101

2. DIŞ PENCERELER

Son yıllarda yapı cephelerinin pencere yüzeyi oranları, gittikçe artmıştır. Brüt cephenin pencerelerinin yüzey oranı, ge-leneksel yapı tarzında % 15-25 iken, bu değer bugün % 35-90’a kadar ulaşmıştır. Bu sebeple bir çok yapı fiziksel sorun ortaya çıkmıştır.

2.1. SORUNLAR (PROBLEMLER)

Dış cephenin ne kadarının cam yüzey olacağı, şartlara göre, farklı şekilde saptan-ması gereken bir problemdir. Fazla büyük cam yüzeylerinin hiçbir gerekçe gösterme-den ve sadece estetik açıdan değerlendirile-rek, yapıya sadece modern bir görünüm ka-zandırılacak şekilde uygulanması hatalıdır. Bir çok şehirde modern bir yapının, fazla büyük olmayan dış pencerelerle de sağlana-cağına dair yeterli kanıtlar mevcuttur.

Doğaldır ki, büyük cam yüzeylerin lehinde ve aleyhinde söylenecek çok şey vardır.

Şehre bağlanmış insanın ışık, hava, güneş vedoğaya olan özlemi mümkün olduğunca büyük pencerelere karşı isteği arttırmakta-dır. Ama buna karşı zemine kadar ulaşan pencerelerde, ev sahibinin cam yüzeyi alt kısmını çeşitli yöntemlerle dışarıdan içeriyi göstermeyecek hale getirdikleri ve böylece yine belli bir tür duvar paravanası, parapet oluşturdukları görülmektedir.

Büyük cam yüzeyleri savunanlar, büyük pencereler sayesinde kullanılan sahanın art-tığını iddia etmektedirler. Pencere yüzeyi küçük olan çalışma odalarında şimdiye ka-dar kişi başına 15 – 20 m2 zemin alanı dü-şerken bu değerin, Đsviçre’deki aşırı büyük pencereli bürolarda kişi başına 7,4 m2 ye düşürüldüğü, stop – ray camlarından (ışın kesici camlar) büyük pencere alanı olan bir büroda çalışanlara kişi başına sadece 6,5 m2 kullanım alanı yetmekte olduğu söylenmek-tedir. Buna karşı pratikte, kafa işçilerinin bu tür “rasyonel” odalardan uzak kalıp, ni-telikli konstrüksiyon ve donanımlarına rağ-

102

men büyük büroları terk etip tek kişilik mütevazi büroları tercih ettikleri sık sık görülmektedir.

Büyük pencerelerin sakıncaları da görme-mezlikten gelinemez. Seiffert, mimarların büyük cam yüzeylerin neden olacakları bü-yük enerji – ekonomik dezavantajlar ve fizyolojik hasarlar konusunda aydınlatılma-ları gerektiğini söylemektedir. Batı Alman-ya’da devlet hesaplama merkezi, mimarla-rın yapı tarzının “bir işe yaramaz” olduğunu ileri sürmüş ve o günkü duruma göre “Pen-cere yüzeyeri tüm dış duvarları kaplarlar ve zemin alanının, yaklaşık % 40 kadar alan-ları vardır. Diğer odalarda pencereler ze-mine kadar ulaşır ve zemin alanının % 66’sı kadardır. Yazın büro odalarında 36 oC ye kadar sıcaklıklar ölçülmüştür. Çalışanlar arasında bayılma olayları görülmüştür.” demiştir.

Ülkemizde de bir çok iş yeri ve Resmi Dai-re binalarında neredeyse dış cephenin % 100 ünü kaplayan pencereler olduğunu biliyoruz. Güneşten korunma levhalarının sonradan eklenmesi çok masraflı olup, dış görünüşü bozduğundan başka, teknik açı-dan gerçekleştirilmesi de genellikle olanak-sızdır.

Özellikle hafif cephelerde büyük pencere alanları, yazın oldukça dezavantajlıdırlar.

Pencere boyutlarının belirlenmesinde mi-mar, sadece estetik açılardan etkilenmeme-lidir. Hem konstrüksiyon, hem de ekonomi açısından elverişli pencere boyutunu bul-mak hiçte kolay değildir. Pencereler yapıla-rına ve odanın kullanım alanına göre şu noktalar gözönüne alınarak boyutlandırıl-malıdır.

• Gün ışığı gereksinimi,

• Kış durumu (ısı kaybı),

• Yaz durumu (ısı yüklemesi).

2.2. ISI KAYIPLARI

Dış pencerelerde ısı kayıpları şu yollarla meydana gelir;

a) Camlı bölme ve konstrüksiyon içinden ısı taşınması,

b) Sızdıran derzler içinden hava akımı,

c) Camlar arasındaki havanın konveksiyo-nu,

d) Cam içinden ışıma.

Camlar ve pencere konstrüksiyonu içinden ısı taşınması, genellikle Transmisyon – ısı geçişi Up olarak adlandırılır, ve değerleri cetvellerde belirlenmiştir. Çeşitli pencere tipleri arasında Up değerleriyle daha kesin bir karşılaştırma yapabilmek için, hava akımları yoluyla önemli bir ısı kaybı olma-dığını farzetmek gerekir.

Hava sızdıran derzler pencere kasası ve duvar arasında (bağlantı derzi) ve pencere konstrüksiyonunun içinde (pencere derzi) bulunur. Bağlantı derzlerini sızdırmaz ola-rak gerçekleştirmek zor değildir. Bu özenli bir uygulama ve doğru konstrüksiyona da-yanır (sızdırmaz malzeme, ince duvar taba-kaları, basınç ile uygulanan macun v.s.). Pencere derzlerinde durum başkadır.

Özellikle niteliksiz ahşap malzemede (yu-muşak ahşap) doğal esneme, pencere derz-lerinin zamanla genişlemesine neden olur. Sızdıran derzler içinden sadece hava değil, ısı, su ve toz da sızar. Bu nedenle son za-manlarda, yapı fiziğinde uzun süreden beri tavsiye olunduğu gibi bu tür derzler elastik malzemelerle sızdırmaz hale getirilmelidir.

Pencerenin toplam ısı kaybının en önemli bölümünü, transmisyon ısı kaybı ve derzle-rin neden olduğu ısı kayıpları oluşturmakta-dır. Sadece camlar arasındaki hava tabaka-sının geniş olduğu durumlarda, bir tarafta ısınan hava kapalı bölme içinde dönme hareketi yapar ve bu da ısı taşınmasını arttırır.

Transmisyon ısı kaybı, pencere konstrüksi-yon malzemesine (ahşap metal veya plastik

103

malzeme) ve cam levha sayısı ve araların-daki uzaklığın değerine bağlıdır. Bir çok cam levha arka arkaya yerleştirilirse ısı geçişi önemli ölçüde azaltılmış olur (cam yerine şeffaf folyolarda kullanılabilir). W.Kunze (Dresden Teknik Üniversitesi) ye göre bu açıdan, 3 cam levhalı bir pencere ekonomiktir.

Örneğin: Çifte camlı bir termo – pencere ve buna ek olarak bir normal cam (Şekil 84).

1 Kcal/m2.hoC = 1.163 W/m2.K

84 Cam levha sayısı ve hava tabakasının kalınlığına bağımlı olarak pencerenin ısı kaybı.

Bu, olanaklar dahilindedir. Fakat sızdıran pencere derzlerin problemlerini gidermek daha zordur.

2.2.1. Sızdıran derzler

Bilindiği gibi, bir pencerenin derz geçir-genliği a faktörü yardımıyla belirtilir. Bu faktör, pencere de 1 mm WS lik bir basınç farkı söz konusu olduğunda, her metre derz başına bir saatte dışarıdan ne kadar miktar hava [m3] sızdığını gösterir. Pencere derz-lerinden sızan hava hacmi için:

V = a . L . ∆ p [ m3 / h ]

Burada :

V hava hacmi [m3] a derz faktörü [m3 / h . m] , L derzlerin uzunluğu [m] ∆ p havanın basınç farkı [kp / m2] dir.

Verilere göre, ısı kaybının bulunmasında gerekli olan a faktörü pencerenin yapı tarzına göre 3 ile 1,2 arasında değişmekte-dir. Bu basit bir saptamadır. Fakat bir oda-nın derz geçirgenliğiyle meydana gelen hava akımı değerinin 1 den büyük olma-ması kesinlikle uyulması gereken bir ku-raldır. Eğer bu şarta uyulacaksa a faktörüyle şu geçerli değerler buunur (Caemmerer’e göre).

a; 0,5 ten küçük : pencere büyüklüğü 5 m2 den fazla

0,5 ile 1 arası : pencere büyüklüğü 5 m2 den küçük iyi bir uygulama

1 ile 2 arası : pencere büyüklüğü 5 m2 den küçükse yeterli bir uygulama

2 den büyük : Şart yerine gelmez

Norveç’te derz geçirgenliği a, 0,57 den büyük olan bir pencere kötü olarak tanım-lanmaktadır.

