BETONARME TAŞIYICILI KONUT
BİNALARINDA ISI YALITIMI YÖNTEMLERİ
Murat Aygün, Ph.D. Hülya Kuş, Ph.D.
Yapı Bilgisi Anabilim Dalı, Mimarlık Bölümü
Istanbul Teknik Üniversitesi
GİRİŞ
Türkiye'de
gerçekleştirilmiş veya gerçekleştirilmekte olan konut binaları ele alındığında
bunların büyük çoğunluğunun yerinde yapım betonarme iskelet taşıyıcı, boşluklu
pişmiş kil veya gözenekli beton blok dış duvarlar ile oturtma kiremit
çatılardan oluştuğu görülmektedir. Dış
kabuğun farklı yalıtım özelliklerinin yetersiz kaldığı ve böylece önemli enerji
ve performans kayıplarının ortaya çıktığı, dolayısıyla çevre standardının zarar
gördüğü tartışılmaz bir gerçektir.
Bu çalışmanın amacı
kayıpların azalmasını sağlayacak yeterli yapısal çözümlerin ortaya konmasını
sağlamaktır. Ele alınan yapı
elemanlarının şu ölçütler yardımıyla değerlendirilmesi sözkonusudur: Su yalıtımı, Isı yalıtımı, Havalandırma, Isı
köprüleri, Isı depolama kapasitesi, Yoğuşma riski, Güneş ışınımı kontrolü, Ses
ve Yangın yalıtımı, Eleman ağırlığı ve kalınlığı ve Yapım kolaylığı. Yalıtım işlevleri elemanda yer alan birden
fazla bileşen tarafından üstlenilebileceği gibi, bir bileşen de birden fazla
işlevi tümüyle veya kısmen üstlenebilmektedir.
Elemandaki bileşenlerin ve bunların biçim ve malzemelerinin belirlenmesi
içerdiği yalıtımın karşı koyduğu fiziksel etmenlerin kaynak, yön, şiddet ve
süre özelliklerine bağlıdır. Ayrıca aynı
veya farklı bileşenler arasında bulunan derzler de yalıtımda süreklilik ilkesi
doğrultusunda uygulamanın yeterliliğini belirlemektedir Yalıtım işlevinin
ötesinde konumlarına göre bazı derzler hareket olanağını da sağlamak
durumundadır.
YAPI ELEMANLARI
1
Bodrumlar
Su yalıtımı açısından proje
özelliklerine bağlı olarak farklı yaklaşımlar sözkonusudur: 1. Geçirimsiz
beton, 2. Su yalıtım katmanı: 2.1. Dış yalıtım 2.1.1. Dıştan uygulama (serbest
binalarda), 2.1.2. İçten uygulama (bitişik nizam binalarda), 2.2. İç yalıtım
(mevcut binalarda). Isı yalıtımı ise
aşağıdaki çözümlerde irdelenmiştir.
1.1
Dıştan Su Yalıtımlı Bodrumlar
1.1.1
Isı Yalıtımsız Bodrum
Perde ve döşemede yalnızca
su yalıtımı yapılır ve drenaj ile desteklenir.
1.1.2
Isıtılmayan
Bodrum
Isı yalıtımı için en etkili
konum dış duvar yalıtımı ile sürekliliğin sağlanabileceği zemin kat döşemesi
üst yüzüdür. Yerden ısıtma olanağı da
sağlar. Bu konumda yüklere karşı yeterli
basınç ve darbe dayanımı olmalıdır. Dış duvardaki yalıtım en az zemin donma derinliğine kadar
indirilmelidir.
1.1.3
Isıtılan Bodrum
Perde duvar ve döşemede
su ve ısı yalıtımları birlikte bulunur.
Özellikle soğuk bölgelerde döşemede ısı yalıtımı büyük yarar
sağlar.
2
Döşemeler
2.1.
