Alüminyum pencere çerçevelerinde ısı yalıtımını iyileştirme 2017-09-27T19:17:15+00:00

Alüminyum pencere çerçevelerinde ısı yalıtımını iyileştirme

Alüminyum pencere üreticileri, aüminyum pencere çerçevelerinde ısı yalıtımını iyileştirme adına, henüz tasarım aşamasında nasıl iyileştirmeler yapıyorlar Alüminyum pencere çerçevelerinde ısı yalıtımını iyileştirme, hangi tasarım prensiplerini gözeterek olur? Dolayısıyla biz (hane kullanıcıları), daha iyi yalıtımlı bir alüminyum pencere seçerken hangi tasarım özelliklerine dikkat etmeliyiz? Bu sayfada bu sorulara yanıt bulacağız.

Eğer pencerenizden soğuk geliyor ve genel manada mevcut pencerenizde ısı yalıtımını iyileştirmek için neler yapılabileceğinizi merak ediyorsanız pencereden soğuk gelmesini engelleme yolları sayfası tam size göre. Bu sayfada öğreneceklerimiz bize mevcut penceremizi iyileştirmede değil, yeni pencere seçiminde yararlı olacaktır.

Amaç Uf değerini ve böylece Uw değerini düşürmek

Pencere kullanıcılarının yada proje sahiplerinin, yeni pencere seçimi yaparken, Uf değeri (pencere çerçevesi ısı iletim katsayısı) düşük bir çerçeve seçmesi, yada doğrudan Uw değeri (pencere ısı iletim katsayısı) düşük bir pencere seçmesi ısı yalıtımı açısından yeterlidir. Ancak mimari alüminyum sistem tasarımcıları nasıl bir metal olan alüminyum ile pvc pencerelerden daha düşük Uf değerlerine ulaşabiliyor?

Isı yalıtım bariyeri ile alüminyum çerçevedeki ısı transferini kesmek

Alüminyum çerçevenin ısı yalıtım değerini iyileştirmek, alüminyum çerçevenin dış ortama ve iç ortama bakan yüzeylerinin birbirleri ile bağlantısını plastik bariyerler aracılığı ile kesmek ile başlar. Bu plastik bariyerlere ısı yalıtım bariyeri diyoruz. Isı yalıtım bariyeri profilleri ile termal olarak bölümlenmiş alüminyum kasa ve kanat profilleri ile ısı köprüleri ortadan kaldırıldığında pencerenin ısı iletim katsayısı önemli derecede düşmektedir.

VİDEO

Ensinger firmasının insulbar ısı yalıtım profilleri (ısı bariyerleri) gibi güçlü mekanik özellikler ile termal yalıtım özelliğini optimum düzeyde birleştirmiş bir ürün tercih edilmelidir. insulbar yalıtım profili %25 cam elyaf takviyeli poliamit 66’dan imal edilir. (PA 66 GF25) Bu malzeme 0,30 W/mK gibi düşük ısı iletkenliğine sahipken yüksek sıcaklıklarda dahi yüksek mekanik özellikler sunması ile son derece özel bir materyaldir. Şimdi “alüminyum çerçevelerde ısı yalıtımı nasıl sağlanıyor?” sorusuna yanıt bulmak için ısı yalıtım bariyeri ve sıcak kenar cam çıtası üreticisi Ensinger‘in videosunu izleyelim:

Isı yalıtım derinliğini artırmak

Bu plastik ısı yalıtım bariyerlerinin yükseklikleri arttıkça ısı yalıtımı da daha iyi olur. Piyasada en çok kullanılanlardan en kısa ısı bariyerleri 14.8mm olmaktadır. Ancak ısı yalıtım bariyerinin yüksekliği 18mm, 22mm, 24mm, 34mm ve 42mm vb. arttıkça ısı yalıtımı da daha iyi olmaktadır. Yalıtımı iyi olan bir pencere ile kötü olan bir alüminyum pencere arasında ısı yalıtım kabiliyeti açısından büyük uçurum vardır. Bu yazıda bu farkı, yani tasarım ve üretim tarafında nasıl olup  da 2 alüminyum pencere çerçevesinin ısı yalıtımı arasında 4-5 kat fark olabiliyor, onu göreceğiz. Öncelikle izotermal eğrilerinin yer aldığı gösterimler üzerinden bu sistemlerin farkını anlatmaya çalışalım.

