Isı ve Su ile Ġlgili Hasarların Tüm Yapı Hasarları Ġçindeki Yeri Yapıdaki hasarların temel nedenleri;

-nemlilik

-hareketler (fiziksel değişim) -kimyasal ve biyolojik değişimdir.

Fiziksel değişim hareketlerinin temel nedenleri arasında da sıcaklıktaki değişiklikler ve nem değişiklikleri gelir [56].

Malzemede su, nem ve ısı faktörleri nedeniyle meydana gelen hasarlar önemli bir yer tutar. Isı genleşmeleri farklı olan metal, cam, beton gibi malzemelerde ısısal genleşme sonucu meydana gelen iç gerilmelerin oluşturduğu çatlamalar, gözenekli olan doğal ve suni taş malzemenin dış cephede kullanılmasıyla, ısı düşmesi ve gözeneklere dolan suyun donması sonucu hacim genleşmeleri ile meydana gelen parçalanmalar, ısı geçirimliliği saptanmadan detaylandırılan malzemelerin sebep olduğu ısı kayıpları, su izolasyon malzemelerinde ısısal genleşme ve erime sonucu görülen bozulma ve çatlamalar, bu tür hasarların en belirgin örnekleridir. Ayrıca iç ve dış buhar basınçlarının farklılığı sonucu yapı elemanları içinde yoğunlaşan ve su haline dönüşerek yapının zamanla çürümesine ve tahrip olmasına yol açan nem de önemli bir faktördür. Bu tür bir buhar kondansasyonu sonucu sıva dökülmeleri, ısı izolasyon maddelerinin değerini kaybetmeleri, boya bozulmaları, taş ve tuğlanın zamanla ufalanarak dökülmeleri olağandır. Diğer açıdan buhar ve su geçirimliliği çeşitli yüzeysel lekelenmelere, çiçeklenmelere ve özellikle kalsiyum sülfat çiçeklenmeleriyle hacimsel genleşme göstereceğinden parçalanmalara sebep olmaktadır [58].

4.2.1 Suyun Yapı Hasarları Üzerindeki Etkisi

Yapıda kullanılan bütün malzemelerin durabilitesi, bunların suyun etkilerine karşı dirençlerine bağlıdır. Su, yapıda pek çok hasarın oluşumunda önemli bir faktördür. Su etki ettiği yüzeyde; çözme, taşıyıcılık etkisi, fiziksel, kimyasal deformasyon

yapar. Yapı bünyesine çeşitli şekillerde giren su, yapı elemanlarında ısı direncinin azalmasına, ısı yalıtım malzemeleri varsa bunların bozulmasına, çürüme, pas, iç gerilim çatlakları, küflenme, çiçeklenme, boyalarda ve kaplamalarda kabarma, metallerde korozyona, ahşap gibi organik yapı malzemelerinin çeşitli zararlara uğramasına yol açmaktadır.

 Suyun Yapıya GiriĢi: Suyun yapı elemanlarına girmesi önlenmeli ve buna karşı geçirimsiz bir tabaka oluşturulmalıdır.

1.Akan su Kaynakları: -yağış -servis 2.Kılcallık Kaynakları: -zemin suyu -gözenekli malzemelerden emilen su -birbirleriyle temasta -birbirleriyle temasta

olan malzemeler arasındaki su 3.Su buharı

Kaynakları:

-suyun buharlaşması -suyun buharlaşması

-insan aktiviteleri

Şekil 4.14 Su kaynakları ve iletimi [30]

Suyun yapıya giriş yolları (Şekil 4.14): -Yer altı ve zemin suları

-Yağış suları

-İnşaat sırasında yapı bünyesinde kalan su -Yapı elemanını çevreleyen havanın rutubeti

-Yapıdaki hasarlar ve yanlış uygulamalarla sızan sular [20]

Yapım aşamasında kullanılan su, malzemeler normal kuru durumlarına varmadan önce buharlaşmış olmalıdır. Yalnızca yüzeyin kuruması yeterli değildir, malzemenin içinde de su kalmamalıdır.

 Suyun Yapıda Yayılması: “2.2.4 Su ve Nem ile İlgili Özellikler” bölümünde bu konu daha geniş ele alınmıştır.

