Ülkemizde, enerji ihtiyacının çoğunu ithal eden ülkemizde enerjinin çok daha verimli olarak kullanılması ve maksimum enerji tasarrufunun sağlanması gerekir. Zira ülkemizde enerji kaynaklarının büyük miktarı ısıtma için harcanmaktadır. Bu nedenle binaların ısıtılmasında gerekli olan enerjiyi en aza indirmek için en uygun ısı yalıtım sistemlerinin yapılarda uygulanarak ekonomik çözümlerin sağlanması gerekir.
Bu çalışmada, TS 825’in öngördüğü en olumsuz koşullara sahip ülkemizdeki 4. Bölge illeri için en uygun ısı yalıtım malzemesi ve yalıtım kalınlığı ile birim maliyeti hesaplanması amaçlanmıştır. Yalıtım çeşidi olarak çift duvar arası yalıtım şekli incelenmiştir
Ayrıca karşılaştırma yapabilmek adına üç yalıtım modeli (dışarıdan, içeriden ve çift duvar arası yalıtım) için hesaplamalar yapılmıştır. Yalıtım malzemeleri olarak günümüzde de kullanılan EPS (ekspande polistren), XPS (ekstrüde polistren), taş yünü, cam yünü kullanılmıştır. Yakıt türü olarak en ucuz yakıt türü olarak bilenen kömür baz alınarak diğer yakıt türlerine ( doğalgaz, fuel-oil, elektrik) göre enerji giderleri hesaplanmıştır.
Bir yapının birim yüzeyinin toplam ısıtma maliyeti, yalıtım maliyeti ve optimum yalıtım kalınlığı, şimdiki değer faktörü olarak nitelendirilen bir parametreye ve çalışmada 10 sene olarak belirlenen bir zaman periyoduna göre hesaplanması uygun görülmüştür. Buna göre;
• Optimum yalıtım kalınlığı hesaplarında, yakıt türüne göre yalıtım kalınlığı sıralaması yapıldığında;
a) Elektrik için maksimum yalıtım kalınlığı olarak üç ısı yalıtım modelinde de EPS için 16cm,
b) Kömür için minimum yalıtım kalınlığı olarak içeriden yalıtılan duvarlarda XPS için 3.8cm elde edilmiştir.
• Yalıtım modeline göre sıralama yapıldığında bütün yakıt türleri için; dışarıdan yalıtım kalınlığı maksimum, içeriden yalıtım kalınlığı minimum olmaktadır. • Yalıtım malzemesine göre en yüksek yalıtım kalınlığı, EPS malzemesi ile elde
edildiği, en düşük yalıtım kalınlığı ise XPS elde edildiği belirlenmiştir.
Bir binada çift duvar arası, dışarıdan ve içeriden yalıtım sistemlerinde yalıtım malzemesi olarak EPS kullanıldığında: ortalama olarak % 75, XPS ve taş yünü kullanıldığında: ortalama % 65, cam yünü kullanıldığında: ortalama % 74 oranında ısı kaybını
edilmiştir. Mineral yünlerinin ısı yalıtımı yanında ses yalıtımı ve yangına karşı güvenlik sağlaması da bir tercih nedeni olarak görülmektedir.
Çalışmada esas alınan üç değişik yalıtım sistemi ve yakıt türü olarak da kömür kullanıldığında yıllık ısıtma yatırım maliyeti ve yalıtım yapıldıktan sonraki maliyeti;
a) Duvarın dışarıdan yalıtım yapılması durumunda; • Yalıtımsız: 45,00 TL/m2,
• EPS ile yalıtım: 18,10 TL/m2, • XPS ile yalıtım: 24,40 TL/m2, • Taş yünü ile yalıtım: 24,10 TL/m2.
b) Duvarın içeriden yalıtım yapılması durumunda; • Yalıtımsız: 38,58 TL/m2,
• EPS ile yalıtım: 17,80 TL/m2, • XPS ile yalıtım: 23,60 TL/m2, • Taş yünü ile yalıtım: 23,40 TL/m2, • Cam yünü ile yalıtım: 21,40 TL/m2.
c) Duvarın sandviç olarak yalıtım yapılması durumunda; • Yalıtımsız: 41,60 TL/m2,
• EPS ile yalıtım: 17,90 TL/m2, • XPS ile yalıtım: 23,90 TL/m2, • Taş yünü ile yalıtım: 23,70 TL/m2,
• Cam yünü ile yalıtım: 21,60 TL/m2 olarak hesaplanmıştır.
