Pencerelerde Yalitiminin Enerji Performansına Etkisi

Günümüz dünyasında enerjinin verimli kullanılmasının gereklilikleri anlaşılmıştır. Bunun başlıca sebebi küresel ısınma, mevsim değişiklikleri ve doğadaki pek çok canlının yaşam standartlarının düşmesi olarak gösterilebilir.

Basitçe açıklamak gerekirse günümüz toplumu her ne kadar alternatif enerji arayışlarına girmiş gözükse de fosil yakıtlar halen önemli bir kaynak olarak kullanılmaktadır. Basitçe açıklamak gerekirse, fosil yakıtların yanması sonucu oluşan başta karbondioksit, karbonmonoksit gibi atık gazlar, güneş enerjisinin daha fazla kısmının absorbe edilmesine sebep olarak d*ünyamızın ısınmasının, mevsim değişikliklerinin, anormal meteorolojik koşulların oluşmasının en büyük sebeplerindendir.

Dahası bu yakıtların azalması ve talebin artan nüfusla artmaya devam etmesi fiyatların artmasına sebep olmaktadır. Bu durum, aile bütçesi için büyük bir problem olduğu gibi, özellikle Türkiye gibi tüketilebilir enerji kaynaklarının yeterli olmadığı ülkelerden önemli bir döviz çıktısına sebep olmaktadır.

Dolayısıyla alternatif enerji kaynaklarını kullanmanın yanında enerjiyi verimli kullanmak da büyük önem arz etmektedir. Dahası dünyadaki enerji harcamalarının yarısı konutların iklimlendirilmesi için harcanmaktadır, ülkemizde ise sanayiden sonra ikincil olarak binalardaki enerji kullanımı gelmektedir.

Burada yapılacak iyileştirmeler basitçe daha ucuza konforlu bir şekilde yaşamak için son derece önemli bir yatırım olacaktır. Bu iyileştirme çalışmalarından en önemlisi yalıtımdır, fakat sıklıkla önemi atlanan bir konuda pencerelerden oluşan enerji kayıplarıdır. Bu yazıda farklı camlar ve yalıtıma etkisi basitçe anlatılacaktır.

Isı yalıtımında binanın içinden ısının dışarı kaçmasının azaltılması amaçlanmaktadır. Bu sayede ısıtma için kullanılan enerji düşürülür ve iç ortam ısısında sabit bir sıcaklık sağlanabilir. Aksi halde enerji kaybı fazla olacaktır ve iç ortamda ısı kaybının fazla olduğu yerlerde düşük sıcaklıklar, daha az olduğu yerlerde ise yüksek sıcaklıklar görülecektir ki bu konforu düşürür ve istenmeyen bir durumdur.

Isı transferi U veya k ile ölçülür, birimi W/m^2'dir ve U değeri ne kadar düşükşse ısı transferi o kadar düşürülmüş olur yani iç ortamdan dışarıya kaçan ısı azaltılmış olur. Düşük U değeri ısı yalıtımında hedeflenmektedir ve bu şart sağlanırsa yalıtımın iyi olduğu düşünülebilir.

U değeri hesaplanırken kondüksiyon, koveksiyon ve radyasyon (ışıma) ile ısı transferleri baz alınır. Bu üç ısı transferi metodu temelde yüksek ısı - düşük ısı arasındaki farktan oluşan ısı geçiriminden dolayı oluşmaktadır. İç ortamdaki sıcak havadan ısı cam yüzeyine konveksiyon ile iletilir ve camın sıcak yüzünden sıcak yüzüne doğru da konveksiyonla iletilir.

Son olarak cam ve dış hava arasında kondüksiyon ile ısı transferi sağlanır. Bu konuya daha sonra değinilecektir fakat çift cam kullanımı araya bir mekanizma daha ekler. Çift cam arasındaki boşluk ısı transferini belli bir oranda azaltır eğer araya bir takım gazlar eklenirse (Argon, kripton) ısı transferi daha da düşürülmiş olur.

Camların ısıl iletime bir diğer etkisi ise ışıma ile olmaktadır. Tüm maddelerin arasında sıcaktan soğuğa doğru bir ışıma doğal olarak oluşmaktadır. Güneş enerjisinin bir kısmı cam tarafından içeriye iletilir, bir kısmı yansıtılır ve bir kısmı da soğrulur. Bu noktada ısıtma açısından, camın mümkün olduğunca fazla ışığı iç ortama iletmesi ve soğurması hedeflenir.

