Hasan Oktay, Zeki Argunhan, Recep Yumrutaş, Mehmet Zerrakki Işık, Neşe Budak

ÇOK KATMANLI DUVAR VE ÇATI TİPLERİNİN ISIL VE FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNİN DİNAMİK ISIL KARAKTERLERİNE OLAN ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Binaların ısıtılması ve soğutulması için tüketilen enerjinin büyümesiyle birlikte artan endişe, ısıl performansı yüksek olan inşaat malzemelerinin ihtiyaç duyulmasına yol açmıştır. Bu amaca yönelik olarak, bu çalışmada; binalarda kullanılan çok katmanlı olan çeşitli duvar ve çatı tiplerinin kalınlık ve ısıl özelliklerinin, eksiltme faktörü, zaman gecikmesi ve ısı kazanımları gibi dinamik ısıl karakterlerine olan etkisini incelemek için bir araştırma yapılmıştır. Türkiye’ de yaygın olarak kullanılan tuğla, blokbims, gaz beton gibi bina yapılarının ısıl performans özelliklerini bulmak amacıyla MATLAB tabanlı bir bilgisayar programında kullanılan, analitik bir yöntem geliştirilmiş ve sonuçlar en uygun duvar ve çatı malzemesini belirlemek için karşılaştırılmıştır. Isı geçişi değerleri çok katmanlı yapılarda geçici rejim ısı transferi probleminin çözümü kullanılarak yapılmıştır. Isı kazancını hesaplamak için, bilgisayar programı Gaziantep’te tasarım günü için 24 saat boyunca üretilen beton numuneleri için çalıştırılmıştır. Malzemelerin termofiziksel özelliklerin sönüm oranı (DF), faz kayması (TL) ve ısı kazanımlarının üzerinde çok büyük bir etkisi olduğu çalışmanın sonucunda görülmüştür.

Anahtar Kelimeler:

Bina duvarları, çatıları, termofiziksel özellikler, ısı kazanımı, sönüm oranı, faz kayması

AN INVESTIGATION OF THE INFLUENCE OF THERMOPHYSICAL PROPERTIES OF MULTILAYER WALLS AND ROOFS ON THE DYNAMIC THERMAL CHARACTERISTICS

The growing concern about energy consumption of heating and cooling of buildings has led to a demand for improved thermal performances of building materials. To achieve this goal, in this study, an investigation is performed to analyze the influence of thermophysical properties and thickness of various multilayer building walls or roofs in a building on the dynamic thermal characteristics, such as the decrement factor (DF), time lag (TL) and heat gain. In order to find the thermal performance characteristics of building structures, such as briquette, brick, blockbims and autoclaved aerated concrete (AAC), which are commonly used in Turkey, an analytical solution method was developed in a computer program in MATLAB and results are compared to determine suitable wall or roof material. Calculation method for the heat flow is based on solution of transient heat transfer problem for the multilayer structures. The program is executed to calculate hourly heat gain values for these samples over a period of 24 h during design day for Gaziantep, Turkey. It was found that thermophysical properties of roofs or walls have a very profound effect on the time lag (TL), decrement factor (DF) and also heat gain.

Keywords:

Building walls, roofs, thermophysical characteristics, heat gain, time lag, decrement factor,

PDF

___

REFERENCES
Dağsöz A.K., Işıkel K. ve Bayraktar K.G., Yapılarda sıcak etkisinin getirdiği problemlerin ısı yalıtımı ile çözümü ve enerji tasarrufu, IV. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi ve Sergisi, 329-339, 1999.
ASHRAE, ASHRAE handbook-fundamentals, ASHRAE, Atlanta, 1993.
Bansal K., Chowdhury S., Gopal MR. Development of CLTD values for buildings located in Kolkata, India. Applied Thermal Engineering, 28, 1127–1137, 2008.
Yumrutaş R., Unsal M., Kanoglu M., Periodic solution of transient heat flow through multilayer walls and flat roofs by complex finite Fourier transform technique, Building and Environment, 40, 1117–25, 2005.
Yumrutaş R., Kaşka Ö., Yıldırım E., Estimation of total equivalent temperature difference values for multilayer walls and flat roofs by using periodic solution, Building and Environment, 42, 1878–85, 2007.
Dilmaç Ş., Eğrican N., Binalarda ısı konforu amaçlı enerji tüketimi üzerine malzeme seçiminin etkisi, Energy with All Aspects in 21st. Century Symposium, Bildiri Kitapçığı, İstanbul, 674-682, 1994.
Eğrican N. ve Onbaşıoğlu H., Sinüzoidal dış etkiye maruz homojen bir duvarın ısıl analizi, Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, Cilt 16, No.2, 13-22, 1993.
Asan H. ve Sancaktar Y.S., Effects of Wall’s thermo physical properties on the time lag and decrement factor, Energy and Buildings V:28, 159-166.
Asan H., Effect of Wall’s insulation thickness and position on time lag and decrement factor, Energy and Buildings, V:28, 299-305.
Ülgen K., Experimental and theoretical investigation of effects of wall’s thermophysical properties on time lag and decrement factor, Energy and Buildings, V.34, pp.273-278, 2002.
Duffie JA, Beckman WA. Solar engineering of thermal process, Wiley New York, 1991.
Mefti A., Bouroubi M.Y. and Adane A., Generation of hourly solar radiation for inclined surfaces using monthly mean sunshine duration in Algeria, Energy Conversion and Management, 44, 3125–3141, 2003.