ISI YALITIM MALZEMELERÄ°NÄ°N KARÅžILAÅžTIRMASI
Isı Yalıtım Malzemelerinde, ısı yalıtımını saÄŸlayan küçük boÅŸluklar içine hapsedilmiÅŸ hareketsiz hava (veya baÅŸka bir gaz) dır. Gazların kondüksiyonla (atom veya moleküllerin titreÅŸimi ile) ısı iletimleri çok düÅŸüktür. Ancak moleküller, hareket edebilecekleri bir boÅŸluk buldukları zaman, konveksiyonla (taşınımla) önemli ölçüde ısı iletirler. Malzemedeki boÅŸluklar büyüdüÄŸünde veya birbiri ile baÄŸlantılı hale geldiÄŸinde havanın (veya gazın), dolayısıyla da malzemenin ısı iletkenliÄŸi artar. Malzemenin su içeriÄŸi arttığı zaman malzemenin ısıl iletkenliÄŸi artar
HAREKETSÄ°Z VE KURU HAVA, en ucuz, en kolay bulunan ve en çevre dostu yalıtım malzemesidir. HAVANIN HAREKETSÄ°Z VE KURU KALMASI Ä°ÇÄ°N homojen dağılı-küçük-kapalı gözenekler içinde kalması malzemenin su emme oranının küçük olması gerekir
Isı yalıtım deÄŸeri havadan daha küçük olan gazlar vardır. Ancak bunlar daha pahalıdır, zamanla hava ile yar deÄŸiÄ£tirdikleri için malzemenin ısı iletkenliÄŸinin zamanla artmasına (yaÄ£lanmasına) sebep olurlar ve çevreye zararları vardır
Yalıtım Malzemelerinin KarşılaÅŸtırılması GENELDE BÄ°NALARDA KULLANILAN ISI YALITIM MALZEMELERÄ° LÄ°FLÄ° MALZEMELER Mineral Yünleri TaÅŸ yünü Cam yünü AhÅŸap yünü KÖPÜK MALZEMELER Polistiren Köpükler GenleÅŸtirilmiÅŸ polistiren köpük - EPS Haddeden çekilmiÅŸ polistiren köpük - XPS Poliüretan Köpük HER DERDE DEVA TEK BÄ°R ISI YALITIM MALZEMESÄ° YOKTUR Kullanım yerinin özelliklerine göre seçim yapmak gerekir
Ülkemizde yüksek pazar payına sahip ısı yalıtım malzemeleri Mineral Yünleri (MW), EPS ve XPS dir. Mineral yünleri: Cam veya taşın eritildikten sonra lif haline getirilmesi ve bu liflerin bir arada tutulması için genellikle polimer baÄŸlayıcıların kullanıldığı, açık gözenekli ısı yalıtım malzemesidir
EPS: Expanded Polistiren Sert Köpük (EPS-GenleÅŸtirilmiÅŸ Polistiren Sert Köpük), petrolden elde edilen ve taneciklerin ÅŸiÅŸirlmesi ve füzyonu (yapışması) ile köpük halinde ürünler elde edilen, termoplastik, kapalı gözenekli, tipik olarak beyaz renkli ısı yalıtım malzemesidir. Günümüzde ısıl ışınları yansıtarak ısıl iletkenliÄŸin azaltıldığı gri tonlarındaki ürünler de mevcuttur
XPS: Extruded Polistiren Sert Köpük (Haddeden ÇekilmiÅŸ Polistiren Sert Köpük), petrolden elde edilen ve yumuÅŸatılmış hammaddenin içine ilave edilen ÅŸiÅŸirici gaz ile köpük haline getirilen, termoplastik, kapalı gözenekli, renkli ısı yalıtım malzemesidir
EPS, XPS ve MW nin bazı önemli teknik özellikleri ile ilgili karşılaÅŸtırma özeti her ürüne ait EN normları (Avrupa Normları) ve diÄŸer uluslar arası kaynaklar esas alınarak verilmiÅŸtir. ISIL Ä LETKENLÄ K: EPS in ısı iletkenliÄŸi yoÄŸunluÄŸuna baÄŸlıdır. YoÄŸunluk arttıkça ısı iletkenliÄŸi azalır. EPS in ısı iletkenliÄŸi, yoÄŸunluÄŸun kg/m 3 arasında deÄŸerler alması halinde, W/mK ile W/mK arasında deÄŸerler alır ve kullanım ömrü boyunca sabit kalır. Üretimde kullanılan ÅŸiÅŸirici gaz pentan dır. Pentan, üretimi takip eden saatler içinde havayla yer deÄŸiÅŸtirir
