• Bina Mimari Projesi• Binanın Yapısal Özellikleri• Binanın Konumu• Binanın Kullanım Amacı

Isı Kaybına Etki eden Faktörler

Bina Mimari Projesi

• Vaziyet Planları• Kat Planları• Kesitler• Cephe Görünüşleri

Binanın Yapısal Özellikleri

• Duvar, döşeme, tavan kalınlıkları ve malzemeleri

• Pencerelerde çerçeve malzemesi,sızdırmazlığı, camın cinsi ve açılıp açılmadığı

• Çatı cinsi, kalınlığı ve malzemesi• Đzolasyon olup olmadığı, malzemesi ve

kalınlığı

Binanın Konumu

• Bulunduğu şehre göre tasarım sıcaklığı ve rüzgar durumu

• Yön durumu• Korunma durumu

Binanın Kullanım Amacı

• Konut, büro, okul, hastane, fabrika vb. olmasına göre işletme durumları

• I. Đşletme: Tesisat sürekli çalışır, geceleri kapasite düşürülür

• II. Đşletme: Tesisat her gün 11 saat durdurulur

• III. Đşletme: Tesisat her gün 14 saat ve üzeri durdurulur

Ticari Bir Binada Enerji Kullanımı

Isıtma (%22,9)

Aydınlatma (%37,6)

Soğutma (%16,4)

Sıcak Su (%0,2)

Havanın Sirkülasyonu (%16,2)

Diğer (%6,9)

Binalar Đçin Isı Kayıpları

25,830Okul

25,830Restoran

25,830Ofis

25,830Gece Klübü

38,745Yurt

25,830Alışveriş Merkezi

25,830Banka

38,745Ev

Kcal/m 3W/m3

Isı KaybıBina Tipi

Đç Sıcaklıklar (oC)

20Kütüphane20Laboratuvar

18Merdiven18Ameliyathane

10Ambar20Hasta Odası

Çeşitli YerlerHastane

26Soyunma Hacimleri18Sinema

15WC20Toplantı Salonu

20Oda20Lokanta

TutukeviĐş Yeri

20Biçki Dikiş Atölyeleri26Banyo

18Hafif Đş Atölyeleri20Yatak Odası

15Ağır Đş Atölyeleri22Oturma Odası

FabrikaKonut

Dış Sıcaklıklar (oC)

-3Trabzon-21Erzurum

-3RSamsun-9Edirne

-9RKırklareli-9RDiyarbakır

-12Kırıkkale-6RBursa

-27Kars-9Batman

-3RĐzmit-3RBalıkesir

0Đzmir+3RAntalya

-3RĐstanbul-12RAnkara

-3Giresun-15Aksaray

-9Gaziantep0RAdana

Toplam Isı Geçiş Katsayısı (K)

• Yapı malzeme ve bileşenlerinin ısıl iletkenliği (λ)

• Isı taşınım katsayıları (α)

0,0450,052Cam Köpüğü

0,1120,130Ahşap

0,1810,210Alçı Karton Plakalar

0,3870,450Yatay Delikli Tuğla Duvar

0,6020,700Alçı Harcı

1,2041,400Kum

1,8062,100Donatılı Normal Beton

3,0103,500Granit

Kcal/mKW/mK

Isıl Đletim Katsayıları ( λ)

Malzeme

Isıl Đletim Katsayıları

Isı Taşınım Katsayıları

20Dış yüzeylerde

5Isı akımı yukarıdan aşağıya olan

döşeme yüzeyleri

7Isı akımı aşağıdan yukarıya olan

döşeme yüzeyleri

10Dış pencere yüzeyleri iç tarafında

7Duvar ve iç pencere yüzeyleri iç

tarafında

Isı Taşınım Katsayısı ( α) Kcal/m 2hK

Yüzey ve Isı Akımı Yönü

Dış Duvar Örneği

λ1 λ2α1 α2λ1

Tuğla Strofor Tuğla

1/K = 1/α1 + L1/λ1 + L2/λ2 + L1/λ1 + 1/α2

K = Kcal/m2hK

L1 L2 L1

Pencereler ve Kapılar

2,2Çift camlı pencere ve dış kapı

4,3Basit tek camlı pencere ve dış kapı

Plastik (PVC) Pencereler

3,4Çift camlı pencere ve dış kapı

5,0Basit tek camlı pencere ve dış kapı

Metal Pencere ve Kapılar

2,8Çift camlı pencere ve dış kapı

4,5Basit tek camlı pencere ve dış kapı

Ahşap Pencere ve Kapılar

Isı Geçirme Katsayısı (K) Kcal/m 2hK

Pencere ve Kapılar

Özel Durum Isı Kayıpları

Q (Kcal/h) = K . A . ∆T

Bina özelliklerine göre elde edilen değer üzerinden

Kesintili çalışma + Soğuk dış yüzey artırımı

Kat yüksekliği artırımı

Yön artırımı yapılır

Pencere ve Dış Kapılardan Hava Sızıntısı Kaybı(ENFĐLTRASYON)

Oda havasının ve dış havanın basınç farkından dolayı soğuk dış hava aralıklardan mahale girer, içerdeki sıcak hava dışarı çıkar

Taze Hava Etkisi

Kullanım özelliğine göre mahale alınan taze havanın getirdiği ısı yükü göz önünde bulundurulmalıdır.

