Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11527/16663
Title: Buhar difüzyonunun dış duvarların nem ile ilgili ve ısıl performansına etkilerinin değerlendirilmesinde kullanılabilecek bir yaklaşım
Authors: Sunguroğlu, İmer
Altun, M. Cem
66393
Yapı Bilimleri
Construction Sciences
Keywords: Mimarlık
Şehircilik ve Bölge Planlama
Buhar difüzyonu
Dış duvarlar
Termal performans
Architecture
Urban and Regional Planning
Vapor diffusion
External walls
Thermal performance
Issue Date: 1997
Publisher: Fen Bilimleri Enstitüsü
Institute of Science and Technology
Abstract: Binalarda, dış ortam ile iç ortamı birbirinden ayıran dış duvarlarda, iki ortam arasındaki kısmi buhar basınç farklarından dolayı, normal şartlar altında, sürekli olarak bir buhar difüzyonu meydana gelmektedir. Böylece buhar difüzyonu, dış duvarlarda nemliliğin en önemli etkeni olarak ortaya çıkmaktadır. Farklı malzeme özelliklerine sahip katmanlardan oluşan dış duvarlarda, buhar geçirgenlik direnci düşük olan katmanlardan "rahat" bir biçimde geçebilen su buharı, buhar geçirgenlik direnci yüksek katmanlar önünde birikebilmektedir. Malzeme nemliliğinin, bazı malzeme özelliklerini değişime uğratması nedeni ile önemli yapısal sorunlara neden olduğu bilinmektedir. Özellikle, buhar difüzyonu sonucu oluşan malzeme nemliliğinin, malzemelerin ısı iletkenlik katsayıları ve buhar geçirgenlik özelliklerinde meydana gelen artışlar ve bozulmalar sonucu, dış duvarların kendilerinden beklenilen ısıl ve nem ile ilgili performansı yerine getirememeleri sözkonusu olabilmektedir. Bina yapımı tamamlandıktan sonra, duvarın kendisinden beklenilen performansı yerine getirememesi durumunda, bu tür sorunların ortadan kaldırılmasının çok zor, hatta bazı durumlarda olanaksız, olduğu, açıktır. Bu nedenden ötürü bu tür sorunların ortaya çıkıp çıkmayacağının tasarım aşamasında belirlenip, yine bu aşamada gerekli önlemlerin alınması, dış duvarın kendisinden beklenilen performansı sürekli olarak karşılayabilmesi açısından, önemlidir. Bu çalışmada; tasarım aşamasında, farklı dış duvar seçenekleri arasında ısıl ve nem ile ilgili performanslanna bağlı olarak bir değerlendirme ve bunun sonucunda bir seçim yapma olanağı veren veya mevcut binaların dış duvarlarının ısıl ve nem ile ilgili performanslarının değerlendirilmesinde ve karşılaştırılmasında kullanılabilecek bir yaklaşım ortaya koyulmuştur. Yaklaşım ile gerçekçi sonuçlar elde edebilmek amacı ile; hesaplamalarda, gerçeği en iyi yansıtacak dış ve iç iklimsel verilerin kullanılması ve dış duvarı oluşturan malzemelerin fiziksel özelliklerinde, zamana ve duvar içinde, çevresel etmenlerden kaynaklanarak, oluşan olaylara bağlı olarak meydana gelen değişimlerin ve bunların buhar difüzyonu ile ısı geçişi üzerindeki etkilerinin göz önünde bulundurulması, ilkelerinden yola çıkılmıştır. Yaklaşımdaki zamana bağlı ve tek boyutlu ısı geçişi ve buhar difüzyonu bağıntılarının çözümünde sonlu farklar yöntemi kullanılmış ve hesaplamalar için bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Ortaya koyulan yaklaşım ile dış duvar seçeneklerinin; istenilen zaman aralığındaki, duvar içindeki ve yüzeylerindeki, sıcaklık dağılımı, doymuş buhar basıncı dağılımı, kısmi buhar basıncı dağılımı, buhar difüzyon direnç faktörü dağılımı, bağıl nem oranı dağılımı, malzeme nemliliği oranı dağılımı, ısı iletkenlik katsayılarının değişimi ve duvarda meydana gelen saatlik ısı geçiş miktarı gibi ısıl ve nem ile ilgili performans ölçütlerinden yararlanarak karşılaştırıp, seçim yapmak olanaklıdır. Çalışmanın kapsamında, geliştirilen yaklaşım kullanılarak, ısı yalıtım malzemesinin yeri ve malzemesine bağlı olarak geliştirilen dış duvar seçeneklerinin, Türkiye' nin farklı iklim bölgelerindeki çevresel etmenlere bağlı olarak gösterdikleri ısıl ve nem ile ilgili performanslannı ortaya koyan bir uygulama çalışması da yapılmıştır.
