Isı – Su İzolayson Malzemelerinin Sınıflandırılması, Özellikleri, Soru ve Seçim Kriterleri

1. Giriş

Günümüzde kimya sanayinde, özellikle Polimer kimyasındaki gelişmeler, çeşitli kimyasalların yapı teknolojisinde geniş alanda yer bulmasına neden olmuştur. Bunun sonucunda geniş bir yelpazede, değişik özelliklere sahip yalıtım malzemeleri piyasaya sürülmüş bulunmaktadır. Bu yeni özelliklere sahip olan malzemeler bazı klasik detayların da değişimini sağlamıştır.
Ancak gelişmiş ülkelerde çok yaygın ve bilinçli kullanılan yapı kimyasal ve malzemelerinin yurdumuzda ayni yaklaşımlarla kullanımında olduğunu ifade etmek zordur. Fakat yurdumuzda da yapı fiziğinin önemi, yapı özelliklerine göre yapı malzemelerinin seçimi, detayların saptanması ve uygulanmasında sağlıklı yaklaşımların varlığı memnuniyet vericidir. Buna rağmen büyük ve özellikli yapıların dışında çok büyük bir kesimde halen sağlıklı uygulamaların yapılmadığı da bir gerçektir. Bu nedenle yapı biyolojisi, yapı sağlığı ve ekonomi ile yakından ilişkili olan bu konu ile ilgili olarak uygulama alanındaki malzemelerin yapısı, özellikleri ve prensip bilgilere sahip olmak gerekmektedir.

2. Malzeme yapısı ve özellikleri

Uygulandığı koşullara göre seçilmemiş malzemeler, hatanın kökeni bilinmeden değiştirilse ya da onarılsa dahi bir süre sonra yine problem yaratırlar. Hatta bazı yalıtım sorunlarının tekrar giderilmesi fevkalade pahalı olmaktadır. Taşıyıcı sistemlerde meydana gelebilecek hatalar ise can ve mal kaybına bile neden olabilmektedir. Malzemeler bünye yapılarına göre özellikler taşımaktadırlar. Genel bir değerlendirme ile malzeme iç yapısı;

· Kristalli,
· Moleküllü,
· Karma Yapılı,

olarak üç grupta toplanmaktadır. Kristalli yapılar üç boyutlu kafes sistemindedir. Homojen, dolu, özgül ağırlıkları fazla, mukavemetli malzemelerdir. Metal malzeme gibi serbest elektron fazlalığı taşıyanlar ısı-ses- elektriği iletirler. Dövme ve ısıl işlemlerle kristal yapıları sıkışarak mukavemetlerinde bir artış görülür. Safken kristal ağırlıkları nedeni ile iç bağları daha zayıf olduğundan mukavemetleri düşüktür.

Moleküllü yapılar iki molekülün birleşmesi ile yani kondensasyon veya molekülün kendisinden küçük parçalara bölünerek büyümesi, zincir bağlarının oluşması sekli ile meydana gelir ki buna da polimerizasyon denilmektedir. Bilindiği gibi ayni tip moleküller arası bağ kohezyon; farklı moleküller arası adezyon kuvvetleri, malzeme bünyesini ayakta tutarlar. Moleküllü yapıya sahip malzemeler ahşap, bitüm -katran, doğal- yapay reçineler (plastikler) sayılabilir. Bu malzeme grubundaki ahşap boşluklu, ısı, ses ve elektriği iletmeyen bir malzemedir. Hidrokarbonlarda ise yani bitüm ve katran malzemede viskozite, yumuşama noktası düktilite özellikleri önem taşımaktadır. Polimerilerden termoplastik ve termosetler moleküllü yapılarından dolayı ısı-ses ve elektriği iletmezler. Molekül ağırlığı düşük olanlar yumuşak; yüksek olanlar sert ve ısıya daha dayanıklıdırlar. Polimeriler uzun süreli yüklemelerde, iç yapısındaki zincir bağlarının kayması ile sekil değiştirerek deforme olurlar. Bunun sonucunda malzemede gevşeme ve sünme etkisi görülür.


Karma yapılı malzemeler; doğal taslar, beton, pişmiş toprak, cam gibi malzemelerdir. Büyük kristallidirler ve buna bağlı olarak iyon bağları güçlü olduğundan ergime noktaları yüksektir. Ancak sert malzeme olduklarından gevrektirler. Molekül araları boşluklu olduğu için basınç mukamevetlerine oranla çekme mukavemetleri düşüktür. Her noktada ayni değerde ısınmadığından ısıl gerilmelere karşı dayanıksızdır.
Bu değerlendirmelere göre malzemenin makro strüktürü, yani gözle görülebilir yapısı önem taşımaktadır. Malzeme boşluklu ise;

· Mukavemeti düşük,
· Isı tutuculuğu yüksek,
· Su buharı geçirimliliği fazla,
· Donmaya dayanıksız, 

özelliklere sahiptir.

