az gereksinme duyulacak şekilde gerçekleşebilmesi için, tasarımcının
denetiminde olan yapma çevreye ilişkin tasarım parametrelerinin uygun değerlere sahip
olmaları gerekmektedir. Dış çevrede süregelen iklim durumu; hava sıcaklığı, güneş ışınımı,
hava nemi ve rüzgar gibi iklim elemanlarının ulaştığı değerlerin bir bileşkesidir. Enerji
korunumlu bina üretiminin temelini, dış çevrede belirli bir iklim durumunun geçerli olduğu
koşullarda, yapı eleman ve bileşenlerinin edilgen ısıtma ve iklimlendirme sisteminin
öğeleri olarak tasarlanmaları oluşturmaktadır. Dış iklim koşullarının yörelere göre değişim
göstermeleri nedeniyle, optimum edilgen ısıtma ve iklimlendirme sistemlerini tanımlayan
tasarım parametrelerine ait değerler de değişim göstermektedir.
2.2. Yapma Çevreye İlişkin Tasarım Parametreleri
Isıtma ve iklimlendirme enerjisi korunumunda etkili olan tasarım parametreleri konum
(yer), bina aralıkları, bina yönlendiriliş durumu, bina formu, bina kabuğu optik ve
termofiziksel özellikleri şeklinde sıralanabilir. İç ortam koşullarının oluşumundaki dış
iklim durumunun etkinlik derecesi söz konusu parametrelere bağlıdır. Dolayısıyla iç
mekanın iklimsel özellikleri ile yapma ısıtma ve iklimlendirme yüklerinin belirlenmesinde
etkilidirler. Bundan dolayı, yapma çevreye ilişkin tasarım parametreleri binaların edilgen
ısıtma ve iklimlendirme işlevini yüklenmesini olanaklı kılarlar. Binaların ve yerleşme
birimlerinin enerji etken olarak tasarlanmaları, ancak belirtilen parametreler için önerilecek
uygun değerler aracılığıyla gerçekleştirilebilir.
Bina konumunun seçiminde, yerey parçasının yönü, eğimi ve optik özellikleri nedeniyle
örtüsü önemli parametrelerdir. Bu parametrelerin uygun seçilmesi durumunda edilgen
sistem uygulamalarında etkinliğinin arttırılması ve ayrıca çevreye verilen emisyonların
azaltılarak hava kirliliğinin önlenmesi olanaklıdır. Binanın yönlendirilmesinde temel ilke
güneş kazancının kışın en yüksek, yazın ise en düşük düzeyde olmasını sağlamaktır.
Bulunduğumuz iklim kuşağında doğu-batı ekseninde yerleşim ile bu koşul sağlanır. Kış
aylarında bir günde gelen güneş enerjisinin yaklaşık % 90’ı 09.00-15.00 saatleri arasında
geldiğinden, bu zaman aralığında güneş ışınımının bir engel ile karşılaşmadan binaya
ulaşması sağlanmalıdır. Bu nedenle minimum bina aralıkları, komşu binaların oluşturduğu
en uzun gölgeli alan derinliğine eşit veya daha büyük olmalıdır [4].
Bina yönlendirilmesinde diğer amaç doğal havalandırmanın sağlanması için hakim rüzgar
etkisinden yararlanmaktır. Böylece yazın binada depolanan enerjinin etkisi de azaltılabilir.
Kısacası binalar arası açıklıkların ve peyzajın (bitki, ağaç) güneş enerjisi kazançlarını ve
yararlı rüzgar etkilerini engellemeyecek şekilde düzenlenmeleri kaçınılmazdır.
Yerleşimlerde istenen iç hava hareketinin sağlanabilmesi açısından gerekli olan rüzgar
hızı, bina aralıklarına ve peyzaja bağlı olarak değişkenlik gösterir.
Ağaçlar ve bitki dokusu, estetik kaygıları yanı sıra gürültüyü absorblamaları, tozu tutarak
havayı filtre etmeleri, parlamayı azaltmaları nedeni ile fiziksel çevre açısından önem
taşırlar [6]. Güneş ışınımının ısıtıcı ve rüzgarın serinletici etkisinden yararlanmada yön
önemli bir etkendir. Yöne göre değişim gösteren dış iklim koşulları, iklimsel konfor
Page 4
gereksinmelerine bağlı olarak optimize edilebilirler. Bu nedenle binaların yönlendirilişine
bağlı olarak, bina kabuğunun dış yüzeyindeki güneş ışınımı yeğinliği ve dolayısıyla
kabuğun birim alanından geçen ısı miktarı da değişkenlik gösterir. Isı miktarı ve ısının iç
mekana aktarılmasının istenilen zaman aralıklarında gerçekleştirilmesi ısıl konfor
açısından önemlidir. Bu nedenle gereksinimlere göre zaman gecikmesini sağlayan duvar
kuruluşları ve duvar malzemelerinin önemi dikkatlerden kaçmamalıdır.
Önemli bir diğer parametre ise ‘bina formu’ olup, bina biçimi, (plandaki bina uzunluğunun
bina derinliğine oranı), bina yüksekliği, çatı türü, eğimi, cephe yüzeyinin eğimi gibi binaya
