İklim değişiklikleri artık ikili ağız kavgalarını aşarak dünyamızı ciddi olarak tehdit etmeye başladı. Neticeleri şimdiden görüp tedbirler almasak, yaşlı gezegenimize büyük ihanet etmiş oluruz. Artık dünyamızda yağmurlar sel felaketlerine, rüzgarlar fırtınalara ve horrikonlara dönüştü. Güneşin gönderdiği kısa dalga boylu ışınlar, dünyayı ısıttıktan sonra, hava kirliliğinden, dünyamızı uzun dalga boylu olarak terk edememekte ve dünya her geçen yıl biraz daha ısınmaktadır(SERA ETKİSİ).
Sıcaklıklar arttıkça, kuraklıktan dolayı içecek su bile bulamayacağız. Kutup buzulları eriyecek, yüzlerce kıyı şehri haritadan silinecektir. Bu yazdıklarım kötümser bir senaristin senaryosu değildir. Dünyamıza böyle kötü muamele etmeye devam edersek, Allah da yaşamamıza bir müddet daha müsaade ederse bütün bunları göreceğiz.
Dünyamızı kirleten en büyük etken fosil yakıtların enerji üretiminde kullanılmasıdır. O zaman ilk YAPACAĞIMIZ İŞ; ENERJİ TASARRUFUDUR. Bunun içinde, ülkede kullanılan toplam enerjinin %35’ i, sarf ettiğimiz konutlardadır. Buradan başlarsak yanlış bir şey yapmış olmayız.
Alman Trafik, İnşaat ve Şehir Geliştirme Bakanı Wolgang Tiefensee, bu konuda şunları söylemektedir:
‘Eğer biz küresel ısınmaya karşı bir şey yapmak istiyorsak, önce enerjiyi gerektiği yerde gerektiği kadar kullanmamız ve konutlarda enerji tasarrufunu ön safhaya çıkarmamız gerektiğine inanmamız lazımdır.’ Zira Almanya’ da kullanılan toplam enerjinin %40 lık bölümü, konutlarda kullanılmaktadır. Biz biliyoruz ki; konutlarda büyük enerji tasarruf potansiyeli yatmaktadır.
İlk iş olarak Binalarda kullanılan toplam enerjiyi, 2012 ye kadar %30 aşağı çekmeye ve 2020 ye kadarda tekrar %30 tasarruf etmeyi planladık. Bunun için konutlarda enerji tasarrufu için yapılacak tadilatlara verdiğimiz düşük faizli kredileri artırdık ve kapsama alanını çok genişlettik. Enerji ile ilgili bütün aktörlerin bize yardımcı olmalarını bekliyoruz. Enerji tasarrufu için yeni fikirlere yeni buluşlara, yeni malzemelere kısacası yeni innovationlara acilen ihtiyacımız var. AYRICA YAZ, KIŞ VE SOĞUK SICAK bölge diye ayırım yapmadan Enerji tasarruf kaidelerini sıkı bir şekilde uygulamalıyız. Verilere göre, Almanya’ da 17 milyon konut bulunmaktadır, 2005 senesinde bu konutlardan ısınma ve soğutma için 191 milyon ton CO2 havaya verilmiştir. Burada yapılacak iş binanın dış kabuğunu ısıyı geçirmesine müsaade etmeyecek şekilde yapmak, bina tekniği ile ilgili her şeyin enerji tasarrufu baz alınarak yapılmasını temin etmektir. Eski binalar, muhakkak ısı yalıtım teknikleri göz önüne alınarak restore edilmelidir.’

Almanya enerji tasarrufu açısından dünyanın en önde gelen ülkelerinden biridir. Türkiye ise bu işe hiç önem vermeyen ülkelerin başında gelmektedir. Ben, petrol 50 $ iken hesapladım. Eğer, Türkiye’ de doğru pencere, doğru izolasyon kullanılsa; senede en az 5 milyar $ cebimizde kalacaktı. Önce genelde enerji tasarrufunda mühim olan faktörleri göz önüne alalım.

1- Transmisyon yoluyla ısı kayıplarını önlemek için ‘U’ değeri ve ısı köprüleri ile çizgisel ısı iletim katsayısı .
2- Güneşten faydalanmak için emisivite g katsayısı, gün ışığından faydalanmak için katsayısı.
3- Havalandırmadan doğan enerji kayıplarını azaltmak için eşanjörlü sistemler.
4- Yaz aylarında soğutma enerjisi tasarrufu.
5- Aydınlanma enerjisini azaltmak için gün ışığından faydalanmayı arttırmak.
6- Binanın dış kabuğunu enerji tasarruf kaidelerine göre organize etmek.
1
Genelde yapılması gerekenlerden sonra tek, tek önemli yapı elemanlarında yapılması gerekli olanları inceleyelim.