12mm ısı bariyerli pencere kesidi

Yalıtımsız pencere (Uf = 6.8 W/m²K)

Alüminyumun termal iletkenliği yani λ değeri, DIN EN ISO 10077-2 standardında 160 W/m.K olarak verilmiştir. Bu, alüminyumun iyi bir iletken olduğunu gösterir. Alüminyum hem iç hem dış ortama temas ettiği takdirde iç ortamdaki ısıyı dış ortamdan yalıtamaz. Hiç ısı yalıtım bariyeri kullanılmamış örnek bir sistemde çerçevenin ısı iletim katsayısı Uf = 6.8 W/m²K olmaktadır.

12mm ısı bariyerli pencere kesidi

12mm yalıtımlı pencere (Uf = 3.9 W/m²K)

Aşağıdaki ısı diyagramında gördüğümüz üzere, solda 12mm yüksekliğinde 2 ısı bariyeri aracılığı ile alüminyum kasa profilinin sağda ise 2 ısı bariyeri aracılığı ile alüminyum kanat profilinin iç ve dış ortamlara bakan yüzlerinin bölümlendiğini görüyorsunuz. Bu çerçevede Uf = 3.9 W/m²K olmaktadır.

24mm ısı bariyerli pencere kesidi

24mm yalıtımlı pencere (Uf = 2.3 W/m²K)

Aşağıdaki örnekte ise 24mm yüksekliğinde ısı bariyerleri kullanılmış ve bariyerler arasındaki uzantılarla bariyerlerin oluşturduğu odacık da ayrıca bölümlenmiştir. Bu sebeple bu örnekte de Uf = 2.3 W/m²K değerine ulaşılmıştır.

24mm yüksekliğinde ısı bariyerli alüminyum pencere kesit detayı

24mm ısı bariyerli pencere kesidi

42mm yalıtımlı pencere (Uf = 1.3 W/m²K)

Aşağıdaki sistemde de 42mm yüksekliğinde ısı bariyerleri kullanıldığını ve bariyerlerin odacıklı bariyerler olduğunu, 2 bariyer arasında kalan odacığın ise uzantılarla bölümlendiğini görebiliyorsunuz. Bu örnekte ise Uf = 1.3 W/m²K gibi çok iyi bir değere ulaşılabildiği görülebilir. Yani alüminyum çerçevenin enerji verimliliği bu sayede ısı yalıtımsız alüminyum çerçeveli pencereye göre yüzde 80’den fazla bir oranda iyileştirilir.

yalıtımlı alüminyum pencere, farklı ısı yalıtım plastiği kullanımı ile, çeşidine göre 4 kat ve daha fazla ısı yalıtımı sağlayabilir.

her yalıtımlı pencere aynı değil

Bu grafikte yalıtımsız ve farklı derinliklerde (12mm, 24mm, 42mm) ısı yalıtım plastik profilleri kullanımı ile alüminyum pencerelerde ısı yalıtımının nasıl geliştirildiğini görüyorsunuz. Yalıtımlı alüminyum pencere, farklı yükseklikte ısı yalıtım plastiği kullanımı ile 4 kat ve daha fazla ısı yalıtımı sağlayabiliyor. Türkiye’de halen PVC materyalden 14.8 mm yüksekliğindeki ısı bariyerleri yoğun olarak kullanılmaktadır. 22 mm’den yüksek poliamit ısı bariyerlerinin kullanımını yaygınlaştırmak enerji verimli binalar için son derece gereklidir.

Isı yalıtım bariyeri tasarımı ve ısı yalıtımına etkisi

Yukarıda gördüğümüz üzere alüminyum pencere çerçevelerinde ısı yalıtım bariyerinin yüksekliği pencerenin ısı yalıtım değerini oldukça etkiliyor. Ancak bunun haricinde alüminyum profillerin tasarımı, yumuşak fitillerin tasarımı ve başka etkenlerden de ısı yalıtımına etki eder.

