Türkiye`de higro-termik koşullar açısından dış duvarlarda yoğuşma-buharlaşma-adaptasyon sürelerinin belirlenmesi

Abstract

Z E T Bugüne kadar ülkemizde ısı - nem kontrolü problemlerinde genellikle Federal Alman Normu DİN 4108 de önerilen de ğerler kullanılmıştır. Oysa Türkiye'de dış yapı elemanla rının ısı - nem hesaplarının yapılabilmesi için iklimsel koşullarımıza uygun verilere gereksinim vardır. Türkiye'de higro- termik koşullar açısından dış duvarlarda yoğuşma - buharlaşma - adaptasyon sürelerinin ve kritik yoğuşma suyu miktarının belirlenmesi, bu çalışmanın konu sunu oluşturmuştur. Araştırma? üç bölüm, sonuçlar-öneriler ve eklerden oluş maktadır. Birinci bölümde giriş, amaç ve kapsama yer ve rilmiş, ikinci bölümde veriler belirlenmiştir, üçüncü bö lümde ise yoğuşan - buharlaşan su miktarlarının aylık de ğişimi yardımı ile yoğuşma - buharlaşma - adaptasyon süre leri ve kritik yoğuşma suyu miktarı saptanmıştır. Çalış manın sonuçları ve bunlara dayanarak yapılan öneriler, so nuçlar-öneriler başlığı altında açıklanmış, grafik çözüm ler ve ilgili tablolar ekler halinde sunulmuştur. Bu çalışmada, peryodik olarak değişen aylık ortalama saat lik yoğuşan - buharlaşan su miktarlarına ait en uygun de ğişim eğrisi denkleminden-Sinüs eğrisi-yararlanarak aylık ortalama saatlik gerçek su miktarları elde edilmiş ve yo ğuşma - buharlaşma suyunun elemanın su emici nitelikteki tabaka veya tabakalarının ısı iletkenliğine etkisinden ha reket edilerek belirlenmesi istenen sürelere ve yoğuşma suyu için izin verilebilecek sınır değere ulaşılmıştır. Kullanılan yöntem yardımı ile yoğuşmanın sona erip buhar laşmanın başladığı, buharlaşmanın sona erip yoğuşmanın başladığı iki ayrı zaman aralığında adaptasyon durumunun geçerli olduğu bulunmuş, ayni iç ve dış iklimsel koşullar içinde bulunan dış duvarlar ve aynı iç fakat farklı dış ik limsel koşullar içinde bulunan dış duvarlar için farklı sü reler elde edilmiştir. Ayrıca, araştırılan duvarlar, yoğuş ma dönemi sonunda kesitlerinde biriken su açısından da kar şılaştırılmış ve bu suyun yalnız açık gözenekli ısı tutucu tabaka içeren tiplerde zararlı olduğu görülmüştür. Bu araştırmanın sonunda, belirlenmiş olan değerler irdele nerek Türkiye'nin Coğrafya Bölgelerine ait karakteristik illerin içinde yer aldığı yoğuşma ve iklim bölgelerine ait yeni yoğuşma - buharlaşma - adaptasyon süreleri ve yoğuş ma suyu için izin verilebilecek sınır değer önerilmiştir. -viü-

ZUSAMMENFASSUNG DIE BESTIMMUNG DER KONDENS-, VERDUNST- UND ANPASSUNGS` PERIODEN INMEHRSCHICHTIGEN AUSSENWANDEN MIT KERNDAMMUNG IM HINBLICK AUF DIE HYGRO - THERMISCHE BEDINGUNGEN DER TURKEI In dieser Arbeit wurde der Ver such unternommen, um die Kondens-, Verdunst- und Anpassungsperioden und kritische Kondensmenge in mehrschichtigen Aussenwanden mit Kerndâm- mung für die Türkei zu untersuchen. Im ersten Abschnitt wurde Zweck und Inhalt dieser Arbeit erklart. Im zweiten Abschnitt wurden die Daten bestimmt. Im Abschnitt 2.1 wurden die charakteristischen Aussen- wande festgelegt. Bei der Planung der Aussenwande wurden nebenausreichenden Warmedammung auch darauf Bedacht genommen, wie zB.Material- wahl, statische Belastbarkeit und architektonische Gestaltung. Für die Beispiele wurden zwei Typen aus folgendenMaterialen -von innen nach aussen- ausgewahlt. Aussenwand - Typ A - 1. Vormauerlochziegel 2. Warmedammstoff aus Kunststof f schaumplatte Platte aus Polystyrolhartschaum (iiberwiegend offenzellig) 3. Hochbauklinker -IX-Aussenwand - Typ B - 1. Vormauerlochziegel 2. Warmedammstof f aus Kunststof f schaumplatte Platte aus Polystyrol-Extruderhartschaum (vollstânding geschlossenzellig) 3. Hochbauklinker Bei der Bestimmung der Daten wurden bereits folgende Annahmen beachtet:. Als Aussenwand wurde die thermisch am wenigsten belastete Nordwand gewahlt.. Der Sonnenstrahlungsabsorptionkoef fizient hat an der Aussenoberf lâche den Betrag a = 0.70. Ira Abschnitt 2.2 wurden die klimatologische Werte bestimmt und neue Stâdte von der verschiedenen Geograp- hiegebieten für die Türkei gewahlt. Für Innentemperaturen von wohngebauden wurde ein Mittel- wert von 21 °C angenommen Die relative Luftfeuchte in Wohngebauden wurde nach Raumfunktion, Wohngewohnheiten und Heizungsart als 50 % vorgestellt. Für die Temper atur t^ = 21 oc betrâgt der Sâttigungsdampfdruck von Wasser- dampf Psi = 2487 Pa. Der vorhandene Innendampfdruck für ıPi = 50 % ist Pi = 1243.5 Pa. Die Innenklimawerte für j eden Monat sind konstant. Dagegen sind die Schwankungsbereiche der Aussenklima - werte wichtig. Da die Tempera turen und die relative Feuchten der Aussenluft starkerer Verânderungen unter- worfen sind, ândern sich die Dampfdrücke im gleichen Masse. Bei diesem Verfahren wurden die mittlere Monatswerte von der Temperatur und der relativen Feuchten der Aussen luft angenommen. Fur diese Temperatur en und relative Feuchten wurden die mittlere Monatswerte der vorhandenen Dampfdrücke berechnet. In den Rechnungen wurde die Aus- wirkung der Sonnenstrahlung auf der Aussenoberf lâche beachtet und dafür wurden die Monatsmittelwerte der Sonnenluf ttemperaturen ermi ttelt. Im Abschnitt 2.3 wurden die Dimensionierung der Aussen- wande nach Warme- und Wasserdampfdiffusionverlaufe vorgenomen. Zur Dimensionierung wurden graphisches Verfahren von Glaser und nur Stationâre Temperaturverlauf beachtet. Im Abschnitt 2.3.1 und 2.3.2. wurden die Aussenwande nach thermischen und praktischen Komfortsbedingungen geordnet. -x-Zur Forderung nach einer möglichst hohen Innenober - f lâchentemperatur bzw. geringen Temper aturdiff erenz zwischen Innenoberf lâche und Raumluft gibt es mehrere Vorschlâge. Nach Eichler darf die innere Oberf lâchen temperatur höchstens 3 °C unter und über der Raumluft- temperatur liegen. Dieser Wert wurde -im Vergleich zu anderen Vorschlâgen- als Minimalforderung angenommen. Demnach ware t, = t, ± 3 °C xy i ' Die Warmedammung, Warmedurchgangswiderstand, Warmedurch- gangskoeffizient der Aussenwand wurdenmit Annahme dieser inneren Oberf lâchentemperatur ermittelt. Die Aussenwande -Typen A und B- bestehen ausfolgenden Schichtsdicken -von innen nach aussen-: 1. Vormauerlochziegel d = 19 cm. 2. Kunststof fhartschaumplatte d = 3 cm. 3. Hochbauklinker d = 9 cm. Ausserdem wurden im Abschnitt 2.3.2. kondens ierende- und verdunstende Wassermengen für jeden Monat nach analytischem Verfahren von Glaser berechnet. Im dritten Abschnitt wurde ein neues Verfahren für die Bestimmung der Kondens-, Verdunst- und Anpassungsperioden und kritischer Kondens tmenge in mehrschichtigen Aussen- wanden mit Kerndâmmung für die Türkei erklârt und die Theorie des Verfahrens