Zemine Oturan Döşemeler
2.1.1. Isı Yalıtımsız Döşemeler
Zemin katlarda ısı kaybı
dış duvarlardan dış havaya olduğu kadar döşemeden zemine doğru da
gerçekleşmektedir. Burada sürekli bir
ısı tutucu olmaması durumunda birim alandaki kayıp miktarı önemsenecek
miktardadır.
2.1.2. Kiriş Yalıtımlı Döşemeler
Yalnızca dış kenar döşeme
kirişlerinde ısı yalıtımı yapılması ısı akışının bina altında yana doğru
olacağı ve zeminin yüksek ısı depolama kapasitesine sahip olduğu düşüncesiyle
soğuk olmayan bölgelerde yeterlidir.
Yalıtımın dış yüzde olması duvar yalıtımı ile sürekliliği sağlar ve ısı
köprülerinin giderilmesi açısından etkilidir.
2.1.3. Tam Isı Yalıtımlı Döşemeler
Isı yalıtımının döşeme betonunun
altında olması ısı yalıtımı kapasitesinden yararlanılmasını, üstünde bulunması
ise hacmin daha çabuk ısınmasını, yerden ısıtma yapılmasını sağlar, ancak bu
durumda bir buhar kesici gerekir.
2.2.
Zemine Oturmayan Döşemeler
2.2.1. Isı Yalıtımsız Döşemeler
Zemin döşemesi altındaki
boşluğun nem birikimini azaltmak üzere havalandırılması aynı zamanda yalıtımsız
döşeme altından taşınım yoluyla ısı kaybını arttırır. Dolayısıyla bu çözüm ancak sıcak bölgelerde
uygundur.
2.2.2. Üstü Isı
Yalıtımlı Döşemeler
Isı köprülerinin
giderilmesi ve yerden ısıtma yapılması açısından ısı yalıtımının döşeme üst
yüzünde bulunması yarar sağlar.
2.2.3. Tam Isı
Yalıtımlı Döşemeler
Dış duvarda yalıtım
bulunması bir önceki çözümdeki performansı sağlamakla birlikte duvar kalınlığını
azaltmaktadır.
2.3.
Kapalı Döşeme Çıkmaları
2.3.1.
Isı Yalıtımsız Çıkmalar
Döşeme çıkması ve sarkan
kirişte ısı köprülerinin oluşması nedeniyle bu çözüm ancak sıcak bölgelerde
uygulanabilir.
2.3.2.
Isı Yalıtımlı Çıkmalar
Dış yan ve alt yüzlerle kiriş dış yüzüne yalıtım uygulanması ısı
köprülerini gidermiş olacaktır. Duvar
örgüsünün bu durumda döşemenin kenarından yalıtım kalınlığı kadar taşması ve
sıva çatlağını önlemek üzere yalıtım ile duvar blokları arasındaki derz
üzerinde sıva donatısı kullanılması gerekir.
2.3.3.
Tam Isı Yalıtımlı Çıkmalar
Tüm dış yüzey boyunca ısı
yalıtımının sürekli olması ısı köprülerini giderdiği gibi kagir duvar
kalınlığını ve dolayısıyla ağırlığını azaltma olanağını tanımaktadır.
2.4.
Açık Döşeme Çıkmaları (Balkonlar)
2.4.1.
Isı Yalıtımsız Çıkmalar
Sıcak bölgeler dışında yer
alan bina balkonlarında ısı yalıtımı önlemi alınması durumunda ısı kayıpları
ile birlikte yoğuşma zararları sözkonusudur.
2.4.2.
Ayrık Çıkmalar
Kat döşemesi boyunca oluşan
ısı köprüsünü gidermek üzere çıkma döşemesi cepheye dik kısa kenarları boyunca
kirişler tarafından taşınarak kat döşemesinden ayrılabilir. Böylece ısı köprüsü alanı azaltılarak kiriş
kesit alanına indirgenmiş olur ve ısı yalıtımında süreklilik sağlanır.
