İzolasyon Nedir ve İzolasyon Malzemeleri Nelerdir

izolasyon nedir
 
Isı izolasyonu; sıcak ve soğuk boru hatlarına, ısı kaybı ya da ısı kazancı olan tesislere ve binalara uygulanabilen, çok fazla yatırım maliyeti gerektirmemekle birlikte, oldukça önemli miktarlarda enerji tasarrufu sağlayabilen ve sağladığı tasarruflarla kendisini kısa sayılabilen sürelerde geri ödeyebilen enerji tasarrufu yöntemlerinden birisidir. Isı yalıtımının iki amacından birisi; ya sıcak bir kaynaktan ortama ya da ortamdan soğuk süreçlere olan ısı akışlarını azaltmaktır. Bunun için temel prensip; düşük ısıl iletkenlik ya da bunun tersi olan yüksek ısıl direncin meydana getirilmesidir. Kullanılacak olan yalıtım malzemesi fazla değişikliklere ihtiyaç duymaksızın soğukluğun veya sıcaklığın korunmasında kullanılabilmelidir.

Farklı açılardan değerlendirildiğinde ısı yalıtımının sağladığı kazançlar şu şekilde sıralanabilir;

• Prensip olarak; bina konfor koşullarının elde edilebilmesi için mekanik ve elektrik sistemlerin kurulmasını en aza indirgeyerek doğal kaynak kullanımına bağlı enerji korunumuna yardım eder. 

• Ekonomik kazanç olarak; toplam bina yapım maliyetinin sadece %5’i ilk yatırım için harcanarak, ısıtma–havalandırma–iklimlendirme donanımları ile binada kullanılan işletme enerjisinden %50–70 oranında tasarruf edilmesini sağlar. 

• Çevresel kazanç olarak; işletme enerjisinden tasarruf edilmesi dolayısıyla, işletme sistemlerinden doğacak hava kirliliğini azaltır. 

• Kullanıcı memnuniyeti olarak; ısıtma–havalandırma–iklimlendirme masraflarını azaltır, enerjinin daha verimli kullanmasına bağlı olarak enerji kesintileri azalır, kısıtlı enerji kaynaklarının daha uzun süre kullanılabilmesini sağlayarak gelecek nesillere korunmuş kaynaklar bırakmayı mümkün kılar. 

• Isıl konfor olarak; mevsim değişikliklerinde iç hava kalitesini sürekli kılar. 

• İşitsel konfor olarak; dış ortamdan ve komşu birimlerden gelen gürültüyü engelleyerek akustik yalıtım sağlanmasına yardımcı olur.

• Yapı strüktürüne katkı olarak; sıcaklık değişimlerinin ve kontrolsüz buharlaşmanın yaratacağı etkilerin, yapı bileşenlerine zarar vermesini önleyerek binanın ömrünü uzatır. 

• Yangın emniyeti olarak; uygun malzemenin gereken detaylandırma ile kurgulanmasıyla yangının geciktirilmesini sağlar ve büyümesine engel olur.

Yalıtım uygulamalarının ekonomik faydaları uygulamadan uygulamaya değişmektedir. Yalıtımın ekonomik avantajı sadece yakıt ya da enerji tasarrufu ile sınırlı değildir. Aynı zamanda enerji üretiminde kullanılan donanımların kapasitelerindeki azalmaya paralel olarak, daha küçük boyutlarda alanlara ihtiyaç duyulacak ve yardımcı işletmelerin boyutlarındaki küçülmeden dolayı da, ilk yatırım sırasında ekonomik olarak bir kazanç sağlayacaktır. Buna ilave olarak; yalıtım uygulamaları ile iletim dağıtım sisteminin yatırımında ve yoğuşma kayıpları ve pompa sistemlerinin işletilmesi gibi iletim dağıtım sistemi işletme maliyetlerinde de azalma sağlanmış olacaktır. Mevcut bir işletmede yapılan yalıtım uygulamaları bu avantajların tamamına sahip olmayabilir. Ancak; yalıtım uygulamaları, buralarda da kapasite artırımları sebebiyle tesisin yükü arttığında, enerji üretim sistemlerinin ilave yatırım maliyetlerinde tasarruf sağlayacağı gibi, daha az enerji tüketileceğinden mevcut duruma göre önemli miktarda yakıt tasarrufu sağlayacaktır.
 

Isı İzolasyon Malzemeleri


Farklı sıcaklıktaki iki ortam arasında ısı transferini azaltmak için yapılan işleme ısı yalıtımı denir ve bunu sağlayan malzemelere ısı yalıtım malzemesi adı verilir. Isı yalıtım malzemelerinin en temel özelliği ısıl iletkenlik değerlerinin düşük olmasıdır. ISO (Uluslararası Standartlar Örgütü) ve CEN (Avrupa Standardizasyon Komitesi) standartlarına göre ısıl iletkenlik 0,065 W/mK değerinden küçük olan malzemeler ısı yalıtım malzemesi olarak tanımlanırlar. Diğer malzemeler ise yapı malzemesi olarak kabul edilirler.