dargestellt. im Abschitt 3.1 wurde die günstigste Verânderungskurve -Sxn Kurve- mit Hilfe kondensierender und verdunstender Wassermengen für jeden Monat ermittelt und die wirkliche Wassermengen berechnet. Im hier verwendeten Diagramm wurden Zeit (in Monat) auf der x-Achse und Kondens-, Verdunstmengen (ingr/m2h) auf der y-Achse gezeichnet und kondens ier ende Wasserdampf- mengen auf negativem Gebiet der y-Achse, verdunstete Wassermengen auf positivem Gebiet der y-Achse aufgetragen. Um die günstigste Verânderungskurve zubestimmen, wurde FOURIER SERIE verwendet und die Kurve für zwei Harmonisch unter sucht. Für kritische Monate auf den Schnittpunkten der Gerade y = ± 0.00 und der Kurve und für andere Monate wurden wirkliche Wassermengen mit Hilfe der Sinuskurve ermittelt. -xi-im Abschnitt 3.2 wurde der Einfluss der Kondens- und Verdunstmenge auf die Warmeleitfahigkeit der Baustoffe erklârt und die Warmedammung der Aussenwande für jeden Monat berechnet. Dabei wurden das unterschiedliche Wasseraufnahmevermogen der Stoffe, ihre Kapi liar lei tung und ihre Hygroskopizi- tât nicht berücksichtigt. Andererseits wurde es angenommen, dass bei der Ausbildung einer Kondensebene das angef ailende Kondensat in Typ A je zur Hâlfte gleichmâssig auf die angrenzenden Schichten und in Typ B nur auf wasserauf saugenden Vorschicht sich verteilt. Der Feuchtigkeitsgehalt im Lufttrockenen Zustand wurde in Gewichts - % (Dâmmstoffe, organische Stoffe) oder Volumen- % (anorganische Stoffe) angegeben. Die Warmeleitzahlen sind Erf ahrungswerte und enthalten den Einfluss der stets vorhandenen Feuchtigkeit (Dauer- feuchtigkeit). Darum sind sie grosser als die Warmeleit zahlen von Labormessungen im trockenen oder Lufttrockenen Zustand. Die Rechenwerte der Warmeleitzahlen wurden für verschiedene Rohdichten eines Baustoffes angegeben. In dieser Arbeit wurden die Rechenwerte der Warmeleit zahlen und ihre Rohdichten für den völlig trockenen Zustand berücksichtigt. Danach wurden die neue Warmedurchlasswiderstanden des Bauteils mit der verândernten Warmeleitzahlen errechnet. Im Abschnitt 3.3 wurden die Kondens-, Verdunst- und Anpassungsperioden ermittelt. Hier wurde die Verânder- ung von der Warmeleitzahl, der Warmedammfahigkeit der Gesamtkonstruktion bei Erhöhung oder Verkleinerung des Feuchtigkeitsgehaltes überprüft. Im Abschnitt 3.4 wurde kritische Kondensmenge mit Hilfe erforderlicher un neuer Warmedurchlasswiderstanden gerechnet. Am Ende dieser Arbeit wurden die Ergebnisse und Empfeh- lungen erklârt. Diese Ergebnisse können folgenderweise angegeben werden: 1. Bei der zwei verschiedenen Zeitsabstânden auf der Schnittpunkten der Gerade y = ±0.00 und der Sinuskurve wurden die Anpassungs zustand festgelegt. 2a. Die Aussenwande in gleichen Innen- und Aussenklimabedingungen haben verschiedene Perioden. -xii-b. Die Aussenwande in gleichen Innen- aber verschiedene Aussenklimabedingungen haben verschiedene Perioden. 3. Die wahrend einer Befeuchtungsperiode sich auf Kondensebene sammelnde Wassermenge ist gefâhrlich für Aussenwand mit of fenzelliger Warmedamraung. Nach dieser Ergebnisse wurden Geographiegebiete für die Türkei gegruppiert und für Kondensations-, Klimagebiete die neve Werte empfohlen. Als Beilage wurden verschiedene und erforderliche Abbildungen und Tabellen angegeben. ¦xm-