PNOSAN GROUP PAZARLAMA YÖNETİMİ / PR NİDA ŞAHİN BOMAKSAN, ÇALIŞANLARI MESLEK HASTALIKLARDAN KORUYOR E.C.A.’NIN PELET YAKITLI ÜRÜNLERİ İLE VERİMLİ ISINMA WARMHAUS KOMBİ: BU KOMBİ BAŞKA SAMSUNG MULTİ SPLIT KLİMALAR İLE EVDE YA DA İŞTE MÜKEMMEL ISITMA BELÇİKA’DAN NEFFES’İN ETKİNLİĞİNE ONAY ÇEVRE DOSTU E.C.A. PHOENIX ŞOFBEN İLE SICAK SUYA GÜVENLİ ERİŞİM BAYMAK’IN HİDROJENLİ KOMBİSİ LUNATEC’İN EĞİTİMLERİ YOĞUN İLGİ GÖRÜYOR VAILLANT’IN YENİ REKLAM KAMPANYASI “YARIN İÇİN BUGÜNDEN VAILLANT’’ YAYINDA MITSUBISHI HEAVY’DEN ISITAN KAMPANYA MASDAF, “HEXA” POMPALARIN 32 – 45 – 64 SERİLERİNİN ÜRETİMİNE BAŞLADI TORTU TUTUCU FİLTRE – CALEFFI XS® WARMHAUS AQUWA 12 ŞOFBEN İLE GÜVEN VE KONFOR BİR ARADA FKS KLİMA SANTRALİ EUROVENT SERTİFİKASI ALDI WILO TÜRKİYE 2021 İŞ ORTAKLARI BULUŞMASINDA 2025 HEDEFLERİ ELE ALINDI

Prof. Dr. Hasan A. HEPERKAN

ISITMA SİSTEMLERİ VE KONFOR

 

Kış aylarına girmemizle birlikte hava da soğumaya başladı; ısıtma sistemleri, enerji maliyetlerinin artmasıyla tekrar ilgi odağımız oldu. Bu arada, kalitesiz yakıtların ve atıkların denetimsiz kullanımı sonucu şehirlerimizde artan hava kirliliği, sağlığımızı tehdit etmeye devam ediyor. COVID-19 salgını sırasında kontrol altına alınabileceği yolunda ümitlendiğimiz küresel ısınma ise hala önemini koruyor. 

 

2021 Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Konferansı, COP26, İskoçya'nın Glasgow şehrinde 31 Ekim - 12 Kasım 2021 tarihleri arasında, küresel ısınma ve sera gazı salınım oranlarını azaltma amacıyla 197 ülkenin katılımıyla gerçekleşti. 9 Kasım'da Climate Action Tracker, gezegenimizin, mevcut politikalarla yüzyılın sonuna kadar 2,7 °C değerinde bir sıcaklık artışı yolunda olduğunu bildirdi. 2030 taahhütleri yerine getirilirse sıcaklık 2,4 °C, uzun vadeli hedefler de uygulanırsa 2,1 °C ve ayrıca tartışılan tüm hedefler tam olarak uygulanırsa artış 1,8 °C olacak. Bu nedenle 2030 için mevcut hedefler "tamamen yetersiz" kalmaktadır. 

 

