Mevcut binaların dış duvarlarına yapılan dıştan ısı yalıtımı uygulamalarının ısıl ve nemsel performansının değerlendirilmesi

Öz

Dünyada gittikçe artan enerji tüketiminin sonuçlarının çevreye verdiği zararları en aza düşürmek ve gelecek nesillere yaşanabilir kentler bırakabilmek için bina sektöründe yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelme ve etkin enerji kullanımını sağlama konularında çeşitli kuruluşlar tarafından projeler üretilmektedir. Binaların enerji tüketiminin azaltılması için alınması gereken önlemlerden biri, bina kullanım sürecinde ısıl konforun sağlanması için tüketilen ısıtma ve soğutma enerjisinin en aza düşürülmesidir. Bu amaçla, bina kabuğunda ısı korunumu sağlamak için ısı kayıpları en aza indirilmeli ve bileşenler istenilen performansı gerçekleştirecek şekilde tasarlanmalıdır. Bina kabuk bileşenlerinin ısıl ve nemsel davranışları birbiriyle ilişkili olarak gerçekleştiğinden, ısıl performansın nemsel performansla birlikte dikkate alınması önem taşımaktadır. Türkiye’de son dönemlerde enerji verimliliği kapsamında getirilen yasal zorunlulukların ve konut ölçeğinde enerji tasarrufu sağlama ihtiyaçlarının etkisiyle, mevcut binalarda dıştan ısı yalıtımı uygulamalarının yaygınlaştığı görülmektedir. Alanda gözlemlenen ısı yalıtım uygulamalarının önemli bir kısmında, uzun vadede duvarların ısıl ve nemsel (higrotermal) performansını olumsuz etkileyebilecek uygulama sorunları dikkat çekmektedir. Sokak aralarında yapılan apartman ölçeğindeki bu uygulamalarda ısı yalıtım malzemesi binaların dış duvar yüzeylerine, çoğunlukla mevcut geçirimsiz kaplamalar sökülmeden ve yüzeylerde iyileştirme yapılmadan, doğrudan uygulanmaktadır. Bu çalışmada, mevcut binaların geçirimsiz dış kaplamaya sahip olan dış duvarlarının higrotermal performansının dıştan ısı yalıtımı uygulamalarından ne yönde etkilendiği araştırılmakta ve yapılan uygulamaların etkinliği benzetim yöntemiyle değerlendirilmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Isı yalıtımı,ETICS,higrotermal performans,ısıl ve nemsel performans,WUFI 2D,benzetim

Evaluation of the hygrothermal performance of external thermal insulation applications on the outer walls of existing buildings

Öz

In order to minimize the results of increasing energy consumption in the world and leave future generations habitable cities, projects on inclining towards renewable energy sources in construction sector and providing effective use of energy have been made by various organizations. One of the studies that needs to be made to decrease the energy consumption in the buildings is to ensure that the energy consumed for thermal comfort is minimized. With this aim, the losses taking place in elements must be reduced to minimum to provide heat protection in the buildings, and the elements must be designed in a way to perform the expected performance. In that thermal and moisture behavior of the building envelope elements are two connected factors, it is important to deal with both of them together. External thermal insulation applications have been proliferating with the effect of legal obligations imposed by researches recently made in Turkey on the area of energy productivity and the needs of providing fuel preservation within residences. In a major part of the thermal insulation applications observed in the field study, some application problems which have been thought that could affect the hygrothermal performance of the walls negatively have been determined.  Thermal insulation materials are applied directly to existing wall surface of buildings mostly without removing their waterproof coatings or rehabilitating the surface of the walls. In this paper, it is researched how hygrothermal performance of the existing building walls which have waterproof outer coatings would be affected after thermal insulation materials being applied to the surface of these walls and the efficiency of these applications is evaluated.