Yapı pratiğinde çeşitli yazarlara göre a de-ğeri, aşağıdaki şekilde tesbit edilmiştir.

• Đyi uygulanmış ahşap pencerelerde a 2,0, çok iyi uygulanmış ahşap pencere-lerde 1,2 – 1,5 arasındadır (Schüle’ye göre),

• Çift katlı pencerelerde (burada katlardan sadece bir tanesi sızdırmaz şekilde ör-ter) ortalama 1,5 (Seiffert’e göre),

• Basit pencerelerde 2,0 veya fazlası,

• Kötü uygulanmış pencerelerde ve fazla nemli keresteden yapılmış bütün ahşap pencerelerde 3,0 ile 5,0 arası,

• Metal pencerelerde 2,0 ile 2,5 arası.

a değeri ahşap pencerelerde ahşabın esne-mesi nedeniyle sonraki üç yıl içinde % 10-100 arasında artar. Böylece bir pencerenin ısı kaybının transmisyon ısı kaybı veya ısı

104

Tablo 9 Derz faktörü a’nın norm değerleri

No. Yapı elemanı Uygulama a faktörü (m3/h.m)

1 Ahşap pencere, Plâstik çerçeveli pencere

Basit pencere Biti şik çerçeveli pencere

Derz yalıtımı iyi olan basit veya bitişik çerçeveli pencere

3,0

2,5

2,0

2 Çelik veya hafif

metal pencere Basit pencere

Biti şik çerçeveli pencere Derz yalıtımı iyi olan basit veya bitişik çerçeveli pencere

1,5

1,5

1,2

3 Đç kapı Eşiksiz, sızdırmaz

hale getirilmemiş

40

Eşikli, sızdırmaz

hale getirilmiş

15

yalıtım değerinden çok, derz geçirgenliğine, yani derzlerin uzunluğuna ve a faktörünün değerine bağlı olduğu anlaşılmaktadır. Bu nedenle derz uzunluğu ve derz faktörü a’nın mümkün olduğunca küçük olduğu pencere tipleri seçilmelidir.

Tablo 9 daki a değerleri yardımıyla ısı ka-yıpları hesaplanmalıdır (Değerler toleranslı olmaları için büyültülerek yuvarlatılmıştır).

Leipzig’deki Yapı Elemanları ve Elyaflı Yapı Malzemeleri Enstitüsü Tablo 10 da verilen değerleri tavsiye etmektedir.

Elverişli derz izolasyon şeritleri lâstik veya plâstiktendir. Bunlar gerektiğinde söküleblir olmalıdır. Çünkü lâstik ve plâstik malzeme-lerin çoğu çözücü malzemelere karşı daya-nıksız olup, pencerenin sonradan boyanma-sıyla kendiliklerinden düşebilirler.

Şekil 85 a’da bir bitişik çerçeveli pencere, Şekil 85 b’de de ısı camlı bir pencere için

85 Derzleri sızdırmaz hale getirilmiş pencere

a) Bitişik çerçeveli ahşap pencerede yalıtım, b) Isı camlı tek çerçeveli bir pencerenin derz yalıtımı

bazı düzeltmeler önerilmektedir. Đki camlı bitişik çerçeveli pencerenin ısı yalıtım de-ğeri ancak 0,13 ile 0,17 m2.K/W’a ulaşa-bilmektedir. Şekil 85 b deki çift ısı camlı ve 6 mm kalınlığında hava tabakalı basit pen-cerenin yalıtım değeriyse ancak 0,10 dur. Bunlar zamanla yetersiz kalacak değerler-dedir.

Tablo 10 Derz faktörü a’nın ölçüm ve tavsiye edilen azami değerleri (Walther’e göre)

No. Konstrüksiyon Derz faktörü a

(m3 / h . m)

Tavsiye

edilen

azami

değer

Ölçüm

değeri

1 Basit ahşap pencere 3,0 -

2 Bitişik çerçeveli ahşap

pencere

2,5

1,76

3 Isıcamlı ahşap pencere 1,2 0,32

4 Oldukça kaliteli ahşap

pencere

0,5

0,43

5 PVC pencere 0,5 0,17

105

2.2.2. Ortalama ısı geçişi

Camlı bölmelerdeki ısı kayıpları incelenir-ken, bütün dış duvarların belli bir asgari yalıtım değeri veya ekonomik asgari bir ısı geçiş değeri içermesi gerektiği unutulma-malıdır.

Camlı bölmeler dikkate alındığında, bir dış duvarın ortalama ısı geçiş değeri en fazla 1,50 kcal/hm2 oC (1,75 W / m2 . K) olmalı-dır. Bu şartlar altında ısı korunumu ancak sağlanıyor demektir. Bu hallerde 25 ile 45 kcal/hm3 (52,5 W / m3) arasında bir özgül ısı gereksinmesi değeriyle hesaplamalar yapılır. Ortalama ısı geçiş değeri Um’nin 1,75 veya azami 2,10 W/m2K’ı aşmaması isteniyorsa ya pencere oranı azaltılmalı veya başka bir pencere türü seçilmelidir. Seçilen tür pencere hemen hemen dış duvarın kendisi kadar ısı yalıtabilmelidir. Bunu sağlamak, bir çok nedenle zordur. Đki camlı bir pencerenin ısı geçiş değerinin U = 2,90 olduğu farzedilirse (ki bu bir çok pencere türü için geçerlidir) Tablo 11 kullanılmalıdır.

Tablo, 40, 50 ve 60 mm kalınlığında suni reçine köpüğü içeren hafif duvarlar ve son satırda geleneksel bir duvar için (ısı yalıtım R = 0,52 m2.K/W) pencere oranına bağımlı olarak ortalama U-değerlerini vermektedir.

Eğer ortalama ısı geçiş değeri 1,75 (iyi) ile 2,09 (ancak yeterli) arası değerlerde sınır-landırılmak isteniyorsa. Tabloya göre brüt cephenin pencere oranları şöyle olmalıdır.

geleneksel duvarda % 20 - % 40 40 mm lik ısı yalıtım tabakası olan hafif duvarda % 40 - % 60 50 mm lik yalıtım tabakası olan hafif duvarda % 45 - % 65 60 mm lik yalıtım tabakası olan hafif duvarda % 50 - % 65 olmalıdır.

Yaklaşık olarak, bu tür duvarlarda; iki cam-lı bir pencere, brüt cephenin en fazla % 50 sini kaplıyorsa dengelenebilir ısı kayıpları-nın söz konusu olduğu söylenebilir. Pence-renin ısı yalıtımı, fark edilir ölçüde düzeltil-diği zaman bu değerler değişebilir. Isı yalı-tımı, örneğin arka arkaya yerleştirilmi ş, en az 3 – 4 levhalı ısı camlamalarla düzelti-lebilir. Isı depolama özelliği oldukça fazla olan geleneksel duvarlarda % 40, nitelikli ısı yalıtım malzemeleri olan hafif cephe-lerde % 65 oranında pencereler kullanılırsa, bu pencere boyutlarının kışın oluşturacakla-rı ısı kayıpları dengelenmez.

Sık sık, duvarın pencere dışındaki ışın ge-çirmeyen parçalarının düzeltilmesiyle bir iyileştirme sağlanıp sağlanmıyacağı soru-

Tablo 11 Camsız bölümlerin ısı geçirim dirençleri RW ve pencerelerin alan oranlarına bağımlı olarak 2,9 W/m2.K lık U T değeri ile hesaplanmış duvar U değerleri

Duvar cinsi % … lık bir pencere oranındaki Um değeri

RW

W

.Km2 20 30 40 50 60 70 80 90

40 mm polistirol köpüklü duvar

50 mm polistirol köpüklü duvar

60 mm polistirol köpüklü duvar

Geleneksel duvar

0,90

1,12

1,35

0,52

1,33

1,21

1,08

1,74

1,52

1,42

1,32

1,90

1,72

1,63

1,55

2,04

1,92

1,84

1,77

2,15

2,12

2,06

2,00

2,32

2,91

2,06

2,23

2,48

2,51

2,48

2,45

2,62

2,96

2,94

2,67

3,00

106

Tablo 12 Çeşitli camlı bölümlerin transmisyon ısı kayıpları Up (Derz faktörü a dikkate alınmamıştır)

No. Pencere cinsi, uygulama UT

C.m.h

kcalo2

K.m

W2

1 Cam tabakalar (pencere kasaları dikkate alınmadan) Tek camlı, cam kalınlığı

2 mm

6,50

7,60 3 mm

4 mm 5 mm 6 … 7 mm

6,43 6,36 6,28 6,15

7,50 7,40 7,30 7,15

Đki camlı, cam aralığı beher cam kalınlığı

6 mm 3 … 4 mm 5 mm 6 mm

3,09 3,04 3,01

3,60 3,55 3,50

Đki camlı, cam aralığı beher cam kalınlığı

12 mm 3 … 5 mm 6 mm

2,75 2,70

3,20 3,15

Üç camlı, aralıklar 2 x 6 mm beher cam kalınlığı

3 … 4 mm 5 mm 6 mm

2,10 2,05 2,03

2,45 2,40 2,35

Üç camlı, aralıklar 2 x 12 mm beher cam, kalınlığı

3 … 4 mm 5 mm 6 mm

1,80 1,78 1,76

2,10 2,07 2,05

10 mm aralıklı iki cam, iki şeffaf folyo 1,90 2,20 2

Işın koruyucu camlar (Stop-Ray sistemi) Đki cam, aralık 12 mm Üç cam, aralıklar 12 şer mm Dört cam, aralıklar 6 şar mm