Yalıtım malzemelerinin seçiminde göz önüne alınması gereken hususlardan bazıları şu şekilde sıralanabilir.

• Değişik İşletme Sıcaklıklarına Dayanım: Yalıtım malzemeleri değişik işletme sıcaklıklarında fiziksel özelliklerinin yanı sıra ısıl özelliklerini de korumalıdır. 

• Fiziksel Mukavemet: Yalıtım malzemeleri fiziksel mukavemet yönünden taşıma, depolama, işleme ve uygulama gibi konular açısından yeterli olmalıdır. Bu işlemler sırasında malzeme orijinal özelliklerini yitirmemelidir. 

• Basma Mukavemeti: Üzerinde yük taşınması gereken yerlerde, yapılan yüklemelere karşı koyabilecek dirençte olmalıdır. Buralarda ayrıca yalıtım malzemesinin korunması için gerekli önlemler de alınmalıdır. 

• Mekanik Mukavemet: Mekanik yönden dayanıklılıkta diğer bahsedilen maddelerle aynı olmalı ilave olarak yalıtım malzemeleri genleşme ve büzülme durumlarında bozulmamalı, titreşimlere karşı dirençli olmalıdır. 

• Zararlı Emisyon Yaymama: Yalıtım malzemeleri taşıma, kullanım ya da uygulama sırasında insan sağlığına zararlı emisyon yaymamalıdır. İnce toz taneciklerinin solunum yolu ile alınması insan sağlığı açısından oldukça tehlikeli olabilir. Yalıtım malzemelerinin asbest içermesi istenmeyen bir durumdur. Çünkü asbest solunum yolu ile insan sağlığına önemli ölçüde zarar verdiği bilinmektedir. 

• Yanma Direnci: Yalıtım malzemelerinin yanma direnci de dikkate alınmalıdır. Yalıtım malzemeleri yanmayan özelliklere sahip olsa dahi; uygun kaplama teknikleri yine de kullanılmalıdır. Bu yanma riskini daha da düşürmüş olacaktır. Ayrıca bazı yalıtım malzemelerinin yanması durumunda çıkan gaz emisyonları çok tehlikeli olabilir. 

• Korozif Etkilere Dayanım: Yalıtım malzemesinin su–buhar v.b. kaçaklara ya da yoğuşmaya maruz kalması durumunda korozyon tehlikesi ortaya çıkabilir. Yalıtım malzemelerinin kendi içindeki çözülebilir bileşiklerden dolayı da korozyon riski ortaya çıkabilir. Basma, çarpma, vurma v.b. gibi olayların olabileceği yerlerde yalıtım uygulamaları uygun şekilde kaplanarak korunmalıdır. 

• Yalıtım Kalınlığı ve Ağırlığı: İlave yalıtımın ağırlığı bazen ilave destek ya da tutma elemanları gerektirebilir. Ayrıca; baca v.b. gibi kapalı alanlardaki yalıtım ilavesi daha fazla yer kaplayacaktır. Bu hususlar ve ekonomik esaslara dayanan değerlendirmeler dikkate alınarak, düşünülen yalıtımın özellikleri belirlenmelidir. Buna karşılık; hafif ve gevşek dolgu malzemelerinin kullanılması gerekirse yeteri düzeyde mekanik mukavemetin sağlanması da aranmalıdır.

 • Kimyasal Etkilere Karşı Direnç: Özellikle buhar v.b. gibi proses akışkanı ya da kimyasal maddelere maruz kalma ihtimalinin olduğu yerlerde kimyasal etkilere karşı dirençli olma özelliği önemlidir. 

• Isıl İletkenlik Değeri: Yalıtım malzemelerinden istenilen en önemli özelliktir. Isıl iletkenlik değerinin (k) olabildiğince küçük olması ısıyı o kadar az geçirdiğini gösterir. Düşük ısıl iletkenlik değerine sahip malzemeler yüksek ısı iletim direncine sahiptirler. 

• Su Buharı Difüzyon Direnci: Nasıl ki ısı sıcak taraftan soğuk tarafa geçerse, su buharı da sıcaklığa ve neme bağlı olarak, kısmi buhar basıncı yüksek taraftan düşük tarafa doğru ilerler. İlerlerken de buhar difüzyon direnci ile karşılaşır. Her yapı malzemesi, kalınlığına bağlı olarak buhar difüzyonuna karşı koyar. İçinden düşük sıcaklıkta akışkan geçen boru hatlarının dış yüzey sıcaklığı genelde ortam sıcaklığının çok altındadır.

Boru hattının bulunduğu ortamın sıcaklığına ve nemine göre bulunan öyle bir sıcaklık vardır ki, bu sıcaklığa terleme sıcaklığı denir ve boru hattının dış yüzey sıcaklığı bu sıcaklığın altına düştüğü durumda terleme gerçekleşir.

Yukarıda maddeler halinde sıralanan özelliklerin yanı sıra izolasyon malzemelerinin; kolay ve ucuz olarak piyasadan bulunabilme, kolay uygulanabilme özelliği ile işçilikten avantaj sağlama gibi bazı genel özelliklere sahip olmaları istenir.

