Nem
Nem; hava içindeki su buharıdır.
Dış ortamdaki havada (doğal çevrede), su buharı miktarı; Oransal olarak %4’ü aşmamaktadır.
İç ortamdaki (yapma çevrede) su buharı miktarı; Kullanıcı eylemleri , kullanıcı sayısı gibi etmenlere bağlıdır.
Belirli bir sıcaklıktaki hava, ancak belirli miktarda nemi bünyesinde barındırabilir.
Sıcak Hava, soğuk havadan daha fazla su buharı taşır. Gerek sıcaklık gerekse su buharı herhangi bir ortamdan
Diğerine geçerken aradaki dirence göre azalır. Nem kontrolünde TS 825 (Glase Grafik) Yöntemi kullanılır.
Bağıl Nem, φ
İç ve dış ortamdaki nem miktarı bağıl nem ile ifade edilmektedir. Havadaki bağıl nem oranı doğada ortalama
%50–75 arasında değişmektedir. Modern yapılarda ise özellikle kış aylarında bina ısıtıldığında bu oran %15–30
arasına kadar inmektedir. İnsan sağlığına en uygun nem oranı %50 olarak kabul edilmektedir. İç mekânda bağıl
nem oranı % 40–70 arasında ise doğal konfor şartlarının sağlanmış olduğu düşünülmektedir.
Bağıl Nem oranı; verilen şartlarda, havanın içindeki su buharı kütlesinin, aynı şartlarda havanın içinde bulunması
olanaklı olan en fazla su buharı kütlesine oranıdır. Aynı şekilde verilen şartlarda, havanın içindeki su buharının
oluşturduğu kısmi buhar basıncının, aynı şartlarda havanın içinde bulunması olanaklı olan en fazla su buharı
kütlesinin oluşturduğu doymuş buhar basıncına oranıdır. φ =(W/Ws)*100 = (P/Ps)*100
Buhar Basıncı , P
Su Buharının nemli hava içindeki kısmi basıncıdır.
Kısmi Buhar Basıncı
Belirli şartlarda, havanın içinde mevcut su buharı kütlesinin, oluşturduğu basınca ‘’kısmi’’ veya’’gerçek’’ buhar
basıncı denir.
Doymuş Buhar Basıncı
Belirli bir sıcaklıktaki doymuş havanın kısmi buhar basıncıdır.
Yoğuşma
Nemli havanın, sıcaklığı mutlak nemliliği değiştirilmemek şartıyla, düşürülürse, bağıl oranı yükselir ve belirli bir
sıcaklıkta (çiğlenme sıcaklığı) da %100 oranına ulaşır. Sıcaklığın bu değerin altına düşmesiyle, havadaki su
buharının bir bölümü sıvı hale dönüşür. Bu durumda katı cisimlerin yüzeyinde görünür yoğuşma veya gizli
yoğuşma olarak meydana gelir.Küf mantarı oluşmaması için ise, yüzeydeki nem oranının %80’e ulaşmaması
gerekir. (fsi=80% EN 13788 )
Yapı fiziği yönünden iki türlü yoğuşma vardır:
– Görünür Yoğuşma (Terleme): Yoğuşma, yapı elemanının yüzeyinde meydana gelirse terleme adını
alır.
– Gizli Yoğuşma: Yoğuşma, yapı elemanlarının içinde ortaya çıkarsa, gizli yoğuşma olarak tanımlanır.
Buharlaşma
Sıcaklığın Yükselmesiyle katı cisimlerin yüzeyinde veya bünyesinde bulunan sıvı haldeki suyun hal değiştirerek
su buharına dönüşmesidir.
Su Buharı Difüzyon Direnç Faktörü, μ
Bir malzemenin bünyesinden buhar geçirimine karşı, aynı kalınlıktaki havanın kaç katı direnç gösterdiğini
belirleyen sayı (hava için μ=1)
Doymuş Hava
Belirli barometrik şartlar altında, belirli bir sıcaklıktaki hava, maksimum buhar miktarını ihtiva ediyorsa, bu havaya
‘’buhara doymuştur’’ denir.
