Giydirme Cephe Sistemlerinde Cam Malzeme Kullanımında Dikkat Edilmesi Gereken Özellikler

Alüminyum giydirme cephe sistemelerinde kullanılacak cam doğru tanımlanmalı ve tarif edilmelidir. Doğru tanımlama yapmak için camın renk ve ışık yansıması, ışık geçirimi, güneş enerji aktartımı, ısı geçirgenlik katsayısı, gölgeleme emsali, ses yalıtımı, emniyet ve güvenlik derecesi, yangına karşı dayanık parametrelerini kapsayan inceleme yapılmalı, rüzgar basıncı ve diğer yükler, ısıl gerilimler ve spontan kırılmalar, kondensasyon göz önüne alınmalıdır.

Alüminyum Giydirme Cephe Sistemleri

Cam uygulamaları yüksek performans değerlerine özellikle 20. yüzyılın ikinci yarısında, cam üretim ve işletme tekniklerinde, metalurji alanında, diğer yapı malzemeleri alanında ve diğer mühendislik tekniklerinde yaşanan gelişmeler sonunda ulaşmıştır. Estetik ve ekonomikliğin yanında camdan beklenen diğer işlevler, yağış, rüzgar, toz vb. hava şartlarına karşı koruma, ısı transferine karşı yalıtım sağlayarak soğutma giderlerinden tasarruf, güneş kontrolü, görüntü kontrolü, hırsızlığa ve saldırılara karşı dayanıklılıktır.

Bronz, gri, mavi, pembe, altın, gümüş ve hatta naturel renklerin değişik tonlarında %5’ten (mat) %55’e (yüksek yansımalı) kadar ışık yansımalı camlar üretilmektedir. Camda renk cam harmanına katılan renklendiriciler veya kaplamalarla elde edilir. Yansıtıcılığı yüksek camlar içteki gözlemciye “koyu”; dıştakine ise “açık” görünür. Cam rengi düşük yansıtmada öne çıkmakta, yüksek yansıtmada geri plana itilmektedir [18]. Camda gün ışığı geçirgenlik tercihleri coğrafi konuma göre farklılıklar göstermektedir. Bulutlu kuzey ülklerinde bol doğal ışık bir ihtiyaçken, güneyde aşırı parlaklığı sorun olabilmektedir. % 100 ışık geçirimine sahip cam kütlesine tamamen renklendirilmesi ile veya cam yüzeyinin renkli yansıtıcı tabaka ile kaplanması yoluyla % 9’dan % 66’ya kadar ışık geçirimi özelliği olan camlar elde edilmektedir.

Düşük ışık geçirimi dışardan bakıldığında içerinin görülmesini engeller, binaya kristal imaj verir ve binanın gerçek ölçülerinin tam olarak algılanmasını engeller, çalışanlarda dışarıya koyu güneş gözlükleri arkasından bakıyor etkisi yaratır. Gün boyunca devamlı suni aydınlatmaya gerek duyulur. Dolayısıyla, hem çalışanlar üzerinde olumsuz psikolojik etkiler meydana gelir, daha fazla elektrik enerjisi kullanılır, hem de suni aydınlatmadan kaynaklanan ısınma dolayısıyla ek soğutma yükü ve maliyeti oluşur. Bu gibi sorunlarla karşılaşmamak için ışık geçirgenlik miktarı i şin başında kararlaştırılmalı ve istenilen doğal ışık miktarı, bina fonksiyonlarına göre hesaplanmalıdır. Bina fonksiyonu bu aşamada çok önemlidir. Bina kullanıcılarının, bilgisayar kullanıp kullanmayacağı, odaların derinliği, kullanılan objelerin renklerinin doğal veya suni görünmelerinin taşıdığı önem bilinmelidir. Hastanelerde hastaların tenlerinin mümkün olduğunca doğal renklerinde görünmesi gerekmektedir. Ayrıca ofis binalarında da ışık geçirimi minımum % 30- 35 değerlerinde olmalıdır. Tamamı cam kaplanmış bir cephe sisteminde, normal düz cam veya kaplamasız düz cam kullanılırsa, güneşten yansıyan % 100 radyasyonun % 72’si camdan içeri aktarılmaktadır. Bu durum özellikle yaz aylarında çalışanların sağlığı ve binanın ekonomik kullanımı açısından olumsuzdur.

Camlarda ısı yalıtımının ölçüsü “k” veya “U” ısı iletim katsayısıdır, uluslar arası birimi W/m2 K’dir. Isı iletim katsayısı; ısı iletkenliği yoluyla yazın dışardan içeriye, kışın içerden dışarıya ısı akışı miktarıdır. Yüksek ısı iletim katsayısı kötü ısı kontrolü, düşük ısı iletim katsayısı ise iyi ısı kontrolu demektir.

