Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

1 YAPILARDA ISI-NEM VE SU YALITIMI Doç. Dr. Canan Taşdemir İTÜ İnşaat Fakültesi İTÜ.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "1 YAPILARDA ISI-NEM VE SU YALITIMI Doç. Dr. Canan Taşdemir İTÜ İnşaat Fakültesi İTÜ."— Sunum transkripti:

1 1 YAPILARDA ISI-NEM VE SU YALITIMI Doç. Dr. Canan Taşdemir İTÜ İnşaat Fakültesi İTÜ

2 2 Günümüzde; Teknolojik gelişmeler, Estetik anlayışın değişmesi, Ekonomik zorlamalar yapılarda YALITIM problemini de beraberinde getirdi.

3 3 Bir yapının; - Fonksiyonel, - Dayanımlı (yatay ve düşey yüklere karşı), - Dayanıklı (dürabilite: atmosfer etkileri, kimyasal reaksiyonlar, yangın), - İç konfor koşullarını sağlayan, - Estetik ve - Ekonomik olması istenir.

4 4 Bu koşulları sağlayabilmesi için o yapının; Mimari ve Statik Projesi yanında, Yapı Fiziği Projesi de gereklidir.

5 5 YAPI FİZİĞİ genleşme - Isı ısı iletimi - Nem su buharı difüzyonu - Su yoğuşma, zemin ve yağmur suyu (zeminde, duvarlarda, çatıda) gürültü kontrolü - Ses oda akustiği aydınlatma (doğal ve yapay) - Işık güneş kontrolü (gölgeleme) - Dayanıklılık (dürabilite – kalıcılık) - Yangın konularıyla bunların etkilerine karşı alınacak önlemleri ve yapısal detayları kapsar.

6 6  ISI  NEM  SU. Bir yapıda;  ISI  NEM  SU etkileri birarada ele alınmalı.

7 7 Bir yapıyı etkileyen sular: 1.Yeraltı Suları: Zemin suyu seviyesine göre basınçlı veya basınçsız etki 2.Yüzeyde biriken su: Metrolar, üzerinde gezilen teraslar, köprüler ve mutfak-banyo gibi hacimlerde 3.Yapının fonksiyonu gereği olan su: Su deposu, baraj gibi yapılarda

8 8 4.Yağışlar nedeniyle yapı bünyesine giren su: Yağışlar nedeniyle zemin suyunun yükselmesi, meteorolojik verilere göre detaylandırma 5.Sızıntı suları: Yanlış detaylandırma veya uygulama ile bakım ve onarım eksikliği nedeniyle

9 9 Terleme ve kondansasyon sonucu oluşan suyun kılcallık yoluyla tüm yapıya yayılması 6.Yapım sırasında yapı bünyesinde kalan su: Beton ve harçlardaki suyun yüzeye taşıdığı madensel tuzları kuruma sırasında yüzeyde bırakması ve çiçeklenme 7.Yoğuşma nedeniyle oluşan su: Terleme ve kondansasyon sonucu oluşan suyun kılcallık yoluyla tüm yapıya yayılması

10 10 Isı iletkenliği artar, daha çok ısı kaybı olur. Bir yapı elemanının geçirimli olması sonucunda; i) Yapının görünümü önemli ölçüde bozulur (eriyerek yüzeye çıkan madensel tuzların neden olduğu çiçeklenme ve terleme sonucu oluşan küflenme). ii) Yapı rutubetli olur, konfor koşulları kötü yönde etkilenir. iii) Isı iletkenliği artar, daha çok ısı kaybı olur.

11 11 iv) Yapının fonksiyonu nedeniyle geçirimsiz olması gerekiyorsa amaca ulaşılmamış olur. (Su deposu, baraj gibi yapılarda suyun çevreye sızmaması, çevredeki kirli suların iç hacimdeki suya karışmaması gerekir.)

12 12 v)Malzeme bünyesine giren su; - bazı maddelerin eriyerek yıkanmasına ve dolayısıyla boşluklu bir yapı oluşmasına, - Suyun kimyasal maddeler içermesi halinde malzeme bünyesinde reaksiyona girerek kristalleşmeye ve hacim artışına, - düşük sıcaklıklarda donan su ise çatlaklara neden olur. Böylece yapı dayanımını yitirir.

13 13

14 14

15 15 Geçirimsiz bir yapının dürabilitesinden sözedilebilir. Betonarme yapılarda donatı korozyonu ile sismik yükler arasında sıkı bir ilişki vardır.

16 16 Yaşam için gerekli olan su, yapılardan uzak tutulmalı

17 17 Yalıtımda temel ilkeler: Su yalıtımı; Suyun geldiği yöne, Isı yalıtımı; Yapı elemanının soğuk tarafına, Buhar kesici; Yapı elemanının sıcak tarafına uygulanmalı.