Ahşap, plastikler, doğal-yapay taslar, bir kısım seramikler, bitüm-katran boşluklu yapıya sahip özellikler taşırlar. Bir başka deyişle malzeme yapısı, malzemenin uygulanacağı koşullara uygun seçilmelidir. Örneğin ses geçirimsizliği için dolu malzeme, ses emicilik yönüyle boşluklu malzeme seçilmelidir. Mukavemet ve su geçirimsizlik için boşluksuz malzeme; ısı geçirimsizliği, ısı tutuculuk bakımından da boşluklu malzeme seçilmelidir.çeşitli beklentilere cevap verebilen tek bir malzeme bulunması imkansız gibidir. Bu nedenle malzemeler yeteneklerine göre hesaplanarak katmanlar halinde uygulanmaktadır. Malzemeler yalın olabileceği gibi, bazı kullanım amaçlarına göre çeşitli aglomerler kullanıma sokulmuştur. Aglomereler birkaç malzemenin bir bağlayıcı ile birleştirilmiş seklidir. Tek bir malzemeye oranla değişik özelliklere sahiptir. Tek bir malzemenin yetersizliği kompozit malzemelerin üretimini gerektirmiştir.

3. Malzemeyi deforme eden unsurlar

Yapının değişik yerlerinde uygulanan malzemeler, bulundukları ortam şartlarına göre değişik etmenlerle karşı karşıyadır. koşullara göre bu etmenler tek ya da birkaç etkili unsur seklinde malzemeyi zorlayabilirler.
Bu etmenler;

· Basınç-Çekme Kuvvetleri,
· Kayma-Makaslama Kuvvetleri, · Burulma,
· Eğilme,
· Burkulma,
· Çarpma,
· Yorulma,
· Sertlik,
· Aşınma

performansı ile ilgili olarak malzemeyi etkilerler.

Malzeme üzerinde min-max. yük değişimleri malzemede yorulma, sekil değişmeleri, elastik ve plastik deformasyonlar, hatta sünme ve kopmayla sonuçlanan etkilere sebep olabilirler. Ayrıca malzemede bir defo veya küçük çatlaklar, sürekli mekanik deformasyon etkisi altında derinleşip, yayılabilir.

Elastik deformasyon yapan malzemeler-termoplastiklerdir. Elastik deformasyonda malzeme etken altında kalınca yük kalktıktan sonra eski haline dönüşür. Plastik deformasyonda ise iç yapıdaki molekül ve atom bağları kayarak kopar. Ancak malzemede yeni bağlar kurulmaya çalışılır ve malzeme akmamak için direnir. Daha sonra artan gerilme ile bağlar kurulamayarak malzeme kopar. Ani yüklemelerde kopma çabuk meydana gelir. Çatlak ve korozif bozukluklar kopmayı daha da çabuklaştırırlar.
Kırılma süresi uzun olan malzemeler sünek malzemelerdir. Yani termoplastikler, metal ve ahşap bu tür malzemeler arasındadırlar. Cam, beton ve seramik ise kırılma süresi kısa olan malzemelerdir. Malzemenin ısısal özellikleri de değişik değişik sıcaklıklarda malzemenin performansında çok etkilidir. Genleşme katsayıları farklı olan malzemeler yan yana getirilmemelidir. Malzemelerin; ısı geçirgenlik direnci, ısı geçirme katsayısı, ısı iletkenlik katsayılarının uygun seçilmesi çok önemlidir. Termal etkiler yanında su ve nemin yapı malzemeleri üzerinde ne denli etkili olduğunu biliyoruz. Yapıda ıslanma, basınçlı-basınçsız su etkisi, kapilarite ve hava nemi ile hidrotermik olaylar malzemeleri etkilemektedir. Malzemeler;

· Güneşin radyasyon,
· Yangın,
· Korozyon
· Kimyasal,
· Biyolojik,

etkileri altında kalarak yapıları ve işlevleri etkilenebilmektedir. Özellikle güneş ışınımı, dış ve iç ortam sıcaklıkları ve yapı yalıtım malzemeleri üzerinde etkilidir. yapı genellikle devamlı sıcaklık değişimleri ile karşı karşıya olduğundan dış ve iç yüzeylerde önlemler alınması gerekmektedir. sıcaklık değişimi genleşme-büzülme sonuçlarını doğurmaktadır. Genleşme iç gerilmelerle ilişkili olup;

· Sıcaklığın değişim hızı,
· Malzemelerin ısı iletkenlik değeri,

ile yakından ilişkilidir. Hızlı sıcaklık değişimleri, yavaş ve uzun süreli sıcaklık değişimlerinden çok daha etkili sonuçlar yaratmaktadır. Bu nedenle genleşme riski olan malzemelerde uygulama kaynak, perçin gibi sabit sistemlerle değil tam. aksine elastik yapıştırıcılarla uygulanmalıdır. Özellikle teras çatılarda güneşe yakın üst yüzeylerin alt kısma oranla daha çok genleşmesi farklı gerilmelerin oluşmasına neden olmaktadır. Bu gerilmeler özellikle kaplama ve yalıtım kaplamalarında önemli problemler ortaya çıkartmaktadır. Suya ve ısıya karşı kullanılan yalıtım malzemelerinin kaplama ile de uyumlu sonuçlar verecek biçimde detaylanması gerekmektedir. Yalıtım malzemesinin termal performansı duvarlarda da önemlidir. Burada malzemenin ısı iletkenliği performansı çok önemlidir. Kati malzemede ısı iletkenliği, malzemenin;

· Gözenekliliğine,
· Göz büyüklüğü, düzeni ve dağılımına,
· Barındırdığı nem oranına, göre değişmektedir.

