Bina dış kabuğunda yoğuşma ve buharlaşma miktarları ile ısı etkinliğine etkilerinin belirlenmesi için grafik yöntem

Abstract

- II - ÖZET Bina dış kabuğundaki ısı ve buhar akımları nın irdelenmesi, bu güne değin analitik ve gra fik yöntemlerin karışık olarak kullanılması ile mümkün oluyordu. Oysa çizim yapmaya alışık mimarlar, analitik işlemlere karşı, çekingen davranıyor ve bu konuy la ilgilenmek istemiyorlardı. Ayrıca analitik yöntemlerde yapılabilecek hataların, fark edilmesinin güç olmasına karşın, grafik yöntemlerde böyle bir hatanın yapılmama; yapılsa da görülmesi olasılığı daha fazladır. Yukarıdaki nedenlerle, bu çalışmada hemen tümüyle grafik bir yöntem amaçlanmış, analitik işlemler, toplama- çarpma mertebesine indiril - mistir. Öncelikle şu anda en yaygın yöntem olan `G.la- ser Grafik Yöntemi` incelenmiştir (Bölüm 3.1), Bu yöntemde grafik bölümlerin yanında, analitik hesaplara da yer verilmekte, ayrıca doymuş buhar basınçları tablosuna da gerek duyulmaktadır. Glaser Grafik Yönteminde ısı ve buhar akım larına ait değerler grafik yolla bulunurken, belli bir abak kullanılmadığından, sonuçların doğruluğu çizim hassasiyetine bağlıdır. A yrıca, yoğuşma ve buharlaşma miktarları da analitik o- larak hesaplanmaktadır. Bölüm 3.1.2. çeşitli yoğuşma ve buharlaşma biçimleri ile, gerekli ek dirençlerin grafik yolla nasıl bulunabileceği de gösterilmiştir.- Ill - Bölüm 3.2.1'de açıklanan 'Çlaser-Neufert` yön teminde ise, yoğuşma miktarları da grafik çözüm le bulunabilmektedir. Ancak bu yöntemde grafik çözüm, belli sıcaklık dereceleri için geçerli ol makta, diğer sıcaklıklar için bir öneri yapılma maktadır. Ayrıca buharlaşma dönemi ve yoğuşma suyunun ısı iletkenliğine etkisi konularına hiç değinil- memiştir. Glaser-Neuf ert Yöntemi 'nde grafik çözüm bir abakta elde edildiğinden, çizim hassasiyetinin etkisi önemli ölçüde azalmıştır. Ancak ab ak boyu tunun küçük olması da sonucu negatif yönde etki lemektedir. Bölüm 3.2.2 de. ise, ileriki araştırmalara temel teşkil etmesi nedeniyle, Glaser-Neuf ert Yöntemi !nin kuramsal açıklaması yapılmıştır. Bölüm 3. 3' de yapılan orijinal çalışmada, Glaser-Neuf ert Yöntemi 'nin buharlaşma döneminde nasıl uygulanabileceği gösterilmiş ve analitik olarak kanıtlanmıştır. Bölüm 4 ' te açıklanan orijinal Glaser-Neuf ert- Yücesoy Yöntemi8 nin amacı f diğer yöntemlerdeki yetersizlikleri tama'mlıyarak, ısı ve buhar akım larını, yoğuşma ve buharlaşma miktarlarını ve yo ğuşma suyu varsa, bunun kesitin ısı geçirgenli ğine etkisini grafik yolla bulabilmektir. Bölüm 4. 1! de geliştirilen abaklarda (ABAK 1- ABAK II); 4 60°C ile - 30°C sıcaklıkları arasın da, dış kabuğun herhangi bir noktasındaki sıcak lık derecesini ve doymuş buhar basıncını, iç ve dış havanın doymuş ve gerçek buhar basınçlarını grafik yöntemle bulmak mümkün olmuştur.- IV - Bölüm 4. 2' deki ABAK III' te ise önceki abak- larla birlikte, dış kabuktaki gerçek buhar akımı dolayısıyla yoğuşma olup olmadığı belirlenebil- mektedir. Yoğuşma durumunda, bu verilerin yar dımı ile ABAK IV' te yoğuşma miktarı bulunur. Elde edilen bu sonuçlara göre, gerekiyorsa buharlaşma kontrolü de, aynı abaklarm buharlaş ma dönemine ait bölümleriyle grafik yolla yapı - labilir. Bölüm 5'te, yoğuşma suyunun, ısı iletkenli ğine etkisi incelenmiştir. Önce Bölüm 5. 1 * de mevcut analitik yöntem an latılmış ve bir genel formül elde edilmiştir. Da- ?;a sonra Bölüm 5. 2 * de bu formül getirilen oriji- lal bir oranla sadeleştirilmiş ve` buna bağlı o- larak ABAK V geliştirilmiştir. Bu abakla yoğuşma ??3 uyu sonucu ıslanan katmanların, yaş durumdaki...sı iletkenlik katsayıları,, grafik yolla buluna bilir. Çalışmada varılan sonuçlar, Bölüm 6 ' da anla- '.ı İmiş tır. Ekler bölümünde ise, gerekli ana tablolar ve adakların kullanımını kolaylaştıracak bir işlem sırası verilmiştir.