2.4.3.
Özel Donatılı Çıkmalar
Özel donatı yardımıyla kat
ve çıkma döşemeleri arasına beton yerine ısı yalıtımı koyarak konsol olarak
çalışabilir.
3
Dış Duvarlar
3.1
Kolonlar
Arası Duvar
Bina taşıyıcı iskeletini
oluşturan dış kolon ve kirişlerin arasına duvarların yerleştirilmesi uygulama
açısından kolaylık sağlamakla birlikte önlem alınmaması durumunda fazla ısı
köprüsü oluşması nedeniyle yetersiz bir çözümdür.
3.1.1
Havalandırmasız Duvar
Duvar gövdesi veya ısı
yalıtımı üzerine boşluk bırakmadan doğrudan dış kaplama uygulanması
havalandırmasız duvar olarak tanımlanabilir.
Bu durumda geride sızıntı veya yoğuşma suyunu uzaklaştıracak veya
kurumasını sağlayacak bir hava boşluğu bulunmaması nedeniyle en dış katmanın
tümüyle su geçirimsiz olması beklenir. Ayrıca
yoğuşmanın oluşmasını da engellemek gerekmektedir.
3.1.1.1
Isı Yalıtımsız Duvarlar
Kalınlığı ve
katmanları açısından duvarın ısı yalıtım özelliklerinin yeterli olmasının
yanında taşıyıcı sisteminde aynı düzeyde yeterli olması gerekmektedir. Bu yönden dış kiriş ve kolonlar ısı köprüsü
oluşturmakta ve yoğuşmaya yol açmaktadır.
3.1.1.2
Kiriş Isı Yalıtımlı Duvarlar
Duvar gövdesi
kesidinin ısı yalıtımı açısından yeterli olması durumunda yalnızca taşıyıcı
elemanların dış yüzüne yalıtım uygulanmasıyla yetinmek olanaklıdır. Duvarın kiriş kenarından ısı yalıtımı kadar
dışa taşırılmasıyla yapılır. Duvar
kaplaması ve taşıyıcı eleman yalıtım malzemesi arasındaki derz üzerinde sıva
donatısı kullanılması çatlakların önlenmesi açısından gereklidir.
3.1.1.3
Tam Isı Yalıtımlı Duvarlar
Isı köprüleri bu çözüm
yoluyla tümüyle giderilir, aynı zamanda duvar kalınlığı azaltılmış ve ısı
depolama kapasitesinden yararlanılmış olur, kat kullanım alanı artar. Kalınlığın azalması ses yalıtım özelliğini
etkilemektedir.
3.1.2
Havalandırmalı Duvar
Dış kaplamadan sızan
yağış suları ile içeriden ulaşan su buharının yoğuşması sonucu olan suların
uzaklaştırılması duvar içinde sürekli bir boşluk oluşturarak
gerçekleştirilebilir. Duvarın tepesinde
ve dibinde bırakılacak aralık veya delikler su çıkışını ve hava girişini
sağlar. Bu boşluk aynı zamanda sıcak
bölgelerde gölgeleme işlevini de yüklenebilir.
Isı yalıtımı açısından boşluk içinde bir ısı yalıtım katmanı da
bulunmalıdır.
3.1.2.1
Yığma Dış Kaplamalı Duvarlar
Her kat
düzeyinde yatay çelik profiller yardımıyla taşınabilen cephe tuğlası gibi kagir
kaplamalar belli aralıklarla plastik veya metal kenetlerle ıs yalıtımının
arasından iç duvar örgüsü ile birleştirilebilir. Yine her kattaki en alt ve üst örgü
sıralarında su boşaltma ve havalandırma amacıyla tuğlalar arasında boş düşey
derzler bırakılır.