Kömür ve doğal gaz tüketimi, taahhütler ve politikalar arasındaki uçurumun ana nedeni. taahhüt edilen net sıfır emisyon azaltmanın %85'ini oluşturan 40 ülkenin taahhütlerini tutmamalarıdır. Bunun yanında, %6'sından sorumlu olan, AB, Birleşik Krallık, Şili ve Kosta Rika bir dizi hedefler taahhüt etmişler, hedeflerin gerçekleştirilebileceği adımları ve yolları açıklayan ayrıntılı, resmi politik planlar sunmuşlardır. Sevindirici haber ise, Amerika Birleşik Devletleri ve Çin'in, metan kullanımında azaltmaya, kömür kullanımını aşamalı olarak bırakmaya ve ormanların daha fazla korunmasına yönelik tedbirler üzerinde işbirliği yaparak karbon emisyonlarını azaltmaya yönelik bir çerçeve üzerinde anlaşmalarıdır. Bu arada, Çin ve Hindistan'ın da aralarında bulunduğu 22 ülkeden oluşan "Benzer Düşünceli Gelişmekte olan Ülkeler" [Like-Minded Developing Countries] (LMDC) grubu, gelişmekte olan ülkelerin gelişmiş ülkelerle aynı sınırlandırmalara tabi tutulmaması gerektiğini savunuyorlar.

 

Hava kirliliği, küresel ısınma, ozon tabakasının incelmesi gibi konularda hepimizin az çok bilgisi olsa da, hayatımızın büyük bir çoğunluğunu geçirdiğimiz iç ortamlarla o kadar ilgilenmiyoruz. Son yıllarda, obezite, akıl hastalıkları, kalp ve dolaşım sistemi bozuklukları, kronik solunum yolları rahatsızlıkları ve hatta kanser gibi sorunların iç ortam kalitesi ile ilgili olabileceği belirlenmiştir [1, 2, 3]. Bu veriler, iç ortamlarda bulunmanın konforlu zannetsek de sağlıklı olmadığını göstermektedir. İş yerlerinde ışık şiddeti ölçülerek yapılan aydınlatma yeterli görülürken, tıp, doğal ışığın insan bioritminde önemli bir düzenleyici olduğunu söylemektedir. Uykuyu düzenleyen melatonin hormonunun salgılanmasının algılanan ışıkla yakından ilgisi bulunmaktadır. Gürültü de düşük seviyelerde olsa bile işe odaklanmayı bozabilmekte, çalışırken fark etmesek de dinlenme sırasında rahatsızlık verebilmektedir.

 

İnsanlar bulundukları ortamı kendilerini nasıl hissettiklerine bağlı olarak şartlandırırlar, enerji modellerine göre değil. İnsan faktörü devreye girdiğinde, mühendisler tarafından binaların sorunlarını çözmek için kullanılan bilimsel yöntemler çok başarılı olmayabilir. Mimarlardan enerji verimliliği bekleniyorsa, bu onların asıl amacı olmamalı; istenen iç ortam kalitesinin bir sonucu olmalıdır. 

 

Binalarda sağlıklı bir iç ortamın nasıl oluşturulacağı yıllardır mimarlar, mühendisler ve bilim insanları arasında tartışılmaktadır. Bugüne kadar benimsenen yaklaşım, belirli ölçülebilir parametrelerin optimize edilmesi şeklinde olmuştur. Ancak, iç ortamın rahat ve konforlu olmasının birçok etkenin bileşkesi olduğunu unutmamalıyız. Ayrıca konforun somut olarak ölçülmesinin de çok zor olduğu bir gerçektir. İç ortam kalitesi insan odaklıdır ve ona göre değerlendirilmesi gerekir (Şekil 1).

 

Konforu, iç ortam kalitesini etkileyen birincil parametreleri,

İç hava kalitesi

Isıl denge

Gürültü

Aydınlatma

 

ikincil etkenleri ise,

Estetik

Ergonomi

Mekan-kullanım ilişkisi

 

olarak sayabiliriz.