- V - GRAPH1SCHES VERFAHREN FÜR DİE BESTIMMUNG DER KONDENS- UND VERDUNSTMENGEN IN AUSSENBAUTEÎ LEN UND DERER EINFLUSS ÜBER DIE WAERMELEITFAEHIGKE IT Der Warme-und Wasserdampfverlauf in den Aussenbauteilen eines Gebâudes wird bis heute durch die Anwendung analytischer und graphischer Verfahren besimmt und berechnet. Doch sind die me is ten Archi- ? tekten an das Zeichhen gewohnt und haben das Rechnen nicht gem. Das aber führt dazu, dass sie sich in diesem Bereich fremd fiihlen. Bei Anwendung analytischer Verfahren können Rechenfehler zustandekommen, die man schwer b emerken und verbessern kann. Andererseits hat man beim graphischen Verfahren den Vorteil, dass man alles klar sehen kann. Dadurch wird also die Möglichkeit eines Fehlers vermindert. Wegen diesen Gr ünden wurde in dieser Arbeit. in fast ganz graphisches Verfahren beabsichtigt, wobei analytisch nur einfache Additionen und Multi- pilikationen übrigbleiben. Im.Abschnitt 3 wird das meistverwandete, graphische Verfahren von Glaser erklârt. In diesem Verfahren werden neben graphischen Lösungen auch analytische Lösungen benutzt, wie zB. Wasserdampf- dif f usionsstromdichten, kondensierende und verdunst- ende Wassermengen. Hierbei soil man auch Sâttigungs- dampfdrücke aus Tate İlen lesen und massgemâss zeichnen. Bei Glaser Verfahren sollen die Warme- und Wasserdampfdif fusionverlâufe bei jeder Untersuchung neu gezeichnet werden. Deswegen werden die Ergebnisse stark von der Prâzision des Zeichnens abhângig.- VI - im Abschnitt 3.1 sind die Abbildungen und Formeln verschiedener Kondensations- und Abtrock- nungsmöglichkeiten angeführt. Kier wird auch gezeigt, wie man die erf orderlichen Zusatzwiderstande graphisch ermittein kann. Das im Abschnitt 3.2 erklârte Glaser-Neufert Verfahren ermöglicht die Ermittlung der konden - sierenden Wassermengen auf graphischer Weise. Doch gilt dieses Verfahren nur für bestimmte Innen-und Aussentemperaturen und vernachlâssigt die anderen Möglichkeiten. Bei Glaser-Neufert Verfahren wird der Einfluss der Kondenswassermenge auf die Warmeleitf âhigkeit der Stoffe und die Verdunstung dieser Wassermenge auch vernachlâssigt., Weil in diesem Verfahren e in Nomogramm ver- wendet wird, wird auch die Prâzision des Zeichnens unwichtiger. Doch das kleine Format des Nomogrammes ist ein Nachteil. Im Abschnitt 3.2.2 wird die Theorie von dem Glaser-Neufert Verfahren erklart, weilsie eine Easis für das originelle Glaser-Neufert-Yücesoy Verfahren bildet. Im Abschnitt 3.3 wird die Theorie und rechne- rischer Beweis für die Benützung des Glaser-Neufert Verfahrens in der Trocknungsperiode dargestellt. Das im Abschnitt 4 erklârte, originelle Glaser- Neufert-Yücesoy Verfahren hat das Ziel, ein bes.seres, fast ganz graphisches und prâziseres Verfahren zusairanenzus tellen, womit der Warme- und Wasserdampf- verlauf, die mögliche Kondensationsf reiheit öder die kondensierende Wasserdampfmenge, ihre Verdunstungs- moglichkeit und ihren Einfluss auf die Warme lei tf âhig keit der. Stoffe graphisch ermittelt werden kann.