Mantar

Tabaka, levha, toz ve un halinde satılan ve mantar ağacının kabuğundan elde edilen bir izolasyon malzemesidir. Dekorasyon amacı ile de kullanılabilen bu organik malzeme küçük tanecikler haline getirilmek üzere öğütülür ve oksijensiz bir ortamda ısı verilerek genleşmesi sağlanır. Bu işlem sonuncunda yoğunluk yaklaşık 340 kg/m3 ’ten 110 kg/m3 ’e düşürülür ve daha iyi bir yalıtım malzemesi elde edilmiş olur. Mantar homojen gözenekli bir yapıya sahiptir. Kimyevi maddelere dayanıklıdır fakat halojenlere, amonyağa, eter yağlarına dayanıksızdır. Yanıcı olup, is çıkararak yanar.

Tanelenmiş hali dökme mantarı oluşturur. Dökme mantar higroskopiktir. Haşarat barındırmaya müsaittir ve küflenebilir. En çok 80 oC’ye kadar kullanılabilir. Mantarın yapısındaki yapıştırıcı özelliği taneciklerin sıkıştırılarak bloklar haline getirilmesini ve levha şeklinde kesilebilmesini sağlamaktadır. Şekil 2.3.’te rulo halinde sarılmış mantar yalıtım malzemesi gösterilmiştir. -250 ile +120 oC sıcaklık aralığında kullanılabilmektedir. Kullanım yerleri arasında bira fabrikaları, gemiler, soğutma ve buz üretim tesisleri ve ısıtma amaçlı uygulamalar sayılabilir. Mantar yalıtım levhaları doğal bir ürün olduğu için tamamen zararsızdır.

Keçe

Keçe ya da yalıtım keçesi olarak bilinen dokunan liflerin sıkıştırılması ile üretilen malzemelerdir. Doğal bir ürün olan keçe hayvan kıllarından imal edilir. Genellikle bina yalıtımında ve basınçlı dağıtım hatlarının yalıtımında kullanılır. Isıl iletkenlik değeri 0,04 W/mK’dir.

Odun Talaşı Levhalar

Odun talaşı levhalar ahşap talaşının manyezit bağlayıcı ile sıkıştırılarak levha halinde üretilmesi ile oluşan bir ısı yalıtım malzemesidir. Basınç ve bükülmeye karşı dayanımı olan bu levhalar, aynı zamanda ses yalıtımı da sağlamaktadırlar. Güneşin ultraviyole ışınlarından etkilenmezler, ancak organik kökenli bir malzeme olması sebebiyle çeşitli böcek ve organizmalardan zarar görebilmektedirler. Odun talaşı levhalarının kullanım sıcaklığı maksimum +110 ºC’dir. Isıl iletkenlik hesap değeri 0,09–0,15 W/mK, su buharı difüzyon direnç faktörü 2–5 arasındadır. Yoğunluğu 360–570 kg/m³ aralığında değişmektedir.

Koyunyünü

Koyunyünü doğal bir yalıtım malzemesidir. Koyunyününden yapılmış malzemeler değişik kalınlıklarda yalıtım malzemesi olarak kullanıma sunulmaktadır. Liflerin dikey olarak yerleştirilmesi durumunda yoğunluğu 13 kg/m3 ’e kadar indirilebilmiştir. Koyunyününden oluşan yalıtım şiltelerinin ısıl iletkenliği, kalınlık ve imalat durumuna göre 0,037–0,044 W/mK arasında değişmektedir.

Perlit 

Volkanik bir kaya olan perlit ince kum zerrecikleri elde edilecek şekilde pülverize edilir ve sonra tanecikler haline getirilmek üzere bir fırında genleştirilir. Bu işlemden sonra hacmi 12 kat artırılmış olur. Isıl iletkenlik değeri 0,06 W/mK’dir.

Cam Yünü

Kuvars silisinden ve değişik stabilizörlerden elde edilir. Karıştırılan hammaddeler 1400 C civarında bir fırında kaynatılır. Eriyik dönel delikli bir silindire gönderilir ve silindirin deliklerinden dışarı doğru atılır. Bu oluşturulan iplikler levha, şilte gibi değişik formların imali için esas malzeme olarak kullanılır.

Camın kendisi kırılgan bir madde olduğu halde ince lifli türleri esnek, bükülebilen ve çok yönlü amaçlara hizmet edebilecek niteliktedir. Bakalitli (sarı) ve bakalitsiz (beyaz) türleri vardır. Bakalit; lifleri birbirine yapıştırarak malzemeye form vermeye (rulo, levha) yarar. Bakalitli olanlar en çok 250  C’ye kadar kullanılır. Bakalitsiz (beyaz) olanlara form verebilmek için kümes teline veya oluklu mukavva  gibi malzemelere dikmek gerekir (şilte v.b.) ve maksimum 550 C’ye kadar, genellikle sanayi yalıtımlarında (kazan, tank, boru v.b.) kullanılır. 

