Isı Yalıtımını Artırmak için Hafif Dolgu Malzemelerinin Kullanımı

Isı Yalıtımını Artırmak için Hafif Dolgu Malzemelerinin Kullanımı Birçok ülkede inşaat sektöründe kullanılan enerjinin o ülkenin toplam enerji tüketiminin yaklaşık üçte birini temsil ettiği oldukça iyi bilinen bir gerçektir. Üstelik, gelişmekte olan ülkelerdeki elektrik tüketiminin yarısından fazlasını konut yapı sektörü oluşturmaktadır. Ekonomik büyümenin, elektrikle aydınlatma, klima tesisatı gibi konforların sağlanmaya devam etmesi için konutlarda elektrik talebini artırması bekleniyor. Bu nedenle dünya çapında yükselen bir eğilim gösteren konutsal enerji tüketimi aynı zamanda dünya genelindeki en temel endişe konularından biridir. Ek olarak, giderek artan elektrik talebi, enerji gereksinimi, maliyetler ve kirlilik düzeyi, ısıtıcı veya klima ekipmanı kullanırken iç mekan havasının kalitesiyle ilgili ciddi endişeler yaratmaktadır. Dahası, gelişmiş ve gelişmekte olan alanlar için ısı adası etkisinin (kentleşmiş bölgelerin çevrelerinde bulunan kırsal alanlara kıyasla daha yüksek hava sıcaklıklarına maruz kalması) ciddi bir sorun haline geldiği bilinmektedir. İnşaat sektöründe binaların ısı yalıtım özelliklerini geliştirmek için farklı sistem türleri ilgi görmektedir. Örneğin çatı uygulamalarında elastomerik kaplama kullanımı bazı ülkelerde daha şimdiden oldukça rağbet görmektedir. Serin çatı kaplamalarında beyaz renk veya gün ışığını yansıtan özel yansıtıcı pigmentler kullanılır. Bu kaplamalar çatı yüzeyini ultraviyole (UV) ışık ve kimyasal hasardan koruyabilen oldukça kalın boyalardır ve bazıları suya karşı koruma ve onarıcı özellikler de sağlar. Bu ürünler çoğu çatı tiplerinde kullanılabilir ve uygulanmaları, her ikisi de binanın sağladığı konforu korumak için temel bir özellik olan yansıtıcılık (çatı yüzeyinin güneş ışıklarını yansıtma kabiliyeti) ve yayınırlık (çatının emdiği herhangi bir enerjiyi gökyüzüne yeniden yayma kabiliyeti) gibi bazı konfor özelliklerini geliştirir. Güneş ışığını yansıtma ve yayma kabiliyetini koruyan bir kaplama, uygulandığı binayı daha serin tutacaktır ve güneşten gelen ısıyı yansıtarak enerji maliyetinin azaltılmasında rol oynayabilir. Bu özellikler (yansıtıcılık ve yayınırlık) kapalı hücreli genleşmiş perlit gibi özel üretilmiş hafif ağırlıklı dolgu malzemeleri kullanılarak geliştirilebilir. Bina cepheleri ve iç mekânlarda ısı yalıtım sıvaları ve alçılarının kullanımı, ısının belirli bir sıcaklık gradyanında bir malzemeden geçiş hızı olarak tanımlanan ısıl iletkenliği azaltmanın etkili bir yöntemidir. Bir malzemenin ısıl iletkenliği, o malzemenin ısıyı iletme kabiliyetinin bir ölçüsüdür. Isıl iletkenliği düşürerek daha iyi yalıtım özellikleri elde edilebilir. Sektörde, hafif ağırlıklı yalıtım harçları gibi ısıl iletkenliği azaltmak için kullanılan çeşitli sistemler mevcuttur. Hafif ağırlıklı malzeme kullanımı çeşitli sektör ve uygulama alınlarında oturmuş küresel bir eğilimdir. Ürünlerin imal edilmesini ve hayatımızı kolaylaştırır. Bu maddeleri oluşturan kişiler formüllerine özel olarak tasarlanmış dolgu malzemeleri ekleyerek hafif ağırlıklı malzemeler elde edebilirler. Hafif ağırlıklı dolgu malzemelerinin kullanımı, inşaat sektöründe faaliyet gösteren profesyonellere, başta ağırlık olmak üzere ürün özelliklerindeki iyileştirmeleri ve insanların konfor alanının genişlemesini sağlayan uygulama prosedürlerini destekleme imkanını tanır. Hafif ağırlıklı dolgu malzemeleri; dolgu macunları, derz dolguları, karo yapıştırıcıları, alçılar, sıvalar, tesviye bileşikleri, ısı yalıtım harçları gibi birçok inşaat uygulamasında halihazırda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Halbuki kullanılan hafif ağırlıklı dolgu malzemesinin istenilen özelliği, bir ürünün son formülü ve performansına bağlı olarak önemli ölçüde farklılık gösterebilir. Daha iyi yalıtım özelliklerine sahip hafif ağırlıklı dolgu malzemelerinden biri de kapalı hücreli genleşmiş perlittir. Genleşmiş perlit malzemesinin on yıllardır yalıtım amacıyla kullanıldığı çok iyi bilinen bir gerçek olsa da piyasada bulunan iki farklı genleşmiş perlit türü arasında bir ayrım yapılması gerekir: geleneksel açık hücreli ve kapalı hücreli maddelere dayalı olarak tasarlanmış perlit. Bu malzemeleri karşılaştırarak birbirlerinden ne kadar farklı olduklarını gözden geçirebiliriz. Kapalı hücreli genleşmiş perlitin sunduğu daha yüksek hermitisite, küresel morfoloji ve basınç dayanım özellikleri onu yalıtım amaçları doğrultusunda geleneksel açık hücreli genleşmiş perlit ile karşılaştırıldığında daha uygun bir seçim haline getirir. Üstelik kapalı hücreli genleşmiş perlit su talebinin azalmasını sağlar. Yalıtım harcına hafif ağırlıklı dolgu malzemelerini eklenmesinin sağladığı ısıl etkinliği ölçerken ısıl iletkenlik ölçümü maddenin ısı yalıtım performansını net bir şekilde gözler önüne serebilir ve bu ölçüm EN 12664 standardı uyarınca gerçekleştirilebilir. Isıl iletkenliği Mahfazalı Sıcak Plaka yöntemiyle belirlemenin temelini oluşturan prensip, düz ve paralel yüzlere sahip bir plaka şeklindeki homojen bir test numunesi üzerinde sabit modda bir ısı akışı oluşturmaktır. Isı akışı, sıcak parçaya sağlanan gücün ölçülmesiyle elde edilir. Kapalı hücreli genleşmiş perlit esaslı hafif ağırlıklı dolgu malzemeleri içeren çeşitli karışımlar kullanılarak gerçekleştirilmiş testlerde lambda (λ) değerinin hafif ağırlıklı dolgu malzemeleri kullanılmazken referans olarak λ=1,5 (W/mK) değerinden λ= 0,47 (W/mK) değerine azalmasındaki en büyük etkenin %9 oranında Kapalı Hücreli genleşmiş perlit kullanımı (hafif dolgu malzemesi eklenirken aynı hacimde kumun çıkartılması) olduğu doğrulandı. Elbette, kapalı hücreli genleşmiş perlit esaslı hafif dolgu malzemesinin dozaj oranını artırarak lambda (λ) değeri daha da azaltabilir. Kapalı hücreli genleşmiş perlitten daha yüksek (%40’a kadar) dozaj oranına sahip yalıtım harçları mevcuttur. Bu da yaklaşık 300kg/m3 harç yoğunluğu ve λ=0,05 W/mK ısıl iletkenlik değerleri sağlar.