Bilindiği gibi durgun havanın ısı iletkenliği azdır. Gözeneğin artması birim hacim ağırlığın da azalması anlamını taşır. Bu özellik malzemedeki ısı iletkenliğinin küçük olmasını sağlamaktadır. ısı iletkenliği malzemenin organik veya inorganik yapısına bağlı olarak da değişim göstermektedir. Malzemedeki ısı depolama yeteneği ise malzemenin ağırlığı ve özgül ısı ve doğru orantılıdır. Sert malzemeler ısıyı çabuk emerek çabuk vererek hızlı soğurlar. boşluklu malzemeler ısıyı hemen geri vermedikleri için ısıyı tutan malzemelerdir.

Bu tür çeşitli özellikler dikkate alınmadan yapılan uygulamalarda yapıda;

· Yüzeysel Terleme,
· Kondensasyon,
· Donma,

sorunlarıyla karşılaşılması olasıdır. Çünkü hatalı malzeme seçiminin neden olduğu yeni ortam koşulları bileşenin ısı yalıtım yeteneğini azaltmaktadır. Tabakalar arasında meydana gelen yoğunlaşma, don etkisi ile birleştiğinde yapı elemanında önemli hasarlara neden olmaktadır. Bu etkileri bertaraf etmek için ise duvarlarda iç yüzeylerde yalıtım özelliklerine göre buhar kesici malzemelere yer verilmektedir. Buhar kesiciler yoğunlaşma riski olan duvarlarda iç mekandaki buhar etkisini engelleyerek yararlı olmaktadırlar.

Bahsedildiği gibi yalıtım pek çok parametrenin etkili olduğu zor bir konudur. Bu sorunların aşılması basta proje bazında sağlıklı detaylama, doğru malzeme seçimi ve doğru uygulama niteliklerine bağlıdır.

4. Yalıtım malzemeleri

Yapı zeminden ve zemin üzerinden çok değişik etkenlerle karşı karşıyadır. yapı biyolojisi ve ömrü yönüyle ısı, ses, su etkenleri ideal performanslarla çözümlenmelidir. çeşitli malzemeler hem su hem de ısı etkilerine karşı kullanılmakta, ses yalıtım malzemeleri ise kendine özgü özellikler içermektedir.

Yalıtım malzemeleri genel bir değerlendirme ile;
1. Organik, 2. Anorganik, 3. Sentetik,
esaslı malzemelerden oluşmaktadır. Organik esaslı yün, pamuk, jüt, ipek, kil, saman, ahşap yonga lifleri vs.; taneli şekilde olanlar mantar, turp vs.; toz malzeme veya köpük şekillerinde bulunmaktadırlar.

Anorganik olanlar portland çimentosu veya diğer anorganik bağlayıcılar seklinde; sentetik olanlar ise PVC, poliüretan, polisten vb. gibi plastik köpüklerdir.

4.1. Bitüm-katran malzeme

Bilinen en eski yalıtım malzemesidir. Elde ediliş yönleri ile;
1. Doğal Bitüm, (Asfaltit)
2. Petrol Bitümleri,
3. Kömür Katranı, seklindedir.
doğal yapıda bulunmakla birlikte petrolden ve maden kömürünün kuru destilasyonu ile elde edilmektedir.

· Yumuşama noktası,
· Durabilite,
· Düktilite,
· Vizkosite-Penetrasyon, özellikleri önemlidir.

Alkali maddeler bitümü korozyona uğratmakta, güneş ışınları molekül yapılarını bozarak parçalamakta ve suda çözünür hale getirmektedir. Bu malzemenin;

· Kuruma,
· Plastiklik,
· Kırılganlık,

fazları uygulanacağı ortam koşulları için önemlidir. Uzama gösteren yapıda olanlar sıcaklık değişimlerinden etkilenirler. Örneğin asfaltit bitümlerinin yumuşama noktası düşüktür. Bu nedenle çatılarda tercih edilmemelidir. Bitümler mineral agrega karışımı yani asfalt seklinde ve diğer pek çok uygulama malzemeleri imkanları ile kullanılmaktadırlar. Bitümler;

1. Penetrasyon Bitümleri,
2. Okside Bitümler,
3. Polimer Bitümler,
olarak gruplandırılmaktadırlar. Kullanıldığı ortam şartlarına karşı en uygun malzeme seçimi yapılarak, uygulama koşulları da dikkate alınarak değişik alternatif çözümler önerilmektedir.

Polimer bitümler, Modifiye Polimer bitümleri olarak Termoplastik Polimer cinsine bağlı olarak;

· Plastomerik,
· Elastomerik, tiplerinde bulunmaktadır.

