Pencere yalıtımı

Binalarda pencereler ısı geçirgenliği en fazla olan yapı elemanlarıdır. Yüksek binalarda ısı kayıplarının %7’si, tek katlı binalarda ise %20'si pencerelerden olmaktadır.

Önceleri pencere boyutları bina dış cephe yüzeyi içinde büyük yer tutmaktaydı. Enerji tasarrufunun önem kazanması ile pencere boyutları da küçülmüştür. Eskiden pencere alanları aydınlatma ve havalandırma açısından oturma alanının %15-20'si olarak alınırdı. Fakat TS 825'in zorunlu uygulamasından sonra pencere alam, bina dış duvar alanının en fazla %12 si kadar olması gerektiği öngörülmüştür.

Binalarda yalıtım zincirinin en zayıf noktası pencerelerdir. Bu nedenle, iklim şartlan da dikkate alınarak pencere ve kapıların iyi bir şekilde yalıtılması gerekir. Pencereler kışın güneş ışığını geçirerek bina içine ısı kazancı sağlar. Güneş almadığı zamanlarda ise kazandığı ısıyı kısa zamanda kaybeder. Cam üzerine düşen ısının cam tarafından absorbe edilerek sıcaklığı artar. Bu sıcaklık belirli bir değere ulaştıktan sonra, camın her iki tarafında taşınım ve ışınım nedeniyle ısı kaybı olur. Pencerelerin iç taraflarına takılan absorber perdeler iç mekanın sıcaklığının artmasına neden olur. Fakat geceleri pencereler siyah cisim gibi çalışarak ışınımla ısı kayıpları artar.

Pencerelerin yalıtımı ön plana çıkarılarak pencere tasannu yapmak doğru değildir. İyi bir performans için çerçeve pencere, perde, panjur veya güneşlik beraber düşünülmelidir.

Çerçeve etkisi : Pencerelerde kullanılan çerçeve malzemesindeki ısı kaybı, camdan kaybolan ısıdan daha önemlidir. Çerçeveler ısı kaybı yönünden soğuk köprü görevini yapar. Bu nedenle, çerçeve için seçilen malzemenin ısı iletim katsayısı düşük olmalıdır. Özellikle ışınım alan pencere yüzeylerinde sıcaklık artar. Bu ise çerçevelerde ısıl gerilmelere neden olur ve zamanla hava sızıntısı ve buna bağlı olarak ısı kayıpları artışına neden olur.

Perde ve güneşlikler : Pencerelerden beklenen, ışık, doğal havalandırma, koruma ve binaya estetik görünüm kazandırmasıdır. Güneşli kış aylarında pencerelerde kullanılan perdeler açılarak bina içine ısı kazancı sağlanmalıdır. Isı kazancı kayba dönüştüğü zaman perdeler kapatılmalıdır. Ayrıca perde boylarının ısı kaybı üzerinde etkisi vardır. Uzun perdelerde perde ile pencere arasında oluşan kapalı hacimde ısı kaybı daha çok olur. Perde boyu pencere önüne koyulan ısıtıcının önünü kapatmamalıdır. Son yıllarda dış pencereler için birçok gölgelendirme sistemi geliştirilmiştir. Uygulanan bu sistemlerin hiç birinin problemi yok değildir. Özellikle yüksek binalarda gölgeliklerin uygulanması zordur. İyi seçilmeyen konstrüksiyonlar içeriye olan ışınım kazancını azaltır.

Pencerelerde çift cam kullanıldığı zaman ısı kaybı ortalama %50 azalır. Eğer çift camla birlikte PVC panjur kullanılırsa, bu takdirde ısı kayıpları tek cama göre %32 azalır. Panjurla birlikte uygun perde kullanılırsa ısı kayıpları %25'e kadar düşer.

Katlı cam sistemi : 

Pencerelerden olan ısı kayıplarını azaltmak için tek cam yerine çift cam kulla-nılmalıdır. Çift cam sistemi, iki cam arasında kuru hava boşluğu bırakarak metal bir ara çıtası yardımıyla birleştirilmesinden oluşur. İki cam arasında nem oluşmaması için ara çıta içinde, nem absorbe edici madde bulunur. İki cam arasında bulunan durgun hava, ısı geçişme karşı bir direnç oluşturur. İki cam arasındaki mesafe, camın toplam ısı transfer katsayısı üzerine etki eder. Toplam ısı transfer katsayısı tek camlı ahşap pencereler için 6,98 W/m2oC, çift cam (6 mm hava boşluğu) için 3,14 W/m2oC, çift cam (9 mm hava boşluğu) için 2,79 W/m2oC ve çift cam (12 mm hava boşluğu) için 2,675 W/m2oC olarak hesaplanmıştır. Görüldüğü gibi şartlar aynı kalmak üzere ısı kayıpları, çift camlı sistemlerde %50 azalmaktadır. İki cam arasındaki mesafe arttıkça taşınımla olan ısı transferi artar ve camın yalıtım değeri azalır. Ayrıca cam yüzeyine gelen rüzgar yükleri camın emniyetini etkileyebilir.

