Application of Thermal Insulation in Buildings by Climate Zones in Turkey

Öz

In this study, a detailed literature review about thermal insulation in buildings is given. Thermal insulation materials used in buildings and their application methods are introduced. Comparative information has been compiled on the "Degree-Day", "Thermoeconomic Optimization" and "TS 825 Standard" methods those are used in thermal insulation calculations. In the paper, the studies examining, which insulation materials to use (EPS, XPS, rock wool, glass wool etc.) in buildings envelop, depending on the changing conditions are compiled and presented in tables. The literature review was performed for different geographic locations of Turkey.

Anahtar Kelimeler

• Energy efficiency in buildings
• Thermal insulation in buildings
• Thermal insulation applications
• Energy efficiency

Türkiye’deki İklim Bölgelerine Göre Binalarda Isı Yalıtım Uygulamaları

Öz

Bu çalışmada binalarda ısı yalıtımı hakkında ayrıntılı bir literatür taraması verilmiştir. Binalarda kullanılan ısı yalıtım malzemeleri, uygulama yöntemleri tanıtılmıştır. Isı yalıtım hesaplamalarında kullanılan “Derece-Gün”, “Termoekonomik Optimizasyon” ve “TS 825 Standardı” metotları hakkında karşılaştırmalı bilgiler verilmiştir. Çalışmada Türkiye’nin farklı coğrafi konumlarında, binalarda ısı yalıtımını ve bina duvarlarında değişen koşullara göre EPS, XPS, taş yünü, cam yünü vb. yalıtım malzemelerinden hangilerinin kullanılacağını, kullanılacak malzemenin optimum kalınlık ve geri ödeme sürelerini inceleyen çalışmalar derlenerek tablolar halinde sunulmuştur.

Anahtar Kelimeler

• Binalarda enerji verimliliği
• Binalarda ısı yalıtımı
• Isı yalıtım uygulamaları
• Enerji verimliliği

Kaynakça

1. Aktemur, C. (2018) Determination of optimum insulation thicknesses, energy savings and environmental impacts with respect to heating and cooling degree-days for different climate regions of Turkey. International Journal of Energy Applications and Technologies, 5(1), 29-43.
2. Al-Sanea, S. A., Zedan, M. F. (2002) Optimum insulation thickness for building walls in a hot-dry climate. International Journal of Ambient Energy, 23(3), 115-126.
3. Altınışık, K. (2006) “Isı Yalıtımı”, Nobel Yayın Dağıtımı, Yayın No:954, 1. Basım, Ağustos, Ankara. Al-Homoud, M. S. (2005) Performance characteristics and practical applications of common building thermal insulation materials. Building and environment, 40(3), 353-366.
4. Anber A., Çelik A. (2014) Hatay İli İçin Optimum Yalıtım Kalınlığının Belirlenmesi, Yıldız Teknik Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü, Lisans Bitirme Tezi, İstanbul.
5. Arena, A. P., De Rosa, C. (2003) Life cycle assessment of energy and environmental implications of the implementation of conservation technologies in school buildings in Mendoza—Argentina. Building and Environment, 38 (2), 359-368.
6. ASHRAE (2001) American Society of Heating, Refrigerating, and Air Conditioning Engineers (ASHRAE). Handbook of Fundamentals, Atlanta, GA, USA, Chapter 23.
7. Aşkadar, M.A. (2005) “Isı Yalıtımı ve Konutlarda Enerji Verimliliği” İzolasyon Dünyası, Sayı.55, Eylül-Ekim, s.54-58.
8. Bolattürk, A. (2006) Determination of optimum insulation thickness for building walls with respect to various fuels and climate zones in Turkey. Applied thermal engineering, 26(11-12), 1301-1309.