Plastomerik Bitümler; APP (Atactic Polypropylen) katkılı dayanıklı, sıcak iklimlerde seklini koruyan, plastik deformasyon gösteren malzemelerdir. sıcaklık değişimlerinde kararlı davranış gösteren, UV ışınlarına dayanım gösterebilme sonucu homojen yapısını koruyarak yırtılmadan görev yapabilen uzun ömürlü malzemelerdir. 

Elastomerik bitümler ise SBS (Styrene Butadiene Styrene) katkılı, yaslanma direnci yüksek, soğuk iklimlerde kararlılığını koruyarak yüksek kullanım performansı olan malzemelerdir.

Bitüm, hammadde olarak su yalıtım membranları için çok uygun olmakla birlikte yaslanmaya karşı dayanıklı değildir. Elastomerik bitümler, SBS ile Modifiye edilerek Ultraviyole etkilerinden malzemeyi koruyarak ona uzun kullanma ömrü sağlayan sentetik kauçuklardır. SBS düşük sıcaklıklarda bile malzemeye sürekli bir elastikiyet sağlamaktadır. Kısaca Modifiye Elastomerik bitüm membranlar;

· Yaşlanmaya dayanıklılık,
· Elastikiyet, tüm yönleriyle izotropik esneklik,
· Homojen yapı,
· Dinamik penetrasyon dayanımı,
· Kolay yırtılmama,
· düşük sıcaklıklarda esneklik, vb. gibi avantajlara sahiptirler.

4.2. Plastik malzemeler

H, A, 02 ve C; organik bileşiklerinden doğada bulunmayan bağlar oluşturularak elde edilen yeni maddeler; plastik reçinelerdir. Plastikler;

1. Termoplastikler, (Isıl Plastikler)
2. Termosetler, (Isı Dengeli Plastikler) olarak ikiye ayrılmaktadırlar.

Termoplastikler belirli sıcaklıktan sonra yumuşar, tekrar soğuyunca bulunduğu son halini alırlar. Tekrar ısıtıldığında, yeniden yumuşarlar. Kesim ve islenmeleri kolay olan malzemelerdir. Termosetler ise bilindiği gibi yüksek sıcaklıklarda erimezler ancak karbonlaşırlar ve ısı karşısında tekrar sekil değişimi göstermezler. Kesilme ve islenmelerinde döküntü meydana getirirler.

Plastiklerin ana maddeleri; stren, asetilen, polisten, poliasetilen,poliüretan, fenol, formaldehit gibi maddelerdir. Dolgu olarak da sentetik mum, fitalit ester, pigmenter, asbest, cam lifleri, fenol bileşikleri, odun tozu, kağıt kırpıntısı vs. malzeme kullanılmaktadır. Plastik membranlar Termoplastik Hammadde ile üretilirler. Bu hammaddeler;

· Polivinil Klorid (PVC),
· Etilen Kopolimer Bitümen (ECB)
· Polietilen (PE)

kimyasallarıdır. PVC gereken membranın üretiminde gerekse de tekstil ve film gibi güçlendirici bir tabakanın sıvanmasında kullanılmaktadır. PVC rijit bir polimerik yapıya sahiptir ancak içerisine plastifiyanların katkısı ile yüksek esneklikte bir malzeme haline de dönüştürülmektedir.
Polietilenin ise üç ana grubu bulunmaktadır;

· Alçak yoğunluklu,
· Lineer alçak yoğunluklu,
· Yüksek yoğunluklu, çeşitliliktedir. Bu membranlar;
· Ekstruzyon, (Eritme, kaliplama)
· Şişirme ile film çekme,
· Kalıpsız Ekstruzyon, (Calendering)
· Geotekstillerin laminasyonu ve sıvanması,

yolları ile elde edilmektedirler. Fışkırtıcı memeden geçen Polimer bir baskı makinesi ile geotekstilin üzerine uygulanmaktadır. Daha sonra sıvanmış malzeme merdanelerden geçirilerek soğutulmaktadır. Sıvama işlemi birkaç katli yapılabilmektedir. Sıvanın malzeme ile geotekstilin erime noktası birbirine yakın ise kaplama işlemi basarili olmaktadır. Polietilen ve Modifiye Polietilen membranların ana ham maddeleri polivinil kloridin’dir. Bu malzeme çok düşük geçirgenliktedir. Film veya tekstil ürünleri ile yukarıdaki örnekte bahsedildiği gibi güçlendirilmektedir. Topraktaki çeşitli kimyasallara, UV ışınlarına uzun süre dayanıklı, gaz-sıvı için
geçirimsiz malzemelerdir.