ilişkin geometrik değişkenler aracılığıyla tanımlanabilir. Mekanları sınırlayarak dış
etkenlerden koruyan bina kabuğu yüzey büyüklüğünün bina hacmine olan oranı (A/V),
enerji kayıp ve kazançlarında etkin rol oynar. Kompakt yapı tarzı enerji korunumlu bina
tasarımında, örneklerde de görüldüğü üzere önemli bir ölçüttür.
2.3. Bina Kabuğu Optik ve Termofiziksel Özellikleri
Bina kabuğu, bina içi çevreyi, bina dışı çevreden ayıran, yatay, düşey ve eğimli tüm yapı
bileşenlerinin oluşturduğu yapı öğesi olup, enerji korunumu ve iklimsel konforun
sağlanmasında tasarımcının kontrolünde olan en önemli değişkendir [11]. Edilgen ısıtma
ve iklimlendirme işlevi açısından yapı kabuğunun tanımı, yapı kabuğunun güneş ışınımına
ilişkin yutuculuk (a) ve geçirgenlik (t) gibi optik ve toplam ısı geçirme katsayısı ,
zaman gecikmesi (f), sönüm oranı (f) ve saydamlık oranı (x) gibi termofiziksel özellikleri
ile yapılmaktadır.
Bina kabuğu optik ve termofiziksel özellikleri, bina kabuğunun birim alanından, iç ve dış
hava sıcaklığı ile güneş ışınımı etkileriyle, kazanılan/yitirilen ısı miktarının
belirlenmesinde etkin rol oynar. İç çevre iklimsel durumu ile yapma ısıtma ve
iklimlendirme yükleri, kabukdan yitirilen/kazanılan toplam ısı miktarına bağlı olarak
değişim gösterir. Dolayısıyla optik ve termofiziksel özellikler, gerek iç iklim durumunun
gerekse yapma ısıtma ve iklimlendirme yüklerinin belirleyicileri konumundadır [7]. İç
iklimsel konfor durumunun gerçekleştirilmesi sürecinde ‘bina kabuğuna ilişkin optik ve
termofiziksel özellikler’ mimarın denetiminde olan değişkenlerdir.
2.3.1. Optik Özellikler
Dış yüzeyin güneş ışınımını yutma oranı arttıkça sistemin ısı kazancı da artar. Isıl kazanç
açısından en uygun renk siyahtır. Koyu renklerin yutma oranları büyük, yansıtma oranları
ise küçüktür. Açık renklerde ise tersi bir durum söz konusudur. Koyu renkle boyanmış
yüzeylerden radyasyonla dış ortama ısı kaybı kullanılan boyaların uzun dalga boylu
radyasyon yayma özelliklerinin büyük olması nedeniyle fazladır. Bu kayıp, güneş ışınımı
yutması yüksek ve yayması ise düşük metalik film şeklindeki seçici elemanları duvar dış
yüzeyine uygulayarak azaltılabilir. Ancak seçici film uygulaması duvarın pürüzsüz bir
yüzeye sahip olmasını gerektirir [8]. Malzeme dokusunun pürüzlü bir yüzeye sahip olması
da yutma özelliğini artırıcı bir etken olarak önem taşır.
2.3.2. Duvar Yapılarının Termofiziksel Özellikleri
Binaların dış kabukları çevre sıcaklığı, güneş ışınımı gibi dış iklimsel koşulların etkisi
altındadır. Dış iklimsel koşullar gün boyunca sürekli olarak değişim gösterirler. Bir hacmin
opak duvarının dış yüzeyi güneş ışınımı etkisinde kaldığında mevcut koşullarda yeni bir
Page 5
denge oluşana kadar duvar kalınlığı boyunca sıcaklık dağılımında değişiklik gözlenir.
Denge oluşana kadar geçen süreç zamana bağlıdır. Işınım absorbsiyonu başlamadan önce
duvar içindeki sıcaklık dağılımı denge koşullarındadır ve doğrusal bir değişim gösterir.
Sıcaklık dağılımının eğimi ve sınır koşulları, iç hacim ve çevre arasındaki sıcaklık farkı ile
duvarın termofiziksel özelliklerine bağlıdır. Duvar yüzeyine güneş ışınımı gelince,
duvardaki sıcaklık dağılımı yeni denge oluşana kadar doğrusal olmayan farklı aşamalardan
geçer. Yeni dengeye ulaşıldığında sıcaklık dağılımı tekrar doğrusal bir görünüm kazanır.
Yeni denge oluştuğunda sıcaklık dağılımı sınır koşulları ve gelen güneş ışınımına bağlıdır.
İki denge hali arasında gözlenen ara haller güneş ışınımı etkisindeki duvarın geçici
rejimdeki ısıl durumunu kapsar [6]. Malzeme içerisinde ısının dış yüzeyden iç yüzeye
iletilmesinde ısı yayınım katsayısı, ısı depolama kapasitesi gibi etmenler etkili
parametrelerdir.
2.4. Isı Yayınım Katsayısı
Malzemelerin önemli bir termofiziksel özelliği olan ısı yayınım katsayısı zamana bağlı ısı
iletiminin incelenmesinde etken bir parametredir. Isı yayınım katsayısı, malzeme
içerisinden ısının difüzlenmesinin hangi hızda gerçekleştiğinin göstergesidir ve :
α = (İletilen ısı enerjisi/Depolanan enerji)
= (k / ρ.c
p
)(m
2
s
-1
)
(1)