Silikon Giydirme Cephe Sistemi

Tek camların k=5.8 W/m2K ısı iletim katsayısına karşın, standart yalıtım cam üniteleri (ısıcam) 6 mm araboşluk, kuru hava dolgulu k=3.25 W/m2K, 9 mm araboşluklu, kuru hava dolgulu k=3.10 W/m2 K’dir

Güneş enerjisi binanın içine camdan, güneş enerjisinin radyasyonu yoluyla, yaz aylarında dışarda havanın içerden daha sıcak olması sonucu, ısının camdan içeriye, ısı iletkenliği yoluyla girmektedir. Bu enerji U katsayısı ile hesaplanmaktadır. Güneş enerjisi radyasyonu yoluyla enerji aktarımı sadece gündüz gerçekleşmekte, U katsayısı ise gece de meydana gelmekte ayrıca kış aylarında binanın içinden dışarıya doğru oluşmaktadır. Bu katsayı ne kadar küçükse, bina içinde ısıtma yükü o kadar azalmaktadır.

Günümüzde ısı yalıtımı için yaygın olarak U-değeri 3W/m2K olan 12 mm hava boşluklu normal ısı camlar kullanılmaktadır. Ancak bu değer çoğu zaman gerekli görülen ısıl performans için yeterli değildir. Özellikle bir çok Avrupa ülkesinde U-değeri 1,5 W/m2K olan ısı camlar kullanılarak ısı transferi büyük ölçüde elgellenmekte ve enerji tüketiminde tasarruf sağlanmaktadır. Bu değere ulaşmak için çift cam ara boşluğu kuru hava yerine Argon gazı ile doldurulmakta ya da kıymetli metallerle kaplama yapılmaktadır. Ayrıca Low-E kaplamalı camlar, bina dışından gelen kısa dalga güneş enerjisini içeri geçirmekte ancak güneş enerjisinin çarptığı eşyaların yüzeylerinde oluşan ve ısıtma sistemi, suni ışıklandırma ve binada yaşayanlardan kaynaklanan uzun dalga ısı radyasyonunu dışarı b ırakmamakta, bu enerjiyi tekrar içeri yansıtmaktadır. Low-E kaplamanın metal kaplamalarla beraber kullanılması sayesinde düşük U-değerlerine ulaşmak mümkün olur. Ancak kıymetli metallerle kaplanan camlarda Low-E kaplamalara gerek kalmaz. Low-E, ısı kontrol kaplamalı yalıtım camı üniteleri 6 mm araboşluklu, kuru hava dolgulu k=2.50 W/m2K, 9 mm araboşluklu, kuru hava dolgulu k=2.00 W/m2K, 12 mm araboşluklu, kuru hava k=1.80 W/m2K’dir.

Giydirme cephe sistemlerinde kullanılacak çift camların, binanın klimatik dengesi, ısıtma soğutma maliyetleri açısından, ışık geçirgenliği, toplam enerji aktarımı, Udeğeri ve gölgeleme emsali projenin başında makina mühendislerinin ısıtma-soğutma yükü hesaplarından önce belirlenmelidir. Bu sayede ilk yatırım maliyetlerinden tasarruf yapmak ve istenilen performans değerlerine ulaşmak mümkün olur. Ses yalıtımı cam ve alüminyum doğramanın birlikte düşünülmesi gereken çok önemli bir noktadır. Binanın fonksiyonuna ve bulunduğu çevrenin gürültü düzeyine uygun olarak gerekli performans değeri belirlenmelidir. Örneğin yoğun trafiğin bulunduğu bir alanda inşaa edilen ofis binasına RW = 40- 45 desibellik yalıtım istenirken aynı alanda tasarlanan otel adaları için gerekli yalıtım değeri RW=50-54 desibel olarak belirlenmektedir.