1,92 1,83 1,62

2,24 2,13 1,89

3

Ahşap veya plâstik malzemeden basit pencereler 1 camlı 2 camlı, aralık 6 mm 3 camlı, aralıklar 6 mm 2 tabakalı ısı camlı, aralık 6 mm 3 tabakalı ısı camlı, aralıklar 6 mm 4 tabakalı ısı camlı, aralıklar 6 mm

4,55 2,60 2,33 2,80 1,80 1,53

5,25 3,00 2,70 3,25 2,10 1,75

4 2 camlı, bitişik çerçeveli ahşap pencere

Cam aralığı 12 mm Cam aralığı 35 mm Biri normal diğeri 2 tabakalı ısı camlı Her ikisi 2 tabakalı ısı camlı

3,00 2,33 1,72 1,42

3,50 2,70 2,00 1,65

5 Ahşap çift çerçeveli pencere

2 cam, aralık 100 mm

1,98

2,30 6 Ahşap-metal pencere

2 normal camlı 3 normal camlı 1 normal, 2 tabakalı ısı camlı 2 tabakalı ısı camlı

2,80 1,98 2,20 1,72

3,25 2,30 2,55 2,00

7 Basit metal pencereler ve metal tepe pencereleri

1 normal cam 2 normal cam, aralık 6 mm aralık 12 mm

5,00 3,40 3,10

5,80 3,95 3,60

107

Tablo 12 (devam)

No. Pencere cinsi, uygulama UT

C.m.h

kcalo2

K.m

W2

2 tabakalı ısı cam, aralık 6 mm 3 tabakalı ısı cam, aralıklar 6 mm 2 adet 2 tabakalı ısı cam,

3,55 2,58 2,18

4,10 3,00 2,55

8 Bitişik metal çerçeveli pencereler

2 normal camlı 1 normal, 2 tabakalı ısı camlı 2 adet 2 tabakalı ısı camlı

3,18 2,40 1,98

3,70 2,80 2,30

9 Çift metal çerçeveli pencereler

2 normal camlı

2,75

3,20 10 Beton çerçeve

1 cam 2 cam

5,00 3,50

5,85 4,08

11 Cam tuğla (boşluklu), 80 mm kalınlığında 2,50 2,90 12 Acryl camdan ışık kubbeleri, tepeleri

tek, düşey yatay çift, düşey yatay

5,50 5,30 3,30 2,60

6,40 6,20 3,85 3,05

13 Plastik yapı malzemelerinden ışık şeritleri

kalınlık 1,5 mm 2,0 mm 2,5 mm 3,0 mm

4,95 4,85 4,75 4,70

5,75 5,65 5,55 5,49

suyla ilgilenilir. Basit bir hesap, bunun ger-çekleşemeyeceğini gösterebilir. Işın geçir-meyen duvar bölümü, dış duvarın % 40 ı hatta daha da az olursa, dış duvarın camlı bölümü dışındaki yerlerinin yalıtımı çok fazla güçlendirilirse de, camlı bölümdeki ısı kaybı azalmaz. Bu durum daha çok yaz mevsiminde geçerlidir.

Tablo 12, çeşitli pencere yapılarındaki ısı transmisyon kayıplarını vermektedir. Tablo, ısı yalıtımı düzeltilmiş pencerelerin elverişli pencere oranını hesaplamaya yaramaktadır.

2.2.3. Yağmur (sağnak) suyuna karşı

sızdırmazlık

Sızdıran pencere derzleri ve bağlantıların-dan sadece hava sızmaz, bu derzlerde hava

akımının nedeni bir hava basıncı düşmesi olabileceğinden, hava kendisiyle birlikte içeri yuğmar suyuda taşır. Bu nedenle sızdıran pencereler, yağmur suyu da sız-dırırlar. Bu nedenle son zamanlarda bir çok ülkede yağmur suyu sızdırmayan pencere konstrüksiyonlarına olan gereksinme art-mıştır. 1.5. Bölümde dış hava yüzeyi, yağ-mur rüzgâr bölgeleri gibi konulara deği-nildi. Projeciler, rüzgâr – yağmur indeksi 2,6 dan büyük olarak hesaplanan her dış hava yüze-yini yağmur suyu sızdırmaz bir cepheyle donatmalıdır. Bu, dış pencerelerle de ilgili-dir. Yüksek yapıların rüzgâr yüzeylerinin kom-şu yapıların seviyesinin üzerinde kalan bö-lümleri, her zaman yağmur suyu tehlikesi altındadırlar.

108

Burada bütün dış hava yüzeyleinde (bazen binanın 2,3 hatta 4 cephesi de rüzgâr yüzeyidir) düzeltilmiş, rüzgârla taşınan sağ-nak suyuna karşı sızdırmaz pencere konst-rüksiyonları kullanılmaktadır. Açılmayan sabit camlı bölümlerde bu pek zor değildir. Fakat kullanılan pencerelerde teknik ve ekonomik bu sorun haline gelir.

Dış ülkelerde ilave olarak sızdırmaz hale getirilmiş, özel odalarda denenmiş pencere-ler sağnak tehlikesi altındaki cephelerde kullanılmaktadır. Bu pencerelerin duvara olan bağlantı derzleri basınç altında ma-cunlu olup, su ileten oluklu derzler içerirler.

Konstrüksiyonlar ise oldukça basittir.

Ekonomik nedenlerden ötürü pencere konstrüksiyonun beklenen şişme basıncına uygun olarak hazırlanması tavsiye olunur.

Norveçte yağmur sızdırmayan pencereler, karmaşık denemelere tabi tutulurlar.

DIN 18055 sayfa 2’de (1971) rüzgâr etkisi-ne göre dört pencere tipi saptanmıştır. Etki grubu A B C D Şişme basıncı [Kp/cm2] ≤ 15 ≤ 29 ≤ 53 Özel nizamlar Ortalama rüzgâr şiddeti [Bf] ≤ 7 ≤ 9 ≤ 12 Normal rüz- gâr etkisin- de şu bina yüksekliğine tekabül eder [m] ≤ 8 ≤ 20 ≤ 100 Yağmur sızdırmayan pencerelerin denen-melerinde kapalı odalarda sadece yağmur

olayı ve rüzgâr basıncı suni olarak yaratıl-maz. Bundan başka bazı ülkelerde pratiğe uygun olarak rüzgâr basıncındaki kuvvetli farklılıklarda taklit edilir.

2.3. ISI YÜKLEMESĐ

Pencerelerin sakıncaları sadece kışın derz-lerin rüzgâr, su ve toz sızdırmalarında değil, yazın da güneş ışınlamasının bir bölümünü az bir zayıflatmayla hatta hiç zayıflatmadan yapının içlerine iletmelerinde de belirginle-şir.

Bilindiği gibi bir yapıya ulaşan atmosferik ışıma direkt (doğrudan), diffuse (dağılan) ve yansıyan ışımalardan meydana gelir.

Doğrudan ışıma, uzayın belli bir yerinden dünya yüzeyine ulaşan ışımadır.

Dağılan ışıma, ışınların atmosferden geçiş-lerinde, hava molekülleri, buhar ve toz tanecikleriyle dağıtılmalarıyla meydana ge-lir. Dağılma alanı, pratikte doğrudan ışıma-daki dalga uzunluğu alanının aynısıdır. Fa-kat belli bir yönü yoktur ve bütün ışın alıcı yüzeyler için aynı büyüklüktedir. Doğrudan ve dağılan ışımalar toprak üzerinde veya yapılar üzerinde buluşurlar. Oradan yansıtı-lırlar ve yansıyan ışımayı oluştururlar. Bu ışıma genellikle oldukça yüksek değerlere ulaşabilir (Kar örtüsü, su kenarındaki yapı-lar ve yansıtıcı cam veya metal cephesi olan yapılara komşu binalar).

Güneş ışınları bir pencereye ulaşırsa bir kısmı hiç engellenmeden içeri bırakılır bir kısmı yansıtılır, geri kalan kısmı cam tara-fından emilir ve sonra geri ışıma ve kon-veksiyon halinde ısı olarak oda havasına verilir.

Đçeri bırakılan ışımanın oranı, ışınların düş-tüğü açıya, dalga boylarına ve camın cin-sine bağlıdır.

Işımanın şiddeti, dikey yüzeyler için yönle-re göre konumlarına ve mevsimine, yatay

109

yüçzeyler içinde en çok mevsimlere bağım-lıdır.

Dış duvarlar en fazla ışımaya, güneşin en yüksek konumuna ulaştığı, yaz mevsiminde değil, ilkbahar veya sonbaharda uğrarlar.