şeklinde tanımlanmaktadır. Burada (k) ısı iletim katsayısı olup, malzemenin ısı iletim
özelliğinin göstergesidir. Malzemenin ısıl kapasitesi olarak adlandırılır. (ρ.c
p
) terimi, ısı
depolama yeteneğinin göstergesidir.
Isı yayınım katsayısı, iletimle transfer edilen enerjinin malzemenin birim hacminde
depolanan enerjiye oranı olarak tanımlanabilir. Bir malzemenin ısı iletim katsayısı (k)
büyük ve/veya ısıl kapasite (ρ.c
p
) küçük ise ısıl yayınım katsayısı büyük olur. Böyle bir
malzemede iletimle transfer edilen enerji, depolanan enerjiye göre daha fazladır. Buna
karşın ısıl yayınım katsayısı küçük olan malzemelerde ise ısının önemli bir bölümü
malzeme tarafından yutulur ve küçük bir bölümü de iletimle transfer edilir [9,10].
3. ÇEVRESEL ETKİLER
Ülkemiz nihai enerji tüketim sektörlerinin en büyüğü 16.2 milyon ton eşdeğer petrol
tüketimi ile bina sektörüdür. Toplam nihai tüketimdeki payı % 38 civarında olan bu
sektörde enerji tüketimini % 90’ ı ısınma ve sıcak su amaçlı olarak % 10’ u ise elektrik
enerjisi olarak tüketilmektedir.
Tüketimdeki ağırlığı ve önemli miktarda kömür ve odunun kullanılması nedeniyle çevre
kirliliği üzerindeki olumsuz etkisi, bina sektöründe enerji tüketimini azaltmak üzere önlem
alınmasını gerektirmektedir. Ülkemizdeki eski binaların pek çoğunda enerji tasarrufu için
yeterli önlemler alınmamıştır. Dolayısıyla sadece çatı yalıtımı, çift cam ve sızma
kayıplarının azaltılması önlemleri ile sağlanabilecek önemli boyutta enerji tasarrufu
potansiyeli mevcuttur. Binalarımız Avrupa ülkelerinin eşdeğer sıcaklıklardaki bölgelerinde
uygulanan standartlar da inşa edilebilseydi ısınma amacıyla tüketilen enerjide yarı yarıya
varan azalma sağlanabilecek çevreye verilen zarar önlenebilecektir. Yine de bu kaybın bir
miktarının, ilave çatı yalıtımı, çift cam uygulanmamış binalara çift cam ilavesi ve sızma
Page 6
kayıplarının azaltılması önlemleri ile geri kazanılması mümkündür. Gelişmiş ülkelerin
ısınma amaçlı spesifik enerji tüketimleri düşük olmasına rağmen daha düşük enerji
tüketimleri hedefleyen çalışmalar devam etmektedir. Bu bağlamda ülkemizde de TS 825’
in revizyonu için 1995 yılında TSE tarafından bir çalışma grubu oluşturulmuştur. Yeni
standartla ,eski standart olduğu gibi hem konutlarda hem de ticari binalarda dış duvarlar,
pencereler, tavan ve taban için ısı kayıpları ile ilgili olarak ayrı ayrı ısı iletim katsayıları
belirlenmiş, aynı zamanda bina zarfında olacak yıllık kayıplarda sınıflandırılmıştır. Bu
sınırlama yaklaşık 100-120 kWh/m
2
‘dir. Böylece bina enerji tasarrufunda ilk adım olarak
iyi ve etkin bir yönetmelik çalışması başlatılmıştır [7].
Yalıtım iyileştirmelerinin sağlayacağı tasarruf potansiyellerinin yanı sıra mevcut tüm
binaların soba ve kalorifer gibi ısıtma sistemlerinde iyi işletme ve verimli ısıtma
sistemlerinde iyi işletme ve verimli ısıtma sistemlerinin kullanılmasından gelebilecek
tasarruf potansiyelleri ve ayrıca verimli elektrikli cihazlarının ve aydınlatma sistemlerinin
kullanılmasının getireceği potansiyeller göz önüne alınırsa ülkemizde bina sektöründe geri
kazanabilecek tasarruf potansiyeli toplam 4.7milyon TEP’ i bulmaktadır. Yukarıda
bahsedilen önlemler Avrupa ülkelerinde olduğu gibi bir program çerçevesinde
(bilinçlendirme, teşvik, bina etütleri ve hedef belirlenmesi gibi) ele alındığında, yaklaşık
1.1 Milyar dolar karşılığında 4.7 milyon TEP enerji tasarrufu sağlanabilecek ve en
önemlisi de çevre korunmuş olacaktır [2] .
4. DENEYSEL ÇALIŞMA
Dış ortam koşullarında duvar kuruluşlarının ısıl davranışlarının incelendiği deney
düzeneği, iç ortam özelliklerinin incelendiği hacim, örnek duvar kuruluşu, ölçüm sistemi
ve veri toplayıcısından (datalogger) oluşmaktadır (Şekil 1).
Şekil 1. Deney Sisteminin Şematik Görünüşü
Deney sisteminde iç ortam ısıl özelliklerinin incelendiği ve yaşam mekanını örnekleyen 1.1
m x 1.2 m x 1.2 m boyutlarındaki ünite, örnek duvar kuruluşunun bir yüzüne
yerleştirilmiştir. Bu ünitenin tüm yüzeyleri yalıtılmış olup deneyler süresince iç ortam
sıcaklığı (T