TS–825’e göre inşaatlarda kullanılacak camyünü için ısıl iletkenlik değeri 0,040 W/mK verilmiştir. Tesisat hesabında ısı geçirme direncini hesaplayabilmek için izolasyon malzemesinin ortasındaki sıcaklığa tekabül eden ortalama ısıl iletkenlik değeri esas alınmaktadır.

Taş Yünü

Taş yünü volkanik kayadan elde edilir. Hammadde kireçtaşı ile karıştırılır ve 1600 oC’de kaynatılır. Eriyik kaya çok hızlı dönen disklerin üzerine damlatılır ve buradan uzun iplikler halinde çıkar. İplikler toplandıktan sonra yapıştırıcı özellikleri sentetik reçine ve yağ ilavesi ile taş yünü malzemeleri şilte şekline getirilir. Koyu gri rengi olan taş yünü bugün Avrupa’nın hemen hemen her ülkesinde üretilmektedir. Lif çapları 5 mikron civarında olup, yoğunlukları 20–200 kg/m3 arasındadır. Ancak genellikle 30–100 kg/m3 yoğunlukları kullanılır. Cam yününde olduğu gibi düşük yoğunluklar rulo şeklinde, yüksek yoğunluklar levha şeklindedir.

Taş yünlerinin optimum ısıl iletkenlik değeri 100–120 kg/m3 arasındaki yoğunluklarda elde edilir. Kümes teline veya oluklu mukavvaya dikili olan şilteleri genelde sanayi donanımlarının yalıtımında kullanılır. Cam yününde lifler yatay olarak yer alırken, taş yününde her doğrultuda yer alır. Bu nedenle basınç mukavemeti cam yününden daha fazladır.

Taş yününün ısıl iletkenlik değeri TS–825’e göre 0,040 W/mK olup cam yünü ile aynıdır. Taş yünü için yoğunluk değeri arttıkça ısıl iletkenlik değeri azalmasına karşın sıcaklığa bağlı olarak ısıl iletkenlik değeri artmaktadır.

Cam Köpüğü

Cam köpüğü borlu silis camında üretilen bir izolasyon malzemesidir. Cam köpüğü levhaları çok sert, basınca çok dayanıklı, kolay kırılabilen, sürtünmeye dayanıksız, yüzeyi sürtünmeyle kolay tozlaşabilen, buharı hiç geçirmeyen yalıtım malzemesidirler. Yoğunlukları 100–500 kg/m3, ısıl iletkenlikleri 0,045–0,06 W/mK, işletme sıcaklıkları -260–+430 C aralığındadır.

Kapalı gözenekli olan cam köpüğü su almaz, sadece yüzeydeki girintilere su dolabilir. Higroskopik ve kapilar değildir. Ancak devamlı olarak suya maruz kalması halinde malzemeyi az miktarda korozyona uğratır. Çürümez, küflenmez ve haşarat barındırmaz. Malzemenin gözenek yapısı %93–94 dolayındadır. Levhalar küçük boyutlu olabildiği gibi büyük panolar şeklinde de üretilebilmektedirler. Levhalara çeşitli yardımcı malzemeler kaplanarak (Alüminyum folyo, cam, alçı–karton levha v.b.) kullanılabilirler.

Alüminyum Silis

Seramik fiber yalıtım malzemesi olarak ta bilinen ve çok yüksek işletme sıcaklıklarında kullanılabilen bir izolasyonmalzemesi çeşididir. Taş yününün kullanılamadığı 1200–1400 C sıcaklıklar için kullanılır. Rulo, levha, dökme şekillerinde bulunur. Beyaz renklidir. Yoğunluğu malzemenin şekline göre 100–150 kg/m3 arasında değişir. Yumuşak bir malzeme olup, levha tiplerinin dahi basınca dayanımı fazla değildir. En önemli özelliği yüksek sıcaklığa dayanabilmesidir.

Kalsiyum Silikat

Kimyasal bir bileşim olan kalsiyum silikat yüksek sıcaklıklara ve kötü hava şartlarına dayanıklı bir yalıtım malzemesidir. Fakat bu malzemenin dezavantajı kolay kırılır olmasıdır. Yoğunluğu 190–220 kg/m3 , ısıl iletkenliği 20 C’ de 0,049 W/mK ve 500 C’de 0,10 W/mK’dir.

Asbest

Yalıtım malzemesi olarak kullanılan en eski malzemelerden biriside asbesttir. Ayrıca yanmaya karşı direnci en önemli özelliklerinden birisidir [49]. Asbest fiziksel yapı olarak düz (amphibol) ve eğri lifli (chrysotile) iki türü vardır. Amphibol asbestin, kimyasal yapısına göre, crocidolite (mavi asbest), amosite (kahverengi asbest), tremolite, anthophollite ve actinolite gibi çesitleri vardır. Endüstride en çok kullanılan chrysotile, crocidolite ve amosite cinsleridir. Bunlardan sağlık için en tehlikelileri olan crocidolite ve amosite’nin kullanımı birçok ülkede yasaklanmıştır. Endüstride kullanılan asbestin %90’ını kapsayan chrysotile de birçok ülkede yasaklanmış olmasına karşın daha az karsinojenisitesi tartışmalı olduğu için bazı ülkelerde sıkı kontrol altında kullanılmaktadır.

