Türkiye'deki geleneksel ahşap çerçeve sistem konut yapılarında dış duvarların ısıl ve nemsel performansının değerlendirilmesi

Abstract

Dış duvarlar, iç ve dış çevreyi birbirinden ayıran bir sınır oluşturarak hem atmosferik koşullara hem de iç çevredeki kullanıcı ve kullanım kaynaklı oluşan iç ortam hava koşullarının etkisi altında bir arayüz oluştururlar. Hem iç hem de dış ortam koşullarına maruz kalan dış duvarların iç ortamda istenilen kullanıcı konfor koşullarını sağlayabilmesi öncelikli konulardan biridir. Bu bağlamda değerlendirildiğinde, dış duvarın ısıl ve nemsel performansı kritik öneme sahiptir. Isıl ve nemsel performans; ışıma, iletim ve taşıma yolu ile ısı akışını; buhar difüzyonu ve sıvı taşınımı ile buhar akışını; doğal, dışsal ve mekanik kuvvetlerle oluşan hava akışını incelemektedir. Türkiye, tarihsel süreç içinde pek çok farklı kültüre ev sahipliği yapmıştır. Bunun bir yansıması olarak, zengin bir konut kültürüne sahiptir. Bu kültürün önemli bir parçası olan geleneksel ahşap çerçeve konut yapıları, ısıl ve nemsel performansın kapsadığı konular ve önemi dikkate alındığında öncelikli incelenmesi gereken başlıklardan biridir. Mimari, tarihi, kültürel ve sosyal değere sahip olan bu yapıların değerlerinin korunarak gelecek nesillere aktarılması noktasında, dış duvarlarının ısıl ve nemsel performansının iyi olması; bu yapıların enerji etkinliklerinin arttırılmasına katkı sağlaması, ısı ve nem etkisiyle oluşabilecek ve yapının yaşam ömrünü olumsuz etkileyebilecek sonuçları engellemesine katkı sunabilir. Bu husustan yola çıkılarak, mevcut durum tespitlerinin yapılması ve gerekli olan durumlarda iyileştirme önerilerinin değerlendirilmesi aşamalarında ısıl ve nemsel performans araştırmaları halihazırda devam eden ve/veya yapılacak olan koruma/restorasyon/ rekonstrüksiyon çalışmalarına veri sağlaması bakımından önemlidir. Bu çalışmanın amacı; Türkiye'deki geleneksel ahşap çerçeve sistem konut yapılarının dış duvar sistemlerinin sayısal ve deneysel yöntemlerle ısıl ve nemsel performansının değerlendirilip koruma/restorasyon/rekonstrüksiyon çalışmalarında performans iyileştirme için yapı fiziksel koşulların gözetilerek gerekli yaklaşımların ve müdahale stratejilerinin geliştirilmesidir. Bu amaç doğrultusunda, Türkiye'deki geleneksel ahşap çerçeve konut yapılarının dış duvar sistemlerini temsil edebilecek ve en çok örneği görülen 4 farklı duvar tipi belirlenmiştir. Belirlenen 4 tip duvar için 2 farklı model, her model içinse 2 farklı duvar katmanlaşması tespit edilmiştir. Belirlenen duvar modellerinin ısıl ve nemsel performans değerlendirmesinin sayısal değerlendirmesi DELPHIN yazılımı ile, deneysel değerlendirmesi ise TSE Yapı Malzemeleri Yangın ve Akustik Laboratuvarı Müdürlüğü Laboratuvarı'nda bulunan mahfazalı sıcak oda cihazı ile gerçekleştirilmiştir. Bu noktada, ısıl ve nemsel performans değerlendirmesi için belirlenen tipler üzerinden tasarlanacak duvar modelleri için mahfazalı sıcak oda ölçüleri olan 150 cm x 150 cm deney alanı sınır olarak kabul edilmiş ve duvar modelleri bu ölçü doğrultusunda tasarlanmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında, duvar katmanlaşmalarına göre belirlenen malzemelerin DELPHIN yazılımına işlenmek xliv üzere ısıl iletkenlik değeri Düzce Üniversitesi Bilimsel ve Teknolojik Araştırmalar Uygulama ve Araştırma Merkezi'nde ölçtürülmüş, gerekli diğer fiziksel özelliklerinin belirlenmesine yönelik deneyler İTÜ Mimarlık Fakültesi Yapı Malzemesi Laboratuvarı'nda gerçekleştirilmiştir. İkinci aşamada, TSE Yapı Malzemeleri Yangın ve Akustik Laboratuvarı Müdürlüğü Laboratuvarı'nda, seçilen 4 duvar modeli inşa edilmiş ve mahfazalı sıcak oda deneyleri yapılmıştır. Bu çalışmadan elde edilen sıcaklık ve U değerleri ile ilgili veriler, bu duvar modellerinin aynı koşullar altında yapılan DELPHIN simülasyon sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Sonraki aşamada ise, tasarlanan tüm duvar modellerinin DELPHIN yazılımı ile her örneğin bulunduğu ilin iklim verileriyle simülasyonu yapılarak; sıcaklık, bağıl nem ve ısıl iletkenlik değerleri incelenmiştir. Bu çalışmada, Türkiye'deki geleneksel ahşap çerçeve dış duvar sistemleri incelenerek bu tipleri temsil edebilecek örneklerin ısıl ve nemsel performansı sayısal ve deneysel yöntemlerle değerlendirilmiştir. Elde edilen bilgiler doğrultusunda, DELPHIN yazılımının mevcut durum tespiti ve eğer gerekli ise iyileştirme önerilerinin değerlendirilmesi noktasında bir araç olarak kullanılmasının önemli bir veri sağlayacağı öngörülmüştür. Bununla birlikte, kapsamlı çalışmalar için deneysel yöntemlere başvurulmasının önemli olduğu görülmektedir. Çalışma, geleneksel ahşap çerçeve sistem konutların koruma/restorasyon/rekonstrüksiyon çalışmalarında kullanılmak üzere ön değerlendirme ve tespit noktasında çalışmalara kılavuz olabilecek veri sağlamıştır.