GİRİŞ VE GENEL BİLGİ

Örnek projeler bölümünde bulunan projenin Zemin katta bulunan Z01 nolu salonun ısı kaybı hesabı örnek olarak verilmiştir. Şekil 1'de daireye mimari ,tesisat ve vaziyet planlarının bir bölümün verilmiştir(Z01 nolu SALON). Dairenin iç hava sıcaklıkları Çizelge 2.6'dan alınmıştır. Salon için iç hava sıcaklığı 22°C' dir. Bina Afyonda inşa edilmişidir. Afyon için hesaplamalarda kullanılacak dış hava sıcaklığı (-12°C R) olup Afyon için bölge durumu bölümünde ( R ) ifadesiyle bölgenin rüzgarlı bir bölge olduğu ifade etmektedir. Bu değere Şehirler 1 çizelgesinden alınmıştır. Örnek hesabı verilecek daireye ait duvarların, döşemenin ve tavanın malzeme cinsleri kalınlıkları ve Şekil 2 de verilmiştir.

Şekil1 Tesisat Planı

Şekil 2 Mimari plan

BİNA YAPI ELEMANLARI
Duvarlar:
Dış Duvar | Malzeme Cinsi | KalınlıkD(cm) | Isı iletkenlik hesap değeri, h (W/m2K) |
Hesaplanan Kdd :0.77 W/m2K | A | Dış Sıva | 3.0 | 1.400 | | B | Delikli Tuğla | 8.5 | 0.500 | | C | Köpük Levha | 3.0 | 0.040 | | D | Delikli Tuğla | 8.5 | 0.500 | | A | İç Sıva | 2.0 | 0.870 | |

İç Duvar | Malzeme Cinsi | KalınlıkD(cm) | Isı iletkenlik hesap değeri, h (W/m2K) | Hesaplanan Kid :1.45 W/m2K | A | İç Sıva | 2.0 | 0.870 | | B | Delikli Tuğla | 19.0 | 0.500 | | A | İç Sıva | 2.0 | 0.870 | |

Döşeme | Malzeme Cinsi | KalınlıkD(cm) | Isı iletkenlik hesap değeri, h (W/m2K) | A | Ahşap | 3.0 | 0.200 | B | Tesviye Betonu | 3.0 | 1.400 | C | Donatılı Beton | 12.0 | 2.100 | D | Köpük Levha | 4.0 | 0.040 | E | Heraklit | 2.0 | 0.140 | F | İç Sıva | 2.0 | 0.870 | | |

Hesaplanan Kdö :0.58W/m2K

K (Isı geçirgenlik)DEĞER HESAPLARI
Duvarlar: Yukarıda verilen Şekil 1deki vaziyet planında, bina zemin kat olup altı bodrumdur. Isıtılmayan bir mekan olan bodrumdan ısı kaybı hesabına bir atı olacaktır. Buna karşın tavandan bir ısı kaybı hesabı yapılması gerekmemektedir.
Yapı malzemelerinin (lh )ısı iletkenlik hesap değerleri Demirdöküm firmasının teknik yayımlardan alınmış ve çizelgeler bölümünde verilmiştir.
Öncelikle yukarıda Şekil 2 de verilen sıralama ve malzeme özellikleri uyarınca duvar, döşeme ve tavanların K değer hesabı yapılacaktır. Verilen örnek projede, kolon ve kirişler ile duvarlar aynı özelliklere sahip şeklinde düşünülmüştür. Normalde yapısal olarak kiriş ve kolonlar duvarlardan farklı olduğundan ayrıca bir parça olarak hesaplanmak zorundadır.

Dış Duvarlar:

İç Duvarlar:

Döşeme:

Isı Kaybı Hesap Çizelgesinin Doldurulması

Öncelikler karışıklıklara mahal vermemek için hesabı yapılacak bölümün adı ve ortam sıcaklığı çizelgenin ilk satırına yazılır.“Z01 Salon 22°C” bu değer tablolar bölümünde verilen Çizelge 2.6 den alınmıştır.

Daha sonra bir sonraki satır birinci satır kabul edilerek adım adım ısı kaybı hesap çizelgesi doldurulma başlanmıştır.