Vermikülit

Vermikülit doğal bir alüminyum–magnezyum silikatı olup, mika madeninden elde edilir. Mika artıkları ısıtılarak genleştirilir. Genleşmeden önce yoğunluğu 1400– 1500 kg/m3 iken sonradan 17–60 kg/m3 ’e düşer. Tane çapları 0–15 mm arasında değişir. Vermikülit, camsuyu ve silikofluorid ilavesi ile ve basınçla levha haline getirilir.

Levhalar maksimum 5–6 kg/cm2 basınca dayanır. Dökme vermikülit 1200–1400 C’ye kadar dayanır. Çimento katılarak yapılan levhalar ısı yalıtımlı hafif betonlar kategorisine girer ve 800 C’ye kadar dayanırlar. Isıl iletkenlik değeri yoğunluğa göre değişir. 300 kg/m3 yoğunluktaki hafif betonun ısıl iletkenlik değeri 0,08 W/mK iken, 600 kg/m3 yoğunluktakinin ısıl iletkenlik değeri 0,15’e ulaşır. Yoğunluk değeri arttıkça ısıl iletkenlik değeri kademeli olarak düşmektedir. Vermikülit nem alır. Asit ve alkalilere dayanıklı olup yanmaz özelliğe sahiptir.

Poliüretan Köpük

Poliüretan köpük; NCO grubuna sahip izosiyanatlar ile OH grubuna sahip poliollerin reaksiyonları sonucu oluşan polimerlerdir. Katılım reaksiyonu, tamamen bir polimerizasyon reaksiyonudur. Poliüretanlar, plastik ailesinin bir alt grubudur. İzosiyanatlar, NCO yüzde içeriğine ve fonksiyonuna ya da bir moleküldeki NCO sayısına bakılarak adlandırılırlar. NCO sayıları izosiyanatların ayırt edici bir özelliğidir. MDI (difenilmetandiizosiyanat–NCO %31,5) ve TDI (toluendiizosiyanat–NCO %48,2) en çok bilinen iki hoş kokulu izosiyanat çeşididir. Polioller, serbest OH (hidroksil) sayısı ya da molekül ağırlıklarına göre tanımlanırlar. Poliollerde OH sayısı molekül ağırlığı ile ters orantılıdır. Polioller, polieterler ve poliesterler olmak üzere iki çeşittir. Günümüzde kullanılan poliollerin %80–90’ı polieter poliollerdir.

Geniş sertlik yelpazesi; yüksek elastikiyet; mükemmel aşınma mukavemeti; darbeye, kopmaya, yırtılmaya, yorulmaya mukavemet; yağlara, solventlere, suya ve ozona karşı dayanıklılık; şeffaf ve metalden daha hafif olmaları poliüretan köpüklerin başlıca özellikleridir.

Poliüretan sarı renklidir. Hücrelerin %95’i kapalı gözeneklidir. 30–200 kg/m3 arasındaki yoğunluklarda, çeşitli maksatlar için üretilebilirler. Yapı yalıtımları için 30–40 kg/m3 yoğunluklarda olanı kullanılır.

Elastomerik Kauçuk Köpüğü

Kauçuk köpüğü esaslı bir malzeme olan elastomerik kauçuk köpüğü tamamen esnek, kapalı gözenekli, genleştirilmiş siyah sentetik kauçuk boru ve levhalardır. 

Bünyesindeki yüksek orandaki sentetik kauçuğun sayesinde farklı uygulama alanlarında kullanılabilecek elastikiyet ve esnekliği sağlar. Isıl iletkenlik değeri 0,036 W/mK’dir. Yoğunluk değeri ise 60–80 kg/m3 olmakla birlikte kimyasallara karşı dayanıklı bir yalıtım malzemesidir.

Polietilen Köpük

Polietilen esaslı malzemeler, etilen ve propilenden hazırlanan polimerlerden imal edilen esnek ve yarı esnek, gözenekli, plastik esaslı malzemelerdir. Polietilen köpük ürünü, kalıptan ekstrüzyon yöntemiyle çekilerek boru ve levha halinde üretilmektedir. Kapalı hücre yapılı, ekstrüzyon ile üretilmiş polietilen köpük mamul, dayanıklı, güvenilir, ekonomik, kullanımı kolay bir yalıtım malzemesidir.

Bu malzemeler; ısı yalıtımında, döşemelerde, darbe sesi yalıtımında, su yalıtımında yardımcı malzeme olarak birçok izolasyon alanında kullanılacağı gibi aynı zamanda koruma amaçlı, ambalajlama veya yalıtımı tamamlayıcı ürün olarak çok geniş bir kullanım alanına sahiptirler.

Fenol Köpüğü

Fenol köpüğü, Fenol–Formaldehit bakalitine anorganik şişirici ve sertleştirici katılarak elde edilen bir malzemedir. Fenol köpüğü levhaları muhtelif yoğunluklarda, sert fakat kırılgan, küçük gözenekli ve yüzeyi sürtünmeyle tozlaşan bir yapıya sahiptir. Daha çok açık gözenekli olup kapalı gözeneklere de sahiptir.