PENCERE PROFİLLERİ

Pencere profillerinin optimizasyon potansiyeli (Uf) aşağıdaki şartlara bağlıdır.

1- Yeni malzemeler yeni kaplamalar kullanarak ısı iletim katsayısını ve emisiviteyi aşağı çekmek.
2- Profil geometrisini optimize etmek (Odacık sayısını ve izolasyon sınırlarını optimize etmek.)
3- İyileştirilmiş pencere sistemleri ( Conta düzlemi, camın montajı, ve muntabık pencere)
4- Profil genişliğini azaltarak camın kaplama alanını Artırmak.
5- Bina pencere bağlantısını Düzeltmek (Pencere fugasını çepe çevre kapama profiliyle kapatmak)
6- Yeni cam bağlama sistemleri geliştirmek.(camın kanat veya kasaya yapıştırılması vs.)
7- Isı tekniği açısından karma malzemeli kenar Bağlantısı.

PVC PENCERELER

PVC pencerenin enerji tasarrufu açısında en zayıf noktası destek sacıdır. Zira demirin ısı iletim katsayısı lamda değeri=50 W/mK, PVC profilin ısı iletim katsayısı lamda değeri=0.17 W/mK kısacası demirin PVC ye göre ısı iletim katsayısı 300 kat daha büyüktür. Şimdiye kadar bu durum odacık sayısı artırılarak ( profil genişliği artırılması) düzeltilmeye çalışıldı.
İkinci bir yol, destek sacını termik olarak izole etmek için daha küçük bir ana odacık, buna mukabil atalet momenti pencerenin stabilizesine yetecek bir kesitteki destek sacı seçimi.

Ayrıca destek sacının PVC profilin iç yüzüne direkt olarak temas etmesine mani olunur, destek sacının yüzeyden her 1 mm uzaklaştırılmasıyla, ‘U’ değeri 0.01 W/m2K iyileşir. Bunu gerçekleştirmek için PVC profilin iç yüzündeki üçgen çıkıntıların yüksekliğini arttırmak lazımdır. Destek sacının Atalet Momentini arttırmak için tarafsız eksenden en uzak yerdeki saç kesiti katlanarak artırmak gereklidir. Malzemenin dış yüzeyi geçirgenliği daha düşük malzemelerle kaplanır veya boyanır.

AHŞAP PENCERE

Pencere imalatında kullanılacak keresteler, pencere profili haline getirilmeden özel işlem yapılması gereklidir. Ağaç, kereste haline getirilmek için, doğrandığında lifleri de kesilir. Keresteler bulundukları ortamda fazla rutubet varsa bünyelerine alırlar, aksine az rutubet varsa ortama fazla rutubetlerini verirler. Kısacası, işlem görmemiş keresteler daima çalışırlar bu yüzden de conta olsa bile böyle bir pencerede sızdırmazlık mümkün değildir. Ham keresteler önce belli bir kalınlıkta doğranır, doğranmış parçaların sonu diğerinin başına gelecek şekilde ters çevrilerek yapıştırılır (lamine edilir). Ancak bu şekilde lamine edilmiş keresteden pencere yapılabilir. Türkiye’ de genelde kalıplık keresteden pencere yapılmaktadır, bu yüzden enerji kayıpları inflitrasyondan dolayı çok büyüktür. Lamine kereste kullanıldıktan sonra aşağıdaki tedbirleri almak gerekir.
Ahşap pencerede, ısı iletimini düşürmek için ilk yapılacak iş, ahşap profilin genişliğini arttırmak veya pliüretan sert köpük ile ahşaba çok iyi yapışan mantardan birini tercih ederek karma malzeme profil yapmaktır. Bu malzemelerde lamda değeri 0.04 ile 0.05 arasındadır. Buna mukabil, doğramalık ahşabın lamda değeri 0.13 dür. Görüldüğü gibi, bu malzemeler ısı tasarrufu için çok iyi bir düzeltme yaparlar.

METAL PENCERE

Metal pencereler enerji tasarrufu için ısı iletim katsayılarının büyüklüğünden dolayı problem çıkarırlar. Bu yüzden aşağıdaki konulara dikkat etmek lazımdır.

1- Yalıtım bölgesini büyütmek gerekir.
2- Yalıtım bölgesinde az metal malzeme bırakmak.
3-Yalıtım bölgesin izolasyon malzemesi ile profili optimize etmek.
4- Profilin görünen yüzeylerini küçültmek.
5- Muntabık pencere yapmak.