18 18 Bir yapıda Yapı Fiziği konuları ; Yapı- kullanıcı ilişkisi:Yaşamsal konforun sağlanması, Fonksiyonellik, Yapı-çevre ilişkisi: İklimsel veriler, ekoloji, enerji tasarrufu Yapı ömrü:Yapının kalıcılığı, bakım- onarım masraflarının en aza indirilmesi yönleriyle incelenmeli ve optimum çözüm aranmalıdır.

19 19 Bir yapının yapı fiziği kurallarına uygun olarak yapılması ek parasal yük gerektirir, buna karşın; yaşam konforu ve yapı ömrü artar, işletme masrafları minimuma iner, çevre korunur ve enerji tasarrufu sağlanır.

20 20 İklimsel Konfor: Kapalı bir mekanda konforda olma hissi psikolojik etkenlerin yanında fiziksel etkenlerle de ilgilidir.

21 21 İç iklimi belirleyen unsurlar: - İç hava sıcaklığı - Mekanı çevreleyen duvar ve döşemelerin sıcaklık dereceleri - İç havanın bağıl nem oranı - İç havanın hareketleri

22 22

23 23 Psikrometrik kart - Taralı alan: Havanın sıcaklığına ve bağıl nemine bağlı olarak belirlenen Termik Konfor Bölgesi

24 24 Kesintili olarak ısıtılan mekanlarda fiziksel konfor bölgesi

25 25 İç hava sıcaklığı – iç yüzey sıcaklığı ilişkisi

26 26 Ortamın bağıl nem oranı > %30 ise yaşanabilir ortam Ortamın bağıl nem oranı 37 o C ise yaşanamaz Konfor açısından iç hacimlerde hava akımının sınırlı olması gerekir (hava hızı<0,1 m/sn).

27 27 Yaşanan kapalı mekanlarda iklimsel konforu sağlayabilmek için öyle bir yapı dış kabuğu oluşturulmalıdır ki yapı en sıcak dönemde en az ısı kazanırken, en soğuk dönemde en az ısı kaybetsin.

28 28

29

30 YALITIMLI VE YALITIMSIZ DIŞ DUVAR

31 31 İç mekanda iklimsel konforu sağlayacak yapı dış kabuğunun oluşturulmasında sadece en soğuk dönem verileri değil, en sıcak dönem verileri de gözönünde tutulmalı, amaç ısıtma masraflarını minimuma indirmek olmakla birlikte soğutma sistemlerinin ısıtma sistemlerinden daha pahalı olduğu unutulmamalıdır.

32 32 Isı izolasyon malzemesi pahalı buna karşılık yakacak bol ve ucuz ise veya iç mekanın sıcaklığı önemli değilse ısı izolasyonuna gerek olmayabilir. Ancak yoğuşma olasılığını unutmamak gerekir.

33 33 Yıllık ısıtma maliyeti ve izolasyon maliyeti toplamının izolasyon kalınlığına göre değişimi

34 34 Bir yapıdaki ısı kazanç ve kayıpları birbirine eşittir. Isıtma maliyetini en aza indirmek için ısı kayıplarını en aza indirmek gerekir.

35 35 Isı kazançları: a)Isıtma gereçleri b)Aydınlatma gereçleri ve elektirikli ev aletleri c) Mekan içinde yaşayanlar d)Pencerelerden radyasyon yoluyla e) Duvarlardan radyasyon yoluyla Isı kayıpları: a)Vantilasyon yoluyla açık pencerelerden, kapı deliklerinden, çatlaklardan v.b. b) Kondüksiyon yoluyla çatıdan c) Kondüksiyon yoluyla döşemeden d) Kondüksiyon yoluyla duvarlardan e)Kondüksiyon ve radyasyon yoluyla pencerelerden f) Sıcak suyun drenajı g) İç hacimde suyun buharlaşması ve difüzyon yoluyla dışarıya çıkışı Toplam ısı kazançları = Toplam ısı kayıpları Konutlarda ısı kazanç ve kayıpları (a+b+c+d+e) = (f+g+h+i+j+k+l)

36 36 Isı birimi kilokaloridir. 1 kcal = 1 kg suyun sıcaklığını 14,5 o C’den 15,5 o C’ye çıkarmak için gerekli enerjidir. 1 kcal = 4,186 kJ = 1,163 waat.saat