- VII - im Abschnitt 4.1 wird ein Komogramm entwickelt, womit für jede Temperatur zwischen +6 0°C und -30°C die Sâttigungs- und Partialdrücke des Wasserdampfes graphisch bestimmt werden kann (ABAK II). Mit einem zweiten Nomogramm wird es erleichtert, den Warmedurchgangswiderstand 1/k des Bauteils und seine Komponenten auf des obenerwahnte Nomogramm aufzutragen (ABAK I). TATenn man noch die Aussen- und Innenluf ttempera- turen auftrâgt und sie mit einer Gerade verbindet, enthâlt man in ABAK II den Warmeyerlauf des Bauteils. I m Abschnitt 4.2 werden die Nomogramme über Wasserdampf diffusion erklârt. Wie der Warmedurchgangswiderstand 1/k wird diesmal der Dampfdurchlasswiderstand des Bauteils ydT mit Kilfe von ABAK I ins ARAK III getragen. Danach werden in ABAK II Randzonentemperaturen der Schichte und dazu gehcrigen Sâttigungsdampfdrücke ermittelt. Wenn man diese Werte mit paralellen Linien zar x-Achse auf die zugehörigen Plâtzen in ABAK III übertrâgt, enthâlt man in ABAK III das Wasserdampf sâttigungsdruck- diagramm des Bauteils. Urn den wirklichen Wasserdampf ver lauf in dem Bauteil zu finden, werden zuerst die Dampf teildrücke der Innen- undN Aussenluf t (Pi,Pd) gemass zu relativen Luftfeuchten in ABAK II festgestellt und an die Innen- und Aussenseiten von ABAK III übertragen und mit einer Gerade verbunden. Wenn das Wasserdampf sâttigungsdruckdiagramm über diese Gerade bleibt, also keine Schnittpunkte hat,bedeutet das, dass sich indiesem Bauteil keine Kondensation bildet. In diesem Fall verlâuft der Wasserdampf geradlinig durch den Bauteil. Wenn aber diese Gerade das Wasserdampf sâttigungsdruck diagramm überschneidet, bedeutet das, dass im Bauteil Kondensation vorkommt.VIII - Um den tatsâchiichen Verlauf des Wasserdampfes und den richtigen Platz der Kondensation zu bestimmen, werden Tangenten von den Punk ten p^.und p$ in AB AK III auf das Wasserdampf sâttigungsdiagramm angelegt. Sie berühren das Diagramm entweder an zwei Punk ten öder nur an einem Punkt. in dem er s ten Fall spricht man von einer `Kondenszone`. Hier verlâuft der Wasserdampf geradlinig von pj_ zu den ersten Berührungspunkt Pyi<-: dann das Wasserdampf sâttigungsdiagramm (wobei die Kondensation geschieht) entlang zu dem zwei ten Berührungspunkt pY2 und zuletzt von dem aus wieder geradlinig zum Punkt p^- Der zweite Fall ist eine `Kondensebene`. Hier verlâuft der Wasserdampf geradlinig zu dem einzigen Berührungspunkt py und von dem aus wieder. geradlinig zum Punkt p^* Um die kondensierende Wasserdampf menge zu bestimmen wird zuerst auf der x-Achse von'ABAK IV der Wert von dem Dampfdurchlasswiderstand' des Bauteils. (ud^) bestimmt, Dann werden beide Tangentengeraden von AB AK III auf diesem Wert paralellverschoben. Deren Schnittpunkte auf der y-Achse von AB AK IV, ergeben die in- und ausverlau- fenden Wasserdampf stromdichten. Die Differenz von diesen Wert'en ergibt die in einer Stunde im Bauteil kondensiere: Wasserdampf me nge` Das gleiche Verfahren gilt auch für die Trocknungs- periode. Die letzten VTerte werden nicht substrahiert, s önder n addiert, um die verdunstete Wassermenge zu er~ mi t tein. Âbsnitt 5 erklârt den Einfluss der Kondensmenge auf die Warmeleitfahigkeit der Baustoffe. im Abschnitt 5.1 wird das rechnerische Verfahren nach DİN 52 612 mit. einem Beispiei erklârt.- IX - Im Abschnitt 5.2 wird erklart, wie dieses Rechen- verfahren vereinfacht werden kann und wie daraus ein Nomogramm entseht, womit man die Zunahme der Warmeleit- fâhigkeit der feuchten Baustoffe graphisch ermitteln kann. Im Abschnitt 6 wird das Ergebnis dieser Arbeit erklârt. Als Beilaçe werden verschiedene, erf orderliche Tahellen und eine. zusairmenf assende Gebrauchsanweisung fur die ' origine-llen Nomo gramme des Glaser-Neuf ert- Yücesov Verfahrens angecreben.