Tesisat Dergisi 223. Sayı (Temmuz 2014)

MAKALE 110 Tesisat Dergisi Sayı 223 - Temmuz 2014 ve etkileri deneysel yöntemle karşılaştı- rılmıştır. İç ve dış yüzey sıcaklık dağılım- larının zamandan bağımsız olarak nasıl değiştiği grafiklerle karşılaştırmalı olarak gösterilmiştir. 2. Deneysel Sistem Sivas ili Cumhuriyet Üniversitesi yerleş- kesinde yaklaşık 30 m 2 alana sahip iki odalı bir bina inşa edilmiştir. Şekil 1 ’ de binanın mimari planı verilmiş ve plan üzerinde kullanılan tüm malzemeler ve yapılan tüm uygulamalar gösterilmiştir. Güneydoğu yönünde ilk olarak 2 m uzun- luğunda 5 cm karbonlu-EPS yalıtımlı 19 cm kalınlığında tuğla duvar, devamında 1,3 m karbonlu-EPS yalıtımlı 19 cm bims ve kolona kadar 1,3 m yalıtımsız bims bulunmaktadır. Orta kısımdaki kolondan batı yönüne sırasıyla 1,5 m uzunluğun- da 8,5 cm tuğla, 5 cm taşyünü ve 8,5 cm tuğladan oluşan sandviç duvar ve aynı uzunlukta 8,5 cm tuğla, 5 cm kar- bonlu-EPS ve 8,5 cm tuğladan oluşan sandviç duvar bulunmaktadır. Batı cep- hesinde 3 ve 5cm EPS kullanılarak içten yalıtım uygulaması yapılmıştır. Kuzeybatı cephede 6cm EPS yalıtım mal- zemesi, 3+3cm ve 2+2+2cm olarak farklı pozisyonlarda yerleştirilmiştir. Bu duvarın devamında yine kuzey cephede tak-çıkar olarak farklı kalınlıklarda EPS yalıtım malzemesi uygulaması yapılmıştır. Bu deneysel çalışmada, sandviç duvar ve içten yalıtılmış duvar uygulamaları üze- rinde durulmuştur. Farklı iç ve dış ortam sıcaklıklarında farklı günlerde yapılan termal kamera çekimlerinin analizleri ya- pılmıştır. ThermaCAM Researcher 2001 programı kullanılarak termal kamera re- simleri (IR-kızılötesi görüntüleri) üzerinde belirli noktalardaki sıcaklık değerleri alın- mış ve duvar yüzeyindeki sıcaklık dağılım- larının grafikleri oluşturulmuştur. Termal kameralar, görüntüleme yöntemi olarak gözle görülmeyen IR enerjiyi (ısıyı) esas alan ve görüntünün genel yapısını IR enerjiye göre oluşmuş renkler ve şekillerin belirlendiği görüntüleme sistemidir. Nor- mal kameralar görüntüyü ışık sayesinde oluştururken, termal kameralar görüntüyü ısı sayesinde oluştururlar. Genelde güven- lik amaçlı da kullanılabilir ama çok çeşitli sektörlerin de kullanımına açıktır. Özellikle ısıya güdümlü füze, gece görüş sistemleri ve benzeri askeri tekniklerin gelişmesi ile önemi artmıştır. IR (kızıl ötesi) algılayıcılarıyla cisimlerin ısılarını algılarlar. Siyah beyaz veya renkli (kırmızı sıcak, siyah soğuk) gibi renkler- den siyah - kırmızı arasında oluşan bir görüntü verir. Bu tür kameralarda kullanı- lan objektifler çok küçük sıcaklık farklarını yakalayabilen (0.01°C gibi) ve bu farklılık- tan görüntü oluşturabilen özelliklerdedir. Ayrıca görüntü oluşturabildikleri belli bir sıcaklık aralığına sahiptirler. Her sıcaklık değerinde farklı IR yayılımlar olduğu ve her IR yayılımın farklı dalga boyuna sahip ola- sından dolayı da bu objektifler belli sıcak- lık aralıklarında görüntü verebilirler [10]. 3. Sayısal Modelleme Tüm analizler için kullanılan yapı malze- melerinin ısıl özellikleri Tablo 1 ’de gös- terilmiştir ve modellerdeki yalıtımlı duvar şekilleri yapılara uygulanabilme özelliği taşımaktadır. Binanın duvar analizlerini çözmek için sonlu hacim yöntemi (FLU- ENT programı) kullanılmıştır. Sonlu hacim yöntemi, sonucu bulmak için geometriyi çözümlenecek parçalara bölmek ve sonra problemin genel bir sonucunu bulmak için bu sonuçları birleştirmek esasına dayanır. Şekil 2. Problemin örnek yapı şekli ve sınır koşullarının gösterimi Tablo 1. Kullanılan Malzemelerin Özellikleri [14] Malzemeler  (kg/m³) Cp (kJ/kgK) k (W/mK) Taşyünü 150 850 0,04 EPS (düz) 16 1210 0,035 EPS (karbonlu) 16 1210 0,03 Bims 600 800 0,19 Tuğla 1000 835 0,45 Donatılı beton 2200 870 2,1 Dış sıva 1680 1085 1,4 İç sıva 1803 1085 0,87 Bu yöntem, ısı akısı denklemlerini sayısal olarak çözülebilen cebirsel denklemlere dönüştürmek için kontrol hacmi esaslı bir teknik kullanır. Diğer bir ifadeyle bu yöntem her bir kontrol hacmi için ısı akı- sı denklemlerinin integrasyonunu almayı esas alır. Bu integrasyon sonucu, her bir kontrol hacmini temsil eden denklemlerin çözülmesini sağlar. Model simülasyonları için toplamda 6 milyon ile 6,5 milyon ara- sında elemandan oluşan tetrahedral ağ yapısı kullanılmıştır. Bu çalışma belirtilen kabuller altında ya- pılmıştır: (i) ısı üretimi yok (ii) sabit ısıl özellikler (iii) tabakalar arasında ısıl te- masın tam olduğu (iv) dış ve iç yüzeyde sabit ısı taşınım katsayısı. Güneş enerjisi kaynaklı ışınımlar, termal çekimlerde kar- dan dolayı oluşan ışınımlar, rüzgâr ve bina