37 37 Kondüksiyon – Isı İletimi Katı cisimler ile hareket etmeyen sıvı ve gaz ortamlardaki ısı geçiş şeklidir. Fononların dalga hareketi ile olur (Atomdan atoma titreşim ile). Konveksiyon – Isı Taşınımı Akış halindeki sıvı ve gaz ortamlarda ısı geçiş şeklidir. Atomların ve moleküllerin kütle halinde hareketi ile olur. Radyasyon – Isı Işınımı Dalga boyları ışığınkinden daha büyük olan elektromanyetik dalgalar halindeki ısı geçiş şeklidir. Işınım fotonlarla olur. Ortama gerek yok (Güneş enerjisinin dünyaya iletimi gibi). Isı Geçişi: 3 türlü ısı geçişi vardır:

38 38 Isı İletimi Isı iletkenliği; homojen bir cismin denge koşullarında iki yüzeyi arasında 1 o C sıcaklık farkı varken birim zamanda, birim alandan ve birim kalınlıktan geçen ısı miktarı ile ölçülür. Birimi kcal/mh o C veya watt/mK ’ dir. Isıl iletkenlik bir malzeme karakteristiğidir.

39 39 Isıl iletkenliğe etkiyen özelikler: - Yoğunluk: Cismin yoğunluğu boşluk hacmine bağlıdır. Boşluklar içinde hapsolmuş hava iyi bir yalıtkanlık sağlar. Aynı cins malzemeden yoğunluğu az olanın ısıl iletkenliği düşüktür. - Boşluk boyutu ve dağılımı: Aynı cins ve yoğunluktaki malzemeler boşluk boyutu ve dağılımına bağlı olarak değişik ısı yalıtım özeliğine sahip olabilirler. Çok sayıda küçük boşluk içerenler az sayıda büyük boşluk içerenlere göre daha iyi yalıtkandır. Ancak, çok ince kılcal boşluklarda tutulacak su nedeniyle ısıl iletkenlik artar.

40 40 - Minerolojik yapı: Kristal yapılı cisimler amorf yapılı olanlara göre ısıyı daha iyi iletirler. İç yapı kusuru ve yabancı atom içermeyen metalin ısıl iletkenliği alaşımlarından daha yüksektir. Betonun ısı iletkenliğinde agrega cinsi önemli rol oynar. Örneğin; yüksek fırın curufu ile yapılmış beton, tuğla kırıkları ile yapılmış olana göre daha iyi yalıtkandır.

41 41 - Cismin denge rutubeti: Rutubet içeriği arttıkça cismin ısıl iletkenliği artar. Cismin ısıl iletkenliği ( o ) laboratuvarda tamamen kurutulmuş numuneler üzerinde ölçülür. Ancak yapılardaki malzemeler hiçbir zaman tam kuru olamayacaklarından, bunun yerine denge rutubetindeki malzemenin ısıl iletkenliği olan ısıl iletkenlik hesap değeri ( h ) esas alınır.

42 42 Suyun katı cisimlere göre daha iletken olması nedeniyle, bünyesinde boşluk veya gözenek bulunan yapı malzemelerinin ısı iletkenlik değerleri boşluk veya gözeneklerinde bulunan su miktarına bağlı olarak değişmektedir. Yapı malzemelerinin ısı iletlenlikleri, tam kuru halde en düşük, tüm boşlukları su ile dolmuş durumda ise en yüksek değerdedir.

43 43 Bazı yapı malzemelerinde ısı iletkenlik – Malzeme rutubeti ilişkisi

44 44 Gazbetonun rutubet içeriği ile iletkenlik katsayısı arasındaki bağıntı

45 45 Gazbetonun ısı iletkenlik katsayısının yoğunlukla değişimi

46 46 Birim Ağırlık, kg/m 3 Isı İletkenlik Katsayısı, W/mK 1 =0,0003  - 0,077 2 =0,0027  - 0,011 Ponza taşı ile üretilen hafif betonlarda birim ağırlık- ısı iletlenlik katsayısı ilişkisi

47 47 Bina Dış Kabuğunda Isı Akımı ve Kesit Tayini Bir cismin kalınlığı d, ısı iletkenlik katsayısı, iki yüz arasındaki ısı farkı (t i -t d ) ise birim alandan birim zamandan ısı kaybı: (t i - t d ) q = d

48 48 Tek tabakalı bir yapı elemanının iki yüzü arasında ısı geçişi

49 49 Belirli iklim koşullarındaki bir yapı elemanı söz konusu ise birim alandan birim zamandaki toplam ısı kaybı şöyle bulunur: q = U ( t i -t d ) Burada; U : Yapı elemanının ısı geçirme katsayısı (W/m 2 K) t i : İç ortam sıcaklığı ( o C ) t d : Dış ortam sıcaklığı ( o C ) U  ısı kaybı 

50 50 Aynı yapı elemanının F alanından Z zamanda geçen toplam ısı miktarı Q (kcal) ise: Q= U( t i -t d ) F. Z den elde edilir.