Q (watt) = 4 x n x Vn = kişi sayısı

V = kişi başına gerekli hava miktarı (m3/h)

Klima Đle Isıtmada Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar

Heat-Pump çevrimi gücünü dış hava sıcaklığından aldığından belli dış hava sıcaklıklarının altında kapasitede azalma meydana gelir

Heat-Pump Sistem Đle Isıtma Yaparken

• Elektrikli ısıtıcı takviye edilerek çeşitli fonksiyonlarla kullanılabilir

(Isıtmaya destek, defrost anında, acil ısıtma)• Taze hava alımı söz konusu ise, miktarına dikkat

edilmelidir ve kapasite hesabında dikkate alınmalıdır. Ayrıca ısı geri kazanım cihazlarıkullanılarak hem enerji ekonomisi sağlanır.

KLĐMA KAPASĐTESĐ

• Sabit tek bir kapasiteden bahsedilemez.

• Klima kapasitesi çeşitli parametrelere bağlıdır

Klima Kapasitesi Hangi Parametrelere Bağlıdır?

1. Dış ortam kuru termometre sıcaklığı

2. Đç ortam kuru termometre sıcaklığı3. Đç ortam yaş termometre sıcaklığı ( veya bağıl

nemi)

4. Cihaz iç ünite debisi

HAVA DEHAVA DEĞĐŞĐĞĐŞĐM KATSAYILARIM KATSAYILARI

ISI KAZANCI HESABI

• Isı kazancı hesabında dikkate alınması gereken hususlar;

• ĐÇ ISI KAZANÇLARI

1. Đnsanlar2. Aydınlatma3. Isı yayan cihaz ve makineler

• TAZE HAVADAN GELEN ISI KAZANCI• GÜNEŞ RADYASYONUYLA GELEN ISI KAZANCI• ÇATIDAN GELEN ISI KAZANCI• DUVARDAN KONVEKSĐYONLA OLAN ISI KAZANCI• PENCEREDEN KONVEKSĐYONLA OLAN ISI KAZANCI

ĐÇ ISI KAZANÇLARI

1. ĐNSANLAR 2. AYDINLATMA 3. ISI YAYAN CĐHAZ VE MAKĐNALAR

ĐÇ ISI KAZANÇLARI(Đnsanlardan olan ısı kazancı)

• Qi = insan sayısı x kişi başına insanlardan ısı kazancı.

• Duyulur ısı kazancı; ortam sıcaklığının yükselmesine

• Gizli ısı kazancı ise; ortamda ki nem miktarının yükselmesine neden olan ısı kazançlarıdır.

ĐÇ ISI KAZANÇLARI(Đnsanlardan olan ısı kazancı)

Aydınlatmadan gelen ısı kazancının hesabında en önemli konu kullanma faktörünün tayinidir. Ofis, mağaza, dükkan, konferans ve toplantı salonları gibi ticari binalarda k1=1 olarak alınacaktır.

ĐÇ ISI KAZANÇLARI(Aydınlatmadan gelen ısı kazancı)

Cihazın yaydığı ısı x cihaz adeti

• Bilgisayarın yaydığı ısı miktarı 116 Watt/h.• Fotokopi makinası 290 Watt/h.• Televizyon 200 Watt/h.• Ütü 500 Watt/h.• Buzdolabı 180 Watt/h.

ĐÇ ISI KAZANÇLARI(Cihazlardan gelen ısı kazancı)

• Qd = 4 x n x v ( Watt )

• Qg= 3 x n x v ( Watt )• Qt = 7 x n x v ( Watt )

• n = insan sayısı• v = insan başına gerekli hava miktarı ( m³/h )

• Taze hava miktarı; sigara içiliyorsa min 50 m³/h veya sigara içilmiyorsa 25-30 m³/h alınabilir.

TAZE HAVADAN GELEN ISI KAZANÇLARI

• Yaşam mahallerinde kullanılan halı, kağıt, elektronik eşyalar, ter vb. oluşan kirlenme konfor şartlarını etkilemektedir.

• Ortamın uygun sıcaklıklar arasında tutulması her zaman konfor şartları sağlamaz.

• Bu nedenle havalandırma 12 ay ihtiyaçtır.