5. Isı tutucu malzemeler

Genelde ısı yalıtımı sağlayan malzemelerdir. Su yalıtımının sağlanmasındaki girift parametreler gibi, ısı transferinin dengelenmesinde de karmaşık faktörler söz konusudur. Tüm etmenlere cevap verebilen tek yetenekli malzeme olmadığından yapı fiziği dikkate alınarak ayrı ayrı malzeme katmanları ile bütün saptanmak zorundadır. ısı tutucu malzemeler boşluklu yapıya sahiptirler. Yoğunlukları düşük olmak zorundadır. ıslandıkları zaman ısı tutucu özelliklerini kaybetmeye başlarlar. Genellikle uygulamada sadece su veya sadece ısıya karşı yapılan yalıtım azdır. Genelde bir arada kullanılırlar. Bu nedenle ısı tutucu malzemeler su ve nemden etkilenmeyecek biçimde detaylanmalıdırlar. Bunun yanında malzemeden istenen değişik beklentiler bulunmaktadır.
Kısaca ısı tutucu malzemelerde;

1. Yeterli basınç mukavemeti,
2. Yeterli çekme mukavemeti,
3. Buhar difüzyon direnci,
4. Hafiflik,
5. Yüksek ısı tutuculuk,
6. Boyutsal kararlılık,
7. İşlenebilirlilik,
8. Kimyasal dayanıklılık,
9. Yanmazlık alev geçirmezlik,
10. Parazitlere dayanım,
11. Su ve neme dayanım,
12. Sıva tutma,
13. Çürümezlik,
14. Kokusuzluk,
15. Ucuzluk, malzeme seçimindeki önemli kriterlerdir.

5.1. Isı tutucu malzeme türleri :

Isı tutucu malzemeler;

· Doğada Varoluşu,
· Ana Maddeleri,
· Bünye yapısına, göre gruplandırılabilirler. 

Bir başka şekilde;
· Bitkisel ve Hayvansal Kökenli,
· Mineral,
· Sentetik, yapılarına göre de sınıflandırılmaktadır. 

Bünyelerine göre de;
· Lifli, (Cam Lifleri vs.)
· Taneli (Perlit vs.)
· Köpük-Hücresel yapılı, (Kapalı, açık hücreler; cam köpüğü vs.)
· Kompozit

olarak adlandırılmaktadır. Doğada varolan ısı tutucular saz, kamış, yün, pamuk, mantar, hayvan kili gibi maddelerdir. Amyant, cam yünü, cam lifleri gibi mineral yapılı ve Polimer ürünleri seklinde yapay olarakta üretimleri bulunmaktadır.

Kompozit bünyeli olanlar;

1. Bağlayıcı madde ile uygulanan aglomereler,Perlit betonu, Styropor betonu vb gibi.
· Çimento bağlayıcılı,
· Alçı baglayicili,
· Sinterleşmemiş kompozitler,
· Bitüm bağlayıcı kompozitler,
· Rijit köpük halinde kompozitler,
· Polimer bağlayıcı kompozitler,
· Asfalt bağlayıcı kompozitler,

2. Lifli katkılı olanlar;Çimentolu ahşap talaşı, Bakalitlî cam yünü vs.

3. Lamine Kompozitler, (Tabakalı Sistemler)Asbestli çimento arası ahşap lifli kompozitler, ortası styropor ve iki yüzü ahşap talaş baskı plak vb. gibi,

· Ahşap,
· Plastik, 
· Lamine lifli,
· Sandviç kompozit, şekillerinde değişik malzemelerden üretilmektedir.

Üretim biçimleri; levha şilte, yerinde köpük oluşturan, harca katılan, dökme, blok halinde, gazların hapsedildiği şekildeki malzeme türleri ile zengin bir malzeme yelpazesi sunmaktadırlar.

6. Yalıtım malzemelerinin seçiminde temel etkenler

İnşaat sırasında ve sonrasında membranlar çeşitli yük ve olumsuz etkenlerle karşı karşıyadır. Yalıtım malzemesinin su-ısı-ses yalıtım işlevlerini yerine getirebilmesi için bunlara göğüs gererek zarar görmemesi gereklidir. Yalıtım tipine göre malzeme seçim kriterleri farklılık göstermekle beraber, yalıtım malzemelerindeki genel seçim yaklaşımlarını aşağıdaki baslıklarda sıralamak mümkündür.

1. Hidrolik Yükler;

· Dalga Etkisi;
Dayanıklılığı etkileyen bir unsurdur. Gerektiği halde membran üzerine konacak balast malzemenin kalınlığı ile ilişkilidir. Dalgalanma hareketleri malzemeyi aşağı yukarı oynatabilir. Balast malzeme uygulanmasında da önemli nokta bir alt katmana noktasal yüklerin aktarılmamasıdır.

· Akıntı;
Sıvı ya da katı partiküllü akıntılar erozyon ve noktasal-doğrusal tahribata neden olabilirler. Membranın kalınlığı, eğimi ve koruyucu balast malzemenin seçimi bu yönüyle önemlidir.

· Gaz Basıncı;
Gaz basıncı membran yüzeyinde lokal yük etkisi yapmaktadır. Uygulamada kendisini pek belli etmeyen bu güç, inşaat bitimi ile toprak altındaki membranın katmanlarında, yeraltı su seviyesindeki yükselmelerinde katkısı ile gaz basıncı etkisi seklinde problem yaratabilmektedir. Membran gaz üreten ortamlarda görev yapıyorsa yine aynı etki söz konusu olmaktadır.

2. Mekanik Yükler;

Membranı etkileyen;

· Yüzeye dik yükler,
· Çekme kuvvetleri,
· Kesme kuvvetleri,
etkileri yalıtım katmanında önemli olumsuz etkiler yaratmaktadır.