) ve dış ortam sıcaklığı (T
dış
) sürekli olarak kaydedilmiştir. Örnek duvar
kuruluşunun toplam kalınlığı 24 cm (iç sıva 2 cm, tuğla 19 cm, dış sıva 3 cm) olup, yüzey
alanı 1.0 m x 1.0 m’ dir. Düşey boşluklu tuğladan oluşan duvarın yan yüzeyleri yalıtılarak,
duvardan bir boyutlu ısı geçiş koşulları oluşturulmuştur.
Bir yüzeyi iç ortamla temas eden duvarın diğer yüzeyi ise dış ortam koşulları etkisinde
bırakılmıştır. Çalışmada duvarın iç ve dış yüzey sıcaklıkları ile sıva-tuğla ara yüzey
Page 7
sıcaklıkları ve ışınım şiddeti , gün boyunca ölçülmüştür. 70 milisaniyede alınan ölçümler
2 dakikalık ortalamalar olarak veri toplayıcısına (datalogger) kaydedilmiştir. Yatay yüzeye
gelen güneş ışınım şiddeti CM-11 tipi Kipp-Zonen piranometre ile ölçülmüştür.
Piranometre özellikleri Tablo 1’de verilmiştir.
Tablo 1. Piranometre Özellikleri
Duyarlılık
4 – 6 µV / Wm
2
Empedans
700 – 1500 ohm
Tepki süresi
< 5s (1/e), 24 saniye sonra değerinin % 99’ u
Spektral aralık
300 – 2800 nm
Güneş ışınımı, dış ortam sıcaklığı gibi iklimsel özellikler gün boyunca periyodik bir
değişim gösterirler. Zamana bağlı bu süreç etkisindeki duvarın ısıl davranışlarının
benzerlik göstermesi amacıyla deneyler dört gün süresince yapılmıştır. Bu sürenin ilk üç
günü sistemin dengeye gelmesi için kullanılmış olup, son güne ait elde edilmiş olan 24
saatlik veriler değerlendirilmiştir.
4.
TARTIŞMA VE SONUÇLAR
Dış ortam koşullarında gerçekleştirilen bu çalışma 18-21 Temmuz 2003 tarihleri arasında
Antalya’ da yapılmıştır. İlk üç gün duvarın ısıl dengeye gelmesi için kullanılmıştır. 21
Temmuz 2003 günü alınan ölçümler değerlendirilmiştir. Deney gününe ait dış ortam
sıcaklığı, duvar yüzeyine gelen güneş ışınım şiddeti ve iç ortamı modelleyen hacmin
sıcaklığının saatlik değişimi Şekil 2’ te görülmektedir.
Deneysel çalışma sırasında ölçülen duvar dış ve iç yüzey sıcaklıklarının saatlik değişimleri
Şekil 6’ da verilmiştir. Duvar dış yüzeyinde ölçülen en yüksek sıcaklık 45.88 °C, en düşük
sıcaklık ise 24.88 °C olarak alınmıştır. Duvar iç yüzeyinde en yüksek sıcaklık 38.72 °C, en
düşük sıcaklık ise 27.75 °C olarak ölçülmüştür. En yüksek sıcaklığa duvar dış yüzeyinde
saat 14.40’ da, duvar iç yüzeyinde ise 19.28’de ulaşılmıştır. Bu veriler değerlendirildiğinde
zaman gecikmesi 4.28 saat olarak elde edilmiştir. Sönüm oranı ise 0.52 olarak
hesaplanmıştır.
Şekil 2. Deneyler Süresince İklimsel Koşulların Değişimi
Page 8
Şekil 3. Duvar İç ve Dış Yüzey Sıcaklıklarının Günlük Değişimi
Şekil 3’ de (İY) iç sıva yüzey, (TU+IS) iç sıva ve tuğla ara yüzey, (DS+TU) tuğla ve dış
sıva ara yüzey, (DY) ise dış sıva yüzey sıcaklıklarını göstermektedir. Gün boyunca ölçülen
en yüksek ve en düşük sıcaklıkların farkı, dış sıva yüzeyinde 21 °C, dış sıva tuğla ara
yüzeyinde 19.12 °C, iç sıva tuğla ara yüzeyinde 11 °C, iç sıva yüzeyinde 10.97 °C olarak
bulunmuştur.
İklim bölgelerine uygun duvar yapılarının belirlenmesinde etken olan zaman gecikmesi ve
sönüm oranı parametreleri malzemelerin termofiziksel özelliklerinden etkilenmektedir. Isı
depolama özelliği yüksek olan elemanlardan oluşan duvarlarda zaman gecikmesi de
yüksek olurken sönüm oranı ise düşmektedir. Bu tip duvarlarda ısı kaybı da daha az
olmaktadır. Ancak ısı iletim katsayısının büyük olması hem ısı depolama kapasitesini hem
de ısı yayınım katsayısını arttırmaktadır. Bu nedenle mekanların kullanım amaçlarına
uygun olarak farklı malzemelerin birlikte kullanımı gerekmektedir. Mekanların sürekli
kullanımı ve soğuk iklim söz konusu ise dış duvar kuruluşlarında içte ısı depolama özelliği
yüksek masif kütle, dışta ise ısı iletkenlik değeri düşük malzemelerden oluşan çok
tabakalı duvar kuruluşlarının seçimi uygundur.
Buna karşın mekanların belirli zamanlarda kullanımı söz konusu ise özellikle ısıtma
dönemlerinde duvar kuruluşlarında yalıtım iç bölgede yer almalıdır Sıcak iklim
bölgelerinde ise ısıl konforun sağlanmasında soğutma önem kazanmaktadır. Masif kütlenin
ısı depolaması gerekli değildir. Aşırı ısınmanın önlenmesi için dış duvar malzemesinin
yoğunluk ve yüzey renginin seçimi önem kazanmaktadır.
Sonuçlar üzerine dış iklimsel koşulların etkisi önemlidir. Düşük enerjili bina tasarımı ve
çevreye verilen emisyonların azaltılması için deneysel sonuçlardan yararlanarak farklı
iklim bölgeleri için en uygun duvar kuruluşları belirlenmelidir.
KAYNAKÇA
[1] Ş. Dilmaç, N. Eğrican, 1994, “Binalarda Isı Konforu Amaçlı Enerji Tüketimi Üzerine
Malzeme Seçiminin Etkisi”, Energy with All Aspects in 21
st
. Century Symposium, Bildiri
Kitapçığı, İstanbul, 674-682.
Page 9
[2] M.O. Bayazıt, 1997, Enerji Korunumu, İklimsel Konfor ve İnşaat Maliyetler
Açısından Uygun Bina Kabuğunun Seçilmesi, Yüksek Lisan Tezi, İTÜ-Fen Bilimleri
Enstitüsü, İstanbul.
[3] T. Göksal,., 2000, Güneş ve Mimari Bağlamında Enerji Korunumlu Cephe
Kuruluşlarında Isıl Davranışların Deneysel Araştırılması, Proje No. 980 207, Anadolu
Üniversitesi, Eskişehir.
[4] E. Mazria, 1979, The Passive Solar Energy Book, Rodale Press, USA.
[5] G. Utkutuğ, 1996, Yüksek Lisans Proğ., Ders Notları, Gazi Üniversitesi, Ankara.
[6] G. Athanassouli, 1988, “A Model to the Thermal Transient State of an Opaque Wall
due to Solar Radiation Absorption” Solar Energy Vol. 41, No.1, pp. 71-80.
[7] N. Eğrican, H. Onbaşıoğlu, 1993, “Sinüzoidal Dış Etkiye Maruz Homojen Bir
Duvarın Isıl Analizi”, Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, Cilt 16, No.2, 13-22.
[8] B. Givoni, 1991, “Characteristics, Design Implications, and Applicability of Passive
Solar Heating Systems for Buildings” Solar Energy Vol. 47, No. 6, pp. 425-435.
[9] Y. A. Çengel, 1998, Heat Transfer, A Practical Approach, WCB/McGraw-Hill, New
York.
[10] F.C. Zürcher, 1998, “ Bauphysik-Bau und Energie, Leitfaden für Planung und Praxis,
B.G, Teubner, Stuttgart.
Rapor Et
Eski 18 Nisan 2010, 13:54