Melamin Köpük

Melamin köpüğü yüksek ses yutuculuğu olan, mükemmel ısı izolasyon özelliğine sahip bir malzemedir. Hafif ve kolay uygulanabilmesi, dekoratifliğiyle günümüzde bu alanda kullanılan bir malzemedir.

Beyaz ve gri renkli olan bu akustik süngerler standart olarak 10–11 kg/m3 yoğunluklu imal edilmektedirler. Stüdyo, ses kayıt odaları, bar, disko, sinema salonları, konferans salonları, call center uygulamalarında kullanım alanlarından bazılarıdır. Uygulama şekli, dekoratiflik ve istenen ses yutma katsayılarına göre farklı kalınlık ve şekillerde işlenebilmektedir.

Polivinilklorür Köpük

PVC köpük, polivinilklorid esaslı termoplastik bir malzemedir ve sert, yarı–sert veya yumuşak olarak üretilebilirler. Gözenek yapısı üretim metoduna göre değişim göstermektedir. Yüksek basınç sistemi ile üretimde kapalı gözenekli, alçak basınç sistemi ile üretimde ise karışık gözenekli veya açık gözenekli, basınçsız üretimde ise açık gözenekli malzeme elde edilir. Yoğunluk değeri 30–300 kg/m3 değerleri arasında olabilir fakat yapı sektöründe genellikle 30–40 kg/m3 olanı kullanılmaktadır.

Extrüde Polistiren Sert Köpük (XPS)

Extrüde polistiren (XPS) polistiren veya polistirenin kopolimerlerinden birinden, genleştirilerek ve banttan çekilerek imal edilen, zırhlı veya zırhsız, kapalı hücre yapısında olan sert gözenekli plastik izolasyon malzemesidir. Dikdörtgen şeklide ve dikdörtgen kesitli, kalınlığı tekdüze ve diğer boyutlarından oldukça küçük olan rijit veya yarı – rijit izolasyon malzemeleridir.

Sürekli bilgisayar kontrolünde yapılan üretim sayesinde homojen bal peteği görünümünde, kararlı bir hücre yapısı elde edilir. Hücreler bütün yüzlerinden bal peteği yapısı ile birbirine bağlıdır. Bu yapı sayesinde XPS malzemeler bünyesine su almaz ve nemden etkilenmezler. Yoğunluğu ne olursa olsun su alma yüzdesi hacminin yüzde biri kadardır.

Isıl iletkenlik değerleri EPS’ye oranla biraz daha düşüktür. Yoğunlukları 25–50 kg/m3 arasında değişmektedir. En önemli özelliklerinden biri de basınca olan mukavemetinin fazlalığıdır. Ayrıca buhar geçirimsizlik faktörü de yüksektir.

Expande Polistiren Sert Köpük (EPS)

Expande polistiren (EPS); yapay organik bir ısı izolasyon malzemesi olup, ilk kez 1952 yılında Alman BASF firması tarafından üretilmiş ve ‘Styropor’ adı altında dünyaya yayılmıştır. Zamanla Shell, Höchst, CdF Chemie gibi diğer firmalar tarafından da üretilerek değişik marka adları almasına karşılık Türkiye’deki adı Strafor (Styropor) olarak kalmıştır.

Styropor termo–plastik bir malzemedir. Ülkemizde ilk olarak 1960’lı yılların başında soğuk hava depoları ile ticari buzdolabı üreticilerinin ihtiyacını karşılamak üzere üretilmeye başlanmış ve çok uzun yıllar kullanılmıştır. Diğer ülkelerde başlangıcından itibaren inşaatlarda da kullanılan bu malzeme, Türkiye’de ancak 1986’dan sonra inşaatlara girebilmiştir. Bugün diğer ülkelerde olsun, Türkiye’de olsun inşaatlarda en çok kullanılan yalıtım malzemelerinin öncülerindendir. Bunun nedeni, her türlü ısı yalıtım malzemesinin en ucuzu oluşu ve sahip olduğu teknik özelliklerdi Styropor termo–plastik bir malzemedir. Ülkemizde ilk olarak 1960’lı yılların başında soğuk hava depoları ile ticari buzdolabı üreticilerinin ihtiyacını karşılamak üzere üretilmeye başlanmış ve çok uzun yıllar kullanılmıştır. Diğer ülkelerde başlangıcından itibaren inşaatlarda da kullanılan bu malzeme, Türkiye’de ancak 1986’dan sonra inşaatlara girebilmiştir. Bugün diğer ülkelerde olsun, Türkiye’de olsun inşaatlarda en çok kullanılan izolasyon malzemelerinin öncülerindendir. Bunun nedeni, her türlü ısı yalıtım malzemesinin en ucuzu oluşu ve sahip olduğu teknik özelliklerdir.