Yazının devamına geçmeden önce isterseniz ısının yayılma yolları yani ısının iletim çeşitleri nelerdir okuyup tekrar hatırlayınız ve bu sayfaya daha sonra devam ediniz.

İletim yolu ile olan ısı transferini azaltmak

Isı bariyeri kullanmak ısının alüminyum tarafından iç ve dış ortamlar arasında iletimini engellemek için bir bariyer oluşturmak, bir iletkeni arasına plastik koyarak yalıtma işlemidir. Yukarıda farklı yükseklikteki ısı bariyerlerinin ısı yalıtımına etkisini görmüştük. Bu etki, ısının iletim yolu ile transferini, yalıtım bariyerinin boyu arttıkça daha iyi engellediğimiz için oluşur. Aşağıdaki grafikte bu etkiyi görebilirsiniz.

Odacıklı ısı bariyerleri kullanmak da yine ısının iletim ile transferi prensibi gereğince kullanılan bir yöntemdir. Odacıklı ısı bariyerlerinin et kalınlığı aynı dayanıklılıktaki odacıksız bariyerlere göre incedir dolayısıyla bariyer üzerinden ısının iletimi daha zordur. Aşağıdaki gösterimde odacıksız ve altında da odacıklı ısı bariyeri görmektesiniz.

Işınım yolu ile olan ısı transferini azaltmak

Işınım yolu ile olan ısı iletimi de alüminyum sistemlerin ısı yalıtımlarını iyileştirirken göz önünde tuttuğumuz bir unsurdur. Buna göre poliamit ısı yalıtım bariyerlerinin yüzeyleri Low-E (düşük emisivite değerli) folyo ile kaplanır ve ışınım yolu ile ısı geçişi en aza indirilir. Bu yeni bir uygulama olup ilk kez Alman Ensinger firmasının insulbar poliamit ısı yalıtım bariyerlerinde uygulanmaya başlanmıştır. Bu yöntem ile tasarlanan sistemler köpük kullanılan sistemler kadar iyi ısı yalıtım değerleri sağlamaktadırlar.

Taşınım yolu ile olan ısı transferini azaltmak

Isı yalıtım bariyerlerinin yüksekliği arttıkça ısı yalıtım değerlerinin iyileştiği doğrudur. Ancak yine bu ısı yalıtım bariyerlerinin yüksekliği arttıkça ısı bariyerlerinin oluşturduğu odacığın içinde taşınım yolu ile ısı transferi artmaktadır. (Aynı durum ısı yalıtımlı pencerelerin camlar arasındaki boşlukları için de geçerlidir. Boşluk için optimum değer aşıldıkça taşınım yolu ile ısı transferi etkisi baskın gelmeye başlar.) Yalıtımlı alüminyum profillerde çözüm olarak ısı yalıtım profillerinin profillerle oluşturduğu boşluğun bölümlenmesi yoluna gidilir. Bu sebeple ısı bariyerlerinin yükseklikleri arttıkça bariyerlerde birbirlerine bakan yüzlerinde uzantılar oluşturulur ve bu uzantılar o boşluğu bölümlerler. Aşağıda bu uzantıları ve işlevini görmektesiniz.

Dolayısı ile alüminyum sistemlerinin ısı yalıtım değerlerinin iyileştirilmesi ısının 3 iletim çeşidinin de göz önünde tutulmasıyla mümkün olmaktadır.

Çerçevenin ısı yalıtımını iyileştirme pencerelerin enerji performansı değerlendirmelerinin bir boyutudur. Çerçeve, cam çıtası ve cam için ısı iletim katsayısı değerlerinin düşürülmesi ile toplam ısı kayıpları düşürülür. Buna ilave olarak hava geçişleri ve solar kontrol gözeterek toplu bir bakış açısı için: Pencerelerde Enerji Dengesi

One Comment

  1. Güven Bulut 20 Mayıs 2017 at 5:58 PM - Reply

    Isı yalıtımlı Alüminyum bilgis ve cam

Leave A Comment