Bina kabuğunda ısı yalıtımı uygulamalarının yapısal performansı ve etkinliğinin İstanbul'da bir alan çalışması ile incelenmesi

Enerji tüketimi konusunda her alanda gündeme gelen verimlilik ve tasarruf kavramları, günümüz binalarının tasarlanması ve üretilmesi süreçlerinde alınan kararlarda belirleyici olmaktadır. Daha az enerji tüketen binaların sürdürülebilir bir çevre için daha kalıcı çözümler önermesi, malzeme üretimi, nakliyesi, tasarımı, uygulanması, hizmet süresi boyunca bakım/onarımı ve geri dönüşüm süreçlerinin tamamını kapsayan bütüncül bakış açılarını zorunlu hale getirmiştir. Enerjinin özellikle bina kabuğunda verimli kullanılmasını sağlayan tasarım yaklaşımları ve bunun için teknoloji kullanımı ile binalarda tüketilen enerji miktarları oldukça düşmektedir. Isıl konfor şartlarının ve iç ortam kalitesinin artırılması pasif tasarım stratejileri ile sağlanabilir. Bunun için bina kabuğunun ısıl özellikleri, güneşe göre konumu ve yapı formu gibi temel tasarım kararları etkili olmaktadır. Pasif ev tasarımı ile ısıtma, soğutma ve havalandırma sistemleri için yapının enerji tüketim oranları sınırlandırılmaktadır. Tez çalışmasında, enerji verimliliği ve sürdürülebilir yapay çevre açısından bina kabuğunda ısı yalıtım uygulamaları konusu ele alınarak ayrıntılı olarak incelenmiştir. Bu doğrultuda, gerek tasarımda gerekse uygulamada ortaya çıkan ve bina performansını doğrudan etkileyen ısı köprüleri, ısı yalıtım kalınlığının yeterli olmaması, yalıtım uygulamalarının hava ve su sızdırmazlıklarının sağlanmaması, yeterli ve etkin birleşim ve bağlantıların yapılmaması ve ayrıca yoğuşma gibi pratikte ortaya çıkan bazı sorunların belirlenmesine çalışılmış ve böylece daha sonra yapılacak olan tasarım ve uygulamalara bu yönde dikkat çekilerek katkıda bulunulması amaçlanmaktadır. Bina kabuğunda ısı yalıtım uygulamalarının performans ve etkinliğinin incelendiği bu çalışma, literatür araştırması, alanda ısı yalıtım uygulamalarının incelenmesi ve değerlendirilmesi amacıyla bir yapı inceleme formu oluşturulması ve son olarak alan çalışmasının gerçekleştirilmesi ve değerlendirilmesi olmak üzere, genel olarak üç bölümden oluşmaktadır. Literatür araştırmasının ilk bölümünde ısı yalıtım malzemelerinin özellikleri, çeşitleri ve performans gereksinimleri hakkında temel bilgiler, ısı yalıtım malzemelerinin üretim ve uygulamasına ilişkin yurt içinde ve yurt dışında yükümlülükte olan yasa, yönetmelik ve standartlar yer almaktadır. Ayrıca, ulusal ve uluslararası alanda ısı yalıtım performansı ile ilgili bilimsel özgün çalışmalar gözden geçirilmiştir. İkinci bölümde ise bina kabuğunda uygulanan ısı yalıtım sistemleri, yapıda bulundukları konuma göre incelenmiştir. Burada farklı çözümler gerektiren; ortamın ısıtılan veya ısıtılmayan alan olması, çatıların eğimli veya düz olması, düz çatıların gezilen veya gezilmeyen olması, duvarda ısı yalıtımının dışta, ortada veya iç kısımda olması, döşemelerin zemine oturması veya konsol olması gibi çeşitli durumlar için genel prensipler incelenmiştir. Böylece, yapılacak alan çalışması için gerekli temel bilgiler ve altyapı oluşturulmuştur. Alan çalışmasına hazırlık aşamasında, çalışmanın gerçekleştirileceği binalardan elde edilen verilerin sistematik bir şekilde derlenmesi ve sonunda genel bir değerlendirme yapılabilmesi için yapı inceleme formu oluşturulmuştur. Bu formda incelenen uygulamalar sekiz ayrı grupta sınıflandırılmıştır, ancak aynı yapı elemanı için farklı uygulamaları da kapsaması açısından bazı gruplar alt bölümlere ayrılmıştır. Son kısmında ise yapılan değerlendirme ile karşılaşılan performans sorunları ele alınmıştır. Alan çalışmasında toplam 19 bina ve 54 örnek uygulama ısıl performans açısından ayrıntılı olarak incelenmiştir. Binaların projelerinden edinilen ayrıntılar, sahada elde edilen bilgiler ve karşılaşılan farklı durumlar sistematik bir şekilde kaydedilmiştir. Isı yalıtımı uygulamaları ile doğrudan ilgili olarak belirlenen bazı sorunlar ısıl performansın etkinliği açısından değerlendirilmiş, ayrıca mevcut şartlar dikkate alınarak performans problemleri olası nedenleriyle tartışılmıştır. Son olarak alan çalışması kapsamında yapılan incelemeleri içeren atlas oluşturulmuştur. Alan çalışmasının değerlendirilmesi bölümünde, incelenen 19 binada karşılaşılan ısı yalıtım sorunlarının genel değerlendirmesi yapılmaktadır. Öncelikle ısı yalıtımının incelendiği yapı elemanları ve birleşimler değerlendirilmiştir. Daha sonra ısı yalıtım sorununun oluştuğu aşamalar, bulunduğu yer ve son olarak sorunların oluşma nedenleri, birbiriyle ilişkileri incelenmiştir. Alan çalışması sonucunda, ısı yalıtım sorunlarının en fazla 51 inceleme ile uygulama aşamasında oluştuğu tespit edilmiştir. Çevresel etkenler ile oluşan 11 sorunun tamamı uygulama aşamasıyla da ilişkilidir. Bu sorunlarda, uygulama aşamasında yapılan hataların çevresel etkenlerle bir araya gelerek ısı yalıtım performansını olumsuz etkilediği tespit edilmiştir. Isı yalıtım sorununun oluştuğu yapı elemanı ve birleşimlerinde gerçekleştirilen 50 incelemede, ısı yalıtım sorunlarının en fazla belirlendiği yer 26 incelemede tespit edilen, farklı yapı elemanı birleşimleridir. Farklı yapı elemanı birleşiminde oluşan sorunlar, toplam incelemelere oranlanırsa %52'ye karşılık gelmektedir. Bu orandan, tespit edilen bütün sorunların yaklaşık yarısının farklı yapı elemanlarının birleşimlerinde oluştuğu sonucu çıkarılabilir. Alan çalışmasında, 19 yapıda gerçekleştirilen 54 inceleme sonucunda toplam 104 ısı yalıtım sorunu tespit edilmiştir. Tespit edilen ilk beş ısı yalıtım sorunu; ısı köprüsü oluşumu, ısı yalıtımının uygulanmaması, hatalı bitiş veya bağlantı, malzeme deformasyonu ve işçilik hataları olarak sıralanabilir. Burada sıralanan ilk beş sorun, tespit edilen sorunların toplamının %75'ine karşılık gelmektedir. Sonuç olarak enerji tüketimi ve çevre sorunları günümüzde hızla artış göstermektedir. Alan çalışmaları, laboratuvar araştırmaları ve bilgisayar simülasyon programları yardımıyla binalarda enerji kayıpları ve performans sorunlarının araştırılması çalışmaları ülkemiz açısından önemli hale gelmektedir.