BİNA DIŞ DUVARLARINDA YOĞUŞMA DİKKATE ALINARAK GEREKLİ YALITIM KALINLIĞININ BELİRLENMESİ: BİTLİS İLİ İÇİN ÖRNEK ÇALIŞMA

Abstract

Türkiye gibi dış ortam sıcaklıklarının geniş bir aralıkta değişkenlik gösterdiği ülkelerdeki binalarda, kış aylarında ısı kayıplarını, yaz aylarında ise ısı kazançlarını azaltmak için yapılan yalıtım uygulamalarının önemi her geçen gün artmaktadır. Yapılan yalıtım uygulamalarında su buharı hareketlerinin göz önüne alınması yoğuşma riski açısından oldukça önemlidir. Yoğuşma veya terleme olarak adlandırılan bu olay, malzemelerin zarar görmesi, mukavemetin azalması ve toplam ısı transfer katsayısının yükselmesi nedeniyle ısı kayıplarının artması gibi istenmeyen sonuçlar doğurur. Bu çalışmada dıştan yalıtımlı duvar tipi seçilmiş ve Bitlis ili için yapılan yalıtım uygulamasında yoğuşma riski dikkate alınarak, aylara göre gerekli minimum yalıtım kalınlıkları hesaplanmıştır. Yoğuşma riskinin en fazla olduğu ve bu nedenle yoğuşmayı önlemek için gereken yalıtım kalınlığının maksimum olduğu ay olarak şubat ayı belirlenmiştir. Yapı elemanındaki ısı ve kütle transferi hesaplamaları, farklı iç ortam sıcaklıkları ve bağıl nem koşulları için yapılmıştır. Belirlenen çalışma şartlarında, şubat ayı için gerekli minimum yalıtım kalınlığı yaklaşık 0,104 m olarak hesaplanmıştır.

Keywords

• Yoğuşma,Yalıtım kalınlığı,Dıştan yalıtımlı duvar,Sıcaklık,Bağıl nem

Determination of Required Insulation Thickness by Considering Condensation in Outer Walls: A Case Study for Bitlis Province

Abstract

In buildings which are located in countries where external ambient temperatures vary in a wide range, such as Turkey, the importance of insulation applications are increasing day by day in order to reduce the heat losses in winter months and the heat gains in summer months. Consideration of water vapor motion in the insulation applications is very important in terms of the risk of condensation. This phenomenon, which is called condensation or sweating, results in undesirable outcomes such as damage to the materials, reduced strength and increased heat losses due to increased overall heat transfer coefficient. In this study, the externally insulated wall type was chosen and the required minimum insulation thickness was calculated according to months considering the risk of condensation in the insulation application for Bitlis province. It was determined February as a month in which the condensation risk is the greatest and therefore the required insulation thickness is maximum to prevent condensation. Heat and mass transfer calculations within the structural component were performed with respect to various indoor temperature and relative humidity values. In the specified working conditions, the required minimum insulation thickness was calculated as 0.104 m for February.

Keywords

• Condensation,Insulation thickness,Externally insulated wall,Temperature,Relative humidity

References

1. Arslan, O. ve Köse, R. (2006) Thermoeconomic optimization of insulation thickness considering condensed vapor in buildings”, Energy and Buildings, 38(12), 1400-1408. doi: 10.1016/j.enbuild.2006.02.012
2. Atmaca, Ş.U. ve Kargıcı, S. (2006) Konya’da kış aylarında yapı malzemelerinde oluşan buhar geçişinin örnekle incelenmesi, Mühendis ve Makine, 47, 55-62.
3. Bolattürk, A. (2008) Optimum insulation thicknesses for building walls with respect to cooling and heating degree-hours in the warmest zone of Turkey, Building and Environment, 43(6), 1055-1064. doi: 10.1016/j.buildenv.2007.02.014
4. Chang, S.J. ve Kim, S. (2015) Hygrothermal performance of exterior wall structures using a heat, air and moisture modeling, Energy Procedia, 78, 3434-3439. doi: 10.1016/j.egypro.2015.12.328
5. Çengel, Y. ve Ghajar, A. (2010) Heat and Mass Transfer: Fundamentals and Applications, McGraw Hill Inc., New York.
6. Dağsöz, A.K. (1995) Türkiye’de Derece-Gün Sayıları, Ulusal Enerji Tasarruf Politikası, Yapılarda Isı Yalıtımı, İzocam Yayınları, İstanbul.
7. Gürel, A.E. ve Cingiz, Z. (2011) Economical analysis of determination thermal insulation thickness for different external walls, Sakarya University Journal of Science, 15(1), 75-81.
8. Heperkan, A.H., Bircan, M.M. ve Sevindir, M.K. (2001) Yapı malzemelerinde buhar difüzyonu ve yoğuşma, V. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi ve Sergisi, İzmir, 461-470.

9. Kaynaklı, Ö. (2008) A study on residential heating energy requirement and optimum insulation thickness, Renewable Energy, 33, 1164-1172. doi: 10.1016/j.renene.2007.07.001
10. Kaynaklı, Ö., Canbolat, A.S. ve Bademlioğlu, A.H. (2017) A study on the parameters affecting insulation thickness on external wall of buildings, International Journal of Mechanical and Production Engineering, 5(7): 81-84.
11. Kaynaklı, O., Bademlioğlu, A.H. ve Ufat, H.T. (2018) Determination of optimum insulation thickness for different insulation applications considering condensation, Tehnicki Vjesnik, 25(Supplement 1), 32-42. doi: 10.17559/TV-20160402130509
12. Kürekçi, N.A. (2016) Determination of optimum insulation thickness for building walls by using heating and cooling degree-day values of all Turkey’s provincial centers, Energy and Buildings, 118, 197-213. doi: 10.1016/j.enbuild.2016.03.004
13. Liu, X., Chen, Y., Ge, H., Fazio, P. ve Chen, G. (2015) Numerical investigation for thermal performance of exterior walls of residential buildings with moisture transfer in hot summer and cold winter zone of China, Energy and Buildings, 93, 259-268. doi: 10.1016/j.enbuild.2015.02.016
14. Meteoroloji Genel Müdürlüğü, İllerimize Ait Genel İstatistik Verileri. Erişim Adresi: https://mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?k=A&m=BITLIS (Erişim Tarihi:23.11.2018)
15. Moon, H.J., Ryu, S.H. ve Kim, J.T. (2014) The effect of moisture transportation on energy efficiency and IAQ in residential buildings, Energy and Buildings, 75, 439-446. doi: 10.1016/j.enbuild.2014.02.039
16. TUİK, Türkiye İstatistik Kurumu; 2018 (www.tuik.gov.tr)
17. You, S., Li, W., Ye, T., Hu, F. ve Zheng, W. (2017) Study on moisture condensation on the interior surface of buildings in high humidity climate, Building and Environment, 125, 39-48. doi: 10.1016/j.buildenv.2017.08.041
18. Zhu, P., Huckemann, V. ve Fisch, M.N. (2011) The optimum thickness and energy saving potential of external wall insulation in different climate zones of China, Procedia Engineering, 21, 608-616. doi: 10.1016/j.proeng.2011.11.2056