KARMA MALZEME PENCERE

Karma pencereler bir birinden müstakil olarak pencere boşluğuna oturan iki profilden meydana gelir. Genellikle, dış kanata tek cam, iç kanata çift cam takılır. İki kanat temizlik ve için bakım için sökülebilir şekilde bir birine bağlıdır. Kanatlar arasındaki boşluk, güneşten korunma, ışık yönlendirilmesi ve havalandırma için kullanılır. Bu pencerelerle enerji tasarrufunu için ‘U’ değerini 0.2 ile 03 W/m²K arsında küçültür. Ses izolasyonunu da 3÷5 dB iyileştirir.

CAMI YAPIŞTIRILMIŞ PENCERELER

Camın, kanat veya kasaya yapıştırılması pencere sektöründeki son gelişmelerden biridir. Bu işlem uzun müddetten beri uzay tekniklerinde ve otomobil imalatında kullanılmaktadır.
Pencere imalatında yapıştırmanın kullanılması ile birlikte camında pencereye gelen yükleri taşımaya başlaması temin edilmiş oldu. Bu suretle de belli durumlarda destek saçsız pencereler yapılma imkanı doğdu. Pek tabii infilitrasyon çok düşük olacağından enerji tasarrufu da artacaktır. Pek tabii yapıştırma işleminde muhakkak uygun yapıştırıcılar kullanılmalıdır.

GİYDİRME CEPHELER

Cephe giydirmeler genellikle büyük ve yüksek binalarda yapıldığı için planlanması, değerlendirilmesi karmaşık ve zor bir problem olarak karşımıza çıkar. Zira izolasyon camlarının haricinde bir çok karmaşık malzemede kullanılmaktadır. Büyük ölçülerdeki yüksek enerji tasarruflu camların haricinde vakum panellerinin kullanılmasıyla cephenin genel ‘U’ değeri için, geniş bir yelpaze elde edilmiş olur. Vakum panelleri bu konuda çok önem arz ederler, zira vakum pelerinin izolasyona tesirleri 5 ile 10 kat daha iyidir. Bu suretle yapı elemanının U/ değeri, 0.004 w/m²K değerine indirilebilir. Bu değeri pratikte realize edebilmek için, aşağıdaki şartları yerine getirmelidir.

1- Panellerin köşeleri, dış kenarları ve birleşme fugaları normal izolasyon şartlarından çok karmaşık ve çok daha zordur, bu yüzden çok iyi planlanması lazımdır.
2- Eğer daha iyi bir izolasyon talep ediliyorsa, muhakkak vakum izolasyonu uygulanmalıdır.
3- Hasarlardan kaçınmak için, inşaat alanı lojistiğiyle planlamayı entegre etmek lazımdır.
Kullanma zamanını 50 sene kabul edip, ona göre hesaplarda izolasyon değerini kabul etmek gerekir.

CAMLAMA

Isı tekniği açısından Avrupalı cam şirketleri durmadan yenilikler peşinde koşmaktadır. Bu arada 3’ lü izolasyon camları standart olarak kullanılmaya başladı. İzolasyon camları, ısı yalıtım özellikleri haricinde emniyeti, ses izolasyonunu, yangına karşı emniyeti de temin etmelidir. Şu anda Avrupa da Vakum İzolasyonlu camlarla, 0.8 W/m²K lik ‘U’ değerine inebilmektedirler, yakın zamanda bunun 0.5 W/m²K olacağı söylenmektedir. Vakum izolasyonlu camlar, ağırlık ve toplam kalınlık olarak(8÷10 mm) büyük avantajlar sağlamaktadır. Ayrıca, camın kasa da veya kanat da oturduğu yer uzatılarak PVC pencerenin ‘U’ değeri aşağı çekilebilir. Mesela; 25mm uzatma ile 0.05 W/m²K aşağı çekilmiş olur.

GÜNEŞDEN KORUNMA

Kışın ısıtma için kullanılan enerjinin yanında, yazın soğutma için kullanılan enerjiyi, asla küçümsememek gerekir. Zira soğutma, ısıtmaya nazaran, 4 kat daha pahalıdır. DİN 4105-2 de bu konuda belli öneriler yapılmıştır. Klima yükünü azaltmak için, en önemli faktörler yazın kullanılan soğutma enerjisi ile havalandırma enerjisi kayıplarıdır. Güneşten korunma, camları genelde tek başlarına, güneş enerjisinin bina içine girmesine mani olamazlar, bu yüzden ilave bir gölgeleme sistemine ihtiyaç duyulur. Dışta kalan gölgelikler, yüksek hızlı rüzgarlara dayanamazlar, özel tedbirler almak lazımdır, bu da genelde pahalı bir çözüm olur. Son zamanlarda izolasyon camlarının arasına gölgelikler konmaya başlandı. Bunlar binanın cephesini değiştirmediği gibi şu avantajları da beraberinde getirmektedir:

- Sistem dış şartlardan korunmuştur.
- Enerji tasarruf açısından dışa takılanlardan çok daha iyi netice alınır.
- Mevsimlik ve günlük değişimlere daha iyi uyum sağlar.
- Sadece camların silinip temizlenmesi kafidir, gölgelik temizlemeye ihtiyaç duymaz.
- Cephe üreticileri, izolasyon cam üreticileri, güneşlik üreticileri çok kolay mutabakata varırlar.
- İzolasyon camının rutubet alması yani sızdırmazlığı garantiye alınmış olur.
- Montajın daha uzun ömürlü olmasının temini.

HAVALANDIRMA

İkamet edilen mekanlar, sıhhi açıdan ve yapı fizik kurallarından dolayı havalandırılması lazımdır. Hijyenik açıdan ihtiyaç duyulan taze hava, içerde bulunanların vücutça yaptıkları faaliyete bağlıdır. Buda aşağı yukarı şahıs başına 10 ile 25 m³/h dır. Bu havalandırma iç mekanda bitkilerden, bulaşık - çamaşır yıkamaktan ve kurutmaktan, duş yapmaktan, nefes alıp vermeden meydana gelen buharı dışarı atar. Mekandaki buhar kaynakları şöyle sıralanabilir:

İstirahat halindeki insan 30gr/h Islak çamaşırı asarak kurutma 500 gr/h
Az hareket halindeki insan 60gr/h Evde suyla temizlik yapmak 1000gr/h
Makinede çamaşır kurutmak 200 gr/h Yemek pişirmek 1000 gr/h
Makinede çamaşır yıkamak 300 gr/h Duş almak 2600 gr/h

Bina içinde meydana gelen buharlar, dışarı atılmadığı zaman nem oranı artacak, ısı köprüsü olan yerlerde sıcaklık düşük olacağından oralarda nemlenme başlayacaktır. Taze hava girişi ile dışarıya atılan sıcak hava yüzünden % 50 enerji kaybedilir. Bu yüzden eşanjör kullanılarak bu kayıplar minimuma indirilmelidir. Serbest havalandırma için, 1982 yılında ift Rosenheim tarafından ( Bestandsaufname von Einrichtungen zur freien lüftungen im Wohnungsbau) isimli bir çalışma yapılmıştır ve şu şartlara bağlı olduğu tespit edilmiştir:

- ++dışa açılan yüzey (Yüzeyin, büyüklüğü, şekli, bulunduğu yer)
- Havayı hareket ettiren fiziksel etkenler ( Rüzgar, Sıcaklık yüzünden meydana gelen basınç fakları)
- İç mekana bağlı faktörler ( İç mekan büyüklüğü, ısıtma üniteleri, iç yapı)

Son senelerde pencerelerin dolayısıyla binaların çok sızdırmaz yapılmaları mekanlarda rutubet problemlerini beraber getirdi. Bu yüzden binalarda enerji tasarruflu havalandırma gündeme oturdu. E DIN 1946-6 da havalandırma için 4 kademe tespit edildi. Havalandırma iç mekanla dış mekan arasındaki sıcaklık farkına ve rüzgar hızına bağlıdır.

1 – Nemlenmeyi önleyici havalandırma: Kullanıcıya bağlı olmayan havalandırma (Asgari hava)
2 – Asgari havalandırma: Kullanıcıya bağlı olmayan havalandırma( Mekan havasından istenen asgari değerler.
3 – Temel havalandırma: Hijyenik şartları ve binanın korunması için gerekli hava miktarı.
( normal işletme)
4 – Sık havalandırma: Zaman zaman içerde birikmiş kötü hava kalıntılarını atmak için kullanılan fazladan bir havalandırmadır.

Bina içerisinde çapraz bir havalandırma istenirse karşılıklı iki pencere kullanılabilir.

Binalarda kullanılan enerjiyi 2/3 azaltmak bu günkü tekniklerle ekonomik olarak mümkündür.
Elbiselerin deriyi örterek insanları dış şarlardan koruyarak kendini iyi hissetmesini temin ettiği gibi, pencereler, dış kabuk ve camlar akıllı olarak daha iyi üretilip insanları daha az enerji ile daha konforlu yaşayacaklardır.

Dr Müh. O.Muzaffer Tamer