3. Malzemenin Kalınlık Faktörü kalınlığı etkileyen faktörler;

· Gaz-Sıvılara karşı yeterli geçirimsizlik,
· Mekanik kuvvetlere dayanım,

· Membranın güvenli şekilde birleştirilmesi,
gibi özelliklerdir. Yalıtım için seçilen membran malzeme kesitinde büyüme ya da küçülme olmamalıdır. Kalınlık değişimlerinin gerileme-uzama ilişkisi üzerinde çok önemli olumsuz etkisi olmaktadır. Kalınlık değişimleri malzeme üzerinde noktasal yükler yaratmaktadır.

4. Sürtünme;

Zeminle olan sürtünme açıları malzeme cins ve kalınlığı ile yakından ilişkilidir. Sürtünme etkisi malzeme kalınlığının hiçbir zaman hiçbir noktada değişmemesi gereğini ortaya çıkarmaktadır.

5. Uygulama Ortam koşulları;

Malzemenin temasta bulunacağı diğer malzemeler, yalıtım malzemesini olumsuz yönde etkileyebilirler. Oysa iyi bir yalıtımda membranın fiziksel-kimyasal ve mekanik performansı ortam koşullarından etkilenmemelidir.

5.1 Biyolojik Etkenler;

· Mikro organizmalar,
· Bitkiler,
· Kemirgenler,
· diğer hayvanlar, membranda etkili olmaktadır.

5.2. Hava şartları;

· Isı;
Sıcaklık artışı ile termoplastikler sekil değiştirdiğinde yumuşar ve fiziksel özellikleri değişir. Kalınlık, hacim ağırlık, çekme mukavemeti, geçirimlilik gibi özelliklerinde değişim gözlemlenir. Bu nedenle salumo uygulamalarında birleştirme kaynağının membran üzerindeki ısıl etkileri dikkate alınmalıdır. sıcak ve soğuk koşullara göre uygun seçimler uygulanmalıdır.

· Güneş;
Tüm polimerler, UV radyasyonuna ve ısısal -oksidasyona karşı hassastırlar. Polimerlerin yaslanmasında en belirleyici etken radyasyon şiddetidir. Bu yönüyle Polietilen membranlarda UV stabilitesi karbon siyahi kullanılarak sağlanmaktadır. Bunun yanında daha kalın bir poliüretan membran seçimi veya balast ile malzemenin örtülmesi, sisternin ömrünü uzatmak için yarar sağlayıcıdır.

· Rüzgar;
Rüzgar, membran üzerinde pozitif-negatif basınç yükleri oluşturur. Malzemede yorulma ve noktasal unsur varsa delinmelere neden olabilir. Bu nedenle membran üzerinde noktasal yüklerden sakınılmalıdır.

5.3. Kimyasal Etkiler;
Topraktaki kimyasal unsurlar membranın fiziksel performansını olumsuz etkilemektedir.

· Uzun süreli olarak beraberlik, etkileşim sonucu membranı inceltip delebilmektedir,
· Ortam, membran içindeki plastifiyanları etkileyerek malzemeyi kırılganlaştırabilmektedir. Her iki durumda da sistem su yalıtımı fonksiyonunu yerine getiremez. Bu nedenle bu tür ortamlarda malzemenin kimyasallara dayanıklı olması gereklidir.

Özellikle malzeme üzerinde kimyasalların etkisi;
· Kullanılan malzeme hammaddesine,
· Malzeme kalınlığına,
· Membranın kimyasal ortama olan yakınlığına,
· Kimyasal ortam-Membran reaksiyon süresine, bağlı olarak değişmektedir. Buradan da anlaşılacağı gibi değişik ortam şartlarına uygun seçimlerin yapılması gerekmektedir. 

Bu nedenle konuya temel yaklaşım;
· Tasarlanacak yapı ihtiyacına uygun çözüm ve malzeme,
· Dayanıklılık,
· Ekonomi ,
üçlüsünde birleşmektedir. Yalıtım, özellikle ısı-su yönüyle zemin altı ve üzeri için önem taşımakta ve çatılarda da önemli etkenlere göğüs germektedir. Teras çatılarda doğru detay ve uygulama yapılmalı, genleşme etkisi dikkate alınarak, kaplama malzemesinin bağımsızlığı ve döşemenin nefes alması sağlanmalıdır. Çatı çözümlerinde de;
· Çatı Strüktürü,
– Çatı eğimi,
– Gezilen
-Gezilemeyen tip olması,
· Kolon Açıklıkları,
· İklim Özelliği,
· Nem Faktörü , etkenlerine bağlı olarak;
· Çatı Strüktürü-Çatı Örtüsü, Malzeme Uyumu,
· Malzemenin Çatı Yüküne Etkisi,
· Malzemenin İklim Koşullarına Uyumu,
· Montaj Kolaylığı ve Hız,
· Kompozit Malzemelerde Birbirine Uyum,
· Bakım ve Tamir Kolaylığı,
· Yangın performansı,
gibi kriterler dikkate alınarak detaylandırılmalıdır.