- basınç etkisiyle su hareketi: Malzemenin basınçlı su geçirimliliği, gözeneklerine ve malzemeyi meydana getiren tanelerin çapına göre değişmektedir.

- buhar difüzyonu ile: Buhar basıncı nedeniyle malzemelerin, bünyelerinden buhar akımı geçirmelerine difüzyon denir.

 Suyun Yapıdan ÇıkıĢı: Yağışlarla duvar içine girebilen su, yağış sonrası dışarı atılabilmeli, duvar kuruyabilmelidir. Yapıya giren suyun çıkışı da sağlanmalıdır. Aksi takdirde suyun yapı bünyesinde tutulması sakıncalıdır. Malzemelerin higroskopik emicilik özelliği de nemin malzeme içinde tutulmasına yol açar.

Yapı bünyesinde tutulan nem, buharlaşmak ve kurumak için yapıda serbest bir yüzey bulmakta zorlanır. Malzemelerin geçirgen olmayan tabakaları ya da buhar iletimine dirençli malzemeler, nemin yapıdan çıkmasını etkilerler. Dış yüzeyden buharlaşamayan nemin iç yüzeye su buharı şeklinde iletimi zordur. Nemin yapı içinden serbest yüzeye iletilmesi, öncelikle malzemelerin yapısına bağlıdır. Ayrıca ısı ve buhar basıncı da etkilidir. Bu etkenler, nemin yapı içinde bir yerden bir yere hareket etmesini engeller ve tutulan nemin yoğuşmasına neden olur. Yoğuşan su, ilk başta yapı içinde dağılacak, sonra buharlaşabileceği yere doğru hareket edecektir [30, 56].

4.2.2 Isının Yapı Hasarları Üzerindeki Etkisi

Doğal atmosfer, ısısal açıdan mevsim, gece-gündüz, coğrafi enlem, yön ve benzeri parametrelere bağlı değişiklik göstermektedir. Bu değişiklikler içinde insanın kendini dış etkilerden koruması, sağlıklı bir ortamda yaşayabilmesi için gerekli konfor şartları sağlanmalıdır. Bu konfor şartları soğuk dönemde mekanı sıcak tutmak, sıcak dönemde de serin tutmaya yönelik, uygun malzeme ve elemanlarla sağlanmaktadır [13]. Yapıda gerekli ısısal şartların sağlanamaması sonucu ısı kayıpları ve ısısal yönden konforsuzluk ortaya çıkmaktadır. Isı kayıplarının miktarı, ısıtmanın istendiği dönemde dış hava sıcaklığı ile iç hava konfor sıcaklığı arasındaki farkla belirlenir. Isının yapı üzerindeki diğer etkileri ise ısısal gerilmeler ve genleşmelerdir. Isı enerjisi emen malzemelerin sıcaklığı yükselir, iç enerjisi artar ve buna bağlı olarak boyutlarında değişiklikler (boyda uzama, hacimde büyüme) görülür. Yapıdaki genleşmeler mevsimlere ve bölgesel koşullara göre farklılıklar gösterir. Ayrıca

yapıların yer ve konumuna göre farklılıklar gösterebileceği gibi yapı eleman ve malzemeleri de güneş ısısından farklı derecelerde etkilenmektedirler.

 Isı Kaynakları:

Yapıda ısı kaynakları şunlardır: - güneşten gelen ısı

- kimyasal olaylardan oluşan ısı - yapay ısıtma araçlarından oluşan ısı - eylemlerden oluşan ısı [59].

Güneşten gelen ısı miktarı, bölgenin enlemine, denizden yüksekliğine, meteorolojik karakterine, yerleşim çeşitine, yapı kabuğunun boyutu, şekli, yüksekliği, yönlenmesi ve yüzey özelliklerine göre değişmektedir [60].

Çevresel iklim koşulları zamana bağlı olarak değiştiğinden yıl boyunca, ısısal konfor şartlarının doğal olarak sağlanması mümkün değildir ve yılın belli dönemlerinde yapay ısı kaynaklarına ihtiyaç duyulmaktadır.

