İzolasyon

İzolasyon
Yalıtım , izolasyon herhangi bir yalıtım malzemesi kullanılarak ortamdan dışarı olan enerji akışının indirgenmesidir.
 
Yalıtım/izolasyon uygulamaları Türkiye’de batı ülkelerine nazaran geç başlamış bir uygulamadır. Türkiye’de son yıllarda yalıtım/izolasyon konusunda iyi yönde gelişmeler olsa da henüz istenilen seviyeye ulaşamamıştır.Gelişen teknoloji ve küreselleşmenin etkisiyle yakın gelecekte istenilen seviyeye geleceği düşünülmektedir.Bu düşüncenin temel sebebi yurt dışında üretilen yalıtım,izolasyon malzemelerinin eş zamanlı olarak ülkemizde geliyor olmasıdır, diğer nedenler için, yurt içi yalıtım malzemesi üreticilerinin kaliteli ve çok çeşitli yalıtım malzemeleri üretmeleri, devletin yalıtıma verdiği önem ve her geçen gün yalıtım konusunda bilinçlenen müşteri kitlesi gösterilebilir.
 
Isı yalıtımı, su yalıtımı , ses yalıtımı , tesisat yalıtımı ve yangın yalıtımı artık günlük hayatımızda duymaya başladığımız terimler oluyor, şimdi kısaca bu terimleri inceleyelim.
 
Yalıtım Çeşitleri
 
Isı Yalıtımı : Isı izolasyonu Genellikle binalarda ve tesisatlarda kullanılmaktadır,ısı yalıtım uygulamaları ile binanın ömrünü uzatmak, insanlara sağlıklı, konforlu mekanlar sunabilmek ve bina kullanım aşamasında yakıt ve soğutma giderlerinde büyük kazanım sağlamak mümkündür. Mantolama uygulaması ısı yalıtımının bir çeşitidir.
 
Faydaları : Enerji tasarrufu sağlar, çevre kirliliğini önler, ısı konforu sağlar
 
Su Yalıtımı : Binalarda su izolasyonu suyun ya da nemin binanın bir kısmına veya kapladığı alana zarar vermesini engellemek için yapılır. Bina temeline, çatılara, duvarlara ve bina çevresine uygulanabilir.
 
Ses Yalıtımı : Ses izolasyonu gürültünün insan üzerindeki etkilerini en aza indirmek için alınan önlemlerin tamamıdır. Makine,ekipman,tesisat ve duvarlara, ses yalıtım malzemeleri ile uygulanabilir.
 
Tesisat Yalıtımı : Tesisat izolasyonu Isıtma ve soğutma amaçlı yapılan tüm tesisatlardan istenilen verimin alınabilmesi için tesisat yalıtımı yapılmalıdır.İleri teknoloji kullanılarak yapılan binalar hariç diğer binalarda tesisat yalıtımına gerekli hassasiyet gösterilmemektedir.
 

Yangın Yalıtımı : Yangın kontrolden çıkmış bir yanma olayıdır, yangın yalıtımı yangının çıkmasını önleyecek veya yapıya hiçbir zaman zarar vermeyecek bir çözüm olarak düşünülmemelidir, yangından korunmak ise yangın çıkmasını kesinlikle önleyebileceği anlamına gelmez, çıkan yangını söndürmek ve belli bir süre kazanarak bu yangından en az zararla kurtulmaya çalışmak ya yangından korunmaktır. 
 

Cam Yünü
 
Kullanım yeri ve amacına göre farklı boyut ve yoğunlukta değişik kaplama malzelerİ ile şilte, levha, boru ve dökme şeklinde üretilebilmektedir. Isı yalıtımı, ses yalıtımı ve akustik düzenleme sağlamaktadır. Sıcağa ve rutubete maruz kalması halinde dahi, boyutlarında bir değişme olmaz. Zamanla bozulmaz, çürümez, küf tutmaz, korozyon ve paslanma yapmaz, böcekler ve mikroorganizmalar tarafından tahrip edilmez. Ergitilmiş camdan elde edilen ısı ve ses izolasyonunda kullanılan, bükülebilir, ateşe dayanıklı cam lifleridir.
 