Düz çatılarda durum doğal olarak tam tersi-dir.

Güneşin ısıtan ışınları görülen ışığın dışın-daki uzun dalga alanına aittirler. Bundan başka görülebilir ışınların ve kısa dalgalı, görülemeyen ışınların bir bölümü de ısıtırlar.

Dalga boyları;

• Kırmızı ötesi 0,8 ile 340 µm arası bölgedeki ısı- tıcı ışınlar için

• Görünür ışık 0,4 ile 0,8 µm arası için

• Mor ötesi için 0,4 µm’den küçük

Güneş ışımasında görülebilir bölgenin ener-ji maksimumu 0,5 µm lik dalga boyundadır.

2.4. SERA ISISI

Bahçecilikte yararlı olarak değerlendirilen, konut ve toplum yapılarında kesinlikle is-tenmeyen sera ısısının oluşması, ağır ve orta ağır yapılarda da arada bir kendini göstermekte, hafif yapı tarzında ise doğal olarak daha sık rastlanmaktadır.

Ağır yapı tarzında da odaların yaz mevsi-mindeki ısınmaları, kritik noktaya ulaşabi-lir. Bu, pencerelerin kuzeye yönelik olmadı-ğı ve oldukça büyük olduğu durumlarda söz konusudur. K. Gertis, kritik pencere alanı olarak, tüm iç yüzeylerin toplamının yüzde onunu tavsiye etmektedir. Saçma görünme-sine rağmen pratikte yararlı bir çözüm. Eğer bir projeci, hazırlanan yapıda pencerelerin

tüm oda oluşturucu alanların, yüzde onun-dan fazla olduğunu saptarsa, yaz mevsimin-deki aşırı ısınmayı gölgelemeler, havalan-dırma ve soğutma sistemleriyle nasıl engel-leyeceğini düşünmek zorundadır. Hafif yapılarda büyük pencereler, her zaman odanın aşırı ısınması açısından tehlike arzederler.

Odadaki ısı taşınması fonksiyonu, çeşitli şekillerde olur. Direkt güneş ışığı, oda iç yüzeyleri ve mobilyaların sadece belli sı-nırlı yerlerine düşer. Buna karşı dağılan güneş ışıması bütün oda elemanları ve eşyaların her yanına düşer. Doğrudan güneş gören elemanlar oldukça ısınırlar ve uzun süren bir ışımadan sonra oda havasına ısı verirler. Hava ısıyı konveksiyon yoluyla doğrudan ışınlanmayan oda yüzeylerine taşır. Buradaki ısı taşınması bir çeşit trans-formasyondur.

Daha önce kısa dalgalı ışımayla başlatılan ısı taşıması, konveksiyon ve uzun dalgalı ışıma halinde sürdürülür (Sadece 2,8 µm’ye kadar ışınlar pencere camından sızabilirler). Doğrudan güneş gören yüzey ve elemanlar transformator olarak etkirler.

Đçeri ışınlanan ısıya, camlarında ısınmasını katabiliriz. Isınan camın ısısı % 50 dışa, % 50 de içe verilir. Söylendiği gibi, önemli bir ölçüde zayıflamadan pencerelerden girebi-len kısa dalgalı güneş ışınları oldukça etki-lidir. Yansıma sonucu uzun dalgalı ışın ha-line geçtikleri için cam içinden tekrar odayı terk edemezler. Odada oluşan ısı ancak oda ısısından daha soğuk bir cam içinden dışarı gidebilir. Ama cam da ısınmakta, hatta oda sıcaklığını aşmaktadır. Böylece ışınlanan ısı odada hapis kalır ve gittikçe daha fazla ısıtır. “Sera” olayıda bu şekilde açıklanabi-lir. Doğal olarak ısıyı, soğutma sistemeriyle yok etmek mümkündür. Örneğin tavandan ışınlamayla ısıtma sistemlerinin boruların-dan soğuk su geçirilmesi. Fakat bu sistem-lere pek nadir rastlanmaktadır. Ayrıca siste-

110

min ekonomik açıdan etraflıca düşünülmüş ve oturmuş olması gerekir. Böylece, güneş ısısını ya gölgeliklerle pencereden uzak tut-malı ya da pencere düzleminde yakalama-lıdır. Đki yönteme de pratikte rastlanır fakat etkileri çok farklıdır. Đlerideki bölümlerde, çeşitli camlama çeşitleri incelenecektir.

2.5. ISI CAMLAR (TERMO CAMLAR)

Termo camlamanın amacı, ısı geçişinin azaltılması ve böylece kış mevsimi şartları için pencerenin islahıdır. Termo camlar (Isı-cam) literatürlerde pek te bilimsel olmayan “çok levhalı (tabakalı) izolasyon camları” olarak adlandırılırlar. Bu camlar pek ucuz olmadıklarından genellikle sadece iki taba-kalı olarak uygulanırlar. Tabaka mesafeleri-nin çok düşük olduğu hallerde, bu camların ısı yalıtım değeri, iki camlı bir ahşap kasalı veya bitişik ahşap kasalı pencereden daha düşüktür. Tablo 13 çeşitli ısı camların ısı geçişleri hakkında bilgi vermektedir. Bura-dan örneğin, 6 mm aralıklı iki levhalı bir

ısıcamın 3,0 kcal/h m2 oC (3,5 W/m2K) lık U-değeriyle normal iki camlı bir bitişik ahşap kasalı pencereden daha fazla ısı kaybına neden olduğunu görüyoruz. Akus-

86 Çeşitli ısı camlar (Thermoglass)

a) Birbirine kaynatılmış camlar, b) Plastik malzeme ile bağlanmış camlar, c) Metal bağlantılar, d) Metal ve plastik bağlantılar, e) Metal, cam ve macun kombinasyonu

Tablo 13 Isı camların transmisyon ısı kayıpları Up (Pencere kasası ve derz faktörü a dikkate alınmamıştır)

Uygulama Up

C.m.h

kcalo2

K.m

W2

Đki camlı ısı camlar, cam kalınlığı cam aralığı

3 … 5 mm 4 mm 6 mm 8 mm 10 mm 12 mm

3,40 3,20 3,00 2,85 2,75

3,95 3,73 3,50 3,33 3,20

Üç camlı, kalınlık önceki gibi cam aralığı

2 x 4 mm 2 x 12 mm

2,60 1,75

3,03 2,04

Dört camlı, kalınlık önceki gibi cam aralığı

3 x 12 mm

1,25

1,45

Beş camlı, kalınlık önceki gibi cam aralığı

4 x 12 mm

1,10

1,28

Đki şeffaf folyolu çift camlı ısı cam sistemi cam aralığı

20 mm

1,90

2,22

111

tik açıdan da bu pencere diğerinden daha kötüdür.

Isı camlar, iki kalın levha veya kristal ayna camı levhadan imâl edilir. Aradaki hava boşluğu kuru hava ve nem emici kimyasal maddelerle doldurulmuş ve sızdırmaz şekil-de kapatılmıştır. Cam kenarlarını sızdırmaz hale getirmek için çeşitli olanaklar mevcut-tur (Şekil 86). Bunun için metal bağlantılar veya plâstik profiller kullanılabilir. Cam kenarları eritilerek birbirine de kaynak ya-pılabilir. Tabaka aralığı 6 veya 12 mm’dir.

Zamanla çerçeveler sızdırmazlık özellikleri-ni kaybederlerse, aradaki boşluğa hava ve su buharı sızar, dış levhada iç tarafta bir tabaka meydana gelir. Bu puslanma, ne ev kadını ne de bina temizleyicisi tarafından giderilebilir.

Tablo 14, çeşitli ısı camlar, basit pencere camı ve ısı emen camların değerlerini ver-mektedir. Đlave olarak ısı yalıtım değerleri de verilmiştir. Isı geçirim direnci R. Caem-merer tarafından ölçüm yoluyla saptanmış-tır.

Satır numaraları şu cam türlerini belirtmek-tedir.

1- Yapı camı (pencere camı) 2- Isı emen cam, ayna camı, 4 ile 6 mm

arası 3- Isı emen cam, 5,5 – 8,0 mm kalınlığında

4- Isıcam (Thermoglass) iki camlı, cam aralığı 6 mm

5- Isıcam (Thermoglass) iki camlı, cam aralığı 12 mm

6- Isıcam (Thermoglass) üç camlı, 6 mm’lik iki hava tabakalı

7- Isıcam (Thermoglass) üç camlı, 12 mm’lik iki hava tabakalı

8- Isıcam (Thermoglass) üç cam ve iki şeffaf folyodan kombine edilmiş.

Isı cam konstrüksiyonların ışıma geçirgen-likleri % 60 ile % 80 arasında değişmekte-dir. Belirtildiği gibi güneş ışınlarını engelle-mek, bunların vazifesi değildir.

Dış camlardan ısı geçişi, ısı ve yakıt ekono-misi problemi olduğundan başka, sıhhi açıdan da sorun oluşturur. Bilindiği gibi odanın rahatlık derecesi, odayı oluşturan yüzeylerin sıcaklıklarına bağımlıdır. Pence-renin yalıtım değeri ne kadar az olursa odadaki “soğuk” ışıma da o derecede hisse-dilir.