51 51 Pencereli bir dış duvarın ısı geçirme katsayısının hesaplanmasında şu formülden yararlanılır:

52 52 Yapı Elemanının Isı Geçirme Katsayısı (U)’nun Hesaplanması: : Isı geçirme direnci  iç :Havadan malzemeye yüzeysel ısı geçiş (konveksiyon) katsayısı.  dış :Malzemeden havaya yüzeysel ısı geçiş (konveksiyon) katsayısı : İç yüz ısı geçiş direnci : Dış yüz ısı geçiş direnci : Tabakalı bir yapı elemanının ısı geçirgenlik değeri (kcal/m 2 h o C veya W/m 2 K) 

53 53 : Tabakalı bir yapı elemanının ısı geçirgenlik direnci( m 2 K/W). : Malzemenin ısı akımına gösterdiği direnç ( m 2 K/W). d : Yapı elemanının kalınlığı (m). :Yapı elemanının ısı iletkenlik katsayısı (kcal/mh o C veya W/mK) Homojen bir malzemenin denge şartları altında iki yüzü arasındaki sıcaklık farkı 1 o C olduğu zaman 1 saatte 1m 2 alanına dik yönde ve 1m kalınlığından geçen ısı miktarı Malzemenin nem durumu   Malzemenin yoğunluğu  

54 54 Hesap Yöntemi İle Duvar Kesitinin Belirlenmesi: t i : iç ortam sıcaklığı t 1 : iç yüz sıcaklığı t 2 : dış yüz sıcaklığı t dk : dış ortam sıcaklığı (kış) t s : yoğuşma sıcaklığı

55 55 q = U ( t i - t d ) (kontrol için) Yüzeyde yoğuşma olmaması için t 1 >t s (yoğuşma sıcaklığı) olmalıdır. Ayrıca termik konfor açısından t 1  t i  4 o C olmalıdır. Eğer bu iki şart sağlanmıyorsa iç yüz sıcaklığını dengelemek için yapı elemanına ek izolasyon gerekecektir. t 1 = t i -  t 0

56 56 Ek İzolasyon Tabakasının Hesaplanması: Termik konfor şartını sağlamak ve yapı elemanı iç yüzeyinde yoğuşmayı önlemek için elemanın ısı tutuculuğu (veya ısı geçirgenlik direnci (d/ ) arttırılır. Bu şekilde elemanın ısı iletkenlik direnci maksimum olur. Elemanın direnç arttırılmadan önceki ısı geçirgenlik direnci ise gerekli direnç olur. buradan; bulunur. dır. Bu durumda t 1 =t s olur

57 57 Isı tutucu eklenmiş yapı elemanı

58 58 Isı yalıtım malzemeleri: Lifli Malzemeler - Mineral yünleri. Taş yünü. Cam yünü - Ahşap yünü Köpük Malzemeler - Polistren köpükler. Genleştirilmiş polistren köpük (EPS). Haddeden çekilmiş polistren köpük (XPS) - Poliüretan köpük

59 59

60 60

61 61 Isıl Genleşme -273 o C’de atomlar denge konumu uzaklığındadır. Eğer cisme ısı enerjisi verilirse atomlar denge konumundan ayrılır.

62 62

63 63

64 64 Genleşme miktarı:  L = L. .  t örnek:  =12 x cm/cm C o ise ; 30 m’lik bir betonarme yapı elemanında toplam uzama miktarı:  L = 30 x 12 x x 65,3 = 2,35 cm olur.

65 65 Dilatasyon derzleri arasındaki uzaklığın saptanması: Yapıda oluşacak genleşmeler yapı elemanında ve izolasyon malzemelerinde çatlama ve yırtılmalara yol açar. Bunu önlemek için gerekli önlemler alınmalı, yeteri kadar derz bırakılmalıdır.

66 66 Genellikle derzin, su yalıtım tabakası ile kolay bir şekilde kapatılabilecek genişlikte olması istenir. Derz bir malzeme ile doldurulmamışsa; derz genişliği (f), yapı elemanının uzama miktarı (  l ) ye eşit alınabilir. Ancak, derz herhangi bir dolgu malzemesi ile doldurulmuşsa, bu malzemenin zarara uğramadan sıkıştırılmış kalınlığını yapı elamanının uzama miktarına eklemek gerekir. (örneğin; bitüm ancak %50 oranında sıkıştırılabilir).