Isı İletkenliği, (w/mk) Isı yalıtım malzemelerinin karşılaştırması Yoğunluk kg/m 3 EPS in ısı iletkenliğinin yoğunlukla değişimi (EN 13163)
ISIL Ä LETKENLÄ K: XPS in üretiminde farklı ÅŸiÅŸirici gazlar kullanılabilir ve bu gazların hava ile yer deÄŸiÅŸimi uzun süreler alır. Dolayısı ile XPS in ısı iletkenliÄŸini belirleyen faktör, kullanılan ÅŸiÅŸirici gazın ısıl iletkenliÄŸi ve bu gazın hava ile yer deÄŸiÅŸtirme süresidir. Bu gazların hava ile yer deÄŸiÅŸtirmesi sonucu, zamanla ürünün ısı iletkenliÄŸi artar. YaÅŸlanma görülür. XPS in ısı iletkenliÄŸi için farklı kaynaklarda, ÅŸiÅŸirici gaza baÄŸlı olarak, W/mK ile W/mK arasında deÄŸerler verilmektedir. DüÅŸük ısı iletkenliÄŸi veren ÅŸiÅŸirci gazlar Ozon a zarar verdikleri için ve/veya küresel ısınmaya önemli katkıları olduÄŸu için, bu gazların kullanımları Avrupa BirliÄŸinde yasaklanmıştır. CO 2 kullanılması halinde yaÅŸlanma görülmez fakat ısıl iletkenlik yüksektir
ISIL Ä LETKENLÄ K: Mineral yünleri (Camyünü ve taÅŸyünü) nün ısı iletkenlikleri de W/mK mertebesindedir. Ancak, mineral yünleri genellikle, daha düÅŸük basınç dayanımı ve özel iÅŸlem görmedikleri takdirde açık gözenekleri sebebiyle yüksek su emme gösterirler. Yapıda mineral yünlerinin ıslanması veya yük altında kalınlığında önemli azalmaların olması halinde, kullanım sırasındaki ısıl dirençlerinde büyük azalmalar meydana gelir
BASINÇ DAYANIMI: Mineral yünleri nin %10 deformasyondaki basınç gerilmesi/ dayanımı EN de kpa; EPS in %10 deformasyondaki basınç gerilmesi/dayanımı EN 13163de kpa; XPS in %10 deformasyondaki basınç gerilmesi/dayanımı EN de > kpa olarak verilmektedir
EÄžME DAYANIMI: Mineral yünleri nin eÄŸme dayanımı EN de kpa; EPS in eÄŸme dayanımı EN de kpa; XPS in eÄŸme dayanımı EN de kpa
Ürünün esneme kabiliyetini gösteren dinamik rijitliÄŸinin küçük olması gerekir. Bu durumda ısı yalıtımının yanında özellikle darbe sesi yalıtımı da aynı malzeme ile gerçekleÅŸtirilebilir. XPS esneme kabiliyeti olmayan bir malzemedir, dolayısıyla EN normunda dinamik rijitliÄŸin ölçülmesine gerek duyulmamıştır. EPS 5 MN/m 3 50 MN/m 3 Mineral Yünleri 1 MN/m 3 lük aralıklarla beyan edilmesi gerekir. Sınır deÄŸerler verilmemiÅŸ
SU BUHARI DiFÜZYON DiRENÇ FAKTÖRÜ ( ) : EPS in su buharı direnci, yoÄŸunluÄŸuna baÄŸlı olarak geniÅŸ bir aralıkta deÄŸiÅŸebilir ( =20-100). XPS in su buharı direnci, genellikle yüksektir ( =50-300). Mineral yünleri nin su buharı direnci cok düÅŸüktür, havaya eÅŸdeÄŸerdir( =1). Dışardan yalıtım uygulamalarında ısı yalıtım malzemesinin su buharı direnci düÅŸük, içerden yalıtım uygulamalarında yüksek olmalıdır. EPS in buhar direnci yoÄŸunlukla istenilen aralıklarda deÄŸiÅŸebildiÄŸi için, hem dışardan ve hem içerden ısı yalıtım uygulamaları için uygun seçenekleri sunmaktadır. XPS in direnci genelde yüksek olduÄŸundan dışardan yalıtım uygulamaları için uygun deÄŸildir; Mineral Yünlerinin buhar direnci ise genelde çok düÅŸük olduÄŸundan içerden yalıtım uygulamaları için uygun deÄŸildir