Kullanım alanı gerçekten çok geniş bir malzemedir. Dış tuğla sandviç duvarlarda ısı izolasyonu, iç eride alçıpan duvarlarda ses izolasyonu, çatı döşemerinde ısı izolasyonu, prefabrik boru izolasyonu, klima santrallarında izolasyon .... gibi bir çok kullanım alanı var.
 
Yukarıdaki mesajda yer alan resim sanırım, çatı şilte izolasyonu. Bu malzemeyi kullanırken, mutlaka üstünün polietilen bir malzeme ile kullanmakta fayda var. Çatı döşemesine serbest olarak serilen bu malzemenin üzerine çatı kaplamasından su gelmesi durumunda, malzeme bozularak özelliklerini kaybedecektir.
 
-İnorganik hammadde olan silis kumunun 1200 - 1250 °C'de ergitilerek elyaf haline getirilmesi sonucu oluşmaktadır. 
-Kullanım yeri ve amacına göre farklı boyut ve yoğunlukta, değişik kaplama malzemeleri ile şilte levha, boru ve dökme şeklinde üretilmektedir. 
-Isı yalıtımı, ses yalıtımı ve akustik düzenleme malzemesi olarak kullanılmaktadır. 
-Isı iletkenlik hesap değeri =0,040 W/mK'dir.(TS 825, Ek5 Sıra No:10.4) 
-Su buharı diffüzyon direnç faktörü =1'dir.(TS 825, Ek Sıra No:10.4) 
-Kullanım sıcaklığı -50 / +250 °C'dir. Bağlayıcısız cam yünler 500 °C'ye kadar kullanılabilmektedirler. 
Ayrıca -250 / + 450 °C aralığında kullanılan cam yünü ürünler de üretilebilmektedir. 
-Sıcağa ve neme maruz kalması durumunda boyut değişikliği olmaz. 
-Zamanla bozulmaz, çürümez,küf tutmaz,korozyon ve paslanma yapmaz.Böcek ve mikroorganizmalar tarafından tahrip edilemez. 
-Higroskopik ve kapiler değildir. 
-Alman DIN 4102'ye göre 'yanmaz malzemeler ' sınıfı olan A sınıfındadır. 
 
Kullanım Alanları; 
 
-Dış duvarlarda her türlü duvar ve betonarme elemanların iç yüzeylerinde, 
-İç bölme ve komşu duvarlarda, 
-Merdiven ve asansör boşluklarına bitişik duvarlarda, 
- Her türlü ahşap oturtma çatılar, Metal çatılar ve sandviç çatılar 
(Şilteler, kullanılmayan çatı arası ısı yalıtımında, döşemeye serilmek suretiyle uygulanır.Şiltelerin üzeri herhangi bir malzeme ile örtülmez.) 

-Ahşap karkas binaların içten ısı ve ses yalıtımı uygulamalarında kullanılmaktadır. 
 

Tasyünü
 
Bazalt veya diabez taşının yüksek sıcaklıklarda ergitilerek elyaf haline getirilmesi ile elde edilen bir ısı yalıtım malzemesi / mantolama malzemeleri dir. İlk defa 1897’de Amerika’ da yapılmış, yalıtım amacı ile 1927’de kullanılmaya başlanmıştır. Elyaf haline getirme işleminde hammadde, kireç taşı ile karıştırılır ve 1600 0C’ de ergitilir. Eriyik kaya çok hızlı dönen bir diskin üzerine damlatılır. Buradan çok uzun iplikler halinde çıkar. Lif çapları 5 mikron civarındadır. İplikler toplandıktan sonra yapıştırıcı özellikteki sentetik reçine ve yağ ilavesi ile kaya yünü malzemeleri şilte şekline getirilir. Rengi koyu gri renkli olup şiltelerin özellikleri şekillerine bağlı olarak değişmektedir. Taş yünü; düşük yoğunluklu olanları rulo halinde, yüksek yoğunluklu olanları ise şilte halinde piyasaya sürülür. Kükürt esaslı ve kalsiyum esaslı olmak üzere iki çesittir. 10 0C’ de ki ısıl iletkenliği 0,033-0,002 W/mK’dir. En iyi ısı iletim performansı 100-120 kg/m3 yoğunluk değerinde elde edilir. Yoğunluğu 30-200 kg/m3 arasındadır.
 