Çiğ Noktası
Belirli şartlardaki doymuş havanın temperatürüdür.
Nem Geçiş tipleri
Genelde nem geçişi ‘’çoktan aza geçiş’’ şeklindedir. Nemin konsantrasyon olarak fazla olduğu taraftan ve buna
bağlı olarak kısmi buhar basıncının fazla olduğu taraftan, nem konsantrasyonunun az ve buna bağlı olarak kısmi
buhar basıncının az olduğu tarafa doğru nem geçişi olur.
Nem geçişi temel olarak;
– Difüzyon (gaz halindeki suyun yapı sistemleri içindeki hareketi)
– efüzyon (moleküler geçiş),
– sıvı halde geçiş
hava akımı ile meydana gelir.
Nem Geçişinin Nedenleri
1.Çevresel Etmenler
– Hava sıcaklığı (havanın bünyesinde barındırabileceği en fazla nem miktarını belirler),
– Havadaki nem miktarı (oluşturduğu kısmi buhar basıncı)
– Hava hareket hızı ( herhangi bir sistemin yüzey sıcaklığı üzerinde etkili olması nedeniyle bu bölgedeki,
kısmi buhar basıncı üzerinde etkilidir.hava hareketi ile nem bir bölgeden başka bir bölgeye taşınır),
– Güneş ışınım yeğinliği (sistemlerin dış ortam ile ilişkili yüzeylerinde, yüzey sıcaklığının, ortam
sıcaklığına göre artmasına neden olur).
2.Malzeme özellikleri
– Buhar difüzyon direnç faktörü (Buhar geçirme özelliği) Bir malzemenin buhar difüzyon direncinin aynı
kalınlıkta ve şartlardaki hava tabakasından kaç kere büyük olduğunu tanımlar.
Havanın buhar difüzyon direnç faktörü ‘’1’’dir. Tüm malzemeler için iki farklı şart altında (dry cup/we cup)
belirlenmiş buhar difüzyon direnç faktörü vardır.
– Nemi Bünyeye Alma ve Depolama Özelliği (Sorpsiyon)
Malzemenin, yüzeyi ile ilişki halinde olan nemli hava içindeki nemi, belirli şartlar altında, bünyesine alması ve
depolamasıdır
– Sistem Özellikleri
Katman kalınlığı ve katmanların birbirine göre konumları olarak sıralanabilir. Katman kalınlığı, buhar difüzyon
direnç faktörü ile birlikte, malzeme katmanının buhar difüzyon direnç değerini (Sd) oluşturmaktadır.
Sd = μ d
Sd: difüzyon direnç değeri
μ: buhar difüzyon direnç faktörü
d: kalınlık
Gaz halinde bulunan su yoğun yerden daha düşük bölgeye doğru sürekli geçmek ister. Su buharı hareket halinde
ilerlerken,yoğuşma olmadığı sürece malzemeye doğrudan zarar vermez. Giydirme cephelerde çubuk, panel ya da
silikon sistem, su buharına dayanıklı bileşenlerden oluşmaktadır. Bütil sızdırmaz ile korunan yalıtımlı cam
ünitelerinin iç yüzeylerindeki silikon malzeme hariç. Giydirme cephe sistemi aynı zamanda yüzey yoğuşmasına
dayanıklı şekilde tasarlanmalıdır. Sistemi oluşturan bağlantılar ve bağlantı elemanları ısı köprüsü oluşturabilir.
Kışın alüminyum giydirme cephenin yoğuşma dayanımı, iç mekandaki sıcaklık koşulları ve bağıl nemi ile dış
ortam sıcaklığı tarafından, yazın ise dış ortam sıcaklığı ve bağıl nemi ile iç ortam klimalı sıcaklığı tarafından
yönlendirilmelidir. Çevredeki havanın nemi soğuk yüzey ile temas edince, buhar halinden sıvı hale değişimde
cam ya da alüminyum yüzeyinde yoğuşma gerçekleşir. Bu değişim binayı çevreleyen havanın çiğ noktası
sıcaklığı olarak bilinir. Çevreleyen havanın çiğ noktası sıcaklığını belirlemek için sıcaklık ve bağıl nem mutlaka
bilinmelidir. Psikometrik diagram kullanılarak verilen sıcaklıkta, havanın çiğ noktası sıcaklığı ve bağıl nemi
belirlenebilir.