sıcaklık ve ekosistem

#6 (link)
Misafir elif
Ziyaretçi
Misafir elif - avatarı
Sıcaklığın ekosisteme etkileri nelerdir?
Rapor Et
Eski 27 Aralık 2010, 21:44

Isı ve sıcaklığın çevremize etkileri nelerdir?

#7 (link)
Misafir
Ziyaretçi
Misafir - avatarı
ısının olumlu etkileri neler acil!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Rapor Et
Eski 27 Aralık 2010, 21:52

Isı ve sıcaklığın çevremize etkileri nelerdir?

#8 (link)
ener
Ziyaretçi
ener - avatarı
Alıntı:
Misafir adlı kullanıcıdan alıntı Mesajı Görüntüle

ısının olumlu etkileri neler acil!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
ISI YALITIMLI DÜŞÜK ENERJİLİ BİNALAR VE ÇEVRE
KİRLİLİĞİNE ETKİLERİ

, Bülent YILMAZ

Hızlı nüfus artışı ve ekonomik değişim nedeni ile ülke genelinde son 15 yılda özellikle de
göç alan bölgelerde yapı gereksinimi ihtiyacı hızla artmıştır. Bu durum, doğru ya da yanlış
çok katlı modern binaların yaygın olarak uygulanmasına, yapım sistemlerinin değişip
gelişmesine ve yapı üretiminin hızlanmasına neden olmuştur. Yeni yapım sistemleri ve
hızlı yapı üretimi pek çok sorunu da beraberinde getirmiştir. Geleneksel anlamda yığma
yapım binaların yerini, zamanla karkas yapıların alması ile özellikle düşey taşıyıcı
elemanların kesitinin azalması sonucu işlevine uygun konfor koşullarının sağlanması için
yapı elemanlarında yalıtımın yapılması zorunlu hale gelmiştir. Binanın okul, konut,
hastane, spor salonu, v.b. oluşuna göre, işlevine uygun ısısal konforun koşullarının
sağlanması için yapı elemanlarında ısı yalıtımı yapılması gerekli hale gelmiştir. Türkiye’
de 1999 verilerine göre enerjinin % 41’ i konutlarda, % 33’ ü sanayide, % 20’ si
ulaştırmada, % 5’ i tarımda, % 1’ i de diğer alanlarda tüketilmektedir [1]. Binalarda
kullanılan enerjinin, toplam enerji tüketimindeki payının büyüklüğü ve bunun önemli bir
kısmının da ısıtmada kullanılması, ısı yalıtımının önemini daha da arttırmaktadır.
Dünyadaki petrol ve kömür gibi yakıtların kullanılmasına bağlı hava kirliliği ve mevcut
rezervlerinin gün geçtikçe azalması dikkatleri ısı yalıtımına ve enerjiyi koruma
yöntemlerine çevirmiştir. Özellikle Türkiye büyüyen enerji ihtiyacını karşılaması için
2001’ de 27.8 GW olan elektrik enerjisi kapasitesini 2010 yılına kadar 2’ye, 2020 yılına
kadar 4’ e katlamak zorunda kalacaktır. Bu veriler çerçevesinde ısı yalıtımı yapılmasının
önemi açıkça ortadadır.
Yapılarda ısı yalıtımının amacı, iç ortamı kışın fazla enerji kaybından, yazın enerji
kazanımından korumaktır. Isı yalıtımı, ısı geçişine karşı yapı elemanına yalıtım malzemesi
koyarak elemanın ek direnç kazanmasının sağlamaktır. Yapı elemanlarının sahip olması
gereken minimum geçirgenlik direnci, yapı elemanlarının konumuna ve Türkiye’ nin iklim
bölgelerine göre TS 825’ de ve Isı Yalıtımı Yönetmeliğinde belirtilmiştir.
2. ENERJİYİ ETKİN KULLANMANIN TASARIM PARAMETRELERİ
Enerji korunumu sürecinde etkili olan parametreler fiziksel çevresel etmenler ve yapma
çevreye ilişkin tasarım parametreleri olarak iki ana grupta ele alınabilir [2], [3].
Page 3
2.1. Fiziksel Çevresel Etmenler
Bina dışı çevrenin iklimini oluşturan iklim elemanları, güneş ışınım şiddeti, dış hava
sıcaklığı, dış hava nemi ve rüzgar, iklimsel konforu etkileyen ve enerji korunumu
sürecinde etkili olan fiziksel çevresel etmenler olarak tanımlanabilir. Çevresel iklim
elemanlarının etkilerine bağlı olarak bir mekanın içerisindeki iklimsel konforun, ek enerji
sistemlerine en az gereksinme duyulacak şekilde gerçekleşebilmesi için, tasarımcının
denetiminde olan yapma çevreye ilişkin tasarım parametrelerinin uygun değerlere sahip
olmaları gerekmektedir. Dış çevrede süregelen iklim durumu; hava sıcaklığı, güneş ışınımı,
hava nemi ve rüzgar gibi iklim elemanlarının ulaştığı değerlerin bir bileşkesidir. Enerji
korunumlu bina üretiminin temelini, dış çevrede belirli bir iklim durumunun geçerli olduğu
koşullarda, yapı eleman ve bileşenlerinin edilgen ısıtma ve iklimlendirme sisteminin
öğeleri olarak tasarlanmaları oluşturmaktadır. Dış iklim koşullarının yörelere göre değişim
göstermeleri nedeniyle, optimum edilgen ısıtma ve iklimlendirme sistemlerini tanımlayan
tasarım parametrelerine ait değerler de değişim göstermektedir.
2.2. Yapma Çevreye İlişkin Tasarım Parametreleri
Isıtma ve iklimlendirme enerjisi korunumunda etkili olan tasarım parametreleri konum
(yer), bina aralıkları, bina yönlendiriliş durumu, bina formu, bina kabuğu optik ve
termofiziksel özellikleri şeklinde sıralanabilir. İç ortam koşullarının oluşumundaki dış
iklim durumunun etkinlik derecesi söz konusu parametrelere bağlıdır. Dolayısıyla iç
mekanın iklimsel özellikleri ile yapma ısıtma ve iklimlendirme yüklerinin belirlenmesinde
etkilidirler. Bundan dolayı, yapma çevreye ilişkin tasarım parametreleri binaların edilgen
ısıtma ve iklimlendirme işlevini yüklenmesini olanaklı kılarlar. Binaların ve yerleşme
birimlerinin enerji etken olarak tasarlanmaları, ancak belirtilen parametreler için önerilecek
uygun değerler aracılığıyla gerçekleştirilebilir.