 

1

Standartlar, bilim insanları ve teknik uzmanlar tarafından hazırlanmakla birlikte son kullanıcıların, binada yaşayan insanların ihtiyaçlarını ve taleplerini tam karşılayamamaktadır. İç ortam konforunun kontrolünde kullanılan parametreler belirli olmakla beraber, sağlık ve konfor göstergeleri net değildir. Hastalık izinleri, üretkenlik, psikolojik şikâyetler, kokular, küflenme, işe odaklanma bozukluğu, performans düşüklüğü gibi etkenler kullanılabilmektedir. İlaveten, parametrelerin birbiriyle etkileşimi de söz konusudur; havadaki kirleticiler ile yüzeylerdeki mikrobiyolojik gelişme, dışarıdan sızan ince toz ile bakteri ve sporların taşınması. Kontrol stratejileri ise net olarak ölçülebilen, sıcaklık, nem, bazı gazların konsantrasyonları, ışık şiddeti gibi parametreler üzerine kurgulanmaktadır. Tasarım ise ısıl kayıp/kazanç ve hava değişim sayısına dayandırılmaktadır. Talep odaklı iklimlendirme, kullanıcı isteğine bağlı kontrol, bulanık mantık kontrolü gibi yöntemler son zamanlarda ilgi çekmektedir [4].Untitled 2

 

Binalar, küresel enerji tüketiminin yaklaşık üçte birinden sorumludur. Özellikle gelişen ülkelerde, Türkiye gibi kentsel dönüşüm sürecinde hızla yenilenen binalar, depreme dayanıklı olarak yapılırken enerji performansına da önem verilmelidir. Binaların enerji performansları sürdürülebilir olmalıdır. Yenilenebilir enerji ve PV teknolojilerindeki gelişme sayesinde fiyatların ucuzlamış olması, sürdürülebilirlik için yeterli değildir. Bina önce, en az enerji tüketecek şekilde tasarlanmalı ve inşa edilmelidir; yenilenebilir kaynakların adapte edilmesi o zaman daha fazla anlam kazanır.

 

Binalarda istenen şartların sağlanabilmesi, mekanik tesisatın doğru projelendirilmesi ve uygulanması yanında, sistemin işletilmesi sırasında, tasarım değerlerine uyumunun da garanti altına alınmasına bağlıdır. Bir sistemin verimli çalışabilmesi için arz ve talebin dinamik ve eşzamanlı olarak eşleştirilebilmesi gerekir. Örneğin, bir binanın ısıtılmasında ısı kaynağının toplam kayıpları karşılayacak kapasitede olması yeterli değildir. Aynı zamanda üretilen ısıl enerjinin, binanın anlık talebiyle de uyumlu olması ve yönetilmesi gerekir [5].

 

Bir binanın enerji ekonomisi ve ısıtma sistemi bakımından değerlendirilmesi yapılırken çeşitli etkilerin göz önüne alınması gerekir. Odanın içerdeki kişiler açısından rahat olması, enerji tasarruf edilmesi, çevre kirliliğine neden olmaması ve ısıtma sisteminin ekonomik olması gerekir. Şekil 2 de görüldüğü gibi bir binanın enerji kullanımı dış hava şartları, oda şartları, binanın yapısı ve kullanılan cihazlar (ısıtma tekniği) tarafından belirlenir ve bu unsurlar bir bakıma birbirlerinden etkilenirler.

 

Dış hava şartları, binanın enerji kullanımına, dış hava sıcaklığı, güneş ışınımı, rüzgar hızı ve yön gibi faktörlerle etki eder. Burada binanın bulunduğu yer ve bölge önemlidir. Türkiye ile ilgili meteorolojik veriler TSE, TTMD ve Makina Mühendisleri Odası gibi kuruluşların yayınlarında yer almaktadır. Bu tip bilgiler çeşitli firmaların hazırlamış oldukları ısı kaybı hesap programlarının veri bankalarında da bulunur.