Ancak lifli malzemelerde malzemenin yoğunluğunun kesin bir sayı ile belirtilmesi, üreticiler açısından çesitli sakıncalar doğurur. Bu nedenle üreticiler ürettikleri malın onlarca çesitinde kg / m3 olarak yoğunluk belirtmek yerine her malzemeye başka isimler koyarak tanımlamayı tercih ederler. Bu nedenle katalog incelemesinde yapılacak ise uygun malzemeyi yoğunluğa değil, malzeme kod adına göre seçmek zorunluluğu ortaya çıkar. Taşyünü, cam yününe göre daha yüksek sıcaklıklarda (1000 0C) kullanılabilir. DIN 4102’ e göre A yangın sınıfında olup yanmaz bir malzemedir. Bu özelliginden dolayı yangın yalıtımında da kullanılır.
 
Ancak malzeme; kagıt, mukavva, bitümlü karton veya kraft kagıdı kaplıysa kaplama yüzeyindeki sıcaklığın kaplama malzemesinin dayanabileceği sıcaklığı aşmaması gerekir. Bu sıcaklık da 80-100 0C civarıdır. Taşyününün yapısında bakalit varsa maksimum kullanma sıcaklığı 200-250 0C’dir. Cam yününde olduğu gibi taşyününde de basınç, kopma mukavemeti gibi özellikler yoğunluğa göre değişmektedir. Bu mukavemetler düşük yoğunlukta az, yüksek yoğunlukla genellikle fazladır. Taşyününde liflerin her yöne dağılmış olmasından dolayı dayanımı cam yününe göre daha fazladır çünkü cam yününde lifler yatay doğrultuda sıralanmıştır. Buna göre tas yünü, 1,5-6,5 ton / m2 arasında basma dayanımına sahiptir. Taşyünü hacminin % 2,5-10’u arasında su emme özelligine sahiptir. Su emme özelliğinin yüksek olmasının nedeni, taşyünün lifli yapıda ve gözenekli (% 99’u hava bosluğu) olmasıdır . Ancak taşyünü ıslandığı zaman yalıtma özelliği kaybolur.
 

Bu nedenle bazı taş yünü tiplerinde malzemenin içine su itici silikon sıkılır. Böylece malzeme ıslanmaya karşı korunarak yalıtım özelliğini kaybetmesi engellenir.Kalsiyum esaslı taş yünleri sert asitlere karşı dayanıklıdır. Kükürt esaslı taş yünleri ise temas ettikleri yüzeylerde korozyon yaparlar. Taş yününün buhar geçirimsizliği direnci düşük olduğundan dolayı ( yaklasık µ = 1-1,4 ) ve duvarın iç kısmına yakın teşkil etmek yoğusma riskini arttırır. Bu nedenle ısı yalıtımı amaçlı yapılan taş yünü kaplamanın sıcak yüz tarafına buhar- su yalıtımı amaçlı alüminyum folyo, bitümlü karton, PVC, polietilen konulmalıdır. Taş yünü noktasal yüklere karşı dayanıksız olduğundan uygulamada bu tür yüklere maruz kalması önlenmelidir. Taşyünü piyasada düşük ( 20-100 kg / m3 ) ve yüksek yoğunluklu ( 100-200 kg / m3 ) olarak bulunur. Düşük yoğunluklu taş yünü piyasaya 20-120 mm kalınlıklarında, yüksek yoğunluklu taşyünü ise piyasaya 20-150 mm kalınlıklarında sunulur.
 

Kayayünü
 
Kaya yünü, izolasyon için en uygun kaya tipi olan bazalt kayadan üretilir. Bazalt kaya, kireç taşı ve kok kömürü karıştırılarak kubbeli büyük fırında 1500°C sıcaklıkta eritilir. Eriyen kaya, yüksek devirli tekerlekler aracılığı ile eritilerek ortalama çapı 0,005 mm olan kaya lifleri haline getirilir. 
 
Lifleri bağlayıcı bir madde eklenir ve su geçirmez tip malzemeler için lifleri koruyucu bir film tabakası ile kaplamak üzere diğer bir madde daha eklenir. 
 
Bu yün daha sonra özel fırınlarda işleme tabi tutularak bağlayıcı bakalit haline çevrilir. 
 
Bütün kaya yünü tiplerinin üretimine esas olan temel madde bu şekilde üretilir. 
 
Biyolojik bilgiler 
 
Kaya yünü inorganik bir madde olup besin özelliği yoktur. Dolayısıyla mikro organizmaların hücumuna uğramaz. Kaya yünü çürümez, böcek ve kemirici tip haşaratı cezbetmez.
 