9. 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.
10. Cabeza, L. F., D (2010) Experimental study on the performance of insulation materials in Mediterranean construction. Energy and Buildings, 42(5), 630-636.
11. Çengel, Y.A. (1998) “Heat Transfer”, a Practical Approach, Mc Graw Hill Book.
12. Çomaklı, K., Yüksel, B. (2003) Optimum insulation thickness of external walls for energy saving. Applied thermal engineering, 23(4), 473-479.
13. de Alegría Mancisidor, I. M., de Basurto Uraga, P.D., (2009) European Union's renewable energy sources and energy efficiency policy review: The Spanish perspective. Renewable and Sustainable Energy Reviews,. Initiative, C. Buildings and climate change.
14. Dimoudi, A., Tompa, C.(2008) Energy and environmental indicators related to construction of office buildings. Resources, Conservation and Recycling, 53(1-2), 86-95.
15. Dombaycı, Ö. A., Gölcü, M., Pancar, Y. (2006) Optimization of insulation thickness for external walls using different energy-sources. Applied Energy, 83(9), 921-928.
16. Dombayci, Ö. D (2017) Thermoeconomic method for determination of optimum insulation thickness of external walls for the houses: Case study for Turkey. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 22, 1-8.
17. Fertelli, A. (2013) Determination of optimum insulationthickness for different building walls in Turkey. Transactions of FAMENA, 37(2), 103-113.
18. Gölcü, M., D (2006) Denizli için optimum yalıtım kalınlığın enerji tasarrufuna Etkisi ve sonuçları. Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 21(4).
19. Gürel, A. E., Cingiz, Z. (2011) Farklı dış duvar yapıları için optimum ısı yalıtım kalınlığı tespitinin ekonomik analizi. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 15(1), 75-81.
20. Incopera, F.F., DeWitt, D.P. (2001) “Isı ve Kütle Geçişinin Temelleri”, Literatür Yayınevi, 4.Ed., İstanbul.
21. İ. Uzun, (2013) Yönetmelikler Işığında Isı Yalıtım Uygulamaları, EPS Sanayi Derneği (EPSDER) Yayınları, Inovasya ajans.
22. İşbilir, D. (2009) Binalarda ısı yalıtımı uygulamaları ve sorunlarının araştırılması -Doctoral dissertation, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
23. Kaynaklı, Ö., D. (2002) “Otomobil İçinde Isıtma ve Soğutma Süreçlerinde Isıl Konforun Simülasyonu, OTEKON’02 Otomotiv Teknolojileri Kongresi Kongre Kitabı, Bursa, sy.127.
24. Kaynaklı, O., D (2003) Calculation of thermal comfort zones with the ambient parameters. In IEEES-1 the first international exergy, energy and environment symposium, Izmir, Turkey, (pp. 13-17).
25. Kaynaklı, Ö., D. (2003) Sürekli rejim enerji dengesi modeline göre ısıl konfor bölgeleri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 9(1), 23-30.
26. Kaynakli, O. A (2008) study on residential heating energy requirement and optimum insulation thickness. Renewable Energy, 33(6), 1164-1172.
27. Kon, O. (2017) Determination of optimum insulation thicknesses using economical analyse for exterior walls of buildings with different masses. An International Journal of Optimization and Control: Theories & Applications (IJOCTA), 7(2), 149-157.
28. Kurekci, 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.
29. McQuiston, F., D (2000) Heating, Ventilating and Air Conditioning (Analysis and Design), Fifth edition, John Wiley & Sons, Inc.
30. Ozel, M. (2011) Thermal performance and optimuminsulation thickness of building walls with different structure materials. Applied Thermal Engineering, 31(17-18), 3854-3863.
31. Öztürk, İ. T. (2011) Isıl Konfor Ve Enerji Verimliliği, 2011. X. Ulusal tesisat mühendisliği kongresi, 13/16 Nisan 2011/İzmir. Bildiriler Kitabı. Cilt 2 s. 1465-1482.
32. Özer, M. (2006)“Yapılarda Isı ve Su Yalıtımları”,İnşaat Mühendisleri Odası, İstanbul Şubesi, İstanbul.
33. Özenç, A. (2007) “Edirne’deki Isı Yalıtım Uygulamaları”, Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi.
34. Papadopoulos, A. M. (2005) State of the art in thermal insulation materials and aims for future developments. Energy and buildings, 37(1), 77-86.
35. Rodríguez-Soria, B., D (2015) Quantitative analysis of the divergence in energy losses allowed through building envelopes. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 49, 1000-1008.
36. RG (2008) Resmi Gazete 29 Ekim 2008 Perşembe. Sayı: 27019 “Binalarda Isı Yalıtımı Yönetmeliği”.
37. S.A. Al-Sanea, M.F. Zedan, S.N. Al-Hussain, (2012) Effect of thermal mass on performance of insulated building walls and the concept of energy savings potential, Applied Energy 89 430–442.
38. S.A. Al-Sanea, M.F. Zedan, (2011) Improving thermal performance of building walls by optimizing insulation layer distribution and thickness for same thermal mass, Applied Energy 88 3113–3124.
39. Seppänen, O., Fisk, W. J., and Lei, Q.H. (2006) Room Temperature and Productivity in Office Work eScholarship
40. Repository, Lawrence Berkeley National Laboratory, University of California (2006).
41. Sezer, F. Ş. (2005) Türkiye’de ısı yalıtımının gelişimi ve konutlarda uygulanan dış duvar ısı yalıtım sistemleri.
42. Şimşek, Z. (2019) Konut Yapılarında kullanılan Isı Yalıtım Malzemelerin İncelenmesi. Technological Applied Sciences, 14(4), 147-162.
43. Sisman, N., Kahya E., Aras N., ve Aras H. (2007) Determination of optimum insulation thicknesses of the external walls and roof (ceiling) for Turkey's different degree-day regions. Energy Policy, 35(10), 5151-5155.
44. TCÇŞB (2015) Isı Yalıtım Uygulama Kılavuzu, T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara.
45. TSE (2005) TS 901–1 EN13162 Isı Yalıtım Mamulleri –Binalarda kullanılan- Fabrika yapımı mineral yün (MW) mamuller- Özellikleri.
46. TSE (2008) TS 825 Binalarda Isı Yalıtım Kuralları.
47. TS (2009) 7316 EN 13163/AC Isı Yalıtım Mamulleri –Binalar için- Fabrikasyon olarak imal edilen – Genleştirilmiş Polistiren Özellikleri.
48. Tolun, M. (2010) Farklı derece-gün bölgeleri için yalıtım probleminin incelenmesi (Doctoral dissertation, Enerji Enstitüsü).
49. UNEP (2009) United Nations Environmet Programme, Report: Buildings And Climate Change: A Summary for Decision-makers, 2009. ISBN: 987-92-807-3064-7.
50. Ucar, A., Balo, F. (2009) Effect of fuel type on theoptimum thickness of selected insulation materials for the four different climatic regions of Turkey. Applied Energy, 86(5), 730-736.
51. Usta, S. (2009) TS 825" Binalarda Isı Yalıtım Kuralları" Standardına Göre İkinci Bölgede Bulunan Bir Binanın Yalıtımsız ve Yalıtımlı Durumlarının Enerji Verimliliği Bakımından Karşılaştırılması. Electronic Journal of Construction Technologies/Yapi Teknolojileri Elektronik Dergisi, 5(1).
52. Ünalan, H., Gökaltun, E., & Uğurlubilek, R. (2006). Yapı Kabuğunda Isı Kayıplarının Azaltılması ve Bir İyileştirme Projesi Örneği. Tesisat Mühendisliği Dergisi, 94, 49-56.