1.Satır: Öncelikle çizelgeyi doldurmaya başlamadan bir başlangıç noktası olması için bir yön belirlenir. Bizim örneğimizde başlangıç yönü olarak GÜNEY seçilmiştir. Yön belirlendikten sonra bu bölümde bulunan kapı, pencere vb. elemanların hesapları öncelikle yapılıp daha sonra bu elamanlar toplam alandan çıkartılır. İlk satır ilk sütuna pencerenin modeline göre belirtilmiş simgesi yazılır.(ÇCP) Bu simgeleri de bir standardı olup bu liste de Çizelge 2.2 den verilmiştir. İkici sütuna Güney yönünün baş harfi olan (G) harfi yazılır. Üçüncü sütun boş bırakılmıştır. Pencere ve kapı gibi yapı elemanların da bu bölüm boş bırakılmaktadır. Dördüncü ve beşinci sütuna pencerenin eni ve yüksekliği mimari projeden okunarak yazılır (1.8 m x 1.4 m). Altıncı sütundaki “Toplam alan “değeri dördüncü ve beşinci sütunlarının değerlerinin çarpımı yazılır (2.52 m2). Bu değer yapı elemanımızın toplam alanını ifade etmektedir. Yedinci sütuna bu yapı elemanından toplam hesaplanan bölümde kaç tane bulunduğu yazılır (1). Sekizinci sütuna bir ok konur. Bu bize bu yapı elamanının alanın daha sonraki satırlarda ana yapı elamanından çıkartılacağını belirtir. Dokuzuncu sütunda bulunan hesaba giren alan ise altıncı sütun ve yedinci sütun değerlerinin çarpılıp (2.52 m2 x 1) bu değerden sekizinci sütun değerinin çıkartılmasıyla elde edilmiştir. Pencere elemanımızdan her hangi bir çıkartılacak eleman olmadığı için toplam alan değeri ile miktarın çarpımı hesaba giren alan değerini bize verir. Onucu sütuna çift camlı pencere için tablolardan okunan ısı geçirgenlik katsayısı yazılır (K= 2,9 W/ m2K) Bu değer Çizelge 2.4 alınmıştır. Bu çizelgede yapı malzemelerinin çeşidine göre ısı geçirgenlik katsayıları mevcuttur. On birinci sütuna ortam ile dış ortam sıcaklığı farkı yazılır. Burada yapılan hesapta komşu olunan ortam esastır. Şayet bu yapı elemanı farkı bir ısıtılmış ortam ile komşu olmuş olsaydı bu değer iki ortam arası sıcaklık farkı şeklide olacaktır.(Salon–Afyon)

Son olarak on ikinci sütunda bulunan artırımsız ısı kaybı hesabı değerinin hesabı için dokuz, on ve on birinci sütunların çarpımları yapılır.(248 W)

2.Satır: Bu satırda ana yapı elemanı olan dış duvarın hesabı yapılacaktır. Bu satırda da bir, ikinci sütunlar birinci satırla aynı şekilde yazılır. Üçüncü sütuna duvarı oluşturan tüm yapı elemanlarının toplam kalınlığı (20 cm) yazılır. Uzunluk mimari plandan yükseklik ise yine mimari planın kesit kısmından plandan okunarak dördüncü ve beşinci sütunlara yazılır. (uzunluk = 4,90 m yükseklik =3,00m). Toplam alan birinci satırdaki gibi hesaplandıktan sonra, miktar yine birinci satırdaki gibi bir (1) değeri girilir. Sekizinci sütuna birinci satırda hesaplanan pencerenin alanı çıkartılan alan olarak yazılır (2.52 m2). Altıncı ve yedinci sütunların çarpımından sekizinci sütun çıkartılıp dokuzuncu sütun için geçerli olacak hesaba giren alan bulunur. (12.2 m2 ) Bunun ardından onuncu sütuna yukarıda dış duvar için hesabı yapılan K ısı geçirgenlik katsayısı yazılır. Son olarak sıcaklık farkı birinci satırdaki gibi hesaplanarak on birinci sütuna yazılır.(34°C) Dokuz, on ve on birinci satırların çarpımı on ikinci satıra yazılıp (319 W) satır tamamlanır.

