Tuğla duvarlardaki ısıl özelliklerin ve sorunlarin kızıl ötesi ısıl görüntüleme ve sıcak kutu yöntemleriyle incelenmesi
Examination of thermal properties and defects of brick walls with infrared thermograpy and hot box methods
Yazar: RUKİYE KOÇKAR
Danışman: PROF. DR. METİN ARSLAN ; YRD. DOÇ. AYŞE TAVUKÇUOĞLU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Yapı Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Tahribatsız muayene = Nondestructive inspection ; Tuğla duvarlar = Brick walls

Özet:
Günümüzde yeni binalarda enerji verimliliğini artıracak şekilde yapılanma ve mevcut binaların enerji verimliliğini artırmaya yönelik çalışmalar hız kazanmıştır. Çoğu mevcut yapının ısı yalıtım nitelikleri yeterli değildir; önemli ısı kaybı ve nem sorunları vardır. Bu tür yapılardaki ısıl sorunların hızlı ve işe yarar yöntemlerle incelenmesi, bu incelemelerinde yapıya zarar vermeden, tahribatsız yöntemlerle yapılması gerekmektedir. Kızılötesi Isıl Görüntüleme (KÖIG) yönteminin, özellikle mevcut yapılardaki ısıl sorunlar ve nedenlerinin tespitinde kullanımı isabetlidir. Yapıların ısı yalıtımlılık nitelikleri ve ısıl sorunlarının, yerinde KÖIG yöntemi ile incelenebilmesi için, standart analiz yöntemlerinin geliştirilmesi gerekmektedir.Bu çalışma ile: ??ısı yalıtım nitelikleri artırılmış tuğlalarla örülen dış duvarların ?ısıl geçirgenlik değeri (U, W m-2K-1)?, ?ısıl direnç (R, m2K W-1)?, ?ısı akış yoğunluğu (q, W m-2)?, ?ısıl iletkenlik değeri (?, W m-1K-1)? ve ?ısıl yayınım değeri (?, m2 s-1)? gibi ısıl geçirimlilik özellikleri incelenmiş;?bu incelemeleri yapabilmek için, kalibre edilmiş ısı kabini ve termal kameranın bir arada kullanıldığı laboratuvar ortamında bir deney düzeneği ve analiz yöntemi geliştirilmiş;?farklı tuğla duvar kesitlerinde oluşan ısı köprüsü, hava kaçağı, yoğuşma gibi ısıl sorunları için tanımlayan ?sıcaklık indeksi (TI, birimsiz)? ve ?ısınma hızı (RW, °Cs-1/2)? gibi yüzey sıcaklık karakteristikleri belirlenmiştir.Isınma sürecinde yapılan ardışık ısıl görüntüleme sayesinde, soğuk tarafta kalan duvar yüzeyindeki ısınma, zamana bağlı yüzey sıcaklığındaki değişimi gösteren grafiklerle analiz edilmiştir. Elde edilen veriler, çalışılan duvar kesitindeki farklı ısıl sorunları için ayırdedici/belirleyici ısınma hızı (RW) karakteristiklerini ortaya çıkarmıştır. İç ve dış yüzey sıcaklıkları arasındaki farklılığın sabitlendiği dönemdeki (kararlı durumdaki) ortam ve nihai yüzey sıcaklık verileri de ısıl geçirimlilik özelliklerinin hesaplanmasında belirleyici olmuştur.Laboratuvar ortamında KÖIG yöntemi ile elde edilen ön veriler, arazi ortamında yapılacak KÖIG çalışmaları için kontrol verilerini oluşturmuştur. Sonuçlar, mevcut yapı duvarlarının ısıl yalıtımlılık nitelikleri ve ısıl sorunlu bölgelerinin, arazi ortamında yapılacak KÖIG çalışması ile ayrıntılı analizinin mümkün olduğunu göstermiştir.

Abstract:
In today?s constructions, an emphasis was given to the design of energy efficient structures and improvement of existing structures in terms of their energy efficiency. Most existing structures do not have enough thermal insulation characteristics, causing significant heat loss and damp problems. Such structures should be examined by means of non-destructive methods, allowing fast and efficient diagnostic studies. InfraRed Thermography (IRT) is one the non-destructive methods which can be used for the detection of thermal failures and their causes. This study dealt with the development of standard methods for the quantitative analyses of thermal insulation features and thermal failures by the use of IRT.By the study:--The thermal transmission characteristics of walls built with bricks having improved thermal insulation properties, such as thermal transmittance value (U, W m-2K-1 ), thermal resistance (R, m2K W-1), heat flow density (q, W m-2)?, thermal conductivity (?, W m-1K-1)?, and ?thermal diffusivity (?, m2 s-1), were examined by means of IRT;-For such examinations, an experimental set-up and analytic methods were developed in laboratory by the joint use of calibrated hot box method and quantitative IRT;-The surface temperature characteristics of some thermal defects, such as thermal bridge, air leakage, and surface condensation problems were determined in terms of ?temperature index (TI, unitless)? and ?rate of warming up (RW, °C s-1/2)?.Thermal monitoring of the wall surfaces at the cold side during the heating period allowed establishing the graphs showing the surface temperature evolution as a function of time. The data were analysed to determine the RW and TI values distinctive for each thermal defect observed on the brick wall samples. Thermal monitoring of the wall surfaces during the steady state conditions also allowed determining the thermal transmittance characteristics of the brick wall samples.The standard data obtained by the laboratory analyses, in fact, established the control data for the in-situ analyses. This meant that the efficiency of thermal insulation characteristics for the existing buildings and the detection of thermal failures can be examined on site on quantitative base by the use of IRT