Kimyasal bilgiler
 
Kaya yünü ,temas ettiği diğer malzemeleri etkilemez ve hasara uğratmaz, korozyona neden olmaz. Ateşe mazur kaldığında organik maddelerde olduğunun aksine, zararlı gaz çıkarmaz.
 
Kaya yününün kimyasal bileşimi
 
Kaya yünü lifleri inorganik olup kimyasal bileşimi aşağıdaki gibidir:

- Silikon oksit SiO2 %47.5
- Alüminyum oksit %13.0 
- Titanyum dioksit %1.5 
- Ferrik oksit Fe2O2 %0.5
- Demir oksit FeO %7.0 
- Kalsiyum oksit CaO %16.0 Pek az izolasyon malzemesi yangına karşı yüksek direnç gösterir. Bunlardan biri kaya yünüdür. Kaya yünü lifleri, 1000°C’yi aşan yüksek sıcaklıklarda erimediklerinden, yangına karşı oldukça dirençlidir. Malzeme ısındığında bağlayıcı reçine uçar, bu ancak sıcak dış tabakada olur; hatta bağlayıcısız kalan bu lifler bozulmaz ve geri kalan malzemeyi korur. Bu faktör yangın için çok önemli bir özelliktir. Bu bakımdan kaya yünü yangına karşı kalkan vazifesi görür. Daha öncede belirtildiği gibi kaya yünü lifleri erimeden 1000°C’nin üstündeki sıcaklıklara dayanmaktadır, ancak 250°C’da bağlayıcı maddeler yok olmaktadır. Sıcaklık 250°C’in üstüne çıktığı zaman, 250°C ve daha yakın sıcaklıklarda bağlayıcı madde uçmakta fakat liflerin bağlantıları ve tabaka yapısı, kaya yününün yangına karşı direnç gösterecek şekilde dik durmasını sağlamaktadır. Kaya yününün içindeki bağlayıcı maddeler uçsa da mekanik basınçlar ile şekil değiştirmeyecek şekilde monte edildiği sürece, çok yüksek sıcaklıklarda kullanılabilir.
- Magnezyum oksit MgO %10.5 
- Mangenez oksit MnO %0.5 
- Sodyum oksit Na2O %2.5 
- Potasyum oksit K2O %1.0 
Kaya yünü sanayide, fabrikalarda, petrokimya tesislerinde, hastanelerde, evlerde, resmi dairelerde ve bürolarda ısıya ,ses ve yangına karşı izolasyon malzemesi olarak kullanılır.
 
 
Isı İzolasyonu
 
Kaya yününün yüksek izolasyon özelliğini, kaya liflerinin arasında mahsur kalan ve sirkülasyon yapmayan hava sağlar.Örneğin binalarda kullanılan kaya yünü tipleri hafiftir ve % 99’u hava, % 1’i liftir.Fakat daha ağır tiplerde lif oranı % 62'ye kadar çıkabilir. Lif çapı insan saç telinin yaklaşık 1/20’i kadardır. 
 
Yün liflerinin çok özel yapısı dolayısıyla, kaya yünü malzemesi basınca da dayanıklı, çok etkili bir izolasyon malzemesidir. Liflerin çoğu yatay olmakla birlikte diğerleri dikey veya dikeye yakın durumdadırlar. Sonuç olarak liflerin belirli bir yönde olmadığı görülmektedir. 
 
Kaya yünü liflerinin yapısı, kaya yününe yüksek bir sertlik sağlar. Bastırıldıktan sonra eski kalınlıklarına dönemeyen izolasyon malzemeleri, imal edildiklerinde planlandıkları izolasyon değerlerine ulaşamazlar. Bu bakımdan bir izolasyon malzemesinde, basınca dirençli olmak çok önemlidir.
 
Kaya yününün özel yapısı, monte edildiğinde, sıkı sıkıya yapışacak şekilde iyi bir elastikiyet sağlar. Kaya yünü dilimlerinin kesimlerinde ortaya çıkabilecek fazla genişlikler veya küçük kusurlar, dilimin bükülmesine neden olmaz. Bu gibi hatalar fark edilmesi güç olan ısı köprüsü meydana getirirler. Nakliyede ve dağıtımda kolaylık sağlamak amacı ile paketleme, sıkıştırılmak sureti ile yapılır, ancak bu durum malzemenin basınç direncini azaltmaz. Kaya yünü liflerinin yapısı, kaya yünü malzemesinin paketten çıkartılıp binadaki yerine yerleştirildikten sonra tamamen orijinal ölçülerine dönmesini sağlar.
 