67 67 Bir yapıda iki derz arasındaki uzaklık; L =  l / (  t yaz x  ), formülünden elde edilir. Şaplarda derz aralarının genellikle yaklaşık 4 m olarak uygulanması rötre çatlaklarına engel olmak içindir

68 68 Isıl genleşme etkilerine karşı alınacak önlemler: - Strüktürü, ısıl genleşme hareketlerinden doğacak gerilmeleri karşılayacak biçimde tasarlamak. - Genleşme katsayıları birbirinden farklı malzemeleri yan yana getirmemek, - Genleşen çatı yüzeyini azaltmak veya ek yerlerinde önlem alarak bölmek, ayrıca yansıtıcı yüzeyler oluşturarak ve yalıtım malzemeleri kullanarak genleşme hareketlerini azaltmak.

69 69 Yapı Elemanlarının Isıl Eylemsizliği (Isı Ataleti) Istma-soğutma uygulanmayan iç hacimlerdeki ortam şartları tamamen dış kabuğun ısıl özeliklerine bağlı kalmaktadır. Sıcaklık ortamda sinusoidal dalgalar şeklinde yayılır. Özellikle yaz aylarında, ışınım veya taşınım yoluyla bina dış yüzeyine gelen ve gün boyu değişen şiddetlerde olan sıcaklık dalgalarının, iç yüzeye şiddeti azalmış (salınım frenlenmesi) olarak ve belirli bir zaman sonra (faz gecikmesi) ulaşması istenir.

70 70 Faz farkı: Bina kabuğunun dış yüzeyindeki sıcaklık dalgasının iç yüzeye ulaşması için geçen süredir. Konfor şartlarının sağlanması yönünden 12 saat civarında olması istenir. (9-10 saat de yeterli olur) Böylece günün en sıcak saatinde duvar iç yüzü sıcaklığı en düşük, gecenin en serin saatinde de en yüksek seviyeye ulaşmaktadır.

71 71 Yapı dış kabuğunun ısı ataletinin yüksek olması, dış kabuğu oluşturan yapı malzemelerinin ısı depolama ve ısı iletkenlik değerlerinin belli bir uyum içinde olması ile gerçekleşir. Bu tür malzemelere örnek; ahşap başta olmak üzere gazbeton ve hafif betondur.

72 72 Beton, ısı depolama yeteneği yüksek, ancak ısı geçirgenlik direnci çok düşük olan bir yapı malzemesidir. Bu nedenle gün boyunca depoladığı yüksek ısıyı koruyarak gece boyunca iç ortama dengeli bir şekilde veremez. Bu tür yapılarda yazın gecenin ilk yarısı iç ortam sıcaklığı aşırı yükselir.

73 73 Isı yalıtım malzemeleri ise, ısı iletkenlik dirençlerinin yüksek olmasına karşın, ısı depolama yeteneklerinin çok düşük olması nedeniyle gece yarısından sonra soğuyan iç ortama ısı veremezler.

74 74 Yapının dış kabuğunun yeterli geçirgenlik direncine sahip olması, ısınma kesintisinde depolanan ısıdan uzun süre yararlanılması bakımından önem kazanmaktadır. Devamlı ısıtılan yapılarda ise ısı depolama niteliğinin enerji tasarrufu açısından pratik bir önemi kalmamaktadır.

75 75 Yapı dış kabuğunun yüksek ısı depolama özeliği yanında iletkenliğinin de yüksek olması, enerjinin boşa harcanmasına neden olur. Bunu önlemek için, yüksek ısı depolama özeliğine sahip tek tabaka duvarların (tuğla, briket, beton gibi) soğuk yüzlerine yalıtım tabakası uygulanır.

76 76 Bu durumda da, kışın güneş enerjisinden yararlanma kısıtlanmış olur. Ancak, kışın dış kabukta gün boyunca depolanan ısı, gece dış ortam sıcaklığının iç ortam sıcaklığından düşük olması sonucu iç ortama iletilmeyip dış ortama dönmektedir.

77 77 Bir malzemenin ısınabilme ve soğuma yeteneği malzemenin özgül ısısı ile belirlenir. Özgül ısı ; bir malzemenin 1 kg’ını 1 o C ısıtmak için gerekli ısı miktarıdır (J/kg o C). En büyük özgül ısı değeri J/kg o C ile suya aittir

78 78

79 79 Isı Köprüleri Isı köprüleri; bir yapı bileşeninde ısının soğuk tarafa doğru akmasında köprü görevi gören, daha düşük ısı geçirgenlik direncine sahip olan bölgelerdir. ısı köprülerinin ısı geçirgenlik direnci  bu bölgelerdeki duvar iç yüzeyi sıcaklığı  yoğuşma tehlikesi 

80 80 Bünyesinde ısı köprüleri bulunduran bir yapı elemanının ortalama ısı geçirgenlik direnci hesaplanmalıdır. Örneğin tuğla ile örülen duvarlarda derzlerin oluşturduğu soğuk köprüleri de göz önünde tutularak tüm duvarın ortalama ısı geçirgenlik direnci bulunur.