3.Satır: Satır doğu yönünde ki merdiven boşluğuyla (Çizelge 2.6 bulunur 10°C) komşu olan iç duvar (İD) hesabı ikinci satırla aynı şekilde yapılır…. (115 W)

4.Satır:Satır İç kapı (İK) (Çizelge 2.4 K= 2,3 W/ m2K) birinci satırdaki pencere gibi düşünülerek hesabı yapılır……. (17,4 W)

5.Satır:Satır İD dan İK çıkarılıp ikinci satırla aynı şekilde yapılır….(15,1 W)

6.Satır:Satır İD hesabı yapılırken dikkat edilmesi gereken önemli bir nokta ise komşu hacim sıcaklılarıdır. Şayet hesabı yapılan ortam ile diğer komşu ortam aynı sıcaklığına değerlerinde ise bu iki ortam arasında her hangi bir ısı transferi söz konusu olmadığından bu bölümlerin hesabının yapılmasın gerek yoktur altıncı satır buna bir örnek teşkil etmesi bakımından yapılmıştır.
Çizelge 2.6 dan Oturma Odası 22 °C ve Salon 22 °C ise bu iki ortam arası sıcaklık farkı 22 °C-22 °C = 0 °C olacaktır.

7.Satır:Satır Bu satırda birinci satırdaki çift camlı pencere (ÇCP) (Çizelge 2.4 K= 2,9 W/ m2K) gibi batı yönündeki pencerenin hesabı yapılacaktır.

8.Satır:Satır Bu satırda dördüncü satırdaki iç kapı (İK) gibi balkon kapısı (BK) (Çizelge 2.4 K= 2,6 W/ m2K) hesabı yapılacaktır.

9.Satır:Satır Bu satırda yedinci ve sekizinci satırlarda hesaplamaları yapılan pencere ve balkon kapısının toplam alanları batı yönündeki duvardan çıkartılarak dış duvarın(DD) hesabı yapılacaktır.

10.Satır:Satır Son olarak döşemenin (DÖ) hesabı yapılacaktır. Bu hesap yapılırken odanın toplam alanı hesaba katılacaktır. Burada dikkat edilmesi gereken nokta döşemenin altındaki ortamdır. Burada sıcaklık farkı alttaki ortamın toprak olması durumun da o bölgenin ortam dış sıcaklı değerlerine göre hazırlanmış Çizelge 2.7 ‘den alınır. Örneğimiz de binamız Afyon ilinde bulunaktadır. Afyon ilinde dış ortam Şehir 1 çizelgesinden -12 °C bulmuştuk bu değer beraberinde K ısı iletkenlik değeriyle birlikte toprak sıcaklık değeri 6 °C Çizelge 2.7 den aşağıda gösterildiği gibi bulunur. r. Örneğimizde dairemizin altı borum olarak seçilmiştir. Aynı çizelgeden bodrum sıcaklığı 7°C olarak bulunur. Buna göre on birinci sütun yazılması gereken sıcaklık farkı değeri aşağıdaki gibi olmaktadır.
Salon 22 °C – Bodrum 7°C = 15 °C
Dış sıcaklık 12°C

Döşem altı toprak 7°C

Bodrum vb. 6°C

11.Satır:Satır Bu satırda toplam artırımsız ısı kaybı değeri bulunur, bunun için on ikinci sütundaki tüm değerlerin toplamı on birinci satırın on ikinci sütununa yazılır.(1515 W) Daha sonra binanın çeşitli durumlardan dolayı (yön , yükseklik..vb.) bu ısı kaybını etkileyen faktörlere göre bu ısı kaybı artırıma gidilecektir. ARTIRIMLAR

13. Sütun: Birleştirilmiş Artırım Katsayısı, (ZD) ; Bu artırım değeri ısıtılacak ortamın ısıl gücü alacağı sistemin günlük çalışma saatine göre belirlenen bir değerdir. Bu değerler işletme durumu olarak ifade edilmektedir.

1.İşletme Durumu : Daha çok konutlarda sitem hiç söndürülmeden sürekli yanmakla berber geceleri genellikle ateş azaltılmaktadır. Bu tip mahaller için ZD değeri yedi (%7) alınır.

2.İşleme Durumu : Bu sistemler günlük 10 saat süre ile tamamen söndürülmektedir. Bu tip işletmede ZD değeri on beş (%15) ile yirmi (%20) değerleri arasında değişmektedir.

3.İşletme Durumu: Bu sistemler günlük 14 saat ve üzerinde bir süre ile tamamen söndürülmektedir. Bu tip işletmede ZD değeri on beş (%15) ile otuz (%30) değerleri arasında değişmektedir.

Bu değerlerin hepsi bir araya getirilmiştir ve Çizelge 2.8 de verilmiştir.

Bu değerle konutlarda hepsi için yedi (%7) değeri alındığından pek sorun olmamaktadır fakat diğer işletmelerde meydana gelen değişim değerlerinden dolay bir seçim yapılabilesi için bir kriter belirlenmiş ve bun göre çizelge hazırlanmıştır.