Şekil 87, ısı yalıtım değeri R = 0,52 olan bir dış duvara kıyasla bir veya iki camlı pence-relerin yüzey sıcaklıklarını göstermektedir. Grafiğin değerlerinden, tek camlı bir pence-renin sağlık açısından dayanılmaz olduğunu görebiliyoruz. – 10 oC bir dış sıcaklıkta bu camın yüzey sıcaklığı sıfır noktasından aşa-ğıdadır.

Tablo 14 Çeşitli camların ölçülmü ş ısı geçirim direnci ve ışıma geçirgenliği (W. Caemmerer’e göre)

Şu dalga boyları için ışıma geçirgenlikleri

Cam No. 1)

Camlanma- nın toplam kalınlığı

[mm]

Ölçüm değeri Rmev

kcal

C.m.h o2

W

K.m2

Toplam ışıma geçir- genliği

[%]

0,3 … 0,5

µm [%]

0,5 … 4

µm [%]

4 µm

[%]

1 2 3 4 5 6 7 8

2,7 5,4 6,2 11,4 20,4 17,8 33,5 15,3

0,0027 0,011 0,017 0,120 0,210 0,290 0,400 0,270

0,0023 0,0095 0,0146 0,104 0,180 0,250 0,345 0,230

87 52 47 79 80 70 71 61

23 15 14 23 23 19 20 16

58 32 29 49 50 45 45 40

6 5 4 7 7 6 6 5

1) Metne bak.

112

87 Camların yüzey sıcaklıkları

a) Tek camlı pencere için yüzey sıcaklıkları 1, 12 mm aralıklı iki camlı pencere için 2, R = 0,60 hm2 oC/kcal (0,52 m2 K/W) olan bir dış duvarın yüzey sıcaklığı 3, b) Çeşitli dış sıcaklıklarda basit pencere camının içteki yüzey sıcaklıkları, c) Çifte kristal camlamanın sıcaklıkları.

% 50 lik bir pencere oranında, ısı geçirgen olan büyük pencerenin dezavantajlarını dengelemek amacıyla, kalan % 50 lik ışın geçirmeyen duvar bölgesini, ısı teknik açıdan çok iyi techiz etmenin anlamsız ol-duğunu herkes basit bir hesapla kolayca bulabilir. Bu nedenle gelecekteki görevi-miz, pencerenin kendisinin ısı geçişini azaltmak olmalıdır.

Çok soğuk bölgelerde, iki normal cam lev-ha yerine bir çifte ısıcam kullanılması önemli bir ısıteknik yarar sağlamaz. Eğer Şekil 88 a daki gibi iki adet çifte ısıcam kullanılırsa durum değişir. Ama en azından üç levhalı ısıcamlar söz konusudur. Bunlar ayrıca ekonomiktirler (Şekil 88 b). Đki çözümde de en azından R = 0,34 m2 . K/W’lık bir yalıtım değeri sağlanır ve alışıl-mış diğer camların hepsinden daha iyidirler.

Üç levhalı 12 mm lik hava tabakaları olan ısıcamların ısı geçiş değeri 1,8 kcal/h . m2 oC (2,1 W/m2 . K) olduğundan ve masif, normal yalıtılmış bir duvarınkinden halâ büyük olduğundan, gelecek için yeni yardımcı yöntemler aranmaktadır. Şeffaf folyoların kullanılması mümkündür. Lüe-der bu konuda deneyler yapmıştır. Bu fol-yolar polietilen – therpththalat’tan meydana gelirler, ışık ve kırmızı ötesi ışınları da camdan az emerler.

Dış ülkeler, cam aralığını 18 – 20 mm’ye çıkartmaya çalışmaktadır. Bu da ısıteknik

88 Üç ve dört camlı ısı camlamalar a) 4 levhalı ısı camlı bitişik ahşap çerçeveli pencere b) 3 camlı basit çerçeve

113

Tablo 15 Bir, iki ve üç cam tabakalı pencerelerin Isı yalıtım bölgesi I = 1,80 IYB II = 1,65 IYB III = 1,50 kcal/hm2 oC lık ortalama U değerlerine uyma şartına göre azami camlı bölme alanları

Camlama, Up değerleri Camlanmayan dış duvarın RW değeri

Camlamanın şu IYB bölgesindeki mümkün yüzey oranı

C.m.h

kcalo2

K.m

W2

kcal

C.m.h o2

W

K.m2 I

[%]

II

[%]

III

[%] Bir cam tabakalı 4,50 Đki cam tabakalı 2,50 Üç cam tabakalı 1,80

5,25 2,90 2,10

0,60 0,90 1,20 1,60

0,60 0,90 1,20 1,60

0,60 0,90 1,20 1,60

0,515 0,77 1,04 1,38

0,515 0,77 1,04 1,38

0,515 0,77 1,04 1,38

18 24 29 34

45 58 62 66

92 95 98 100

12 20 25 28

30 48 52 58

71 80 85 90

9 16 20 24

20 38 45 50

50 70 72 78

açıdan olumlu tesir yapabilir. Ayrıca çalışır derzleri sızdırmaz hale getirmeye ve – akustik nedenlerle – çeşitli kuvvetlerde camlar kullanmaya gidilmektedir.

EK 2.5.1. ISICAM S

ISICAM S, ısı kontrol kaplamalı, renksiz cama yakın görünüşlü bir yalıtım ünitesidir. Özellikle konutlar ve kış şartları için geliştirilmi ş olan ISICAM S üniteleri, kış-ları çok soğuk geçen bölgelerde “pasif gü-neş kazançları”ndan maksimum yararlar sağlamak için 3. yüzeyde, ılıman iklim böl-gelerinde kış ve yaz şartlarını dengeleyerek optimum fayda sağlamak için ise 2. yü-zeyde kullanılmalıdır.

2.5.2. ISICAM Ultra

Isıcam Ultra genellikle konutlar ile giydir-me cephe dışı cam uygulamalarında kulla-nılan güneş kontrol kaplamalı açık füme renkli yalıtım camı ünitesidir. Isıcam Ultra güneş kontroluna ek olarak güneşin aşırı parlaklığının denetlenmesi gereken yerler ve konumlar için de uygun bir seçenektir.

2.5.3. ISICAM ultra S

Isıcam Ultra S, iki farklı kaplama sayesinde güneş ve ısı kontrol özelliklerini bünyesin-de barındıran, açık füme renkli, çok amaçlı bir yalıtım ünitesidir. Aynı ünite bünye-sinde yer alan güneş kontrol ve ısı kontrol kaplamaları arasında yaratılan sinerji, sa-dece güneş kontrol kaplamasının kullanıl-dığı ünitelere göre daha iyi bir güneş kont-rol performansını da sağlamaktadır.

2.5.4. ISICAM Konfor

Isıcam Konfor, güneş ve ısı kontrol özel-liklerini aynı kaplamada barındıran, ışık geçirgenliği yüksek, içten renksiz, dıştan belirli açılarda uçuk mavi pırıltıları olan çok amaçlı bir iklim kontrol ünitesidir. Isıcam Konfor, yüksek performansı ve doğal görünümü ile mimarlara yepyeni imkanlar sağlamaktadır. % 70 ışık geçirgenlik kat-sayısının, % 46 güneş radyasyon enerjisi toplam geçirgenliğine bölünmesi ile elde edilen 1,52 “seçicilik indeksi” Isıcam Kon-for için bir üstün performans göstergesidir.

114

2.5.5. TENTESOL Güneş Kontrol Camı

Tentesol, float camının üretimi sırasında, renkli veya renksiz cam şeridi henüz sıcak halde iken float cam yüzeyine ince, yan-sıtıcı ve sert bir kaplamanın yapılması ile elde edilen güneş camıdır.

Çeşitli renk ve performans seçenekleri ile, ağırlıklı olarak gündüz kullanılan giydirme cepheli ticari yapılar başta olmak üzere her türlü yapıda, pencere ve parapet önlerinde, çatı ışıklarında geleneksel ve strüktürel camlama sistemlerinde başarıyla kullanıla-bilir.

Giydirme cephelerde yansıtıcı özellikleri yardımı ile kolon, kiriş, parapet duvarı, asma tavan ve tesisat boşlukları gibi yapı unsurlarını gizleyerek, yapıda bir görüntü bütünlüğü sağlar.

Güneş ısısı girişine karşı çok iyi bir koruma sağlar, soğutma giderlerini azaltır. Đç me-kanlarda pencere önlerinde, güneşin aşırı parlaklığının denetiminde etkilidir. Dışa bakan 1.yüzey kaplamalarında yansıtıcılık ön planda, renk ikinci plandadır. Đçe bakan 2. yüzey kaplamalarında ise renk ön plan-dadır.