3.1.2.2 Izgaralı
veya Profilli Levha Kaplama Duvarlar
Taşıyıcı
sistem önüne yerleştirilen bir cephe ızgarası üzerine kaplama yapılabilir veya
trapez/ondule levhalar kaplama olarak kullanılabilir. Isı yalıtımı ızgaranın dikme veya kayıtları
arasında yer alır. Böylece cephe
kalınlığı ile birlikte ağırlığı da yığma kaplamaya göre azalmış olur.
3.1.2.3
Dış Kaplaması Isı Yalıtımlı Duvarlar
Önceki çözümden farklı
olarak burada ısı yalıtımı dış kaplamaya bitişik ve hava boşluğunun dış
tarafında bulunur. Sıcak bölgelerde
boşluktaki havanın kaplama yoluyla ısınmasını engelleyerek serinlemeyi sağlama
amaçlanır.
3.2
Kolonlar Önü
Duvar
Kolonların duvar
arasında kalarak ısı köprüsü oluşturmasını önlemek üzere döşeme kenarı kirişten
sonra dışa doğru uzatılarak duvarlar kolonların önüne yerleştirilebilir. Böylece yalnızca yatay doğrultuda sözkonusu döşeme
uzantısının alnı ısı köprüsü durumunda kalır.
Buna karşılık duvarlarla geride kalan kolonlar arasında kenetler
yardımıyla yanal yükler açısından bağlantı sağlanmalıdır. Ayrıca belli aralıklarla duvarda hareket
olanağı sağlayan düşey derzler bırakılmalıdır.
Aşağıdaki çözümler ayrıca havalandırmalı olarak da tasarlanabilir.
3.2.1 Isı Yalıtımsız Duvarlar
Isı
köprüsünün alanı cephe üzerinde en aza indirgenmiş olması nedeniyle soğuk
bölgeler dışında ek yalıtıma gereksinim duyulmayabilir.
3.2.2 Kenar Isı Yalıtımlı Duvarlar
Döşeme
uzantısının alnına ısı yalıtımı yerleştirerek tüm ısı köprüleri giderilmiş
olur. Duvar daha önce olduğu gibi ısı
yalıtım katmanı kalınlığı kadar döşeme kenarından dışa çekilir.
3.2.3 Tam Isı Yalıtımlı Duvarlar
Yukarıda
açıklanan 3.1.1.3. ve 3.2.1. çözümlerinin birleştirilmesi sonucu yeni bir çözüm
elde edilir. Böylece hem duvar kalınlığı azaltılmış hem de düşey ısı köprüleri
ortadan kalkmış olur.
4
Çatılar
4.1. Eğimli Çatılar
Geometrik yönden
çatının eğim düzleminde ısı ve ses yalıtımı yapılması durumunda yalıtılacak
alan düz çatılara göre daha fazla olmaktadır.
4.1.1
Mertekli
Çatı
4.1.1.1 Döşeme
Üstü Isı Yalıtımlı Çatı
Soğuk çatı
olarak tanımlanan bu çözümde çatı hacmi ısıtılmadan ısı yalıtımı döşeme üzerine
serilir. Saçak (ve mahya) boyunca sürekli havalandırma sağlanması gerekir. Eğim azaldıkça havalandırma aralığı alanının
büyümesi beklenir. Uygulama kolaylığı bulunmaktadır.
4.1.1.2 Mertek
Arası veya Altı Isı Yalıtımlı Çatı
Her iki konumda
da havalandırma mertekler arasında gerçekleştirilmiş olur. Isı yalıtımının mertek arasında bulunması
durumunda çatı kesidinin kalınlığı azalmış olur. Yalıtımın mertek açıklıklarını tam olarak
doldurabilmesi amacıyla mertek mesafeleri yalıtım modülüne uygun olmalıdır. Isı
yalıtımı ve mertek üst kenarı arasında havalandırma sağlayabilecek en az 5 cm
boşluk kalmalıdır.