SU EMME DURUMU: Mineral Yünleri, açık gözenekleri sebebiyle, özel olarak tedbir alınmaz ise, su emmeleri çok yüksek malzemelerdir. Kapalı gözenekleri sebebiyle EPS ve XPS in su emmeleri küçüktür. Isı yalıtım malzemesi Mineral yünler (EN13162) EPS (EN 13163) XPS (EN 13164) Hacimce su emme oranı (%) sadece kısmi daldırma ile deney yapılıyor. Kısmi daldırma ile uzun süreli su emme deÄŸeri 3kg/m
SU EMME DURUMU: Mineral Yünleri, açık gözenekleri sebebiyle, özel olarak tedbir alınmaz ise, su emmeleri çok yüksek malzemelerdir. Kapalı gözenekleri sebebiyle EPS ve XPS in su emmeleri küçüktür. Isı yalıtım malzemesi Mineral yünler (EN13162) EPS (EN 13163) Hacimce su emme oranı Sadece kısmi daldırma ile deney yapılıyor. Kısmi daldırma ile uzun süreli su emme deÄŸeri 3kg/m 2 Kısmi daldırma ile uzun süreli su emme deÄŸeri 0.5 kg/m 2 Tam daldırma ile uzun süreli su emme deÄŸeri %1- %5 XPS (EN 13164) Tam daldırma ile uzun süreli su emme deÄŸeri %0.7 - %
19 Piyasadan geliÄ£igüzel alınmıģ numuneler üzerinde IS ye göre yapılan su emme deneyi sonuçları Isı yalıtım malzemesi Mineral yünler - taÅŸ yünü cam yünü EPS XPS Hacimce su emme oranı (%)
20 EPS numuneler üzerinde Trakya Üniversitesi Çorlu Mühendislik Fakültesi nde ve Nova Chemicals Technology Europe da gerçekleÅŸtirilen su emme deney sonuçları Standard EN (7 günlük) EN (7 günlük) TS 4502 ve ISO 2896 (20x20x5 cm) TS 4502 ve ISO 2896 (20x20x5 cm) TS 4502 ve ISO 2896 (20x20x5 cm) YoÄŸunluk, kg/m Hacimce su emme oranı, %
YANICILIK DURUMU: Mineral yünlerinin ana maddesi olan cam ve taÅŸ lifleri yanmaz. Ancak bu lifleri bir arada tutmak ve sert levha üretmek için katılan polimer baÄŸlayıcı yanıcıdır. Mineral yünlerinin yangın karşısındaki davranışı, polimer baÄŸlayıcının miktarı ile yakından ilgilidir. EPS ve XPS in binalarda B1 sınıfı alev yürütmeyen tiplerinin kullanılması uygundur
SIVA Ä LE ADERANS: Mineral yünlerinin, EPS in ve XPS in geleneksel çimento sıva ile aderansı zayıftır. Çimento bazlı sıvalarda mutlaka polimer katkı kullanılması gerekir. Alçı sıva ile aderansları ise iyidir
YAÄžLANMA Mineral yünlerinde ve EPS de yaÅŸlanma görülmez. XPS in HCFC lerle ÅŸiÅŸirilmiÅŸ olan ürünlerinde ısıl iletkenlikte yaÅŸlanma (zamanla ısıl iletkenlik deÄŸerinde artış) görülür. CO 2 ile ÅŸiÅŸirilenlerde yaÅŸlanma görülmez fakat bu ürünlerin ısıl iletkenlikleri diÄŸer HCFC lerle ÅŸiÅŸirilmiÅŸ XPS lerden daha yüksektir
FiYAT DURUMU: KarĢılaÄ¢tırılan malzemeler arasında en ekonomik olan malzeme EPS dir. EPS, deÄŸiÄ£ik yoÄŸunluklarda üretilebilmesi ve yoÄŸunluk deÄŸiÄ£imi ile teknik özelliklerinin istenilen aralıklarda deÄŸiÄ£tirilebilmesi sonucu, diÄŸer malzemelerle aynı ısıl performansı malzeme israfına sebep olmadan en ekonomik Ä¢ekilde sunar
AHÅžAP YÜNÜ Geleneksel çimento sıva ile aderansı iyidir. Isı iletkenlikleri 0.09 W/mK mertebelerindedir. Isı yalıtım malzemesi olarak yüksektir. Bu sebeple, tek baÅŸlarına kullanılmaktan ziyade, günümüzde, EPS veya taÅŸ yünü ile oluÅŸturulmuÅŸ kompozit elemanlar halinde kullanılmaktadır
POLÄ°ÜRETAN KÖPÜKLER Açık veya kapalı gözenekli üretilebilirler. Levha halinde satıldıkları gibi, ÅŸantiyede köpük halinde istenilen formda uygulanabilirler. Metaller ile aderansları yüksektir. Geleneksel sıva ile aderansları zayıftır. Yanıcı malzemelerdir. Dürabiliteleri?