2.6. PENCERENĐN BOYUTLANDIRILMASI

Bölüm 2.2 de, dış duvarın camlı bölmelerle birlikte ısı geçiş değerinin 1,75 veya 2,10 W/m2.K’dan fazla olmaması şartının geçerli olduğu kritik boyutlarda pencereler incelen-di. Sonuç olarak pencere oranının gelenek-sel duvarlarda % 20 - % 40, iyi yalıtılmış duvarlarda ise ortalama % 50, en fazla % 60 olabileceği bulundu. Ilık ve sert iklim böl-geleri için bu şartlar değişkendir. Ülkemiz-

de değişik ısı yalıtım bölgelerindeki konut ve toplum binalarında, pencerelerde dahil edilerek ekonomik açıdan en elverişli dış duvar ısı geçiş değerleri saptanabilir. Bu konudaki bilgiler, Hesaplama Esasları Kita-bında ayrıntılı bir şekilde verilmiştir. Buna göre;

Tek camlı pencereler için

Up = 5,23 W/m2.K

Çift camlı pencereler için

Up = 2,90 W/m2.K

Üç camlı pencereler için

Up = 2,10 W/m2.K alınır.

Böylece pencerelerin bu kriterlere uygun brüt cepheye olan alan oranlarını Tablo 15 vermektedir. Yine yalıtım değeri 0,60 h m2 oC / kcal (ortalama 0,52 m . K/W) olan dış duvarlarda, iki tabakalı camların cephenin % 30 - % 45 in den fazla yer tutmaması şar-tıyla karşı karşıyayız.

Isı yalıtımı daha iyi olan duvarlarda ve iki-den fazla tabakası olan camlarda mümkün alan oranı oldukça artar (bak tablo).

Yaz mevsimi içinde azami pencere büyük-lükleri saptanabilir. Burada kriter, pencere-lerden giren güneş ısısıyla 25 oC den fazla olmaması gereken odanın iç sıcaklığıdır (25 oC lik bir sıcaklığa en fazla birkaç saat içinde ulaşılmalıdır).

Yaz mevsiminde pencerenin ısı yalıtım değeri belirli değildir. Hatta “sera ısısının” meydana gelmemesi için küçük olması daha iyidir. Buna karşı gölge yapıcı bir koruma düzeninin varlığı önemlidir. Đyi gölgelendi-rilmiş bir pencere, güneşe karşı korunmasız bir pencereye kıyasla daha büyük olabilir.

115

Şekil 89 daki grafik, pencere büyüklüğü ve beklenen oda havası sıcaklığını göstermek-tedir.

1 kcal/hm2oC = 1.163 W/m2.K

89 Đki tabakalı camlamalar için, pencere oranı, pencere yapısı, gölgeleme ve beklenen oda havası sıcaklığı arasındaki bağıntı. Örnek: % 70 lik yüzey oranı olan gölgelendirilmeyen pencere 36 oC ye kadar oda sıcaklıklarına neden olabilir.

Grafik, normal büyüklükte bir oda için he-saplanmış olup, güneye bakan Up = 2,90 lik iki camlı pencere için, doğal bir hava değişiminin var olması şartıyla geçerlidir. Grafiğin en üstteki eğrisi, gölgelendirilme-miş bir pencere (geçirgenlik = % 100), ikinci eğri iç tarafta açık renk bir perdeyle gölgelendirilmiş bir pencere (geçirgenlik = % 60) ve üçüncü eğri ise dış tarafa yerleştirilmi ş metal jaluziyle gölgelendiri-len bir pencere (geçirgenlik = % 12) için geçerlidir.

Alışılmış türde iki camlı bir pencerenin yüzey oranı % 60 olup, iç taraftan açık renk bir perdeyle gölgelendirilirse, iç sıcaklık neredeyse 30 oC ye ulaşır.

Böylece Caemmerer’e göre yaz mevsimi için bir pencerenin azami büyüklüğü, ışıma geçirgenliği ve gölgelendirmeye bağımlı

olarak saptanabilir. Kış durumu için bulu-nan değerlerle birleştirildi ğinde, alışılmış ve özel gölgelendirme düzeni olmayan bir pencerenin (iç taraftaki açık renk perdeler etkin gölgelendirici sayılmazlar) yüzey ora-nının, brüt cephenin en fazla % 50 si olabileceği bulunur. Projeci bu kurala uy-mak istemezse, daha yüksek oda sıcaklık-ları ve ilişkin zorluklarla karşılaşacağını hesaba katmalıdır. Bu durumda açık renk bir perdeden daha etkin gölgeleyiciler kul-lanmak zorundadır. Metal jaluzi tipindeki bir dış gölgelendirme, pencere boyutunun daha büyütülmesini sağlar. Fakat ne yazık ki gölgelendirme düzenleri beraberlerinde bazı sorunlar da getirirler.

2.7. GÖLGELENDĐRME DÜZENLER Đ

Son yıllarda dış pencereler için sayısız gölgelendirme düzeni geliştirilmi ştir. Hiç biri tamamen sorunsuz değildir. Düzenlerin çoğunun özellikle yüksek yapılarda uygu-lanması zordur.

2.7.1. Uygulama alanı

Camlı bölümlerin gölgelendirilmesinde, pencere oranı tek başına belirleyici değildir. Pencerenin ağır veya orta ağır bir dış du-varda yer almasıyla ve çok hafif bir yapının elemanı olması arasında çok fark vardır.

Orta ağır yapılar için – yani ağır beton, hafif katkı maddeli beton veya gözenekli betonun birlikte kullandığı yapılar için – yaklaşık olarak şu kurallar geçerlidir:

116

Pencere oranı brüt cephenin;

• % 30 una kadarsa, gölgelendirme olarak genellikle iç stor’lar veya perdeler ye-terlidir.

• % 65 ine kadarsa, en azından (soğutu-lan) ara jaluziler gereklidir.

• % 65 inden fazlaysa dış gölgelendirme-ler kullanılmalıdır.

Caemmerer, bu verileri, hafif yapı yönte-minde % 40 dan fazla bir pencere oranı olduğu durumlarda dış jaluzi ve havalandır-ma düzenlerinin bir arada uygulanması gerektiği şeklinde tamamlamaktadır. Bili-nen “sıcaklık modülü” yöntemiyle bu, du-rumdan duruma hesaplanarak bulunabilir. Hafif yapılarda % 50 üzerindeki oranlar için tek başına içteki perdeler genellikle yeter-sizdir.

Genel olarak, kış veya yaz huzurlu bir oda klimasının sadece yapısal düzenlerle sağ-lanması gereken ve pencere boyutlarının normalin üstünde istendiği durumlarda karkas yapılarda ve hafif yapılarda gölge-lendirme düzenlerinin mutlaka kullanılması gerektiği söylenebilir.

2.7.2. Yönlerle olan bağıntı

En etkin gölgelendirmeler, camlı bölümle-rin önüne dıştan yerleştirilen gölgelendir-melerdir. Bu nedenle cephenin yönlere göre konumuna sıkı sıkıya bağımlıdır.

Kuzeye bakan pencereler doğal olarak güneş ışınları tehlikesi altında değildirler. Pencereler bir çok halde istenen şekilde, rahatlatıcı yumuşak ve dağılmış bir ışık sızdırırlar.

Güney taraftaki pencereler yazın güneşin güneyde olduğu ve oldukça şiddetli ışıma yaptığı zamanda sadece yatay ışın alırlar.

Çıkıntılı yapı elemanları veya gölgeliklerle en azından öğle saatlerinde – saat 10.00 – 14.00 arası – bir güney penceresini gölge-lendirmek oldukça kolaydır. Bundan önceki ve sonraki saatlerde güneş, güney duvarına çapraz konumda olduğundan oda içine fazla ışın ulaştıramaz. Buna göre kuzey ve güney pencereleri güneş ısısı yüklemesi açısından oldukça elverişlidirler.

Yapının yatay doğrultusu Doğu – Batı doğrultusunda olursa yapının kuzeye bakan pencere yüzeyi gölgelendirme düzeni ge-rektirmez ve ışın ısısı sadece güney du-varında engellenir. Burada çıkıntılı gölge-lendiriciler sistemiyle çalışılabilir.

Güneş ışımasının şiddeti açısından doğuya bakan bir pencereyle, batıya bakan bir pencere aynı ölçüde güneş ısısı geçirirler. Fakat pratikte durum farklıdır; Öğleden sonra dış hava sıcaklığı saat 14.00 ile 16.00 arasında maksimuma ulaşır. Bu nedenle batıya ve daha fazla güneybatıya bakan pencereler daha büyük tehlike altındadırlar. Söylendiği gibi bir güneybatı penceresi en güçlü ışımaya Ağustos sonu ve Eylül başında maruz kalır.

Böylece güneybatı ve güneydoğuya bakan pencerelerin etkin gölgelendirme düzenleri olmalıdır. Burada güneş, gölgelendirme çı-kıntılı gölge vericilerle yapılmayacak kadar alçaktır. Bu nedenle binanın bu yüzeyle-rinde tüm pencere yüzeyini gölgelendiren düzenlere ihtiyaç vardır. Bu iş içinde oynak sistemler uygundur.

Binanın güneş korunumu, proje safhasında yönlere göre konumla belirlenmeye başlar.