Bina konumunun seçiminde, yerey parçasının yönü, eğimi ve optik özellikleri nedeniyle
örtüsü önemli parametrelerdir. Bu parametrelerin uygun seçilmesi durumunda edilgen
sistem uygulamalarında etkinliğinin arttırılması ve ayrıca çevreye verilen emisyonların
azaltılarak hava kirliliğinin önlenmesi olanaklıdır. Binanın yönlendirilmesinde temel ilke
güneş kazancının kışın en yüksek, yazın ise en düşük düzeyde olmasını sağlamaktır.
Bulunduğumuz iklim kuşağında doğu-batı ekseninde yerleşim ile bu koşul sağlanır. Kış
aylarında bir günde gelen güneş enerjisinin yaklaşık % 90’ı 09.00-15.00 saatleri arasında
geldiğinden, bu zaman aralığında güneş ışınımının bir engel ile karşılaşmadan binaya
ulaşması sağlanmalıdır. Bu nedenle minimum bina aralıkları, komşu binaların oluşturduğu
en uzun gölgeli alan derinliğine eşit veya daha büyük olmalıdır [4].
Bina yönlendirilmesinde diğer amaç doğal havalandırmanın sağlanması için hakim rüzgar
etkisinden yararlanmaktır. Böylece yazın binada depolanan enerjinin etkisi de azaltılabilir.
Kısacası binalar arası açıklıkların ve peyzajın (bitki, ağaç) güneş enerjisi kazançlarını ve
yararlı rüzgar etkilerini engellemeyecek şekilde düzenlenmeleri kaçınılmazdır.
Yerleşimlerde istenen iç hava hareketinin sağlanabilmesi açısından gerekli olan rüzgar
hızı, bina aralıklarına ve peyzaja bağlı olarak değişkenlik gösterir.
Ağaçlar ve bitki dokusu, estetik kaygıları yanı sıra gürültüyü absorblamaları, tozu tutarak
havayı filtre etmeleri, parlamayı azaltmaları nedeni ile fiziksel çevre açısından önem
taşırlar [6]. Güneş ışınımının ısıtıcı ve rüzgarın serinletici etkisinden yararlanmada yön
önemli bir etkendir. Yöne göre değişim gösteren dış iklim koşulları, iklimsel konfor
Page 4
gereksinmelerine bağlı olarak optimize edilebilirler. Bu nedenle binaların yönlendirilişine
bağlı olarak, bina kabuğunun dış yüzeyindeki güneş ışınımı yeğinliği ve dolayısıyla
kabuğun birim alanından geçen ısı miktarı da değişkenlik gösterir. Isı miktarı ve ısının iç
mekana aktarılmasının istenilen zaman aralıklarında gerçekleştirilmesi ısıl konfor
açısından önemlidir. Bu nedenle gereksinimlere göre zaman gecikmesini sağlayan duvar
kuruluşları ve duvar malzemelerinin önemi dikkatlerden kaçmamalıdır.
Önemli bir diğer parametre ise ‘bina formu’ olup, bina biçimi, (plandaki bina uzunluğunun
bina derinliğine oranı), bina yüksekliği, çatı türü, eğimi, cephe yüzeyinin eğimi gibi binaya
ilişkin geometrik değişkenler aracılığıyla tanımlanabilir. Mekanları sınırlayarak dış
etkenlerden koruyan bina kabuğu yüzey büyüklüğünün bina hacmine olan oranı (A/V),
enerji kayıp ve kazançlarında etkin rol oynar. Kompakt yapı tarzı enerji korunumlu bina
tasarımında, örneklerde de görüldüğü üzere önemli bir ölçüttür.
2.3. Bina Kabuğu Optik ve Termofiziksel Özellikleri
Bina kabuğu, bina içi çevreyi, bina dışı çevreden ayıran, yatay, düşey ve eğimli tüm yapı
bileşenlerinin oluşturduğu yapı öğesi olup, enerji korunumu ve iklimsel konforun
sağlanmasında tasarımcının kontrolünde olan en önemli değişkendir [11]. Edilgen ısıtma
ve iklimlendirme işlevi açısından yapı kabuğunun tanımı, yapı kabuğunun güneş ışınımına
ilişkin yutuculuk (a) ve geçirgenlik (t) gibi optik ve toplam ısı geçirme katsayısı msn_brokenheart,
zaman gecikmesi (f), sönüm oranı (f) ve saydamlık oranı (x) gibi termofiziksel özellikleri
ile yapılmaktadır.
Bina kabuğu optik ve termofiziksel özellikleri, bina kabuğunun birim alanından, iç ve dış
hava sıcaklığı ile güneş ışınımı etkileriyle, kazanılan/yitirilen ısı miktarının
belirlenmesinde etkin rol oynar. İç çevre iklimsel durumu ile yapma ısıtma ve
iklimlendirme yükleri, kabukdan yitirilen/kazanılan toplam ısı miktarına bağlı olarak
değişim gösterir. Dolayısıyla optik ve termofiziksel özellikler, gerek iç iklim durumunun
gerekse yapma ısıtma ve iklimlendirme yüklerinin belirleyicileri konumundadır [7]. İç
iklimsel konfor durumunun gerçekleştirilmesi sürecinde ‘bina kabuğuna ilişkin optik ve
termofiziksel özellikler’ mimarın denetiminde olan değişkenlerdir.
2.3.1. Optik Özellikler
Dış yüzeyin güneş ışınımını yutma oranı arttıkça sistemin ısı kazancı da artar. Isıl kazanç
açısından en uygun renk siyahtır. Koyu renklerin yutma oranları büyük, yansıtma oranları
ise küçüktür. Açık renklerde ise tersi bir durum söz konusudur. Koyu renkle boyanmış
yüzeylerden radyasyonla dış ortama ısı kaybı kullanılan boyaların uzun dalga boylu
radyasyon yayma özelliklerinin büyük olması nedeniyle fazladır. Bu kayıp, güneş ışınımı
yutması yüksek ve yayması ise düşük metalik film şeklindeki seçici elemanları duvar dış
yüzeyine uygulayarak azaltılabilir. Ancak seçici film uygulaması duvarın pürüzsüz bir
yüzeye sahip olmasını gerektirir [8]. Malzeme dokusunun pürüzlü bir yüzeye sahip olması
da yutma özelliğini artırıcı bir etken olarak önem taşır.
2.3.2. Duvar Yapılarının Termofiziksel Özellikleri
Binaların dış kabukları çevre sıcaklığı, güneş ışınımı gibi dış iklimsel koşulların etkisi