 

Oda şartları, binanın enerji kullanımına oda havası sıcaklığı ve havalandırma (varsa) yoluyla etki eder. Burada odanın kullanım şekli de çok önemlidir. Örneğin mahallin oturma odası, okulda bir sınıf veya bir hastane odası olmasına göre ısıtma, gün içerisinde farklılıklar gösterir. Normal bir konutta uygun ısıtma kontrol programları ile  %5 ile %20 arasında enerji tasarrufu yapmak mümkündür. Aynı zamanda mahallin kullanımı sırasında içerde bulunan, insanlar, aydınlatma vb. ısı kaynakları da ısı kaybı/kazancı hesabında önem kazanabilir. İyi yalıtılmış bir binada günün değişik saatlerinde iç ısı kaynaklarından gelen ısı kazancı mahallin ısı gereksinimini büyük ölçüde azaltabilir, hatta bazen aşırı ısınmaya bile neden olabilir.

 

Isının odaya verilmesi sırasında, gidiş ve dönüş suyu sıcaklıkları, radyatör, yerden, tavandan veya duvardan ısıtma gibi ısıtıcı şekli, ısının nasıl aktarıldığı (ışınım veya taşınım), kontrol şekli, ısıyı taşıyan ortam (su, hava, elektrik) önem kazanır. Isıtma sisteminin seçiminde bina ve kullanımı ile ilgili birçok faktör etkili olur.

 

Binanın yapısı ile ilgili önemli faktörler, binanın bulunduğu bölge (çevredeki diğer yapılar, gölgeleme durumu, mikro klima, rüzgar, vb.), binanın geometrisi (dış yüzey alanının hacme oranı), yalıtımı, bina dış kabuğunun hava sızdırma durumu, pencerelerin yerleşimi ve boyutları (pasif güneş enerjisi kullanımı) ve binanın iç bölmelerinin ısı kapasiteleri (kalın duvarlar ısıyı depolar) olarak sıralanabilir. Bir bina içerisinde yer alan odaların veya bölgelerin farklı şartlarda tutulması ve farklı zamanlarda ısıtılması söz konusuysa sadece binanın dış kabuğunun değil iç bölmelerinin de iyi yalıtılması gerekir. Bu yapılmadığı takdirde sistem düzgün ve istendiği gibi çalışmayacaktır.

 

Bu durum özellikle bireysel ısıtma sistemlerinde büyük önem kazanır. Eğer apartman içerisindeki daireler kendi aralarında iyi yalıtılmazsa ısıtılan bir dairenin ısısı diğer daireye kaçacak, ısı dağıtımında haksızlıklar doğacaktır. Halbuki merkezi sistemle ısıtmaya göre tasarlanmış bir binada yalıtım, varsa, sadece dış yüzeylere uygulanmıştır. Böyle bir binada sonradan bireysel ısıtmaya geçilecek olursa, ara duvarların ve döşemelerin yalıtılması yapılmadan daireler arasındaki kaçaklar önlenemeyecektir. Sürekli kullanılan bir daire haksız olarak gündüzleri kullanılmayan komşu daireyi de ısıtacaktır. O halde merkezi sistemden bireysel ısıtmaya geçilecekse ara duvarların ve döşemelerin yalıtılması giderleri de hesaplanmalıdır. Aksi takdirde hem işletme maliyetleri artacak, hem de istenen şartlar kontrol edilemeyecektir.

 

Isı yalıtımının binanın enerji kullanımına etkisi ilginç özellikler gösterir. Genelde binanın dış kabuğunun yalıtımı iyileştikçe binanın ısı kaybı azalır ve binayı ısıtmak için gereken sistemler (kazan, ısıtıcı, borular, vb.) küçülür. Ancak binanın dış kabuğundan ısı kaybının azalmasıyla havalandırma ve sızıntı için gereken ısının toplam ısı gereksinimine oranı artar. Havalandırma için gerekli ısı miktarı kullanıcıya kuvvetle bağlı olduğundan dalgalanmalar ve kararsızlık artar, kontrol sisteminin etkisi önem kazanır. Bu duruma bir de gün boyunca değişen iç ısı kaynaklarının ve pencerelerden giren güneşin etkileri de eklenirse kararsızlık iyice artar. Binanın ısı kaybının hesaplanmasında artık klasik yöntemler (DIN 4701, TSE 825) yetersiz kalır. Kararsızlık sonucu oluşan sıcaklık dalgalanmalarının giderilmesi ön plana çıkar.

