ISI TRANSFERİ HESAPLAMA

Tek veya birçok katmandan oluşan bir yapı elemanının birim alanından (m²) birim zamanda (1 saat) gerçekleşen ısı kaybını aşağıdaki formülasyona göre hesaplayabiliriz. 

q=U(T_i-T_d) Burada; q: ısı akış yoğunluğu (W/m²); herhangi “d” (m) kalınlığındaki bir yapı bileşeninin 1 m²'sinde bir saatte olan toplam ısı kaybıdır. 

T_i= İç ortam sıcaklığı (K) 
T_d= Dış ortam sıcaklığı (K) 
U= Toplam ısı geçiş katsayısı (W/m2K) 

U, herhangi “d” (m) kalınlığındaki yapı bileşeninin (duvar, döşeme vs gibi) her iki tarafında bulunan hava sıcaklıkları arasındaki farkın 1°C olması halinde bileşenin 1 m² sinden 1 saate geçen ısı miktarıdır.
Toplam ısı geçiş katsayısının “U” hesaplanabilmesi için aşağıdaki toplam ısı geçiş direnci (1/U) formülü kullanılır. Toplam ısı geçiş direnci, iç ortam ısı taşınım direnci (1/α_i), dış ortam ısı taşınım direnci (1/α_d) ve yapı bileşeni iletimle toplam ısı geçiş direncinin (1/Ʌ) toplamına eşittir. 

1/U= 1/α_i +1/ Ʌ +1/α_d

İç ortam ısı taşınım direnci (1/α_i) ve dış ortam ısı taşının/ direnci (1/α_d) değerlerinin hesaplanabilmesi için, α_d ve α_i değerleri, yapı bileşeni tipini ve bileşenin bina üzerindeki konumuna göre hesaplanarak TS 825'de tablo halinde verilmiştir. 

α: Isı taşınım katsayısı (W/m²K), α; aradaki sıcaklık farkının 1°C olması halinde 1 m² alanında bir malzeme yüzeyinden, temas ettiği havaya veya havadan malzeme yüzeyine bir saate geçen ısı miktarıdır.

1/α: Isı taşınım direnci (m²K/W), ısı taşının katsayısının aritmetik tersidir. 

Isı iletim direnci, en basit haliyle tek bileşenden (örneğin tuğla) meydana gelen bir yapı için aşağıdaki gibi hesaplanır.

(1/Ʌ_tuğla)=(d_tuğla/λ_tuğla)

Çok bileşenli (sıva-+-tuğla-+-yalıtım+sıva) bir yapı için, iletimle toplam ısı geçiş, her bir bileşenin d/λ değerinin toplanmasıyla hesaplanır. Ʌ

λ= ısıl iletim katsayısı hesap değeri (W/mK), λ; homojen bir malzemenin kararlı hal şartları altında, iki yüzey sıcaklıkları arasındaki fark 1 °C olduğu zaman, birim zamanda (1 saat) birim alan (1 m²) ve bu alana dik yöndeki birim kalınlıktan (1 m) geçen ısı miktarıdır.

Ʌ =iletimle toplam ısı geçiş katsayısı (W/m²K); bir cismin, örneğin bir duvar veya yapı bileşeninin birbirine paralel iki yüzeyinin sıcaklıkları arasındaki fark 1°C olduğu zaman, birim zamanda (1 saat) “d” kalınlığındaki (m) bu cismin birim alanından (1 m2) yüzeylere dik yönde geçen ısı miktarıdır (Yapı bileşeninin ısı geçirgenliği Ʌ, bileşenin kalınlığı (d) ısıl iletkenlik hesap değerine (λ) bölmekle, (= d/ λ) elde edilir)).

1/Ʌ = İletimle toplam ısı geçiş direnci (m²K/W) iletimle toplam ısı geçiş aritmetik tersidir. Hesaplanmış yüzeysel ısıl iletim direnç değerleri TS 825'de tablo halinde verilmiştir.

Örneğimizdeki üç katmandan oluşan yapı elemanının birim alanından (m²) birim zamanda (1 saat) gerçekleşen ısı kaybını, aşağıdaki formülasyona göre hesaplayabiliriz. 

q₁=U₁(T_i-T_d)

Burada; yapı bileşeninin toplam ısı geçiş direnci, 1/U₁ 

1/U₁ = 1/α₁ +1/Ʌ +1/α_d olduğuna göre, yapı bileşenin iletimle toplam ısı geçiş katsayısının ve ısı akış yoğunluğunun hesaplanabilmesi için sırasıyla aşağıdaki işlemlerin yapılması gerekmektedir.

α_i ve α_d değerleri, TS 825'de verilen hesaplanmış yüzeysel ısıl iletim direnç değerleri tablosundan, d_n hesap yapılacak olan proje üzerinden λ_n değerlerinin TS 825 EK-5 kullanılarak belirlenir.