Pencerelerin yalıtımında yeni yöntemler

Pencerelerin yalıtımında geleneksel yöntemler iletim yoluyla kaybolan ısıyı mümkün olduğunca geciktirmektedir. Çift cam uygulaması geleneksel yalıtım olarak ifade edilebilir. İki cam arasına hapsedilen kuru ve durgun hava, ısı kayıplarım %50 azaltır. Pencerelerde ısı yalıtımını etkileyen 3 temel faktör vardır. Bunlar; iki cam arasındaki boşluk, ara boşluğu dolduran gaz ve camın yayının katsayısıdır. İki cam araşma kuru hava yerine argon veya benzeri ağır gazlar koyulursa, hem camın yalıtım değeri artar hem de gürültüyü daha çok absorbe eder.

Camın yayının katsayısı teorik olarak 0 -1 arasında değişir. Yayının bir cisim üzerinden elektromanyetik enerji tasarrufunun ölçüsüdür. Yayının değeri arttıkça yalıtım değeri düşer. Düşük yayının katsayısına sahip camlar, daha iyi ısı yalıtımını sağlar. Camların yalıtımında geliştirilen yeni yöntemler ile camların ısı yalıtım değeri artırılır. Camların ısı yalıtım değerlerini artırmak için cam üzerine Low-E kaplamaları yapılır. Low-E kaplamalı çift cam sistemleri oda ısısını görünmez bir ayna gibi tekrar içeri yansıtarak, binadan dışarı kaçan ısının %50'sini ikinci defa geri kazandırır.
Çift camlı sistemlerde oda ısısının %70'i ışınımla, %30'u ise iletimle dışarı kaçmaktadır. Low-E kaplamaları ışınımla kaçan ısının büyük bölümünü geri kazandırır.
60 Low-E ısı kontrol kaplamalı çift cam sistemlerinin genel özellikleri aşağıdaki gibi verilebilir.
a)Isı kaybını tek cama göre %65- 70, çift cama göre %35-40 oranında azal tır.
b)Güneş ışınımlarının içeri girmesine izin veriri ve içerde tutar.
c)Kışın çok soğuk günlerde oda içine bakan camlarda terlemeyi önler.
d)Pencere önlerinde soğuk bölge olgusunu ortadan kaldırır ve ısının dengeli dağılımım sağlar.

İnsan yaşamını iyileştirmek için ısı yalıtımı tek başına yeterli değildir. İnsanların kış şartlarında nasıl ısınmaya ihtiyaçları var ise yaz şartlarında da soğutmaya ihtiyaçları vardır. Eğer güneş ışınları içeriye kontrollü bir şekilde girerse, soğutma giderleri azalır. Cam hamuruna renk verici bazı maddeler eklenirse, renkli cam veya cam üzerine metalik kaplamlar yapılabilir. Bu tür camlar yazın sıcak günlerde iç mekânın aşın ışınım almasına engel olur.

Radyatör arkalarının yalıtımı :Radyatör petekleri genellikle pencere altlarına yerleştirilir. Bu nedenle, dış duvar yüzeyine bakan radyatör yüzeylerinden daha az faydalanılır. Taşınım akımlarının kesilmemesi için radyatörler dış duvarlara 4 cm uzaklıkta koyulmalıdır. Uygulamada buna pek uyulmaz ve radyatörler dış duvarlara çok yakın koyulur. Bu durum radyatör arka yüzeylerinden faydalanmayı azaltır.Radyatör yüzeyinden ışınım ve taşımınla ısı kaybı olur. Işınım ile gerçekleşen ısı kayıpları taşınım ile gerçekleşen ısı kayıplarının 3 katıdır. Bu kayıplar radyatör arka yüzeyinden olmaktadır. Isı kayıplarını azaltmak için radyatör arka yüzeyleri, üzerleri alüminyum fol yo kaplı 1 cm kalınlıkta yalıtım maddesi ile kaplanmış ısınım kalkanı kullanılabilir.Dış yalıtım uygulamaları ile pencere yalıtımı da yapılırsa maksimum ısı tasarrufu sağlanabilir.