7. Yalıtım sistemleri

Eskiden beri kullanım alanı en bilineni su geçirimsizliğin sağlanmasında olmuştur. Su yalıtımı yönünden çok geniş bir yelpazedeki malzeme olanakları ile çeşitli uygulama teknikleri geliştirilmiştir.

· Rijit,
· Yarı Elastik,
· Elastik,
sistemler bugün için uygulanan yalıtım sistemleridir. Bu sistemlerde kullanılan malzemeler, beton ve sıva harcına toz ya da sıvı olarak katılarak priz sırasında oluşan boşlukları tıkayarak harca su geçirimsizlik sağlayan rijit sistemler, yüzeye uygulanan veya sürülebilen yari elastik özellikli malzemelerle ve yapı elemanlarının rijit yüzeylerini aralıksız-kesintisiz elastik bir katmanla kaplayarak, sudan koruyan tam elastik sistem uygulamaları çok geniş malzeme alternatifleri sunmaktadır.

Yalıtım malzemeleri uygulama tekniğine bağlı olarak; toz, sıvı katkı, sürme-sıvama, süte, rulo vs. malzemeler halinde uygulanmaktadır. sıvı olanların en eskileri sıcak bitüm, emülsiyon ve solüsyon bitüm olarak kullanılırken günümüzde çeşitli sıvı bitümlü kopolimerler, Polimer ve kopolimerler sürülerek, ayrıca çimento ve benzeri bağlayıcılarla karıştırılarak sıvanan uygulamalar da yer almaktadır. Yapıda zemin suyuna karşı yalıtım bilgi ve uzmanlık isteyen bir konudur. yeraltı ve üstü, suları etkisi, suyun basınçlı-basınçsız olması vb. gibi faktörler yalıtımın sistemini ve malzeme seçimini etkilemektedir. Genel olarak su ne taraftan geliyorsa membranın o yöne getirilmesi doğru yaklaşımdır. Ancak bunu gerçekleştirme imkanı yok ise, yine de değişik çözümler uygulanmaktadır. Dıştan ve içten bohçalama teknikleri ile bu kapsamda çeşitli uygulamalar yapılmaktadır. Temel yalıtımları gibi duvar ve çatı yalıtımları da uzmanlık ve bilgi gerektirmektedir. çeşitli malzeme özellikleri ve prensip detay çözümleri değişik firma kataloglarında da yer almaktadır. Ancak en sağlıklı çözüm, uygun detayların şablon olarak değil de; bilinçli uygulanabilmesinde yatmaktadır. Yurdumuzda ısı yalıtımı yönüyle dikkate alınması gereken yapı elemanlarından birisi de ne yazık ki gereken önem verilmeyen dış duvarlardır. Bu nedenle önemli enerji kaybı ve ısı konforu sorunları ortaya çıkmaktadır.

7.1. Duvarlarda yalıtım sorunları

Özellikle yapıda termik konforun sağlanması,

· Dış Ortam Sıcaklığı,
· İç Hacim Sıcaklığı,
· İç Hacim Duvar Yüzey Sıcaklığı,
· İç Hava Rölatif Rutubet Derecesi,
· Hava Hareketleri, faktörlerine bağlıdır.

Bu performansın sağlanmadığı durumlarda dış duvar yüzey ısısı ile olması gereken 2 °C’lik fark aşılarak duvar yüzeyinde terleme meydana gelebilir.dış sıcaklığın düşük olduğu sert iklim bölgelerinde ise En düşük sıcaklık ve En Yüksek sıcaklık Devreler arası büyük kontrastlar yaşanmaktadır. dış duvar performansı yeterli değilse bu grafikler arasında büyük fark oluşur. Bu olumsuzluk iç mekan buhar basıncı ile doygun buhar basıncı grafiklerinin kesişme bölgelerinde noktasal (doğrusal) veya bölgesel yoğunlaşmalara neden olmaktadır. yoğunlaşma malzemenin don etkisi sinirini aşıyorsa; don etkisi ile dış duvarda fiziksel bozulmalar, yalıtım malzemelerinin işlev dışı kalması gibi sorunlar ortaya çıkmaktadır. Oysa sağlıklı bir yalıtımda yaz ve kış kontrastları arasındaki fark grafiklerde küçülmekte, bunun sonucunda yoğunlaşma ve terleme olasılıkları engellenmiş olmaktadır.

Duvar iç kısımlarında meydana gelen yoğuşma yanında,

· Şiddetli rüzgarlarla yağan yağmur etkisi,
· Zemin sularının kapilaritesi,
· Kullanma suyu-tesisat arızaları,
· Yapım sırasında malzemede bulunan su,
etkileri, daha da büyük olumsuzlukların ortaya çıkmasına neden olabilmektedir. Ancak sorunlar bilinçli yaklaşımlarla çözülmektedir.
Bilindiği gibi duvarlarda yalıtım, gereken durumlarda;