Polistiren taneciklerin genleşmesi (şişirilmesi) ve birbirine kaynaşması ile elde edilen EPS ürünlerde, taneciklerin şişirilmesi ve köpük elde edilmesi için kullanılan gaz pentandır. Tanecik içindeki pentan hava ile yer değiştirir. Açığa çıkan pentan C5H12 gazı atmosferde bulunan karbondioksit (CO2) ve su buharına (H2O) dönüşür. Bu sayede malzeme içerisinde hareketsiz halde havanın hapsolduğu gözenekli bir yapı çıkmış olur. Malzemenin %98’i kuru ve hareketsiz hava, %2’si ise polistirendir. Hareketsiz ve kuru hava, bilinen en ekonomik, en çevre dostu ve en mükemmel ısıi zolasyon malzemesidir.

EPS yalıtım malzemelerinin üretim aşamasında hammadde olarak kullanılacak ürünler seçilerek üretim aşamasına geçilmektedir. Şekil verme kısmında ise kullanılabilecek iki yöntem vardır. İlki bir kalıba uygun şekilde şişirme gerçekleştirilir ve üretim sonucunda ekstra bir kesme işlemine gerek duyulmaz. Bu yöntem genellikle köpük bardak ve türevleri yapımında, darbe emiş özelliğinden dolayı ve mekanik özelliğinden dolayı birçok alanda kullanılmaktadır.

İkincisi ise büyük bir kalıba şişirme yapılır ve sonuç olarak çıkan ürün istenilen kalınlık ve boyutlarda kesilerek ambalajlanır. Bu işlemler sonucu çıkan ürünler kullanıma hazır hale gelmektedir. EPS malzemeler tamamen geri dönüşümlü ve doğaya zarar vermeyen ürünlerdir. Üretim aşamasında çıkan hurda malzemeler tekrar öğütme işlemine tabi tutularak kullanılabilirler.

Şişirici gaz olarak kullanılan pentan gazı ise organik bir gaz olduğu için insana ve çevreye zarar vermediği gibi içerisinde kloroflorokarbon ve türevleri gibi gazlar bulunmaz.

Üretim aşaması 5 ana kısımdan oluşmaktadır. Bunlar kısaca :

• Ön–genleşme: Polistiren granülleri her biri birbiri ile bağlantılı olmayan hücreler serisinden oluşan daha büyük tanecikler oluşturmak üzere serbest bir şekilde buhara maruz bırakılarak genleştirilmektedir. 

• Dinlendirme: Genleşme sonrasında tanecikler halen yoğunlaşmış buhar ve pentan gazının küçük miktarlarını içermektedir. Soğuduklarında hava kısmen diğer öğelerin yerini alarak aşamalı olarak gözeneklere nüfuz eder. 

• Kalıplama: Bu tanecikler panolar, bloklar veya isteğe bağlı ürünler oluşturmak üzere kalıplanmaktadır. Kalıp ön–köpüğü şekillendirme ve muhafaza etmeye yaramaktadır ve buhar genleşmeyi teşvik etmek için tekrar kullanılmaktadır. Kalıplama sırasında buhar her bir taneciğin komşuları ile birleşmesine yol açar, böylece de homojen bir ürün oluşturulur. 

• Şekillendirme: Kısa bir soğuma döneminden sonra, kalıplanmış blok makineden çıkartılır ve ayrıca bir dinlendirme sonrasında sıcak tel elementlerinin veya başka uygun tekniklerin kullanılması suretiyle istenilen şekilde kesilip şekillendirilebilirler. 

• Üretim sonrası işleme: Bitmiş ürün folyolar, plastikler, çatı keçesi, fiberpano veya çatı ya da duvar giydirme malzemeleri gibi diğer kaplamalar ile lamine edilebilir.

Bazı ısı yalıtım malzemelerinin, uzun süreli yük altında kalması sonucu kalınlıklarında azalma gösterirler ve bu sebeple ısıl dirençleri azalır. Bazı ısı izolasyon malzemelerinde ise köpük oluşturmak için kullanılan ve ısıl iletkenliği düşük olan şişirici gazın malzemeden yavaş bir şekilde uzaklaşması sonucu, başlangıçta düşük olan ısıl iletkenliği zamanla artar ve bu sebepten dolayı bu malzemelerin ısıl dirençleri kullanım sırasında zamanla azalır. EPS ısı yalıtım levhalarının üretiminde kullanılan şişirici gaz, hava ile çok hızlı yer değiştirdiği için, EPS ısı izolasyon levhalarının ısıl iletkenlik değeri üretimi takiben nihai değerlerine ulaşır ve zamanla kötüleşmezler. Uygulamanın gerektirdiği yoğunluklarda kullanıldıkları zaman ise kalınlıklarında da ısıl direnci etkileyecek bir değişim gözlenmez.