4.1.1.3 Mertek Üstü Isı Yalıtımlı
Çatı
Isı yalıtımı üzerine su
kesici örtü ve üzerine su boşaltılmasını sağlayacak eğim yönünde latalar ve
üzerine saçak yönünde kiremitlerin oturtulacağı latalar konulur. Isı yalıtımı lataların altında sürekli
olabileceğı gibi aralarına da boşluk bırakmama koşuluyla
yerleştirilebilir. Çatı düzleminde eğime
paralel boşluk yapılması kiremitler arasından sızabilecek suların
uzaklaştırılması açısından yarar sağlar.
Yoğuşma riskinin bulunduğu durumlarda ısı yalıtımının iç yüzünde buhar
kesici örtü kullanılmaktadır.
4.1.2
Plaklı
Çatı
Son kat döşemesi üzerine
mertekler yerleştirmek yerine bu döşemeyi eğimli dökerek çatıyı oluşturmak yeğlenebilir.
4.1.2.1 Dış
Isı Yalıtımlı Çatı
4.1.2.1.1 Havalandırmasız Çatı
Eğimli plak
üzerindeki ısı yalıtımının saçak etrafını sarması ısı köprülerini engeller,
ancak saçağın dar tutulması daha rasyonel olmaktadır. Ayrıca plağın ısı depolama kapasitesinden
yararlanılır. Buna karşılık kaplama
tespiti yapılırken su kesici örtüyü delmeden veya sızdırmazlık contaları
kullanarak yapılmalıdır.
4.1.2.1.2 Havalandırmalı
Çatı
Önceki çözüm geliştirilerek
ısı yalıtımı düzlemi üzerinde eğime paralel doğrultuda kadronlar yardımıyla bir
hava katmanı oluşturulabilir. Kaplamadan
sızan suların veya iç hacimden ulaşan nemli havanın böylece uzaklaşması
sağlanır. Saçakların dar tutulması veya
metal eklenti şeklinde yapılması kolaylık sağlar.
4.1.2.2 İç
Isı Yalıtımlı Çatı (Havalandırmalı veya Havalandırmasız)
Geniş saçakların ısı
yalıtımına sarılmasını önlemek ve iç hacmin kısa sürede ısınmasını sağlamak
üzere ısı yalıtımı çatı plağının alt yüzünde olabilir. Havalandırma ve su boşaltma plak üzerindeki
mertekler arasında yapılır ve bunların üzerine kaplama gelir. Ancak iç yüzeyde bir buhar kesici örtü veya
boya kullanma zorunluluğu doğmaktadır.
4.2
Düz Çatılar
4.2.1. Sıcak
Çatı (Havalandırmalı veya Havalandırmasız)
Isı yalıtım malzemesinin
açık gözenekli olması durumunda üzerinde güneş ışınımına karşı korunmuş su
kesici, altında ise buhar kesici bulunması gerekir. Isı yalıtımı üzerinde
havalandırma olanağının sağlanması durumunda buhar kesiciye gerek
duyulmaz. Parapet duvarının yeterli ısı
yalıtımını sağlayacak kalınlıkta olması çatı kenarındaki ısı köprüsünü
giderir.
4.2.2. Ters
Çatı
Kapalı gözenekli sert köpük
levhalar ısı yalıtımının su kesici örtünün üzerinde olmasına olanak tanıyarak örtünün
yapım esnasında ve güneş ışınımının etkilerinden korunmasını ve çatının
gezilebilir olmasını sağlar. Ayrıca
buhar kesicisine gerek kalmaksızın yoğuşma önlenebilmektedir. Ancak ıslanmadan dolayı yalıtım kalınlığı
sıcak çatılarda gerekenden daha fazla olmaktadır.
4.2.3.
Gelişmiş Ters Çatı
Önceki çözümde sözkonusu
olan ısı yalıtımının ıslanmasını önlemek üzere alttaki yalıtım daha ince
tutularak üstündeki su kesiciden sonra bir yalıtım katmanı daha
serilebilir.
Kaynak