Örneğin; yeni bir hastane binası için kışın iç mekan sıcaklığı 23 °C ve
bağıl nemin de %40 olması gerekir. İç mekan havanın çiğ noktası sıcaklığını belirlemek için psikometrik tablo
kullanılır
ve 8,7 °C olarak bulunur. Buna göre giydirme cephe sisteminde cam ya da alüminyum yüzeyinde yoğuşma
oluşumunu engellemek için, cam ya da alüminyum yüzeyin yüzey sıcaklıkları 8,7 °C ’nin altına düşmemelidir
Sonraki adım dış mekan için verilen sıcaklığa göre iç mekandaki minimum sıcaklığı belirlemektir. Bu analiz için
sıcaklık indeksi (Tindex) kullanılır. Bu 0 ile 1 arasında bir sayıdır. Bu sayı hesaplama ile ya da laboratuar
ölçümleri esas alınarak pencere ya da giydirme cephe elemanı belirlenir. Bu değer iç ve dış mekan arasındaki
spesifik sıcaklık farklılıklarında ve spesifik dış mekan sıcaklığında bir bileşenin yüzeyinde meydana gelebilecek
sıcaklık düşmesini gösterir.
Örneğin;
ısı yalıtımlı vizyon(cam) bölgede Tindex = 0,60,
iç mekan sıcaklığı = 23ºC ve
Dış mekan sıcaklığı tasarımda verilen değer -20ºC olsun.
Camın yüzeyindeki sıcaklık hesaplama ile bulunur:
Tcam = Tindex x (Tiç – Tdış) + Tdış
= 0,60 x (23 – (-20 )) + (-20)
= 5,8°C
5,8°C camın yüzey sıcaklığı, çiğ noktası (8,7°C)’nin altındadır ve yoğuşma camda oluşacaktır. Bu durumu
düzeltmek için tasarımcı iç mekan nemini düşürmeli ya da cam bileşenlerin yüzey sıcaklığını ya da ışınım enerjisi,
ısı iletme yeteneği arttırılmalı, yüzeyde sıcaklık arttırılmalıdır.
Sıcaklık indeksi: giydirme cephe bileşenlerinin ya da yalıtımlı cam ünitesinin minimum ısıl performans değerini
tayin etmek için kullanılır.
Örneğin;
Tiç = 23°C,
çiğ noktası sıcaklığı = 8,7°C,
kışın Tdış = 20°C ise
Minimum Tindex, giydirme cephe yalıtımlı cam ünitesi ya da pencere için olması gereken;
Tindex = [ dtind – Tdış] / (Tind – Tout)]
= [ 8,7 – (-20)] / [23 – (-20)]
= 0,86 olmalı.
Verilen örnekte uygulandığı gibi, giydirme cephe sistemi uygulanacak olan tüm binalarda, seçilmesi düşünülen sisteme göre tasarım aşamasında iken öncelikle yoğuşma hesabı yapılmalı, buna göre malzemelere karar verilmelidir.
Nemin Bina Bileşenlerine ve Kullanıcılara Etkileri
– Islanma / Kuruma
– Donma / Çözülme (Donma sırasında hacim %8-9 artar)
– Korozyon
– Yüzey kirlenmesi
– Biyolojik Etki (Çürüme)
Dış Kabukta Nem kontrol Yöntemleri
– Mekan havalandırması ile nem kontrolü
– Geçirgen ve havalandırma katmanlı sistemler ile kontrol
– ‘’Buhar’’ kesicili sistemler ve ısıl direnç ile kontrol
Buhar kesici malzemeler
Temel özelliği nem geçişine belirli bir düzeyde direnç oluşturan malzemelerdir.
DIN 52615’e göre bir malzemenin ‘’buhar kesici’’ olarak tanımlanabilmesi için buhar difüzyon direncinin en az;
Sd = 1500 m olması gerekir.