EPS izolasyon malzemelerinde yoğunluklar 10–30 kg/m3 arasındadır. İstenirse 60 kg/ m 3 yoğunluğa kadar çıkılabilir. Yoğunluğun artmasıyla basınç dayanımı, buhar geçirimsizliği ve fiyatları artar. EPS yanıcı bir malzemedir. Ancak içine özel maddeler karıştırılarak zor alev alıcı veya kendi kendine sönen tipleri de mevcuttur. EPS’nin yanabilmesi için 800 MJ/m3 ’lük ısı ve kendi hacminin 130 katı hava gerekir. Yapı elemanlarında sıva, şap, alçı, pano v.b. malzeme ile kaplanmış haldeki EPS levhaların yukarıda belirtilen yanma şartlarına ulaşması beklenmez. Ancak tüm polimer esaslı ve polimer katkılı malzemelerin havalandırma kanalları veya giydirme cephe sistemleri gibi hava sirkülâsyonunun çok yüksek olduğu uygulamalarda uygulanması uygun değildir. Diğer yandan, EPS’nin yanması halinde çıkan gazların miktarı, ahşap gibi B2 sınıfı ve her bina bünyesine girmiş olan malzemelerin yanmasından çıkan gazlarda daha azdır. EPS bir hidrokarbon olup parlama noktası 360–370 C’dir. Kendiliğinden yanabilmesi için ortam sıcaklığının 490 C’ye ulaşması gerekir.

Alevlenmeyi geciktirici olarak kullanılan kimyasallar, yanmayı önleyen veya geciktiren maddelerdir. Yanma olayı esnasında gerçekleşen malzemenin ısınması, bozunması, tutuşması ve alevin büyümesi adımlarından birisinde etki ederler. Alev geciktiriciler yanma için gerekli olan ısı, oksijen ve yakıt faktörlerinden birisini veya birkaçını sınırlayarak yanmayı durdurur veya yavaşlatırlar.

Alev geciktiriciler 3 ana gruba ayrılabilir: Bunlar halojenli alev geciktiriciler, fosforlu alev geciktiriciler ve hidrat (sulu) alev geciktiricilerdir.

• Halojenli alev geciktiriciler; yapılarında brom (Br), klor (Cl) ve flor (F) gibi halojen içeren alev geciktiricilerdir. Örnek olarak; dekabrom difenil eter C12Br10O, okta brom difenil eter C12H2Br8O, penta brom difenil eter C12H5Br5O, poliklor bifenil C12H10 - xClx verilebilir. Halojenli alev geciktiriciler; yanma için gerekli küçük moleküllerin oluşumunu engellerler, alev üzerinde yanmayan gazlardan bir örtü oluştururlar ve bunların parçalanması endotermik olduğu için ısıyı azaltırlar ve soğutma etkisi yaparlar. 

• Fosforlu alev geciktiriciler; yapılarında fosfor (P) bulunduran alev geciktiricilerdir. Örnek olarak; amonyum polifosfat (APP), kırmızı fosfor, trifenil fosfat, 2-etilhekzil difenil fosfat verilebilir. Fosforlu alev geciktiriciler; yüzey üzerinde yanmayan bir katman oluştururlar, bu katman malzeme yüzeyi üzerindeki yanma bölgesine oksijen girmesini engeller. Ayrıca yanma ile açığa çıkan ısıyı absorbe ederek, yanmanın durmasına yardımcı olurlar. Malzemenin fiziksel ve mekanik özelliklerinde az bir değişime sebep olurken, yanma direncini arttırırlar. 

• Hidrat (sulu) alev geciktiriciler; yapılarında su bulunduran inorganik bileşiklerdir. Örnek olarak; alüminyum trihidroksit Al(OH)3 ve magnezyum hidroksit Mg(OH)2 verilebilir. Bu tür alev geciktiricilerde; ısı altında, alev geciktirici bileşiklerinden ayrılan su molekülleri, soğutma etkisi ile yanmayı yavaşlatır. Alüminyum trihidroksit, 350 °C’de kütlesinin %34,6’sını, magnezyum hidroksit ise 450 °C’de kütlesinin %30,9’unu kaybeder ve su üretir. Hidrat (sulu) alev geciktiricilerin, fazla kullanılması nedeniyle, malzemenin mekanik özelliklerini kötü yönde etkilemesi en büyük dezavantajıdır. İyi bir yanma geciktirici, malzemenin yanma direncini artırırken; fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklerinde kötüleşmeye neden olmamalıdır.

EPS izolasyon malzemelerinin ısıl özelliklerinin yanı sıra mekanik özellikleri de kullanılabilirliğini ve uygulama açısından avantajını göstermektedir. EPS ısı izolasyon levhalarının mekanik özellikleri, bir binada normal şartlarda karşılaşılabilecek mekanik etkilere başarı ile dayanabilecek yeterliliktedir. Isı yalıtım malzemelerinde kalınlığın belli bir değerden fazla azalması, malzemenin ısıl performansının kabul edilemez düzeyde bozulmasına sebep olur. Bu sırada malzeme yük taşısa bile, ana görevini yerine getiremez. Bu sebeple ısı yalıtım malzemelerinde basınç dayanımı değil %10 deformasyondaki basınç gerilmesi esas alınır. Mekanik özellikler TS EN 13163 EPS yalıtım levhaları için uygulanan yönetmelikteki değerler temel alınarak ve oradaki uygulama esasları kabul edilerek oluşturulmuştur.
Sizlere daha iyi hizmet sunulabilmesi için kişisel verileri koruma politikamız doğrultusunda çerezler kullanılmaktadır. Detaylı bilgi almak için Çerez Politikası metnini inceleyiniz.