Yangın İzolasyonu
 
Pek az izolasyon malzemesi yangına karşı yüksek direnç gösterir. Bunlardan biri kaya yünüdür. Kaya yünü lifleri, 1000°C’yi aşan yüksek sıcaklıklarda erimediklerinden, yangına karşı oldukça dirençlidir. Malzeme ısındığında bağlayıcı reçine uçar, bu ancak sıcak dış tabakada olur; hatta bağlayıcısız kalan bu lifler bozulmaz ve geri kalan malzemeyi korur. Bu faktör yangın için çok önemli bir özelliktir. Bu bakımdan kaya yünü yangına karşı kalkan vazifesi görür. Daha öncede belirtildiği gibi kaya yünü lifleri erimeden 1000°C’nin üstündeki sıcaklıklara dayanmaktadır, ancak 250°C’da bağlayıcı maddeler yok olmaktadır. Sıcaklık 250°C’in üstüne çıktığı zaman, 250°C ve daha yakın sıcaklıklarda bağlayıcı madde uçmakta fakat liflerin bağlantıları ve tabaka yapısı, kaya yününün yangına karşı direnç gösterecek şekilde dik durmasını sağlamaktadır. Kaya yününün içindeki bağlayıcı maddeler uçsa da mekanik basınçlar ile şekil değiştirmeyecek şekilde monte edildiği sürece, çok yüksek sıcaklıklarda kullanılabilir.
 
Yüksek erime derecesi bulunan yanmaz izolasyon malzemeleri, yangın geciktirici ve yangına dirençli tesisler için uygun malzemelerdir.
 
Kaya yününün:
 
- Yangına katkısı olmaz.
- Yangın şartlarında izolasyon özelliğini korur.
- Sağlığa zararlı gazlar çıkarmaz.
 
Kaya yününün yangına dirençliliği onun kalınlığı ile değişmektedir. Resmi olarak yapılan birçok deneylere göre bina duvarlarında kullanılan kaya yününün her 10 mm kalınlığı, 8 dakikalık bir direnç sağlar.
 
Suya ve Neme Karşı Dayanıklılık
 
Bir izolasyon maddesinin içinde bulunan nemin, o maddenin izolasyon niteliğini azaltacağı çok iyi bilinmektedir.
 
Kaya yünü yağmura maruz kaldığı zaman genellikle ıslak görünür; gerçekte yüzeyde birkaç milimetresi ıslanan Emprenye edilmiş kaya yünü bastırılınca veya zorlanınca su absorbe edebilir, ancak basın kalkınca su uçar, orijinal izolasyon değerini alacak şekilde kurur.
 
Kaya yününün bariz bir özelliği de kendi difüzyona bırakmasıdır, difüzyon oranı yaklaşık 0.14 kg/mxsxGPa’dır. Bu düşük değerin anlamı, su buharı izolasyon tabakalarının arasında yoğunlaşmadan soğuyarak geçebilir.
 
Kaya yünü havadan pek az nem kapar. Örneğin nispi %90 rutubet içeren bir havada kaya yünü içindeki su miktarı sadece hacmin yaklaşık 0.004 oranındadır ki, bu da uygulamada hiçbir önem taşımamaktadır.
 
Akustik Kontrol ve Ses İzolasyonu
 
Kaya yününün hava ile iç içe bağlantılı olan lif yapısı, bu malzemeye çok iyi ses emme özelliği kazandırır. Kaya yünü ile, endüstriyel tesislerde olduğu kadar halka açık tesisler ile büro ve okullardaki önemli akustik kontrol ve ses izolasyonu problemleri çözülür.
 
Evlerde ses izolasyonuna karşı, çift duvar kullanmak gibi özel yapıda kaya yünü kullanılarak çok etkili ses izolasyonu elde edilebilir. Kaya yünü ile izole etmek suretiyle iki yüzey arasındaki sabit ses dalgalarının riski azalır ve bölme duvarlar arasında mükemmel bir ses ve hava izolasyonu sağlanır.