Çizelgenin üst kısmındaki D değeri hesabı için aşağıdaki formül kullanılmıştır.

Bu formülde kullanılan değişkenler :Artırımsız ısı kaybı (W) :Isı kaybı hesabı yapılacak hacmin çevreleyen tüm alanı : İç dış sıcaklık farkı D: ZD artırımında kullanılan katsayı örneğimiz de bizim binamız konut olduğu için bu artırım değeri hiçbir işleme gerek kalmadan %7 olarak alınabilir. Fakat bizim örneğimiz ikinci işletme olsaydı bu değer %15 olurken üçüncü işletme durumunda %20 olmaktadır. Örneğimiz de değerini almıştır. Buna göre aşağıda tablodan değerlerin nasıl bulunacağı gösterilmiştir. İşletme Durumu | D W/m2K | | 0.12-0.34 | 0.35-0.80 | 0.81-1.73 | >1.74 | | %ZD | 1. İşletme | 7 | 7 | 7 | 7 | 2. İşletme | 20 | 15 | 15 | 15 | 3. İşletme | 30 | 25 | 20 | 15 |

14.Sütun: Kat Yükseklik Artırımı (ZW); Binalarda belirli yüksekten veya belirli kattan sonra tabiat şartlarından binanın etkilenmesi nedeniyle bir artırım söz konusudur. Bu artırım değeri Çizelge 2.8 dan da anlaşılacağı gibi genellikle dördüncü attan itibaren verilmeye başlanmıştır. Bizim örnek binamız iki katlı olup biz ilk zemin katın hesabını yatığımızdan Kat Yükseklik Artırım değeri sıfır (%0) olmuştur.
15. Sütun:Yön Artırımı (ZH); Binanın yönü buradaki artırım değerini belirlemektedir. ZH yön artırımı seçilirken; yalnız bir dış duvarı olan odalarda, bu dış duvarın baktığı yön, köşe odalarda ise iki dış duvarın birleştiği köşenin yönü esas alınır. Köşe odalarda, penceresi olan dış duvarın yönü de esas alınabilir. Dış duvarı ikiden fazla olan odalarda, en yüksek yon artırım değeri alınır. Bizim örneğimizde odamız hem köşe oda hem de her iki yönünde de cam bulunduğundan köşe doğrultusu odanın yönü olarak güney batı (GB) seçilmiştir. Buna göre artırım değeri Çizelge 2.10 dan beş (%-5) okunmuştur. 16. Sütun:Artırımların Toplamı (1+%ZD+ %ZW +%ZH);Bu sütunda toplam artırımlar yazılır.

17. Sütun:Bu sütuna artırımsız ısı kaybının yazıldığı on birinci satır, on ikinci sütunda ki değerin on altıncı sütundaki artırımlar toplamıyla çarpılması sonucu elde edilen değer on birinci satırın hizasına yazılır
Son bölümde dış ortama bakan kapı, pencere gibi yerlerdeki sızıntılardan ısı kaybı hesabı yapılarak bu hesaplanan değere eklenip tüm odanın ısı kaybı değeri bulunacaktır.
Hava Sızıntısı (Enfiltrasyon) İçin Isı Gereksinimi Hesabı Hava sızıntısı hesaplanması için aşağıdaki formül kullanılmaktadır;

Bu formülün öreğimizde nasıl kullanıldığına bakalım;
(∑aI): Bu dış ortama açılan toplam L boyu ve buna dış ortama açılan yapı elemanlarının (a) sızdırganlık katsayıları ile çarpımını ifadede etmektedir (m3 /mh). Bu değer Çizelge 2.11de malzeme Çinsine ve pencere (kapı) şekline göre verilemektedir. Aşağıda örnek hesabını verdiğimiz odanın dış ortama açılan bölümlerinin toplam L boylarının hesabı verilmiştir.

Toplam L boyu

bulunur .

Pencerenin yapıldığı madde ve şekline göre (cam vb. çizelgeden a katsayısı 2,5 (m3/mh) olarak okunmuştur.

Burada önemli bir nokta çift açılırlı pencerelerde ortada her hangi bir direk yoksa toplam L boyu bulunurken bir kanatoyu alınacağı unutulmamalıdır. Aşağıda ki örnekte böyle bir durum söz konusudur.