TAZE HAVADAN GELEN ISI KAZANÇLARI

KĐŞĐ BAŞI TAZE HAVA MĐKTARI

• Güneşten radyasyonla olan ısı kazancı pencerelerden gelmektedir.

• Proje üzerinden pencere yön ve büyüklüklerinin belirlenmesi gereklidir.

• Đklimlendirilen mekan tek açık ofis veya oda oda ayrılmışolabilir. Buna göre ;

a) Pencere boyutlarıb) Pencerenin yön durumu öğrenilmelidir.• Mahallin güneş radyasyonundan kaynaklanan soğutma

yükünü bulmak için, pik yükün oluştuğu saati bulmak gerekir ve buna göre pik yük hesaplanmalıdır.

GÜNEŞ RADYASYONUYLA GELEN ISI KAZANCI

GÜNEŞ RADYASYONUYLA GELEN ISI KAZANCI

• Qr = F x Qg • F = ( pencere alanı ) • Qg = (radyasyonla olan

ısı kazancı / m²)Pencerelerde gölgeleme faktörü,

• Qrg = k x Qr• Pencereler sürekli

gölgede kalıyorsa k = 0,10 alınabilir.

TEK HACĐMLĐ BĐR MEKANIN ÖRNEK RADYASYONLA GELEN ISI KAZANCI HESABI ÖRNEĞĐ

ÇOK HAC ĐMLĐ BĐR MEKANIN ÖRNEK RADYASYONLA GELEN ISI KAZANCI

HESABI ÖRNEĞĐ

•Bu tip mekanlar için her müstakil alanın pik yük saati ayrı ayrıhesaplanmalı ve bu pik yükükarşılayacak soğutma gücü her mahal için sağlanmalıdır.

•Katın toplam soğutma yükünün bulunması için kat bazında ayrıca pik yükün oluştuğu saat belirlenmelidir.

3 m2

4 m

2

4 m2

3 m2

5,2 m2

3 m2

5,2

m2

3 m2

ÇATIDAN GELEN ISI KAZANCI

• Qçatı = K x F x ∆teş• Đzolesiz düz çatı veya eğimli çatılarda;

K = 2,20 ( W/m²k )• Đzoleli ( 2,5 cm ) düz veya eğimli çatılarda;

K = 1,0 ( W/ m²k )• Đzoleli ( 5 cm ) düz veya eğimli çatılarda;

K = 0,6 ( W/ m²k )

ÇATIDAN GELEN ISI KAZANCI TABLOSU

DUVARDAN KONVEKSĐYONLA OLAN ISI KAZANCI

di

dd

k αλλα1

.......11

2

2

1

1 ++++=

Qduv = K x A x ∆teş ( Watt )

DUVARDAN KONVEKS ĐYONLA OLAN ISI KAZANCI TABLOSU

PENCEREDEN KONVEKSĐYONLA OLAN ISI

KAZANCI

• Qpen = K x A x ∆t

• ∆t = 8 – 10 °C alınabilir.

• A = pencere alanı.

KLĐMATĐZE EDĐLMEYEN MAHAL ĐLE OLAN SICAKLIK FARKLARI

DIŞ HAVA SICAKLIKLARINA GÖRE MAHAL SICAKLIKLARI

BĐNA SOĞUTMA YÜKLER ĐNĐN AZALTILMASI

Örnek bina;

Fan coil sistemiyle merkezi olarak soğutulanbir yüksek blok ofis binası.

Dış hava sıcaklığı : 31 °C Bağıl nem : %68

100,01012463549TOPLAM S ĐSTEM

YÜKÜ

48,648940089Taze havadan ısı kazancı

0,8808Besleme fanından kazanç

0,7606Dönüş fanından kazanç

49,950963446TOPLAM SOĞUTMA

YÜKÜ

11,71196356Đnsanlardan kazanç

9,394094Cihazlardan kazanç

13,81400140Aydınlatma kazancı

3,940040Ara bölmelerden kazanç

1,415015Pencereden kazanç

0,1101Çatıdan kazanç

1,213013Dış duvardan kazanç

8,485085Güneşten kazanç

Sistem Toplam Yüküne

Oranı, %

Toplam IsıKazancı

(kW)

Gizli Is ıKazancı

(kW)

Duyulur Is ıKazancı

(kW)ISI KAZANCI ADI

Örnek ofis binası için hesaplanan ısı kazancı ve soğutma yükleri

Yazın ısı kazançlarının azaltılmasında

a) Ofislerde iç yükler in,

b) Mekanik havalandırma yapılan yerlerde havalandırma yükleri nin,

c) Bütün uygulamalarda güneşten olan kazanç ların

En büyük payı aldığı görülmektedir.