2.7.3. Konstrüksiyondaki konum

Gölgelendirici, camlı yüzeyin dışına, cam-ların arasına veya iç tarafa yerleştirilebilir.

117

Dış tarafa yerleştirilmi ş bir gölgelendirici, pencere camlarının güneş ısısıyla ısınmasını engeller. Bu tür güneşten korunma en etkin olanıdır.

Dış düzenlerde teknik ve ekonomik deza-vantajlar söz konusudur. Bu nedenle hare-ketli gölgelendiricileri dış hava şartlarında koruyarak yerleştirme çabası makul bir çabadır. Örneğin; camlar arasına… Burada dışa bakan cam, ısındığı ve ısının bir bölümünü içeri verdiği için bu gölgelen-diricinin etkisi ilkine kıyasla daha azdır. Ayrıca ara jaluzilerdeki yansıma sonucu yi-ne ısı ışınlanır. Bu ısı sürekli olarak iletil-melidir. Doğal olarak dışarı iletilmelidir. Aksi halde ara jaluzilerin serinletici etkisi önemli ölçüde engellenir.

Đçe yerleştirilen Stor’lar daha rahat ve daha yaygındırlar. Bunlar, ısı emmemeleri ve odaya giren gün ışığının engellenmemesi için açık renklerde seçilirler. Okullarda ve benzeri binalarda güney pencerelerinin ko-yu renk perdelerle güneşten korunmaya ça-lışıldığı görülür. Bunlar kullanışsızdır. Çün-kü perdelerin arkasındaki, suni neon lam-balarıyla aydınlatılmak zorunda olan odada kesinlikle çalışılamaz. Đç tarafa yerleştirilen bir gölgelendirme düzeninin yetip yetmeye-ceği sıcaklık modülü yardımıyla hesap yoluyla saptanmalıdır. Bu düzende bütün

90 Batıya bakan iki camlı bir pencerenin aluminyum jaluzilerinin oda havasına etkinliği; Saat 16 da oda sıcaklığı: Dış jaluzi ile 24 oC nin altında, ara jaluzi ile 26 oC den fazla, iç jaluzi ile 32 oC nin üzerinde

camlar güneş tarafından ısıtıldığı ve ısıla-rının bir bölümünü iç tarafa verdikleri için bu tür gölgelendirmeler en etkisiz olanıdır. Jaluzilerin konumlarının oda sıcaklığına et-kisini, Grandjean’e göre hazırlanmış olan Şekil 90 daki grafik, açık bir şekilde gös-termektedir.

2.7.4. Dış taraftaki gölgelendiriciler

Çok çeşitli konstrüksiyon sistemleri seçile-bilir.

2.7.4.1. Yapı elemanları

Gölge verici yapı elemanları, çıkıntılı per-vaz levhaları, tavan uzantıları, balkonlar, balkon parapetleri ve cumba’lardır… Fakat bunların bir dezavantajı vardır; Yazın yu-karı yükselen sıcak cephenin havasının en-gellenmeden akıp gitmesi istenir. Sıcak havanın balkonların altında, cumba’larda ve tentelerin altında toplanması, arkada bulu-nan odanın serinlemesini engelleyebilir.

Bu nedenle yatay gölgelendirici yapı ele-manları, yarıklarla dış duvardan ayrılır, ve böylece cephe havasının engellenmeden yükselmesi sağlanır.

Sabit yatay gölgelendiriciler, sadece güney pencereleri için elverişlidir. Camlı bölümün % 100 gölgelendirilmesi gereksizdir. Nisan ve Ağustos ayları arasında saat 10.00 civa-rında güneş ışınlarının düşme açısı 60o dir.

Eğer % 100 lük bir gölgelendirmeyi garan-tilemek isterse, çıkıntının pencere yüksekli-ğini 2/3 ü olması gerekir. 2 m lik bir pen-cere için 1,4 m eninde bir çıkıntı eleman gereklidir. Bu genellikle ekonomik değildir, kötü bir görünüm arzeder ve gereksizdir. 60o lik bir düşme açısıyla hesap yapılırsa yarım pencere yüksekliği enindeki bir çı-kıntı yeterlidir. Bu şart altında bir güney penceresi öğle saatlerinde ortalama dört

118

saat gölgelenmiş olur. Pratikte de bu yeter-lidir.

Daha soğuk mevsimlerde yatay gelen güneş ışınları bu çıkıntı tarafından engellenmeden içeri düşebilir. Bu da kışın hem psikolojik hem de ısınma tekniği açısından rahatlatıcı etki yapar. Eğer halâ rahatsız edici ışımalar

91 Sabit yatay gölgelendiriciler

a) Çıkıntı plaka, b) Balkonlar, c) Çerçeve içinde metal ince levhalar, d) Boru üzerine monte edilmiş ince levhalar. e) Đki basamaklı gölgelendiriciler, f) Çok basamaklı, arkası havalandırılan ince levha-lar. Güneş ışını düşme açısı α Türkiye için 25o ile 35o arası alınabilir.

sözkonusuysa, bunlar açık renk perdelerle giderilebilir.

2.7.4.2. Sabit güneş siperleri (Paravanaları)

Gölge etkisinin masif, ağır yapı elemanla-rıyla sağlanması gereksizdir. Aynı etki, pencerelerin dış tarafına yerleştirilen hafif metaller veya ısı emen camlarla da sağla-nabilir. Bu düzenlerin avantajı, hafif olma-ları ve cephe havasının hareketini engelle-memeleridir. Bundan başka gölgelendirme düzlemi bölünebilir ve pencere önüne iki hatta fazla sayıda düzlem halinde uygula-nabilir (Örnek; Şekil 91) çapraz olarak yerleştirilebilir (bak. Şekil 92). Sıcak ülke-lerde, asıl bina cephesinin tamamen kaybol-duğu gölge cepheleri bile yapılmaktadır.

Dükkânların ve mağazaların büyük vitrinle-ri, çıkıntılı sabit aluminyum paravanalarla veya tentelerle donatılmaktadır. Bu parava-nalar, veya tenteler tamamen etkisiz olma-larına rağmen batı ve güneybatı pencerele-rine de yerleştirilmektedir. Camın ufak bir bölümü gölgelendirilip, büyük kısmı güneş tarafından ısıtılıyorsa sadece cam için teh-likeli gerilimler meydana gelir. Camın iç tarafında bir serinleme etkisi artık hissedil-mez. Bu nedenle Doğu, Güneydoğu, Gü-neybatı ve Batıya bakan pencereler başka yöntemlerle gölgelendirilmelidir.

2.7.4.3. Hareketli gölgelendiriciler

Hareketli güneşten korunma sistemleri, ge-nellikle dış tarafa, camlar arasına veya iç tarafa yerleştirilebilen hafif metal jaluziler-dir. Pencerenin her tarafı isteğe göre gölge-lendirilebileceğinden, dışa yerleştirilmi ş ja-luziler belli bir yöne bağımlı değildirler. Burada elemanlar tek tek elden kumanda edilebilirler. Ya da bir grup veya tüm bir kat elektromotor veya elektrohidrolik güç-

119

92 Dış tarafa yerleştirilmi ş gölgelikler

a dan e’ye kadar sabit duran gölgelikler, f’den i’ye kadar oynak (hareketli) gölgelikler.

lerle yönetilir. Büyük bir ihtimalle ileride belli bir darbe vericinin oda kliması ve dış sıcaklığa aynı anda duyarlı olup, güneşten korunma düzeninin konumunu otomatik olarak değiştirdiği sistemler geliştirilecektir.

Şekil 92 f, g, h, i, dış cam önündeki jaluzi-leri göstermektedir. Bunlar hava şartların-dan korunacak şekilde koruyucu levha arkasına yerleştirilebilir fakat pratikte bu tür düzenler sorun yaratmaktadır. Öncelikle yükselen cephe havasını engellemektedir-ler; Jaluzilerin şerit yüzeylerinin (bunlar yansıtma özelliğine sahiptirler, odaya sadece gün ışığı değil ısı da yansıtmaları ve beklenen serinlemeyi engellemeleri daha kötü bir olaydır.

Bu nedenle şeritlerin ayarlanabilir olması istenir (Şekil 93). Bu sayede odaya giren ışık, isteğe göre ayarlanır.

93 Ayarlanabilir yatay lam’lar (ince plaka)

Yine de bu tür jaluziler en fazla dördüncü veya beşinci kata kadar kullanışlıdırlar. Kordonlar sık sık kopar. Konstrüksiyon rüz-gâr ve yağmur etkisindedir, hoş olmayan ta-kırtılar oluşur. Bundan başka çapraz duran şeritlerin yükselen sıcak havayı pencere camlarına ve hatta pencere açıksa korun-ması gereken odanın içine iletmesi tehlikesi söz konusu olabilir. Yüksek yapılarda bu tür jaluziler altıncı kattan sonra kullanışsız olarak kabul edilir. Bundan başka dikey ayarlanabilir gölgelendiriciler de vardır (Şekil 94).