 Isının Yayılma Yolları:

Isı enerjisinin sıcaklıkları farklı olan iki ortam arasında yayılması üç yolla olur: - Isı iletimi (kondüksiyon)

- Isı taşınımı (konveksiyon) - Isı ışınımı (radyasyon)

Isının yayılma yollarına daha önce “2.2.3.1 Isı Geçirgenliği ve İletkenliği” bölümünde daha geniş yer verilmiştir.

 Sıcaklık Etkisinde DeğiĢken Faktörler:

Yapının doğal ısı kaynağı olan güneş ısısından etkilenmesi pek çok faktöre bağlıdır. Bu faktörler aşağıda kısaca ele alınacaktır.

Yapının opak ve saydam bölümlerinin güneş ısısı karşısındaki davranışları farklıdır. Saydam bölümler, gündüzleri güneş ışınımını doğrudan iç ortama aktararak iç ortam sıcaklığını etkiler. Opak bölümler ise, güneş ışınımının bulunduğu saatlerde üzerlerine çarpan ışınımı ısı enerjisine çevirerek depolar ve güneş ışınımının bulunmadığı saatlerde depoladığı enerjiyi iç ortama vererek ısı kaynağı görevi görür

Tablo 4.2 Dış yüzey emicilik katsayısının yüzey özelliklerine bağlı değişimi Yüzey Emicilik Katsayısı (%)

Metal olmayan siyah yüzeyler 0.85 – 0.98 Kırmızı tuğla, beton, taş, koyu renk boyalar 0.65 – 0.80 Sarı tuğla ve taş 0.50 – 0.70 Beyaz tuğla, kiremit, beyaz boya, badana 0.30 – 0.50 Parlak alüminyum, yaldız boya, bronz boya 0.30 – 0.50

Opak yüzeylerde güneş ışınımı etkisi malzemenin yüzey özelliklerine göre değişmektedir. Her malzemenin iç yapısı, nemlilik durumu, rengi ve pürüzlülüğü gibi yüzey özelliklerine bağlı olan emicilik katsayısı (α) vardır (Tablo 4.2). Malzeme yüzeyinin nemliliğinin artması ile emicilik artar, ancak yüzey kururken olan buharlaşma sonucunda, kazanılan enerjiden fazlası kaybedilmektedir. Yüzeyin rengi ne kadar açıksa, yansıma oranı o kadar fazla ve emme oranı ise düşüktür. Malzeme yüzeyinde pürüzlülüğün artması da emiciliği artırmaktadır. Emme oranı, güneş ışınımının geliş doğrultusuna da bağlıdır; ışınlar yüzeye ne kadar dike yakın gelirse emme oranı da o oranda artar. Opak yüzeylerin emiciliklerinin soğuk dönemde maksimum düzeyde, sıcak dönemde ise minimum düzeyde olarak ısısal konfor şartlarının sağlanması istenir [60].

Ülkemizde pek çok bölgede yaz-kış ve gece-gündüz arasındaki sıcaklık farklılıkları oldukça büyüktür. Hızlı ve büyük sıcaklık değişimleri (yazın bir günlük değişim) küçük ve yavaş sıcaklık değişimlerinden (bütün bir yıl boyunca meydana gelen değişmeler) daha zararlıdır. İklimsel farklılıklar da önemlidir. Türkiye, yıllık en düşük sıcaklık ortalamaları ve nem faktörleri göz önüne alınarak, 1. Bölge (Antalya, Adana, İzmir...), 2. Bölge (Balıkesir, İstanbul, Rize...), 3. Bölge (Ankara, Afyon, Bolu...), 4. Bölge (Ağrı, Erzurum, Van...) olmak üzere dört farklı iklim bölgesine ayrılmıştır. Çeşitli bölgelerde yapılacak yapılarda, ısı yalıtımını sağlamak için seçilen malzemelerin bölgelere göre olan ısısal değerleri sağlaması gerekir [61].

Isısal etkiler yapının yönlendiriliş durumuna göre değişmektedir. En çok yağışlı ve rüzgarlı cephe kuzey cephesi, gün süresince ısı farkları en fazla olan ise batı cephesidir.