Mimari Tasarım Önlemleri :Direkt Güneş Enerjisi Kazançlarını Azaltmak- Dış gölgeleme elemanları : Bu yolla güneşten olan kazanç %75 veya %90

azaltılabilir.- Đç gölgeleme elemanları : Bu yolla ısı kazançlarını %20-70 oranında

azaltabilirler.- Genellikle güneş yükünü azaltan önlemler :a. Kışın güne şten ısı kazancını azaltır,b. Diğer taraftan do ğal aydınlatmayı önleyerek,

yapay aydınlatma yoluyla enerji tüketimini artırabili r.c. Güneş ışınlarının sterilizasyon etkisi çok azalır . Sağlıklı bir ortam oluşması engellenmiş olur.

Işık geçirmeyen Yüzeylerden Güne ş Kazancını Azaltmak

Güneşe açık dış yüzeyleregüneş ışınlarını yansıtan boyalar, kaplamalarÇatı arasında etkin havalandırma sağlamak

Binayı dıştan yalıtmak

Havalandırmadan Olan Kazançları Azaltmak :

Soğuk-sıcak bölge şartlarıHava sızdırmaz doğramalar daha önemlidir.Çok soğuk ve çok sıcak günlerdea) Đç – dış ortam basınç farkı artar.b) Kontrolsüz hava girişi riski artar.Mekanik havalandırma daha fazla önem kazanır. Binalar artı basınçta olmalıdır.

Havalandırmayı dış koşullara göre ayarlamak Taze hava miktarlarını :a) Güneşten kazancın en fazla olduğu saatlerde azaltmak, b) Özellikle dış hava sıcaklıklarının düşük olduğu gece ve bahar aylarında

free cooling imkanından yararlanmak en etkin önlemlerdir.

Aydınlatmadan Olan Kazançlarını Azaltmak :

1. Verimli aydınlatma armatürleri kullanmak,

2. Aydınlatmadan oluşan ısı kazancını armatür üzerinden doğrudan dışarıya atmaya imkan veren armatürler ve sistem kullanmak,

3. Doğal aydınlatmadan yararlanmak

Ofis Makinalarından Olan Đç Kazançları Azaltmak

1) Daha düşük enerji tüketen

verimli ofis cihazları kullanmak

2) Bilgisayar, faks, fotokopi makinalarının enerji tüketimlerini ve bunlardan oluşan ısı kazançlarını azaltmak

3) Büyük binalarda soğutulmuş su pınarları yerine merkezi soğutulmuş içme suyu tesisatı kullanmak.

SOĞUTMADA ĐÇ SICAKLIĞI ARTIRMANIN ETK ĐSĐ

1) Yazın soğutma yükünde :

a) iç kazançların

b) güneşten olan kazançların ve

c) havalandırma yükünün

En büyük payı aldığı görülmektedir.

2) Yazın iç ve dış sıcaklık değerleri arasındaki fark azdır.

Bu nedenle iç sıcaklıktaki değişimler

kazanca daha büyük oranda etkili olurlar.

Öneriler :

a) Đnsanların yaz aylarında kendini konforda hissetiği iç şartlar pek çok parametreye bağlıdır ve koşullara göre değişir.

b) Sürekli kalınan ofis veya konut gibi ortamlarda 24 ºC ideal olmakla birlikte, yazın iç sıcaklığın 25 ºC değerine set edilmesi ekonomik ve uygun bir seçimdir.

c) Sürekli girilip çıkılan ve kısa süre kalınan yerlerde ise :dış sıcaklıkla 6 ºC fark yaratılması yeterlidir.

d) Daha düşük sıcaklıklara yapılacak ayarlamalar hem enerji tüketimini artıracaktır, hem de hasta olma riskini yükseltecektir.

76.48414.64061.8443026

85.75915.18070.5793024

95.03015.72079.3103022

kcal/hkcal/hkcal/hºCºC

Toplam soğ. yüküGizli soğutma yüküDuyulur soğ. yüküDış sıcaklıkĐç sıcaklık

Konut : pik saatteki hesaplanan soğutma yükleri

144.53545.46899.0673026

158.48747.088111.3993024

172.43948.708123.7313022

kcal/hkcal/hkcal/hºCºC

Toplam soğ. yüküGizli soğutma yüküDuyulur soğ. yüküDış sıcaklıkĐç sıcaklık

Ofis : pik saatteki hesaplanan soğutma yükleri

Referans yılın en sıcak haftası için

%11

%12

% 9

%10

1oC iç sıcaklık değişimi,a) Pik soğutma yükünde %5 oranında b) 08.00-19.00 saatleri arasında %7 oranında

c) Soğutma mevsiminin tamamı ele alındığında etki oranı daha da artacaktır.

değişim yaratır.

Sonuç : 1oC azaltılması halinde yıllık enerji tüketimi %7 değerinden de fazla oranda artacaktır.

PRATĐK ISI KAZANCI HESABI