altındadır. Dış iklimsel koşullar gün boyunca sürekli olarak değişim gösterirler. Bir hacmin
opak duvarının dış yüzeyi güneş ışınımı etkisinde kaldığında mevcut koşullarda yeni bir
Page 5
denge oluşana kadar duvar kalınlığı boyunca sıcaklık dağılımında değişiklik gözlenir.
Denge oluşana kadar geçen süreç zamana bağlıdır. Işınım absorbsiyonu başlamadan önce
duvar içindeki sıcaklık dağılımı denge koşullarındadır ve doğrusal bir değişim gösterir.
Sıcaklık dağılımının eğimi ve sınır koşulları, iç hacim ve çevre arasındaki sıcaklık farkı ile
duvarın termofiziksel özelliklerine bağlıdır. Duvar yüzeyine güneş ışınımı gelince,
duvardaki sıcaklık dağılımı yeni denge oluşana kadar doğrusal olmayan farklı aşamalardan
geçer. Yeni dengeye ulaşıldığında sıcaklık dağılımı tekrar doğrusal bir görünüm kazanır.
Yeni denge oluştuğunda sıcaklık dağılımı sınır koşulları ve gelen güneş ışınımına bağlıdır.
İki denge hali arasında gözlenen ara haller güneş ışınımı etkisindeki duvarın geçici
rejimdeki ısıl durumunu kapsar [6]. Malzeme içerisinde ısının dış yüzeyden iç yüzeye
iletilmesinde ısı yayınım katsayısı, ısı depolama kapasitesi gibi etmenler etkili
parametrelerdir.
2.4. Isı Yayınım Katsayısı
Malzemelerin önemli bir termofiziksel özelliği olan ısı yayınım katsayısı zamana bağlı ısı
iletiminin incelenmesinde etken bir parametredir. Isı yayınım katsayısı, malzeme
içerisinden ısının difüzlenmesinin hangi hızda gerçekleştiğinin göstergesidir ve :
α = (İletilen ısı enerjisi/Depolanan enerji)
= (k / ρ.c
p
)(m
2
s
-1
)
(1)
şeklinde tanımlanmaktadır. Burada (k) ısı iletim katsayısı olup, malzemenin ısı iletim
özelliğinin göstergesidir. Malzemenin ısıl kapasitesi olarak adlandırılır. (ρ.c
p
) terimi, ısı
depolama yeteneğinin göstergesidir.
Isı yayınım katsayısı, iletimle transfer edilen enerjinin malzemenin birim hacminde
depolanan enerjiye oranı olarak tanımlanabilir. Bir malzemenin ısı iletim katsayısı (k)
büyük ve/veya ısıl kapasite (ρ.c
p
) küçük ise ısıl yayınım katsayısı büyük olur. Böyle bir
malzemede iletimle transfer edilen enerji, depolanan enerjiye göre daha fazladır. Buna
karşın ısıl yayınım katsayısı küçük olan malzemelerde ise ısının önemli bir bölümü
malzeme tarafından yutulur ve küçük bir bölümü de iletimle transfer edilir [9,10].
3. ÇEVRESEL ETKİLER
Ülkemiz nihai enerji tüketim sektörlerinin en büyüğü 16.2 milyon ton eşdeğer petrol
tüketimi ile bina sektörüdür. Toplam nihai tüketimdeki payı % 38 civarında olan bu
sektörde enerji tüketimini % 90’ ı ısınma ve sıcak su amaçlı olarak % 10’ u ise elektrik
enerjisi olarak tüketilmektedir.
Tüketimdeki ağırlığı ve önemli miktarda kömür ve odunun kullanılması nedeniyle çevre
kirliliği üzerindeki olumsuz etkisi, bina sektöründe enerji tüketimini azaltmak üzere önlem
alınmasını gerektirmektedir. Ülkemizdeki eski binaların pek çoğunda enerji tasarrufu için
yeterli önlemler alınmamıştır. Dolayısıyla sadece çatı yalıtımı, çift cam ve sızma
kayıplarının azaltılması önlemleri ile sağlanabilecek önemli boyutta enerji tasarrufu
potansiyeli mevcuttur. Binalarımız Avrupa ülkelerinin eşdeğer sıcaklıklardaki bölgelerinde
uygulanan standartlar da inşa edilebilseydi ısınma amacıyla tüketilen enerjide yarı yarıya
varan azalma sağlanabilecek çevreye verilen zarar önlenebilecektir. Yine de bu kaybın bir
miktarının, ilave çatı yalıtımı, çift cam uygulanmamış binalara çift cam ilavesi ve sızma
Page 6
kayıplarının azaltılması önlemleri ile geri kazanılması mümkündür. Gelişmiş ülkelerin
ısınma amaçlı spesifik enerji tüketimleri düşük olmasına rağmen daha düşük enerji
tüketimleri hedefleyen çalışmalar devam etmektedir. Bu bağlamda ülkemizde de TS 825’
in revizyonu için 1995 yılında TSE tarafından bir çalışma grubu oluşturulmuştur. Yeni
standartla ,eski standart olduğu gibi hem konutlarda hem de ticari binalarda dış duvarlar,
pencereler, tavan ve taban için ısı kayıpları ile ilgili olarak ayrı ayrı ısı iletim katsayıları
belirlenmiş, aynı zamanda bina zarfında olacak yıllık kayıplarda sınıflandırılmıştır. Bu
sınırlama yaklaşık 100-120 kWh/m
2
‘dir. Böylece bina enerji tasarrufunda ilk adım olarak
iyi ve etkin bir yönetmelik çalışması başlatılmıştır [7].
Yalıtım iyileştirmelerinin sağlayacağı tasarruf potansiyellerinin yanı sıra mevcut tüm
binaların soba ve kalorifer gibi ısıtma sistemlerinde iyi işletme ve verimli ısıtma
sistemlerinde iyi işletme ve verimli ısıtma sistemlerinin kullanılmasından gelebilecek
tasarruf potansiyelleri ve ayrıca verimli elektrikli cihazlarının ve aydınlatma sistemlerinin
kullanılmasının getireceği potansiyeller göz önüne alınırsa ülkemizde bina sektöründe geri
kazanabilecek tasarruf potansiyeli toplam 4.7milyon TEP’ i bulmaktadır. Yukarıda
bahsedilen önlemler Avrupa ülkelerinde olduğu gibi bir program çerçevesinde
(bilinçlendirme, teşvik, bina etütleri ve hedef belirlenmesi gibi) ele alındığında, yaklaşık
1.1 Milyar dolar karşılığında 4.7 milyon TEP enerji tasarrufu sağlanabilecek ve en
önemlisi de çevre korunmuş olacaktır [2]
Rapor Et
Eski 28 Nisan 2011, 23:09