Tam tersine iç* ortamdan dışarıya ışıma ile ısı transferi azaltılmalıdır. Kısaca cam dışarıdan içeriye ısıyı iletmeli fakat içeriden dışarıya ışımayı mümkün olduğunca azaltmalıdır. Bu noktada low-e camlar önem taşımaktadır ki bu konu da cam seçimi konuşunda anlatılacaktır.

Tek Camlar

Düşük u değeri dolayısıyla ısının kaçışını önleyemez. Yaşam alanı içinde ısı farklıkları oluşabilir. Performans açısından tercih edilmemesi gerekir.

Çift Camlar

Ülkemizde 1970’lerden beri kullanılmakla birlikte ısı transferini %50 oranında azaltmıştır. Temelde çift cam arasında kullanılan boşluk ya da çift cam arasında hapsedilen materyalin özellikleri önemlidir (durgun hava, argon). Aradaki boşluğun 12 ya da 14 mm olması tavsiye edilmektedir. Daha düşük kalınlıklar ısı trasnferini önleme konusunda yeterli olmadığı gibi 16mm’in üstündeki kalınlıklarda daha farklı transfer mekanizmaları oluşmakta ve bu da verimi düşürmektedir.

Low-e Camlar

Çift camlarında ısı transferini önleme konusunda yeterli bulunmaması sebebiyle içeriden dışarıya ısı transferinin %70’inin radyason(ışıma) ile olmasından dolayı bu camlar 2000’li yıllarda kullanılmaya başlamıştır.

Bu üniteler kullanılarak ısı kaybı , tek cama göre %65-70, çift cama göre %35-40 oranında azaltılır.

Güneş ışınlarının içeri geçmesine izin verip ışıma ile enerjinin dışarı kaçmasını önler bu sayede yukarıdaki farklar oluşur. BU tip camlar soğuk bölgelerde tek başına kullanılmalıdır fakat fazla ışının istenmediği durumlarda ek kaplamalar gerekmektedir. Örneğin İzmir, Antalya gibi illerde bu sistem fazla ışının içeri alınmasına sebep olabilir.

Son olarak Türkiye’de yazları ve kışları sıcaklık farkı fazla olması ve coğrafi özelliklerin bölgeler arasında büyük farklılıklar göstermesinden dolayı özel çözümler gerekmektedir. Bu sayede yazın soğutma kışın ise ısıtma giderleri minimumda tutulup, konforlu bir yaşam alanı sağlanabilir. Türkiye için uygun bazı sistemler şunlardır;

Çift kaplamalı low-e,

Bu sistemler güneş ışığını da kontrol edebilmektedir. Ayrıca ısının dışarı kaçması da önlenir, hem soğutma hem de ısıtmada verimlidirler.

Tek kaplamalı low-e

Üstteki sisteme göre farkı tek bir katman ile radyasyon ile ışıma önlenir. Düşük ısı geçirgenliği ve düşük ışık yansıtma özelliklerine sahiptirler.

Son olarak TS 825 cam seçiminde bazı kısıtlamalar getirmektedir. Her bir bölgede belli ısıl geçirgenliğe sahip camlar kullanılması zorunludur. Buna göre pencerelerin u değerleri aşağıdaki şekilde olmak zorundadır. Bu değerler de low-e ya da belirli gazlar kullanılan çift camlarla mümkündür

1. Isı Bölgesinde U pencere = 2.8 W/m²K

2. ve 3. Isı Bölgesinde U pencere = 2.6 W/m²K

4. Isı Bölgesinde U pencere = 2.4 W/m²K

Sonuç olarak, Low-e camların ısı geçirgenliği daha düşük olduğu için verimleri yüksektir ve kendilerini 1-2 yılda amorti etmeleri beklenmektedir. Eğer tüm konutlarda low-e tercih edilirse 10 sene içinde 10 milyar dolarlık bir tasarruf sağlanabilinir.

Kaynaklar

Haluk Güreren (n.d) 'ISI YALITIMI VE DÜZCAM'
İdil Ayçam, Gönül Sancar Utkutuğ (n.d) 'FARKLI MALZEMELERLE ÜRETİLEN PENCERE TİPLERİNİN ISIL PERFORMANSLARININ İNCELENMESİ VE ENERJİ ETKİN PENCERE SEÇİMİ'