Camın ses yalıtım değeri bir çok yolla arttırılabilir. Şöyle ki camın ara boşluğu kuru hava veya argon gazı yerine SF 6 gazı ile doldurulur, ısıcamda her iki camdan birinin kalınlığı diğerine göre farklılaştırılabilir. Temperli ve lamine camlar kırıldığında insanlara zarar vermez. Bu tip cam kombinasyonunlarında iç camın lamine seçilmesi daha doğrudur. Böylelikle kırılan cam laminasyon tabakası sayesinde içeriye saçılmaz ve tehlike oluşturmaz. Ayrıca bu tip camlarda camın minimum kalınlığı, cam ebadı, eğimi rüzgar ve kar yükü dikkate alınarak hesaplanmalıdır. Güvenlik camları, lamine güvenlik camları olarak adlandırılmaktadır. Bu camlar insanların veya yapının, hırsıza, silaha ve patlayıcı maddelere karşı korunmasını özel kombinasyonlar oluşturarak sağlamaktadır. Pencere ve giydirme cephe camlarında rastlanan dalgalı görüntü, ısıl işlemli (temperli, kısmi temperli) reflekte camlarda çevrede bulunan ağaç, diğer bina vb. unsurların cephe üzerine yansımalarıyla belirginleşir. Dalgalı görüntünün temel nedenleri, ısıl işlem prosesinin sonunda ortaya çıkan kamburluk, dönüklük ve merdane izleri, dış basınç ve sıcaklık değişimlerinden etkilenen araboşluk hacim değişiklikleri, yalıtım camı üniteleri üretiminde yanlış malzeme seçimi, montaj yüzeyindeki terazi bozuklukları, klipsli tespit noktalarındaki dengesiz sıkma ve doğrama içindeki sıkışmalardır . Giydirme cephelerde yapı hareketlerinden kaynaklanan yükler alüminyum cephe sistemlerinin bünyesinde çözülmekte cama herhangi bir yük gelmemektedir. Camdan beklenen statik performans rüzgar, kar, bakım yükleri ve kendi ağırlığıdan kaynaklanan yüklere karşı koymasıdır. Cephe camlarına etki eden rüzgar yükleri pozitif veya negatif rüzgar yükleridir. Cam seçiminde kriter olarak kullanılan rüzgar yükü, 50 yıllık rasat sonuçlarına göre yöresel olarak 3 saniye süre ile etki eden en şiddetli rüzgar hızı ile yapının konumu, şekli ve yüksekliği dikkate alınarak belirlenir. Etki eden rüzgar basıncının birimi N/m2 veya ‘Pascal’dır. Rüzgar yüküne karşı camın gösterdiği direnç, camın kalınlığı ve pano büyüklüğü, temperli veya laminasyonlu olup olmadığı, hangi kenarlarından, hangi sistemle taşındığı, çok katlı yalıtım camı olup olmadığı gibi veriler doğrultusunda hesaplanır. Isıl gerilim güneş kontrol camlarında oluşan önmeli bir risktir. Güneş kontrol camlarının yüzeyleri boyunca, cam kenarını örten çıtalar, saçak, ağaç, diğer binalar, doğrama çıkıntıları vb. sebepler yüzünden parçalı güneş radyasyonuna maruzkalmaları ve farklı ısı soğurması sonucunda ısıl gerilmeler ve sponton kırılmalar oluşmaktadır. Bu tip durumlarda camlar tam veya kısmi olarak temperlenir. Isıl gerilme problemi, güneş radyasyonu şiddeti, gece ile gündüz arasındaki sıcaklık farkının yüksek olması, koyu renkli cam kullanıldığında, arkası havlandırmasız parapet camlarında, yalıtım camı ve opak cam kullanımında;cam üzerine düşen gölgenin sürekliliği gibi durumlarda artarak kritik seviyeye ulaşır. Terleme olarak da adlandırılan kondensasyon; yapı içinde oluşan su buharının kendi pozitif basıncı ile bina dışına hareketi sonucunda yoğuşma dereceleri altındaki sıcaklık düzleminde suya dönüşmesidir. Giydirme cephelerde kondensasyon problemi kuru hava dolgulu ısıcam kullanımıyla çözülebilmektedir. Ancak özellikle parapet bölgelerinde uygulanan tek camlı örneklerde büyük sorunlara yol açmaktadır. Vizyon bölgelerde oluşan kondensasyon oda boşluğunun havalanması, yoğuşmanın silinmesi ve damlalıklarda biriken suyun dışa atılmasıyla çözümlenmektedir. Ancak parpet bölgelerinde oluşan terleme yardımcı malzeme kullanımıyla, tek camın arkasında yer alan ısı yalıtımının içe bakan sıcak yüzünde buhar kesici kullanılması gibi, bu bölgelerin havalandırılması, ya da oluşan kondensasyon suyunun drenajı yoluyla çözülebilir. Parapet önü bölgelerinin havalandırıldığı ve drene edildiği durumlarda yağmur suyunun içeri girişini engelleyen alüminyum sistem çözümleri uygulanmaktadır. Giydirme cephe sistemlerinde, camın ölçülendirme ve üretim hata payları, farklı genleşme, rüzgâr vb. yükler altındaki hareketleri sonucunda oluşabilecek sıkışma, sıyrılma, ayrılma gibi durumları dikkate alınmalı, yuva ve bini boyutları bu kriterler doğrultusunda tasarlanmalıdır. Ayrıca hangi tip giydirme cephe sistemi seçilmiş olursa olsun cephe tasarımı, yapıdaki sehim, salınım, deprem, genleşme vb. etkenlerden oluşan hareketler cama aktarılmamalı, oluşan hareketler alüminyum giydirme cephe sistemi içinde çözülmelidir.