Binalarda, dış ortam ile iç ortamı birbirinden ayıran dış duvarlarda, iki ortam arasındaki kısmi buhar basınç farklarından dolayı, normal şartlar altında, sürekli olarak bir buhar difüzyonu meydana gelmektedir. Böylece buhar difüzyonu, dış duvarlarda nemliliğin en önemli etkeni olarak ortaya çıkmaktadır. Farklı malzeme özelliklerine sahip katmanlardan oluşan dış duvarlarda, buhar geçirgenlik direnci düşük olan katmanlardan "rahat" bir biçimde geçebilen su buharı, buhar geçirgenlik direnci yüksek katmanlar önünde birikebilmektedir. Malzeme nemliliğinin, bazı malzeme özelliklerini değişime uğratması nedeni ile önemli yapısal sorunlara neden olduğu bilinmektedir. Özellikle, buhar difüzyonu sonucu oluşan malzeme nemliliğinin, malzemelerin ısı iletkenlik katsayıları ve buhar geçirgenlik özelliklerinde meydana gelen artışlar ve bozulmalar sonucu, dış duvarların kendilerinden beklenilen ısıl ve nem ile ilgili performansı yerine getirememeleri sözkonusu olabilmektedir. Bina yapımı tamamlandıktan sonra, duvarın kendisinden beklenilen performansı yerine getirememesi durumunda, bu tür sorunların ortadan kaldırılmasının çok zor, hatta bazı durumlarda olanaksız, olduğu, açıktır. Bu nedenden ötürü bu tür sorunların ortaya çıkıp çıkmayacağının tasarım aşamasında belirlenip, yine bu aşamada gerekli önlemlerin alınması, dış duvarın kendisinden beklenilen performansı sürekli olarak karşılayabilmesi açısından, önemlidir. Bu çalışmada; tasarım aşamasında, farklı dış duvar seçenekleri arasında ısıl ve nem ile ilgili performanslanna bağlı olarak bir değerlendirme ve bunun sonucunda bir seçim yapma olanağı veren veya mevcut binaların dış duvarlarının ısıl ve nem ile ilgili performanslarının değerlendirilmesinde ve karşılaştırılmasında kullanılabilecek bir yaklaşım ortaya koyulmuştur. Yaklaşım ile gerçekçi sonuçlar elde edebilmek amacı ile; hesaplamalarda, gerçeği en iyi yansıtacak dış ve iç iklimsel verilerin kullanılması ve dış duvarı oluşturan malzemelerin fiziksel özelliklerinde, zamana ve duvar içinde, çevresel etmenlerden kaynaklanarak, oluşan olaylara bağlı olarak meydana gelen değişimlerin ve bunların buhar difüzyonu ile ısı geçişi üzerindeki etkilerinin göz önünde bulundurulması, ilkelerinden yola çıkılmıştır. Yaklaşımdaki zamana bağlı ve tek boyutlu ısı geçişi ve buhar difüzyonu bağıntılarının çözümünde sonlu farklar yöntemi kullanılmış ve hesaplamalar için bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Ortaya koyulan yaklaşım ile dış duvar seçeneklerinin; istenilen zaman aralığındaki, duvar içindeki ve yüzeylerindeki, sıcaklık dağılımı, doymuş buhar basıncı dağılımı, kısmi buhar basıncı dağılımı, buhar difüzyon direnç faktörü dağılımı, bağıl nem oranı dağılımı, malzeme nemliliği oranı dağılımı, ısı iletkenlik katsayılarının değişimi ve duvarda meydana gelen saatlik ısı geçiş miktarı gibi ısıl ve nem ile ilgili performans ölçütlerinden yararlanarak karşılaştırıp, seçim yapmak olanaklıdır. Çalışmanın kapsamında, geliştirilen yaklaşım kullanılarak, ısı yalıtım malzemesinin yeri ve malzemesine bağlı olarak geliştirilen dış duvar seçeneklerinin, Türkiye' nin farklı iklim bölgelerindeki çevresel etmenlere bağlı olarak gösterdikleri ısıl ve nem ile ilgili performanslannı ortaya koyan bir uygulama çalışması da yapılmıştır.
Description: Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 1997
Thesis (Ph.D.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 1997
URI: http://hdl.handle.net/11527/16663
Appears in Collections:Yapı Bilimleri Lisansüstü Programı - Doktora

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
66393.pdf7.63 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.