· Dışta,
· Ortada,
· İç Kısımda,
yer almaktadır. Isı yalıtımının iç taraftan yapıldığı uygulamalarda ısı tutucunun sıcak tarafına buhar kesici getirilmelidir. ısı yalıtımının ortada olduğu çözümlerde iç kısmından su buharı etkisi, ısı yalıtımını tehdit edip duvarın ıslanmasına neden olabilmektedir. En ideal çözüm ise ısı yalıtımının dış tarafa getirilmesidir. ısıtma rejimi ile duvar ısıyı tutar, ısıtma işleminin sona ermesi ile tekrar ısıyı içeri verir. Bu tür duvarlarda yoğunlaşma olasılığı azdır. Yaz-kış sıcaklık farkı duvar gövdesinde nispeten azdır.
ısı tutuculuğu yeterli çok tabakalı bir duvarda malzemelerin; su buharı difüzyon direnç faktörü içten dışa doğru gittikçe küçülmesi halinde buhar yoğunlaşması tehlikesinin de azalmakta olduğu unutulmamalıdır. Su nem etkisi, ısı yalıtımının özelliğini bozarak ısı geçirgenlik katsayısının yükselmesine ve yalıtım özelliğinin kaybolmasına neden olmaktadır. Özellikle boşluklu malzemelerin ısıl iletkenlik katsayısı değeri üzerinde nemin büyük olumsuz etkisi olduğu unutulmamalıdır.

Bu nedenle duvarlarda da gereken önlemlerin alınması temel ve çatı yalıtımları kadar yapı biyolojisi ve sağlığı yönüyle etkili olmaktadır.

8. Sonuç

Yalıtım kullanıcı konforu, yapı sağlığı ile ilişkili olduğu kadar enerji ve çevre kirliliği yönleri ile de önemli bir konudur. Ancak doğru detay, uygun malzeme ve sağlıklı uygulamalarla başarıya ulaşmak kalıcıdır. Hataların geriye dönüsü çok zor ve çok pahalıdır. Özellikle son yıllarda yapı fiziği ve malzemelerinin önemi ağırlık kazanarak ısı dengeli ve enerji tasarruflu yapıların gerçekleştirilmesi çabaları artmaktadır. Kullanılacağı ortam koşullarına uygun malzeme seçimi ve malzemenin bu koşullara gerekli performans gösterebilecek nitelikli olması; etkenler ve malzeme özelliklerinin doğru uygulamalarla sentezlenmesini gerekmektedir.

Kaynaklar:

1. Eriç, Murat “yapı fiziği ve Malzemesi” Literatür Yayıncılık. Nisan 1994 s. 19-79
2. Özcan, Mehmet “Elastik Bir Su Yalıtım Membranı” Makale. 1. ısı-Ses-Su yalıtımı Sempozyumu ve Sergisi13-14 Aralık 1995 Bildiriler Kitabi s.222.
3. Toydemir, Nihat Tanaçan, Leyla Sayil, Bahar. “ısı Tutucu Malzemeler ve uygulamaları”. Makale Dizayn Konstrüksiyon Sayı. 1991/77 Yıl.7 s.66.
4. Toydemir, Nihat. “Kompozit yapı Malzemeleri Kompozit yapı Bileşenleri ve Yalıtım” Makale.yapı Dergisi Yi1.1998 Sayı. 80 s.39
5. Tataroğlu, Engin. “Polietilen ve Modifiye Polietilen Membranlar”. Makale. 1. Isı-Ses-Su Yalıtım Sempozyumu ve Sergisi 13-14 Aralık 1995 Bildiriler Kitabi s.123.
6. Gürdal, Erol. “ısı İletkenlik katsayısının Malzeme Özellikleri İle İlişkileri”. Makale. yapı Dergisi Yıl. 1988 Sayı.80 s.44
7. Gürdal, Erol. “Yalıtım Malzemelerinin Yangın Güvenliğine Etkisi” Makale.yapı Dergisi Yıl. 1988 Sayı.79 s.47.
8. Gürdal, Erol. “dış Duvarların Tasarımında ısı ve Rutubet Faktörlerinin Etkisi” Makale. yapı Dergisi Yıl 1986 Sayı.66 s.32
9. Sunguroğlu, İmer. “Geçirimsiz dış Cephe Kaplamaları” Makale. yapı Dergisi Yi1.1986 Sayı.66 s.36, 37.
10. Sunguroğlu, İmer. “Örtüsüz Beton Duvarlarda ısı ve Rutubet Problemi” Makale. Mimarlık Dergisi Yıl. 1969 s.39.
11. Reman Dilek. “Hizmet Yapılarında Yalıtım” Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enst. Y.Lisans Tezi Temmuz 1997 s.152.
12. Reman, Orhan. “Yapı Kimyasallarına Genel Bakış ve Beton Katkıları” Makale.
13. Ertun, Hızıroğlu. “Sınai Yapılarda Su ve ısı Yalıtımına Hızlı ve Pratik Bir Çözüm” Makale. 1. ısı-Ses-Su yalıtımı Sempozyum ve Sergisi 13-14 Aralık 1995 Bildiriler Kitabi s.139.
14. Alpin, Kemal, Dağsöz. “Yapılarda ısı yalıtımı ve Buhar Geçişi” 2. baskı İTÜ Makine Fak. ısı Transferi ve Ekonomisi. Teknik Kitaplar 1991 s.79.
15. TSE. 3128, 11758, 3647.

Yayınlandığı Yer : Yalıtım Dergisi