81 81 Yapı köşeleri geometrik nedenlerle soğuk köprüleri oluşturmaktadır. Isı alan iç yüzeylerin karşısında, ısı veren dış yüzeyler çok daha geniştir. Bu durumda oluşan ısı akımı olumsuz sonuçlar vermekte ve köşelerde duvarın iç yüzey sıcaklığı, duvarın diğer kısımlardaki iç yüzey sıcaklığından düşük olmaktadır.

82 82

83 83

84 84

85

86

87

88 88

89 89

90 90 Mutlak nemliliği değiştirilmemek koşuluyla soğutulan havanın bağıl nemliliği yükselir. Bağıl nemliliğin %100’e ulaştığı andaki sıcaklık derecesi için hava doygun hale gelir. Bu sınırın altındaki herhangi bir sıcaklık derecesinde belirli bir miktar su buharı havadan ayrılır. Çünkü bu durumda su buharı havada buhar halinde kalamaz. Bu olaya “yoğuşma” denir.

91 91 Yapı Fiziği yönünden iki türlü yoğuşma vardır: -Görünür Yoğuşma (Terleme): Yoğuşma, yapı elemanlarının yüzeyinde meydana gelirse terleme adını alır. -Gizli Yoğuşma (Kondansasyon): Yoğuşma, yapı elemanlarının içinde ortaya çıkarsa, kondansasyon denir.

92 92

93 93 Su buharı difuzyon yoluyla yayılır. Bir yapı elemanının ayırdığı iki hacim arasında buhar basınç farkı varsa, yüksek basınçtan alçak basınca doğru su buharı akımı olur.

94 94 Isıtılmış hacimlerde içten dışarıya, soğutulmuş hacimlerde de dıştan içeriye doğru su buharı dizfüzyonu olur.

95 95 Farklı koşullarda olan hacimler sadece bağıl nemlilikleri ile karşılaştırılamazlar. Dış ortamda bağıl nemlilik %100’e erişse bile, iç hava sıcaklığı daha yüksek ise, iç havanın kısmi buhar basıncı dış havanınkinden daha büyük olur. Difüzyon olayı, bu buhar basıncı farkından doğar.

96 96 Örnek: Dış sıcaklık (t d ) = - 5 o C Dış bağıl nemlilik (  d ) = %100 İç sıcaklık (t i ) = 20 o C İç bağıl nemlilik (  i ) = %50ise; iç ve dış ortam arasında buhar basınç farkı ne olur? Tablodan  t d = -5 o C için P sd = 40,9 kg/m 2 Dış buhar basıncı (P d ) = P sd x  d = 40,9 x 1 = 40,9 kg/m 2 Tablodan  ti = 20 o C için P si =238,5 kg/m 2 İç buhar basıncı (P i ) = P si x  i = 238,5 x 0,50 =119,3 kg/m 2 Buhar basıncı farkı (P i – P d ) = 119,3 – 40,9 = 78,4 kg/m 2 bulunur.

97 97 Difüzyon direnç faktörü (  ), bir malzemenin buhar difüzyon direncinin aynı kalınlık ve şartlardaki hava tabakasından kaç katı olduğunu gösterir.

98 98 Buhar geçirimliliği ( D ) ; İki yüzü arasındaki buhar basınç farkı 1 kg/m 2 olan, 1m kalınlığındaki homojen bir malzemenin, 1m 2 alanından, 1 saatte geçen buhar miktarıdır. [(kg/mh mmSS) veya (kg/mh kg/m 2 )  m/h ]

99 99 Buhar geçirmlilik katsayısı D şöyle bulunur: dir Burada;  : Difüzyon direnç faktörü D : Su buharının havada sıcaklığa bağlı difüzyon değeri(m 2 /h) R T : Gaz sabiti (47,1 m/ o C) T : Kelvin sıcaklık derecesidir. (R D.T ) / D = N dir. Burada N sabit direnç.(h/m)

100 100 buhar geçirimlilik direnci olduğuna göre; d kalınlığındaki bir malzemenin buhar geçirimlilik direnci : = 

101 101 Su buharı akımı ısı akımı ile aynı yönde olduğundan aynı şekilde hesaplanır Tabakalı bir yapı elemanının buhar geçirmliliği k D buhar geçirimlilik direnci ise 1/k D dir. Bir yapı elemanının belirli şartlardaki buhar geçirimlilik direnci şu şekilde bulunur: Hesap yöntemi ile su buharı akımının bulunması:,

