|
||
 |
ŞEHİR İKLİMİ |
 |
|
BİNA İKLİMİ |
|
|
BİNALARDA ISI TRANSFERİ |
|
|
|
| ŞEHİR İKLİMİ Bir çevreye bir yerleşim birimi kurulduğunda, hiç şüphesiz, yerleşim birimi içinde çevre ikliminden çok daha farklı yeni bir iklim oluşacaktır. Oluşan bu “Şehir İklimi” bu yerleşim |
|
| biriminin
büyüklüğüne, topoğrafik yapısına, yerleşim düzeni ve bina klimatolojisine
bağlı olarak, ayrıca kendi içinde de bir takım alt iklim gruplarına
ayrılacaktır. BİNA İKLİMİ Binanın iç ikliminin (kış veya yaz ve minimum enerji tüketimi ile) istenilen seviyede kalması için, şehir iklimi ile |
 |
| binayı saran klimatolojik kılıfın bilinmesi, buna göre bina türü ve binaların yerleşim düzeninin belirlenmesi gerekmektedir. | |
 |
|
| Şehir ikliminde ve binaların klimatolojik koruma kalkanı içinde meteorolojik parametrelerin değişimini inceleyelim. Öncelikle Çevre ve Şehir Sıcaklıklarının yaz ve kış mevsimlerinde nasıl bir farklılık gösterdiğini şematik olarak gösterirsek; | |
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
Şimdide bir binanın klimatolojik kalkanındaki ( koruma) günlük sıcaklık değişimlerini şematik olarak gösterirsek; |
|
|
|
|
|
|
|
| Şekillerle ilgili olarak gereken yorumlar tarafınızca kolaylıkla yapılabilecektir. Bu nedenle şekiller ayrıca yorumlanmamıştır. Şehir alanlarındaki sıcaklık değişimleri kararlı ve homojen bir değişim göstermezler. Özellikle yerleşim alanlarının büyüklüğü, nüfus yoğunluğu ve başka faktörlere bağlı olmak üzere gece ve gündüze göre farklı ve gelişim ve değişim gösteren sıcaklık değişim grafiği şematik olarak aşağıda gösterilmiştir. Bu grafikten yararlanak şunları söylemek mümkündür. Yaklaşık olarak 300 metrelik atmosfer içinde sıcaklığın gündüz değişimi sıcaklığın yükseklikle azalması kuralı çerçevesine uygun bir değişim gösterir. Bu değişimin genel bir tanımlama olduğunu ve zaman zaman yaşanan inversiyon olaylarını kapsamadığını belirtmeliyiz. Aynı şekilde yerleşim alanlarında bulunan yerleşime ait materyallerin ( binalar, köprüler, ulaşım yolları, arabalar...vs) absorbe yetenekleri nedeniyle sıcaklığın belli bir seviyeye kadar yükseldiğini ve bu seviyenin arkasından azalmaya başladığını görürüz. Diğer bir ifade ile geceleri şehir alanları üzerine bir nevi battaniye bulunmaktadır. Bu battaniyenin altında kalan alanlar sıcak üzerindeki alanlar ise daha soğuktur. | |
 |
|
| BİNALARDA ISI TRANSFERİ - IZALASYON Yaygın olarak bilinenin aksine binalardan ısı transferi sadece dışarıdan içeri yada içeriden dışarı olacak şekilde değildir. Karşılıklı olarak binaların içinden dışarı doğru veya bina dışından bina içine doğru üç tip ısı akışı vardır. Bunlar: 1-Duvarlardan içeri-dışarı doğru akış ( Conductive ), 2-Isınma ile havanın yükselmesi, soğuma ile çökmesi ( Convective ), 3-Radiant, Olarak adlandırılır. Diğer bir ifade ile dış ortam sıcaklığı duvarlardan, veya diğer izolasyon malzemelerinden geçerek bina içi sıcaklık rejimini etkiler. Conductive : Isı değişimi binaların dışında kullanılan materyalin geçirgenliği ile yakından ilgilidir ve bina içi sıcaklığı ile bina dışı sıcaklığı arasındaki farka