Konut Binaları İçin Isı Yalıtım Malzemesinin ve Optimum Yalıtım Kalınlığının Belirlenmesine Yönelik Yeni Bir Yaklaşım

A New Approach for Determination Optimum Thermal Insulation Thickness and Material for Residential Buildings

Özet

Dünya genelinde gerçekleşen enerji tüketimi ve sera gazı salımının önemli bir kısmının binalardan kaynaklandığı bilinmektedir. Binalarda enerji verimliliğinin sağlanması, enerji tüketimi kaynaklı gerçekleşen çevresel ve ekonomik sorunların etkisinin azaltılmasında büyük önem taşımaktadır. Bina kabuğunun termofiziksel özellikleri binanın enerji tüketimi ve sera gazı salımı üzerinde önemli etkiye sahiptir. Bina kabuğuna ısı yalıtımı uygulanması enerji tasarrufu sağlanması açısından sıklıkla başvurulan stratejilerden biri olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu alanda yapılan çalışmaların büyük bir kısmını ısı yalıtım malzemesi kalınlığının enerji verimliliği ve maliyet açısından optimum yalıtım kalınlığının bulunmasına yönelik çalışmalar oluşturmaktadır. Ancak gerek söz konusu çalışmalar gerekse enerji verimliliği ve ısı yalıtımına yönelik standartlar bina kabuğunun ısı iletim katsayısına odaklanmakta ısı yalıtım malzemesinin yaşam döngüsü sürecinde gerçekleşen enerji tüketimi ve sera gazı salımı gibi önemli hususları dikkate almamaktadır. Isı yalıtım malzemelerinin oluşum enerjilerinin ve üretim aşamasında gerçekleşen karbon salımları açısından ciddi farklar olduğu bilinmektedir. Bu nedenle, bu çalışmada ısı yalıtım malzemesinin ve optimum yalıtım kalınlığının yaşam döngüsü enerji tüketimi, karbon salımı ve maliyet açısından değerlendirerek optimum sonuçların elde edileceği yeni bir yaklaşım geliştirilmiştir. Geliştirilen yaklaşım çok katlı bir konut binasına uygulanarak İstanbul, İzmir ve Erzurum gibi farklı iklim bölgeleri için yaşam döngüsü enerji tüketimi, karbon salımı ve maliyet açısından optimum değerlere sahip yalıtım malzemesi ve kalınlığı belirlenmiştir. Çalışma sonuçlarına göre, İstanbul ve İzmir için XPS ve cam yünü, Erzurum için ise taş yünü ısı yalıtım malzemeleri optimum yaşam dönemi performansına sahip malzemeler olarak ön plana çıkmıştır. Ayrıca çalışma sonuçlarına göre ısı yalıtım ve binalarda enerji performansına yönelik standartların, malzemelerin yaşam döngüsünü dikkate alacak şekilde revize edilmesi tavsiye edilmektedir.

Abstract

Energy-efficient retrofitting of buildings is an important topic for the world’s future. Adding thermal insulation to the building envelope is the most common and well-known measure, but existing strategies for energy-efficient retrofits do not consider life cycle energy consumption and carbon emissions of the insulation. This paper introduces a new approach for selecting the most suitable insulation material based on its thickness and life cycle energy, carbon emission, and cost. This approach was applied to a multi-storey residential building located in Turkey’s three different climate regions and the results have been summarized in this paper. Results suggest that optimum insulation materials are XPS and glass wool in İstanbul (mild and humid climate) and İzmir (hot and humid climate) and stone wool in Erzurum (cold climate). These results also suggest that insulation standards be revised to take into account the life cycle effects of insulation materials.