102 102 Bir yapı elemanının birim zamanda birim alanından geçen toplam buhar miktarı olur. İç (P i ) ve dış (P d ) buhar basınçları: P i =  i x P si P d =  d x P sd ’den hesaplanır. Burada;  i : iç havanın bağıl nem oranı  d : dış havanın bağıl nem oranı P si : iç havanın sıcaklık derecesinde doymuş buhar basıncı P sd : dış havanın sıcaklık derecesinde doymuş buhar basıncı

103 103 Bir düşey eleman üzerinde (d) kalınlığı esas alınarak su buharı akımı grafik olarak çizilirse duvar kesimlerindeki gerçek buhar basınçları, den bulunur. P 2 = P 1 -  P 2 P 1 = P i -  P 1

104 104

105 105

106 106

107 107

108 108 Buhar çıkışı serbest çakıl bitümlü çakıl su korunumu ısı tutucu buhar kesici eğim betonu taşıyıcı konstrüksiyon tavan sıvası

109 1- Çatı Örtüsü 2- Su Yalıtımı Membranı 3- Çatı Tahtası 4- Havalandırılan Çatı Arası Boşluğu 5- Mineral Yünlü Isı Yalıtımı 6- Betonarme Plak veya Asmolen Döşeme veya Gazbeton Döşeme Paneli veya Gazbeton Döşeme Paneli 7- Tavan Sıvası ÇATI ARASI KULLANILMAYAN KIRMA ÇATILAR (ÇİFT YÖNLÜ KIRMA ÇATILAR)

110 KULLANILAN ÇATI ARASI KULLANILAN ÇATI ARASI ISI YALITIMI ISI YALITIMI

111 A B C D E F G H YÜRÜNEN TERAS ÇATILAR TERAS ÇATILAR 1- Döşeme Kaplaması 2- Harç 3- Koruma Betonu 4- Su Yalıtım Membranı 5- Mineral Yün Isı Yalıtımı (Çift Kat Olursa Şaşırtmalı) 6- Buhar Kesici Membran 7- Buhar Dengeleyici (Gerektiğinde) 8- Eğim Betonu 9- Betonarme Plak veya Asmolen Döşeme veya Gazbeton Döşeme Paneli 10-Tavan Sıvası A- Mineral Kaplı Su Yalt. Memb. B- Su Yalıtım Membranı C- Mineral Yün Isı Yalıtımı (Çift Kat Olursa Şaşırtmalı) D- Buhar Kesici Membran E- Buhar Dengeleyici (Gerektiğinde) F- Eğim Betonu G- Betonarme Plak veya Asmolen Döşeme veya Gazbeton Döşeme Paneli H-Tavan Sıvası YÜRÜNMEYEN TERAS ÇATILAR

112 ABC D E F G TERS TERAS ÇATILAR 1- Döşeme Kaplaması 2- Karo Takozları veya Harç (Harç Olması Durumunda Altında Çakıl Kullanılmalıdır) 3- Ayırıcı Keçe 4- Ekstrüde Polistiren Köpük Isı Yalıtımı 5- Su Yalıtım Membranı 6- Eğim Betonu 7- Betonarme Plak veya Asmolen Döşeme veya Gazbeton Döşeme Paneli 8- Tavan Sıvası A- Çakıl B- Ayırıcı Keçe C- Ekstrüde Polistiren Köpük Isı Yalıtımı D- Su Yalıtım Membranı E- Eğim Betonu F- Betonarme Plak veya Asmolen Döşeme veya Gazbeton Döşeme Paneli G- Tavan Sıvası YÜRÜNEN TERAS ÇATILAR YÜRÜNMEYEN TERAS ÇATILAR

113 113 Terleme kontrolu için önlemler: Yapı elemanının ısıl direncini arttırmak: Ek ısı yalıtımı ile, yüzey sıcaklığını çiğ noktasının üzerine çıkartmak, İç havanın bağıl nemliliğini azaltmak, Terliyen yüzeyleri yapay olarak ısıtmak, Isı köprülerinden kaçınmak

114 114 Kondansasyon Kontrolu İçin Önlemler Yapı elemanını oluşturan tabakaları difüzyon tekniğine uygun olarak sıralamak: Yapı elemanının sıcak tarafında ısı izolasyonu veya hareketsiz ve hapsedilmiş hava tabakası yerleştirmekten kaçınmak, Yapı elemanının soğuk tarafında buhar kesici tabakalar yerleştirmekten kaçınmak, İç havanın bağıl nemliliğini azaltmak: İç havanın bağıl nemliliğini difüzyon hesabı sonunda bulunacak kritik değerin altına indirmek.