Toplam L Boyu

R : Oda durum katsayısı; Bu değerin bulunması için yine tablolardan yararlanılır dış pencere alanı iç kapı alana bölünerek ilk tablodan değer okuması için ilk kriter oluşturulur;

Dolaylısıyla bu değer 3 den küçüktür, kriter olan camların yapıldığı madde olan ahşap alırsak R oda durum katsayısı bu iki değerden 0.9 olarak Çizelge 2.13 den bulunur. H: Bina durum katsayısı ; Bu değerin bulunması için yine Çizelge 2.14 den, bu çizelgede değerin okunabilmesi için bölgenin durumuna(rüzgarlı,rüzgarsız) bilinmesi gerekir.Bu bölgelerin sıcaklık değerlerine baktığımız çizelgeden bakıyoruz ardından binanın durumuna bakıyoruz (mahfuz, serbest, çok serbest) bu ise bize vaziyet planından veriliyor son olarak binanın yapılış biçimi (Bitişik,ayrık nizam) bu kriterler ışığında bizim örneğimiz için bina durum katsayısı 2.51kj/m3K olarak okunur. | Bina durumu katsayısı | Bölgenin durumu | Binanın durumu | Bitişik nizam | Ayrık nizam | Normal bölge | Mahfuz | 1 | 1.42 | | Serbest | 1.72 | 2.43 | | Çok serbest | 2.51 | 3.52 | Rüzgarlı bölge | Mahfuz | 1.72 | 2.43 | | Serbest | 2.51 | 3.52 | | Çok serbest | 2.6 | 4.73 | Şayet binamız 10 m den fazla bir yükseltiye sahip ise Çizelge 2.14 deki değerler Çizelge 2.15 deki değerlerle çarpılarak Bina Durum Katsayısına ulaşılır.
Çizelgedeki Y: Yükseltiyi (m) E: ise çarpılacak değerleri ifade etmektedir.
∆T :Dış ortam ile iç ortam arası sıcaklık farkı;

Ze :Bu değerin sabit iki karşılığı vardır (1.2 ve 1). Hesabı yapılacak ortamın her iki dış duvarında da pencere varsa Ze değeri 1.2 değerini tek yönünde pencere varsa,Ze 1 değerini alır.Burada Zedeğeri belirlenirken balkon kapısı dış ortama açılan yapı elemanları da aynı pencere gibi düşünülmesi gerekmektedir.

Yukarıda sayılan tüm değerler formüle konup değeri hesaplanır. Bu değer bizim örneğimiz için;

olarak bulunmuştur.

Binaların dış ortama açılan bir diğer bölümleri ise merdiven boşluğuna açılan giriş holü gibi mekanlardır bu bölümlerde de bir hava sızıntısı kaybı vardır. Fakat bu bölümlerin hesabı yapılırken yukarıda verilen formülden farlı bir formül kullanılır. Bu formül ; dür. Burada kullanılan değişkenler;
: Hava değişim katsayısı: (defa/h)
:Dış havanın yoğunluğu (kg/m3)
:Sabit basınçta havanın özgül ısısı ()
:İç ve dış sıcaklık arasıdaki fark (K)
V: Isıtılan yerin hacmi

ks: Binada oturan kişi sayısı af: Artırım faktörü ( konutlar için bu değer 1.5 olara alınır bu değer alınırken yaşayan kişi sayısının yarısı kadar misafir gelebileceği düşünülmüştür. dhh: Kapının bir açılışta değişen hava hacmi kks:Bir kişinin günde kapıyı kullanma sayısı, dhh =(kapı eni)2x(kapı yüksekliği)
Bu hesaplar neticesi de ortay çıkan ısı kaybı değeri genel toplama eklenir.
Bu konuda çeşitli hesaplamalar ve deneyimler sonucunda n değeri için belirli değerler saplanmıştır. Bu değerler aşağıdaki gibidir.
· Küçük hacimler için n değeri en fazla 0.33
· Orta büyülükteki hacimler için n değeri en fazla 0.20 (Burada 100m2 alana sahip ve üç, beş metre yükseklikteki yerler düşünülmüşüdür.)
· Büyük hacimler için n değeri en fazla0.15 (Burada 1000m2 alana sahip yerler düşünülmüşüdür.) Burada anlatımı yapılan bölümde dış kapı koridora açılmaktadır.Eğer merdiven boşluğu gibi bir ısıtılmayan alana açılmış olsaydı bu hesabında yapılması gerekmekteydi.