Numerical And Experimental Analysis Of Heat And Vapor Transfer Through Construction Materials

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 1999Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 1999Duvar ve pencerelerde bugüne kadar buhar geçişi ve yoğuşma ile ilgili yapılan çalışmalar sürekli rejimde çözümlemeyle sınırlı kalmıştır. Oysa dış ortam sıcaklık değerinin sürekli değişmesi sürekli rejimde ısı ve buhar geçişi kabulünün hatalı olmasına yol açabilir. Bu çalışmada, yapı elemanlarında ısı ve buhar geçişini geçici rejimde bir boyutlu olarak modelleyen bir program (algoritma) yazılmıştır. Sayısal modelden elde edilecek sonuçları doğrulayabilmek için bir deney düzeneği tasarlanılmış ve gerçekleştirilmiştir. Sayısal ve deneysel incelemenin sonuçlarından yararlanılarak yurdumuzun değişik iklim bölgelerinde değişik yapı elemanları için, hangi koşullarda yoğuşmanın gerçekleştiği değişik iklim bölgelerinde, değişik çalışma koşullarında yoğuşmayı önlemek için alınabilecek önlemler belirlenmiş, alınacak önlemlerin ekonomikliği de bir örnek ekonomik analiz hesabıyla irdelenmiştir. Bu amaçla tespit edilen dört iklim bölgesinde en çok kullanılan duvar tipleri belirlenmiş, örnek çalışmalar belirlenen bu duvar tiplerine göre yapılmıştır. Camyünü ve taşyünü gibi mineral yünler nefes alan malzemeler için bünyelerinde yoğuşma sonucu biriken suyu kuruma mevsiminde buharlaşma yoluyla tekrar dışarı verebilmektedirler. Binalarda ısıl konforu sağlaması ve uzun vadede sağlayacağı ekonomik kazanç ve yangın güvenliği nedeniyle mineral yünlü tuğla duvarlar tercih edilmelidir. İyi kaliteli bir buhar kesici difüzyonu ile yaratılan yoğuşmayı ortadan kaldırabilir. Fakat, mükemmel bir buhar kesici bile, bir hava akımı ile kısa devre edilebiliyorsa, çok az yararlıdır. Bundan dolayı yoğuşmaya karşı ilk savunma ısı yalıtımlı ve sızdırmaz konstrüksiyon ile bina yapısı içerisinde nemli havanın kontrolüdür.Previous work on the transmission of heat and vapor in walls is limited to the steady state case. However, this assumption is not always valid since the outside air temperatures vary continuously. In this thesis, a computer code which models the one dimensional problem for the unsteady case is presented. In order to verify the results from the computer code, an experiment set up was designed and experiments were done. For four different climatic conditions and three different wall types, the numerical model was used to determine the transient temperatures and saturation pressures in the building component and determines whether or not condensation occurs. According to these results, means of preventing condensation were specified. Minerals like glasswool and rockwool are preferred as insulating materials, because they allow “breathing”, in other words allow air flow through them. Therefore the condensed moisture has a chance to evaporate again. For this reason brick walls with mineral wool insulation should be preferred. This is justified an economic grounds as well as from the view point of comfort. A good quality vapor retarder may prevent condensation in building elements due to vapor diffusion. However even a small leak in the retardar will upset this effect. Therefore the first step towards preventing condensation should be to control moisture with in the room.Yüksek LisansM.Sc