Yakıt türü olarak kömür yerine elektrik enerjisi kullanılması durumunda yukarıda elde edilen maliyet değerlerinin ortalama 3.7 katı oranında artış olduğu görülmüştür.
Duvarın dışından yapılan yalıtımlarda birim duvar yüzey alanı için yalıtımlı yıllık toplam ısınma maliyeti hesaplamalarında; bütün yakıt türleri ve farklı yalıtım sistemleri için yalıtım malzemesi olarak EPS kullanıldığında minimum değerler elde edilmiştir. Yıllık ısıtma maliyeti yakıt türleri arasındaki karşılaştırılmasına ait değerlere bakıldığında ise kömür en uygun maliyetli, elektriğin ise en yüksek maliyetli olduğu tespit edilmiştir.
Her üç yalıtım sisteminde ve incelemeye konu olan yakıt türlerinde yalıtım malzemesi olarak EPS kullanıldığında ortalama olarak % 55, XPS kullanıldığında ortalama % 43, taş yünü kullanıldığında ortalama % 43 ve cam yünü kullanıldığında ortalama % 46 oranında enerji tasarrufu sağladığı tespit edilmiştir.
Dışarıdan yalıtım sisteminin de diğer sistemlere göre daha fazla enerji tasarrufu sağladığı tespit edilmiştir.
Yakıt türlerinin enerji tasarrufu ise, minimum enerji tasarrufu sağlayan kömürün eşdeğer kömür fiyatına (Fek) endekslenmiştir. Yalıtımsız birim yüzeye göre ısı yalıtımı
yapılan birim yüzeyde elektrik kullanıldığında % 80 oranında, fuel-oil kullanıldığında % 77 oranında, doğalgaz kullanıldığında % 73 oranında ve kömür kullanıldığında ise % 50 oranında ortalama değerlerde tasarruf sağladığı tespit edilmiştir.
Geri ödeme süreleri açısından yakıt türlerini karşılaştırdığımızda ise kömürün geri ödeme süresinin diğer yakıt türlerine göre en uzun olduğu, elektriğin ise en kısa zaman aralığında olduğu tespit edilmiştir. Buradan da anlaşılacağı gibi yakıt maliyeti yüksek olan elektriğin hem enerji tasarrufu açısından hem de geri ödeme süresi açısından değerlendirdiğimizde kömüre göre daha avantajlı olduğu tespit edilmiştir. Yalıtım malzemesi olarak EPS gene diğer yalıtım malzemelerine göre geri ödeme süresi için en uygun yalıtım malzemesidir.
Çalışmada kullanılan yalıtım modellerinin karşılaştırılması yapıldığında dışarıdan yalıtım yapıldığında daha uzun, içeriden yalıtım yapıldığında ise daha kısa sürede yalıtım imalatının uygulamasının tamamlandığı tespit edilmiştir. Yalıtım yapıldıktan sonra duvar kalınlığı göz önüne alındığında sandviç duvar yalıtım uygulaması çift duvar örülmesi nedeniyle diğer yalıtım modellerine oranla duvar kalınlığının daha fazla olduğu tespit edilmiştir.
Yalıtım uygulamaları sonucunda, enerji giderleri yüksek olan ülkemizde optimum yalıtım kalınlığının belirlenmesiyle yapılabilecek yakıt tasarrufundan dolayı enerjiyi verimli kullanmak daha da önem kazanmıştır. Ülkemizde binalarda enerjinin etkin kullanılması ile yerel kaynakların korunması, ithal enerji talebinin düşürülmesi ve buna bağlı olarak daha az yakıt tüketilmesi ile zararlı emisyonların çevreye olumsuz etkilerinin azaltılması mümkündür.
Bu çalışmada elde edilen sonuçlar, farklı yalıtım çeşitleri, yalıtım malzemeleri ve yakıt türleri kullanılarak optimum yalıtım kalınlığı ve yıllık toplam ısıtma maliyeti, yıllık enerji tasarrufu ve geri ödeme süresi ile ilgili optimum maliyet çözümler önerilmeye çalışılmıştır. Diğer bir deyişle araştırılan modellerin optimal çözümünü sağlayan bir sistem geliştirilmeye çalışılmıştır. Bu çalışma benzer problemler için yapılacak yeni dizayn ve hesaplamalarda; sistem seçimi, yalıtım malzemesi, yakıt türü ve ısıtma için gerekli enerji maliyeti ilişkisi için optimum çözümlere katkı sağlayacağı söylenebilir.