 

Bu nedenle oda bazında sıcaklık kontrolü istendiğinde ısıtıcıların radyatör olarak seçilmesi daha uygun olacaktır. Örneğin yerden ısıtma veya tavan veya duvardan ısıtma sistemlerinde ısı kapasiteleri ve ısı depolama özelliği daha fazla olduğundan hızlı değişen oda şartlarına uyum zor olacaktır. Bu sistemler iyi yalıtılmış binalarda sürekli kullanılmayan ve kararsız şartlar gösteren mahallerin ısıtılması için uygun değildir.

 

Belirli bir fonksiyonu yerine getirmek üzere bir araya getirilen bileşenler bir sistem oluştururlar. Standartlar genelde bileşenleri ve performanslarını belirlerler. Ancak çok iyi bileşenlerden oluşan bir sistemin performansının da iyi olacağı anlamına gelmez. Sistem performansı, kendisini oluşturan elemanların kaliteli olması yanında, bunların birbirleriyle uyumlu olmaları, doğru kurulmaları ve monte edilmeleri, sistemin doğru işletilmesi ve bu durumun zaman içerisinde de değişmemesi için nasıl kontrol edildiğine de bağlıdır [7].

 

Binaları ısıtan, soğutan, havalandıran yapıları bu kapsamda incelemek gerekir. Avrupa Birliği’nde de cihazlar ile ilgili hem üretim, hem performans için sayısız standart ve yönerge olmasına karşın, bunların oluşturduğu sistemlerin performansını ve özellikle enerji performansını değerlendiren ortak standartlar ve yöntemler çok kısıtlıdır.

 

Bir ısıtma sisteminin seçimi birçok parametreye bağlıdır. Bunlar arasında, binanın kullanım şekli (konut, ticari bina, büro, fabrika, vb.), bütçe, yakıt cinsi ve maliyeti, mahallerin kullanım süreleri, hijyenik özellikler, vb. sayılabilir. İdeal bir çözüm bulunabilmesi için bütün parametreler ve birbirleri ile olan ilişkileri üzerinde çok iyi düşünülmelidir. Genellikle herhangi bir binanın ısıtma sistemi için birden fazla seçenek bulunur. Örneğin, bir konut için bireysel ısıtma seçilebileceği gibi, havalı ısıtma, kat kaloriferi veya merkezi ısıtma da tercih edilebilir. Bazı durumlarda da birden fazla sistem bulunabilir. Örneğin endüstriyel bir tesiste, bürolar için merkezi sıcak sulu sistem, imalat mahalleri için ise sıcak havalı sistem kullanılabilir. Özellikle binanın yalıtımı çok önemlidir. Bu parametre hem ilk yatırım maliyeti, hem de daha sonra işletme maliyetleri üzerinde en fazla etkiye sahip unsurdur. Ayrıca alternatif ısıtma sistemlerini de  (ısı pompası, güneş enerjisi, vb.) göz ardı etmemek gerekir.

 

Küçük binaların ısıtma sistemlerinin seçimi çok zor değildir. Esas problem, fabrika, hastane gibi büyük ve değişik amaçlarla ısıtmaya gereksinim duyulan binalarda yaşanır. Buralarda çoğunlukla sadece binanın ısıtılması değil, aynı zamanda mevcut başka ısı kullanıcılarının da ihtiyaçlarının karşılanması gerekir. Örneğin, yemek ve çamaşır için sıcak su veya kaynar su, çeşitli özel profesyonel cihazlar ve prosesler için buhar gerekebilir. İlaveten, ısı geri kazanım sistemleri ve kojenerasyon olanakları da dikkate alınmalıdır. Bu bakımdan böyle durumlarda seçim yapılmadan önce, mümkünse projenin erken evrelerinde uzmanlarla görüşülmesinde yarar vardır.

