Determination of Optimum Insulation Thickness Based on Heating Load by Life-Cycle Cost Analysis for Residential Buildings in Turkey

Abstract

Binalarda yalıtım kalınlığı, bina kabuğunun tasarımında önemli bir parametredir. Binalarda yalıtım kalınlığının belirlenmesinde, ömür maliyet analizi sıklıkla kullanılan bir optimizasyon yöntemidir. Literatürde, yakıt maliyeti ve yalıtım maliyetinden oluşan toplam maliyetin minimum olduğu yalıtım kalınlığı, optimum yalıtım kalınlığı olarak tanımlanmaktadır. Bu çalışmanın amacı, Türkiye’deki konut tipi binalar için ısıtma etkisi altında optimum yalıtım kalınlıklarının ömür maliyet analizi yöntemi ile belirlenmesidir. Binaların yıllık ısıtma enerji ihtiyacı TS 825 “Binalarda Isı Yalıtım Kuralları” standardına göre hesaplanmıştır. Yalıtım malzemesi olarak; tavanda cam yünü, tabanda ekstrüde polistiren (XPS) ve dış duvarlarda genişletilmiş polistiren (EPS), yakıt olarak doğalgaz kullanılmıştır. Optimizasyon metodu olarak toplam maliyete dayalı optimizasyon yaklaşımını temel alan ömür maliyet analiz metodu kullanılmıştır. Optimum yalıtım kalınlıkları (U-değerleri), 30 yıllık kullanım ömrü için iklim bölgelerine göre; dış duvar için 8,1 cm ile 16,4 cm (0,38-0,20 W/m2K), tavan için 14,2 cm ile 26,8 cm (0,29-0,16 W/m2K), zemin için 5,0 ile 9,8 cm (0,57-0,32 W/m2K) arasında hesaplanmıştır. Sonuç olarak, TS 825 standardında belirtilen limit yalıtım kalınlıkları ile karşılaştırıldığında, optimum yalıtım kalınlıkları kullanılarak yalıtım yapılan bir binanın ülke genelinde sağlayacağı enerji tasarrufunun bölgelere göre %10,08 ile %18,88 arasında değiştiği belirlenmiştir. Geri ödeme sürelerindeki artışların en kötü durumda bile %10 değerini geçmediği düşünüldüğünde, TS 825 standardında belirtilen dört farklı iklim bölgesi için optimum yalıtım kalınlıklarının (U-değerlerinin) revize edilmesi gerektiği sonucuna ulaşılmıştır.