Özet

Konfor Özellikleri (örn. ısı yalıtımı, güneş ışığı yansıtma ve yayma kabiliyeti), inşaat sektöründe küresel olarak oldukça rağbet görmektedir ve enerji tüketimini azaltarak binaların yalıtım özelliklerini geliştirmek ve daha sürdürülebilir hale getirmek gerçek bir ihtiyaçtır. Geleneksel genleşmiş perlit yerine son derece farklılaştırılmış (daha yüksek hermitisite, küresel morfoloji ve basınç dayanım özelliklerine sahip) kapalı hücreli genleşmiş perlit esaslı hafif ağırlıklı dolgu malzemelerinin kullanımı, elde edilen yalıtım kaplaması ve harcın daha düşük ısı iletkenliği sunmasını sağlayarak son sistemlerin konfor özelliklerinin geliştirilmesine olanak tanır, özellikle çatı uygulamalarında kaplamanın yayma kabiliyetini güçlendirerek çeşitli yalıtım harçlarının ısıl iletkenliğinin (Lambda, λ) önemli ölçüde azalmasını sağlar, böylece son sistemin yoğunluğunun azalmasını sağlar ve verimi artırır (belirli bir alanı kaplamak için daha az malzeme gerekir). Bu da, bu sistemlerde kapalı hücreli genleşmiş perlit kullanarak, inşaat sektöründe rağbet gören iki temel özellik olan konfor özellikleri ve hafif ağırlıklı malzeme kullanımının sağlanabileceği anlamına gelir. Onur Eroğlu Pazar Geliştirme ve İnovasyon Müdürü Omya David Gonzalez Hafif Ağırlıklı Dolgu Malzemeleri Global Uygulama Müdürü Omya