Isı ve sıcaklığın çevremize etkileri nelerdir?

#9 (link)
Misafir
Ziyaretçi
Misafir - avatarı
çevremizde ısının etkisiyle ne tür değişmeler olmaktadır sorusuna yarın için cevap arıyorum
Rapor Et
Eski 1 Mayıs 2011, 20:33

Isı ve sıcaklığın çevremize etkileri nelerdir?

#10 (link)
Misafir
Ziyaretçi
Misafir - avatarı
ben bügün cevap istiyorum şimdi lütfen ödev var aaaaaaaaaaa
Rapor Et
Cevap Yaz Yeni Konu Aç
Hızlı Cevap
Kullanıcı Adı:
Önce bu soruyu cevaplayın
Mesaj:








Yeni Soru
Sayfa 0.630 saniyede (91.44% PHP - 8.56% MySQL) 17 sorgu ile oluşturuldu
Şimdi ücretsiz üye olun!
Saat Dilimi: GMT +3 - Saat: 12:43
  • YASAL BİLGİ

  • İçerik sağlayıcı paylaşım sitelerinden biri olan MsXLabs.org forum adresimizde T.C.K 20.ci Madde ve 5651 Sayılı Kanun'un 4.cü maddesinin (2).ci fıkrasına göre tüm kullanıcılarımız yaptıkları paylaşımlardan sorumludur. MsXLabs.org hakkında yapılacak tüm hukuksal şikayetler buradan iletişime geçilmesi halinde ilgili kanunlar ve yönetmelikler çerçevesinde en geç 3 (üç) iş günü içerisinde MsXLabs.org yönetimi olarak tarafımızdan gerekli işlemler yapıldıktan sonra size dönüş yapılacaktır.
  • » Site ve Forum Kuralları
  • » Gizlilik Sözleşmesi