Anahtar Kelimeler

• Thermal insulation,ETICS,hygrothermal performans,WUFI 2D,simulation

Kaynakça

1. Amaro, B., de Brito, J., & Flores Colen, I. (2013). Inspection and Diagnosis System of ETICS on Walls. Construction and Building Materials, Volume 47, Pages 1257-1267.
2. Bareira, E., & Freitas, V. P. (2013). Experimental study of the hygrothermal behaviour of External Thermal Insulation Composite Systems (ETICS). Building and Environment, Volume 63, Pages 31-39.
3. BEP. (2008). Binalarda Enerji Performansı Yönetmeliği. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı.
4. Bomberg, M. T., & Shirtliffe, C. J. (2014). A Conceptual System of Moisture Performance Analysis. H. R. Trechsel, & M. T. Bomberg içinde, Moisture Control in Buildings : The Key Factor in Mold Prevention. ASTM International.
5. Edis, E., & Kuş, H. (2014). Bina Kabuğunun Nemsel-Isıl Performansının Bilgisayar Benzetimi İle Belirlenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt 29, No 2, 311-320.
6. Ekşi, A. & Kuş, H., (2016). Mevcut Binaların Cephelerindeki Dıştan Isı Yalıtımı Uygulamalarının İstanbul’da Bir Alanda Araştırılması ve Higrotermal Performansın Benzetimle Değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi. İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
7. EN 15026. (2007). Hygrothermal Performance of Building Components and Building Elements — Assessment of Moisture Transfer by Numerical Simulation. EN - European standards.
8. ETAG 004. (2013). Guideline for European Technical Approval of External Thermal Insulation Composite Systems (ETICS) with Rendering. Brussels: EOTA.

9. Fedorik, F., Illikainen,K. (2013). HAM and mould growth analysis of a wooden wall. International Journal of Sustainable Built Environment, Volume 2, Issue 1, 19-26.
10. Fernandes, C., Brito, J. d., & Cruz, C. O. (2016). Architectural integration of ETICS in building rehabilitation. Journal of Building Engineering, Volume 5, Pages 178-184.
11. International Energy Agency. (1990). Guidelines&Practices (Volume 2).
12. ISO 10456. (2007). Building materials and products — Hygrothermal properties - Tabulated design values and procedures for determining declared and design thermal values. ISO - International Organization for Standardization.
13. Johansson, P., Geving, S., Hagentoft, C. E., Jelle, B. P., Rognvik, E., Kalagasidis, A. S., Time, B. (2014). Interior insulation retrofit of a historical brick wall using vacuum insulation panels: Hygrothermal numerical simulations and laboratory investigations. Building and Environment, Volume 79, Pages 31-45.
14. Kalamees, T., Vinha, J. (2003). Hygrothermal calculations and laboratory tests on timber-framed wall structures. Building and Environment, Volume 38, Issue 5, Pages 689-697.
15. Kus, H., Özkan, E., Göcer, Ö., Edis, E. (2013). Hot box measurements of pumice aggregate concrete hollow block walls. Construction and Building Materials, Volume 38, Pages 837-845.
16. Malanho, S., & Veiga, M. d. (2011). Performance of External Thermal Insulation Composite Systems (ETICS) with Finishing Ceramic Tiles. XII DBMC - International Conference of Durability of Building Materials and Components.
17. Nizovtsev, M. I., Belyi, V. T., Sterlygov, A. N. (2014). The facade system with ventilated channels for thermal insulation of newly constructed and renovated buildings. Energy and Buildings, Volume 75, Pages 60-69.
18. Sandberg, P.I. (2009). Effects of Moisture on the Thermal Performance of Insulating Materials. H. Trechsel, & M. Bomberg içinde, Moisture Kontrol in Buildings : The Key Factor in Mold Prevention. ASTM International.
19. St-Hilaire, A. T., Derome, D. (2007). Comparison of experimental and numerical results of wood-frame wall assemblies wetted by simulated wind-driven rain infiltration. Energy and Buildings, Volume 39, Issue 11, Pages 1131-1139.
20. Silva, J. A., & Falorca, J. G. (2007). Advaces in ETICS Behaviour Analysis and Consequences for Planning Maintenance . CIB World Building Congress.
21. TS 825. (2013). Binalarda Isı Yalıtım Kuralları. Türk Standartları Enstitüsü.
22. Umaroğulları, F., Mıhlayanlar, E., Zorer Gedik , G., & Hasan, S. (2014). Dış Duvarlarda Sıcaklık, Su ve Nem Performansının İncelenmesi. 1.Ulusal Yapı Fiziği ve Çevre Kontrolü Kongresi (s. 309). İstanbul: Yapı Fiziği Derneği.
23. WUFI 2D 3.3 Software, Fraunhofer IBP.
24. Zilkelbach, D., Holm, A., & Künzel, H. (2005). Influence of temperature and relative humidity on the durability of mineral wool in ETICS. 10 DBMC International Conference on Durability of Building Materials and Components. Lyon.