 

Bireysel ısıtmadan merkezi ısıtmaya geçişin ara adımı kat kaloriferi, kombi sistemi uygulamasıdır. Kat kaloriferi, kombiler bu bakımdan hem bireysel hem de merkezi ısıtma sistemi olarak düşünülebilir. Sadece bina içerisindeki bir daireyi ilgilendirdiğinden ve kullanımı daire sahibine ait olduğundan bireysel sistem gibi algılanabilir. Diğer taraftan ısıtma için gereken enerjinin tek bir noktada hazırlanması ve boru sistemi ile odalara dağıtılması bakımından da merkezi sistem özellikleri gösterir. Kat kaloriferi, kombi uygulamalarında genellikle sıcak kullanım suyu temini de birlikte ele alınır. Çoğunlukla mutfağa yerleştirilen kazanın yanında bir de boyler bulunur veya kombi cihazlarından yararlanılır.

 

Binalar karmaşık bir yapı arz ederler; çok farklı geometriler, tipolojiler ve kullanım şekilleri vardır. Isıtma ve sıcak kullanım suyu için harcanan enerji (özellikle konutlarda), toplam enerji tüketimi içerisinde önemli bir paya sahip olduğundan binanın enerji kayıplarını azaltmanın (yalıtım ve maliyet etkin U değerlerinin tespiti ve uygulanması) yanında ısıtma teknolojilerinin de geliştirilmesi CO2 salınımını azaltmak acısından yararlı olacaktır. Bu noktada ısı pompalarının kullanımının öne çıkacağı, kazanların yerini alacağı düşünülmektedir. Bölgesel ısıtma, güneş ve rüzgar enerjisi, özellikle enerji kaynaklarının birlikte kullanıldığı esnek, hibrid sistemler de unutulmamalıdır.

 

Sürdürülebilir binaların tasarımı için disiplinler arası bir çalışma gerekmektedir. Burada mimarlara organizatör olarak büyük bir sorumluluk düşmektedir. Mimarların daha iyi eğitim alması ve farklı teknik alanlarda bilgi sahibi olması kaçınılmazdır. Ancak ülkemizde eğitim veren mimarlık fakülte ve bölümlerinin son getirilen kredi azaltılması kapsamında teknik dersleri kaldırmasını üzülerek takip etmekteyim. Yurt dışında, özellikle gelişmiş batı ülkelerinde, bu bilinçle “architectural engineering”, mimari mühendislik, gibi bölümler ve programlar açılırken bizde kapatılması düşündürücüdür.

 

Kaynaklar

1. Houtman I., Douwes, M. De Jong, T., etal, New forms of physical and psychological health risks at work, IP/A/EMPF/ST/2007-19, PE 408.569, Brüksel, 2008.

2. Bonnefoy, X. R., Annesi-Maesona, I., Aznar, L.M., etal, Review of evidence on housing and health, background document for the 4th ministerial conference environment and health, Kopenhag, 2004.

3. Lewtas, J., Air pollution combustion emissions: characterisation of causitive agents and mechanisms associated with cancer, reproductive and cardiovascular effects, Mutation research reviews in mutation research, 636, 96-133, 2007.

4. Bluyssen, P. M., Indoor environmental quality as a multi level, multi factor, multi disciplinary and multi stakeholder issue, REHVA European HVAC Journal, Vol. 50, Issue 6, Aralık 2013

5. Heperkan, H., Bina Isıtma Sistemini Seçerken Enerji Verimliliği, Termo Klima Dergisi , Sayı 29, Mart 2011

6. Isıtma Sistemleri, ECA Yayınları, 2005

7. Heperkan, H., Bina Isıtma Sistemlerinde Kontrol, Termo Klima Dergisi, Sayı 22, Ağustos 2010.


eurovent banner-52