Mineral yünü satın alırken su emme deÄŸeri belirlenmeli. BaÄŸlayıcısının suda çözünebildiÄŸi, liflerin deÄŸil ama baÄŸlayıcısının yanıcı olduÄŸu, boyut sabitliÄŸinin (özellikle yük altında kalınlık deÄŸiÅŸimi) önemli olduÄŸu ve açık gözenekli bir malzeme olduÄŸu hatırlanmalı. XPS alırken ÅŸiÅŸirici gaz bilinmeli. Özellikle ısı iletkenliÄŸi üzerinde, kullanılan ÅŸiÅŸirici gazın, zamanın ve yüzeylerdeki zırhın (ince kaygan tabaka) etkisi olduÄŸu hatırlanmalı. EPS alırken yoÄŸunluk ve tanelerin kaynaÅŸma ÅŸekli incelenmeli (taneler arada boÅŸluk kalmayacak ÅŸekilde çokgen-balpeteÄŸi yapı göstermeli). Dışardan yalıtım uygulamalarında, gerekli dinlendirme sürelerinin gerçekleÅŸtiÄŸine dikkat edilmeli
Isı yalıtım malzemesi seçerken: Isı iletkenliÄŸi Mekanik özellikleri Hacimce su emme deÄŸeri Buhar geçirgenlik direnci Fayda/Maliyet karşılaÅŸtırması ve gerekiyorsa, Ses yalıtım kabiliyeti Özellikle kaplamasız kullanılacaksa, Yanıcılık özelliÄŸi birlikte incelenmelidir
ISI YALITIMI = Daha iyi konfor ÅŸartları + Temiz Hava + Enerji (Yakıt) Tasarrufu + Döviz kazancı + DüÅŸük yakıt faturası + Bina sakinlerinin bütçesinde ve ülke ekonomisinde iyileÅŸme + Kalkınma ISI YALITIMI, bina sakini için daha iyi konfor ÅŸartları ve daha düÅŸük yakıt masrafı anlamına gelirken, saÄŸladığı yakıt ve enerji tasarrufu ile ülke genelinde de temiz hava, döviz kazancı ve kalkınma anlamına gelmektedir
Ancak bu ÅŸemanın kusursuz iÅŸleyebilmesi için ısı yalıtım malzemesinin üretilirken çevreyi kirletmemesi, fazla enerji tüketmemesi ve ekonomik olması gerekir. EÄŸer, ısı yalıtım malzemesi üretilirken ozon tabakasına zarar veriyorsa, küresel ısınmaya sebep oluyorsa, bu malzeme ile gerçekleÅŸtirilen ısı yalıtımının çevreye olumlu etkisinden bahsetmek mümkün olmaz. EÄŸer ısı yalıtım malzemesi üretilirken, ısı yalıtımı uygulaması ile saÄŸlanacak enerji tasarrufuna deÄŸer veya daha fazla enerji tüketiyorsa, ısı yalıtımının getireceÄŸi enerji tasarrufundan ve ülke kalkınmasından bahsetmek de mümkün olmaz. EÄŸer ısı yalıtım malzemesi pahalı ise, ısı yalıtım uygulamasının geri ödeme süresi uzayacak ve tüketiciye olan ekonomik katkısı da azalacaktır
31 Geriye sadece saÄŸlayacağı daha iyi konfor ÅŸartları kalır. Ancak daha iyi konfor ÅŸartlarını, ozon tabakasına zarar vermeyen, geri dönüÅŸümü olan, çevre dostu, üretimi sırasında büyük miktarlarda enerji tüketilmesi gerekmeyen ve pahalı olmayan bir ısı yalıtım malzemesi ile saÄŸlamak tartışmasız daha akılca bir çözüm olacaktır