bağlı olarak tanımlanır. Convective: Isı akışı ise duvarlarda kullanılan gözenekli malzemelerden, pencerelerdeki ve kapılardaki çatlak ve yarıklardan meydana gelen ısı iletiminden ibarettir Bina tasarımından, rüzgar hızından bina içerisinde ve bina dışındaki hava sıcaklığına bağlı olarak değişim gösterir. Radiant : Isı akışı ise genel olarak binaların pencerelerine gelen kısa dalga güneş radyasyonu ile tanımlanır ve pencerelerin konumuna ve ölçüsüne bağlı olarak değişim gösterir. Binalarda meydana gelen spesifik ısı kayıplarını tespit edebilmek için çok daha önemli etkileri olan conductive ve convective değişimlerin yanında radiant ısı değişimi ihmal edilebilir. Bununla birlikte solar enerji duvarlar üzerinde absorbe edilerek pasif bir kaynak görevi görebilir. Bu durum özellikle güney bölgeler için daha da önem arz eder. Radiant ısı değişiminin ihmal edilmesi değerlendirmesi iyi izole edilmiş bina tabanları ve duvarları içinde geçerlidir. Bununla birlikte beton tabanlar özellikle güneşli yaz mevsimi süresince belirli düzeyde ısı depolaması yaparlar.Şayet radiant ısı değişimi ihmal edilirse spesifik ısı kaybı aşağıdaki formül ile elde edilir. |
|
 |
|
 |
|
Binalarda duvarların termal geçirgenliğini hesaplamak, duvar kalınlıklarının homojen olmaması ve duvar aralarında hava boşlukları kalması nedeniyle son derece kompleks bir çalışmadır. Pencere camlarından ısı transferi ise sadece camlardan olan güneş radyasyonunun bir kısmının geçmesi ile gerçekleşir. Bu geçiş ile ilgili hesaplamalar ise yine son derece komplekstir. Kalın camlardan olan transfer ise termal iletkenliğin bir sonucu olarak meydana gelir. Soğuk mevsimler ve sıcak mevsimler süresince iç yüzey sıcaklığının korunabilmesi için hemen her ülkenin ( hatta ülkelerin farklı bölgelerine göre değişen) farklı izalosyon standartları mevcuttur. Genel bir formülasyon ile bu; |
|
 |
|
Rezistans hesaplamasında sadece rüzgar hızı, sıcaklık, ve sıcaklık aralıkları göz önüne alınmıştır. Bununla birlikte bu değerler ısı transfer hesaplamalarında da convection katsayısının etkilenecek olması nedeniyle göz önüne alınan değerlerdir. İngiltere da çatılar için üç, duvarlar için de üç sabit kullanılmaktadır. Bu değerler sırasıyla iyi korunan binalar için Çatı için 1.0, duvarlar için 0.7, Sıradan binalar için çatı; 3.0 duvar; 2.0 ve ağır koşullar içinde çatılar için 9.0, duvarlar için 6.0 katsayıları kullanılmaktadır Bu değerlendirmelere ilave olarak Conductive ve Convective ısı transferi hesaplamalarında ; 1. Temas yoluyla (Duvar, çatı, pencere, .....vs den)Bu yolla toplam ısı transferi; Qt = å (fi /ki ) Ai (t-ti ) 2.Hava geçirgenliği ile (rüzgarın etkisi .....vs. ile)Qw = å ai bi Ai (t-ti ) |
|
|
|
ki = Kalınlığı fi = Isı geçirgenliği katsayısı t = İç sıcaklığı ti = Dış sıcaklığı ai = Hava kütlesi geçirgenlik parametresi bi = f (u, tç) = rüzgar hızı (u) ve çevre sıcaklığının (tç) fonksiyonu olarak rüzğar parametresidir.Toplam ısı transferi ise : Q= Qc+ Qw Q=å Ai
(t-ti ) [(fi /ki ) + ai bi ]
olacaktır. |
|
 |
|
||
|
|||
|
||
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