94 Düşey ayarlanabilir lam’lar (ince plaka) ısıyı daha iyi dışa verirler.

Bunlar yükselen sıcak cephe havasını en-gellemezler. Burada da ayarlanabilen şerit-ler sayesinde odaya sadece dağıtılmış ışık girmesi sağlanır. Buradaki gölgelendirme, yatay şeritlerden daha kötü olarak bilinir. Doğal olarak sabit, kendi içinde ayarlanabi-lir, düşey düzenler kapalı günlerde dışarının görünmesini engellerler. Bu nedenle bütün

120

sistemin yana kaydırılabilir şekilde yapımı üzerine çalışmalar yapılmaktadır.

Dış güneşten korunum düzenlerinin başka türleri de dış perdeler ve stor’lardır. Bunlar-da ayarlanabilir fakat diğerlerine oranla da-ha az kullanılırlar.

2.7.4.4. Tenteler, dış perdeler

Tenteler sadece giriş katlarında kullanıla-bliirler. Burada tente, altında sıcak havayı biriktirmeyecek ve korunması gereken pen-cereye iletmeyecek şekilde yapılmalıdır. Tenteler cephede yükselen havayı kesmez-ler ve büyük pencereli odaları dahi gölge-lerler.

2.7.5. Ara jaluziler

Şeritlerinin takırtılarının yok olması, jalu-zilerin daha az kirlenmesi ve hava şartla-rından etkilenmemeleri açısından çift kasalı pencerelerde kasalar arasına yerleştirilmi ş jaluziler avantajlıdır. Doğal olarak bu iş çin belli bir kasa aralığı gereklidir. Dış cam, güneşe karşı korunmadığı için ısınır ve ısısının bir kısmını içeri verir bu ısı jaluzi şeritlerinin yansıttığı ısıyla da takviye gö-rür. Dış cam ve jaluzi veya iki cam levha arasında şiddetli bir ısı birikmesi söz ko-nusu olabilir. Bu ısı sürekli dışarı veril-melidir, yoksa jaluzilerin koruyucu etkisi olmaz. Dış tarafa, cam levhalar arasına ve iç tarafa yerleştirilen jaluzilerin bir karşı-laştırması, Gün Işığı Tekniği Enstitüsü (Stuttgart) nün ölçümleri sayesinde yapıla-bilmiştir. Burada 19,5 oC lik bir dış sıcak-lıkta azami oda sıcaklıkları şöyle bulunmuş-tur.

a) Jaluzisiz pencere 32 oC b) Đç taraftaki jaluzi 26 oC c) Ara jaluzi 24 oC d) Dış jaluzi 20 oC

Ölçümler Ekim ayında yapılmıştır.

Ara jaluzilerde cam levhalar arasında 46 oC lik bir sıcaklık ölçülmüştür. Böylece ısınan havanın sürekli dışarı verilmesi gereği bir kez daha ispatlanmıştır. Sürekli dışa ısı ve-rilen ara jaluzilere “soğutulan ara jaluzlier” denir. Vantilatör sistemi ara jaluzinin ısın-masına karşı kullanılabilir.

2.7.6. Đçteki koruyucu düzenler Bu düzenler genellikle stor’lar veya perde-lerdir. Bunlar masraf açısından ucuz fakat etki açısından tatmin etmeyicidirler ve özel-likle hafif yapılarda elverişsizdirler. Bir ha-fif yapı bütün camlarla donatılmışsa odanın aşırı ısınmasını açık renk iç stor’larla en-gellemeye çalışmak komik olur. Son yıl-larda bu konuyla ilgili bir çok çalışma yapılmıştır.

2.7.7. Etkinlik derecesi Güneşten korunma düzenleri sadece uygu-lanıp, parası ödenmekle kalmaz. Bakımını da yapmak gerekir. Bu nedenle bu gölge-leyici düzen için gösterilen her türlü ça-banın yerinde olup olmadğıı da önemsiz bir soru değildir.

Tablo 16 da türlü gölgelendirici düzenler için perdeleme faktörleri verilmiştir. Bun-lar, giren güneş ışıması açısından basit pen-cerelerle bir karşılaştırma yapmayı sağlar-lar. Değerler türlü yazarlardan derlenmiştir ve pratikte az çok farklılık gösterirler. Đleri-ki yıllarda yeni araştırmalarla daha kesin sonuçlar alınması mümkündür. Bu değerler tek başına, güneşten korunma düzenlerinin etkinliği ve ekonomikliği konusunda kesin bir kanıya varmamız için yeterli değildir. Tablo’ya göre, 20 mm kalınlığında ayarla-nabilir ahşap kepenkler, içeri geçirdikleri % 9 luk güneş ışınıyla en etkin düzenlerdir. Doğal olarak bu düzende odalar oldukça karanlıktır. Yüksek yapılarda tüm yapı cep-heleri ve pencere yüzeylerinin temizlenme-

121

Tablo 16 Çeşitli yapıda camlı bölümlerin ışın geçirgenliği

122

sine yarayan cephe asansörü nedeniyle, dış-tan gölgeleme düzenleri ve uygulanması imkânsızdır. Bu nedenle yüksek yapıların ekonomik ve etkin gölgelendirme sorunu tatminkâr ölçüde çözümlenmemiştir. Görül-düğü gibi bu tür bir çözüm sadece pencere düzleminin kendisinde bulunabilir. Yüksek yapıların, işlemeyen sabit camları, bunlar yapı fiziksel bazı avantajlar sağlar-lar, ancak cephe asansörü yardımıyla temiz-lenebilir. Bunlarda da sabit gölgeleme düze-ninin yerleştirilmesi teknik açıdan olanak-sızdır. 2.8. CAM YAPI TUĞLALARI Isı yalıtım değeri açısından cam yapı tuğla-ları veya camdan boşluklu yapı blokları iki tabakalı bir camlamaya eşittir. Pencerelerin aksine cam yapı tuğlalarından alanlar, oda-nın havalandırılmasını sağlamazlar. Boşluk-lu iki parçadan imâl edilen, her tarafı kapalı cam cisimler ve bir tarafı açık boşluklu cam

cisimler mevcuttur. Burada cam yapı tuğla-larının sadece uygulamaları hakkında bilgi verilecektir. Cam yapı elemanlarından meydana gelen alanlar komşu yapı elemanlarının şekil de-ğişiklikleriyle oluşabilecek basınç gerilim-lerine maruz kalmamalıdırlar. Bu nedenle pratikte duvarın cam elemanları, duvar içe-risinde “yüzmelidirler”. Yani yapıyla kuv-vet bağları olmamalıdır. Her üç taraflarında (alt destek yüzü hariç) cam yapı tuğlası alanlarının hareket özgürlüğü olmalı ve esnek derzler ve elastik dolgu malzemele-riyle duvara bağlanmalıdır. Cam duvar bölümlerinin büyüklüğü de sı-nırlıdır ve şu kalınlıklar için verilen alanları aşmamalıdır. 50 mm duvar kalınlğı için 10 m2 80 mm duvar kalınlığı için 18 m2 100 mm duvar kalınlığı için 24 m2

Daha büyük yüzeyler, derzler yardımıyla bölünmelidir. Fakat kural olarak bir cam

123

95 Cam yapı tuğlalarının bağlantıları a) I profile bağlantı b) U profile bağlantı 1 Cam tuğla (blok), 2 Cam tuğlayı tutucu özel blok, 3 Yumuşak yalıtım malzeme-si, 4 Macun, 5 I profili, 6 Yumuşak örgü halat.

96 Beton çerçeve içinde cam yapı tuğlaları a) Sızdırmaz macunla bağlantı b) Plâstik profillerle sızdırmazlık sağlan-mış 1 Karton, 2 Yumuşak yalıtım malzemesi, 3 Macun, 4 Plâstik profil, 5 Cam yapı tuğlası, 6 Beton çerçeve.

yapı tuğlasından duvarın hiçbir boyutu 6 m den uzun olmamalıdır.

10 m2 ye kadar duvar alanlarında her iki ya-tay derzden bir tanesinin takviye demiri (çap 6 mm) ile sağlamlaştırılması tavsiye olunur. Daha büyük alanlarda ilâveten, her iki dikey derzde aynı şekilde takviyelenir ve bir çeşit cam çelik betonlu alan oluşur.

Şekil 95 deki detay, resmi kaynaklara göre cam yapı tuğlalarının I ve U profil taşıyı-cılara bağlantısını göstermektedir.

Cam tuğla, yumuşak elastik olarak yerleşti-rilmiştir. Macun ne saf plâstik, ne de saf elâstik, mümkün olduğunca plasto elastik olmalıdır ve uzun süre etkisini korumalıdır. Şekil 96 daki detay prensipte aynıdır. Bu-rada macundan başka plastik form profil-lerle çalışılmıştır. Bu tür cam yapı tuğlala-rının ışık geçirgenliği % 80 – 85’tir. En-düstriyel yapılarda ve belirli toplum bina-larında (örneğin yüzme havuzları), cam ya-pı tuğlalarından ışık geçiren duvarlar çok uygundur.

124