ASHRAE’ye göre bir malzemenin ‘’ buhar kesici olarak tanımlanabilmesi için geçirgenliğinin en fazla 60 ng/
(sm2Pa) olması beklenir.
Buhar Kesici malzeme Türleri
– Rijit (Lif, keçe,dokuma takviyeli plastikleri alüminyum levhalar, paslanmaz çelik levhalar vs…)
– Örtü -Serilen (Alüminyum folyo, bitüm esaslı örtüler, plastik esaslı örtüler,vs…)
Sıvı Sürülen ( bitüm, reçine, polimer kökenli harç vs…
Yoğuşma ile ilgili sistemler iki tiptir;
1. Parapetli sistemler
2.Parapetsiz sistemler
- Parepetli sistemler;
1.1. Parapetin iç yüzeyinde (şekil 1.a)
1.2. Parapetin dış yüzünde(şekil 1.b)
1.3. Parapetin bünyesinde (şekil 1.c)
1.4. Giydirme cephe bünyesinde (şekil 1.d) olabilir.
Isı yalıtımının parapet veya duvar iç yüzeyinde olması halinde, gerekli ısı yalıtımı sağlanabiliyorsa ve ısı yalıtım
malzemesi su buharını geçiriyorsa yoğunlaşma yalıtım fonksiyonunu olumsuz etkileyecek hem de binada hasara
neden olacaktır. Isı yalıtım malzemesi, önüne konulacak buhar difüzyon direnci yüksek bir katman ile
desteklenerek buhar geçirmez hale getirilmiş ise yapı elemanlarında bir hasar olmayacak, ancak iç ortamın nemi
yükselecektir. Bunun giderilmesi için iklim şartlarına göre iç mekanın havalandırılması veya nemin özel cihazlarla
normal seviyesinde tutulması gerekir. Yalıtımın parapet veya duvar bünyesinde veya dış yüzeyde yapılması
halinde, yalıtımın buhar geçirgenlik direncinin düşük olması, buharın geçmesine müsaade etmesi, nefes alması
gerekir. Bu halde yoğuşma cephe kaplaması ile yalıtım malzemesi arasında olacaktır. Bunun içinde ara boşluk
hem havalandırılmalı, hem de olası aşırı yoğuşmalara karşı boşaltma önlemleri alınmalıdır.
Parapet önüne denk gelen bölümlerde, giydirme cephe ile bina Taşıyıcı stüktürü arasındaki boşluktan
faydalanılarak, ısı yalıtım malzemesi konulmalıdır. Gerek ısı yalıtımı üzerinde, gerekse cam
yüzeyinde oluşacak kondensasyonun kontrol altında tutmak için şu önlemler alınabilir;
– Parapet boşluğunu dışa havalandırmak,
– Oluşan yoğuşma suyunun drenajını sağlamak,
– İç havanın bağıl nemini azaltmak
– Isı yalıtım tabakasının soğuk dış yüzeyde düzenlenmesi ve buhar kesicinin yapı elemanının sıcak
tarafına konması,
– Opak bölgelerde, yalıtım hesabına uygun yalıtım malzemesinin iç mekana yada parapetle giydirme
– cephe arasına uygulamak
– Vizyon kısmında çift cam ünitesi kullanmak
– Cephelerin iç ve dış yüzeylerindeki profilleri arasına yalıtım malzemesi kullanmak.
2. Parapetsiz Sistemler
Giydirme Cephenin bir bölümü şeffaf veya Opak olarak parapet
görevi görür. Tüm taşıyıcılar yeterli bir şekilde yalıtımla izole
edilmelidir. Yeterli yalıtım sağlanmamışsa yoğuşma sularının alınacağı bir sistem uygulanmalıdır. Bu işlem iki
şekilde olabilir;
– Suyun derhal dışarı atılması,
– Yoğuşma suyunun yeterli kesitteki buharlaşma kanallarına
alınıp doğal olarak buharlaşmanın sağlanması.( bu yöntem rölatif nem oranının yüksek olduğu durumlarda zor
olacaktır).