115 115 Bir yapının suya karşı yalıtılmasında önce; yapı elemanının kendisinde ve birleşim yerlerinde geçirimsizliğin sağlanması gerekir. (Beton ve harç üretimi sırasında akışkanlaştırıcı katkı maddeleri ve geçirimsizlik sağlayan kimyasal ve mineral katkılar kullanmak gibi).

116 116 Bu önlemlerin yetersiz kalması halinde ek olarak yüzeysel su yalıtım malzemeleri kullanılır.

117 117 Su yalıtım örtüleri: - Bitümlü ötüler. Okside bitümlü ötüler. Polimer bitümlü ötüler - Sentetik Örtüler Sürme esaslı malzemeler: - Bitüm esaslı malzemeler. Bitüm emülsiyonları. Bitüm solüsyonları. Elostomerik likit bitümler - Kristalize esaslı malzemeler - Çimento esaslı malzemeler - Pöliüretan esaslı malzemeler Yüzeysel su yalıtım malzemeleri:

118 118 Yapı elemanından suyun geçişi üç şekilde olur. I. Çapı 1 mm – 2.5 mm arasında olan kılcal borulardan suyun dikey veya yatay olarak ilerlemesi II. Yüzeysel birikinti sularının yerçekimi etkisiyle yapı bünyesine girmesi III. Basınç etkisi ile suyun yapı bünyesine girmesi (basınç etkisi su depoları ve barajlarda içten dışa doğru, zemin suyunun etkisi ise dıştan içe doğru)

119 119 Sıvının Yüzeyi Islatması

120 120

121 121

122 122 Kılcallık Olayı Su yüzeyindeki bir molekül adhezyon (f a ) ve kohezyon (f k ) kuvvetlerinin etkisindedir. Denge durumu sıvıya etkiyen f bileşke kuvvetinin sıvı yüzeyine dik olması durumunda söz konusu olur. Sıvılar f kuvvetine dik aynı zamanda sıvı yüzeyine teğetsel olan kuvvet tarafından harekete geçerler. Bu yüzden sıvı katı yüzeyi cidarında yatay durumdan ayrılırlar.

123 123  fafa fkfk f katı sıvı  Sıvının yüzeyi ıslatması durumunda: f a > f k  < 90 o  sıvı yüzeyi yükselir

124 124 f  fafa fkfk katı sıvı   Sıvının yüzeyi ıslatmaması durumunda: f a 90 o  sıvı yüzeyi alçalır

125 125 Yüzey geriliminin oluşturduğu bileşke kuvvet (F) kılcal boru içindeki sıvının ağırlığına eşit olunca sıvının yükselmesi durur (Jurin Kanunu).

126 126 buradan, bulunur.

127 127 Kılcal borunun çapı ne kadar küçük ise yükselme o kadar çok olur. Büyük boyutlu boşluklar oluşturmak çekim kuvvetini azaltacağından suyun yükselmesi önlenir (Betona hava sürükleyici katkı ilave etmek). Kılcal boru çapının 1 mm’den az olması durumunda ise adsorbsiyon olayı söz konusudur. Borunun yüzeyinde bir yada iki sıra su molekülü oluşur, bu katı sıvı nedeniyle akım zorlaşır.

128 128

129 129

130 130 Basınçlı Su Geçirimliliği (P) basıncı altında bulunan suyun cismin içinden geçerek karşı yüzeye ulaşması özeliğine geçirimlilik denir. Su ile temasa geçtikten bir süre sonra bir rejim meydana gelerek cisim belirli bir zaman aralığında belirli miktarda suyu geçirmeğe başlar.

131 131 Basınçlı su

132 132 Basınçlı su geçirimliliğinde Darcy Kanunu geçerlidir. P Q q = k q = l A.t Burada; Q:Toplam su (cm 3 ) q:Birim zamanda birim alandan geçen su (cm 3 /cm 2.sn) k: Kılcal geçirimlilik katsayısı (cm 3 /cm 2.sn) P:su sütünu olarak basınç (cm) l: cismin kalınlığı (cm) A: kesit alanı (cm 2 ) t: zaman (sn)

133 133 Basınçlı zemin suyuna karşı iç yalıtım uygulaması

134 134 Basınçlı zemin suyuna karşı dıştan uygulanan dış yalıtım

135 135 Basınçlı zemin suyuna karşı içten uygulanmış dış yalıtım


"1 YAPILARDA ISI-NEM VE SU YALITIMI Doç. Dr. Canan Taşdemir İTÜ İnşaat Fakültesi İTÜ." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları