Çatı ve Cephe Sistemleri Dergisi 74. Sayı (Mayıs-Haziran 2018)

cativecephe.com Çatı & Cephe / Mayıs-Haziran 2018 62 makale Çatı, kendi ağırlığını, üzerine gelen dinamik ve statik yükleri güvenli bir şekilde taşıyarak, binanın strüktür sis- temine iletmelidir. Çatı, taşıyıcı sistem hareketlerine, ısıl genleşmeye, nem/ don ile ilgili genleşmeye, kimyasal olay kaynaklı genleşmeye dayanım sağla- malıdır. Çatının taşıyıcı yapısı, ana bina gövdesini, gelebilecek her türlü (kar, rüzgar vb.) düşey ve/veya yatay etki- lerden ayıran en üst örtü elemanı olup, hem kendi ağırlığını, hem hareketli yük- leri, hem de ısı ve su yalıtımının gerek- tirdiği diğer tüm elemanların yükünü emniyetle taşıyabilecek nitelikte, sabit ve stabil olmak zorundadır [12]. Çatı kaplama malzemeleri de yüklenme açısından kendi ağırlıklarının yanı sıra üzerlerine gelebilecek rüzgar, kar, deprem yükleri gibi statik ve dinamik yükleri taşıyabilmelidir. Taşıyıcılık per- formansını, çatı sistemini etkileyen tüm yüklerin ve ısısal değişimlerin neden olabileceği gerilmelerin, standartların öngördüğü limit değerler içinde kalacak şekilde karşılanması olarak tanımlaya- biliriz. 4. ENERJİ ÜRETEN ÇATILAR Güneş enerjisinden yararlanma konusundaki ilk önemli çalışma, 1725 yılında Fransız bilim adamı Belidor tarafından geliştirilen güneş enerjisi ile çalışan bir su pompasıdır. Yine bir Fransız bilim adamı Mohuchok, Beli- dor’dan ilham alarak 1860’da parabo- lik aynalar yardımı ile güneş ışınımını odaklayarak küçük bir buhar makinesi üzerinde çalışmış, güneş pompaları ve güneş ocakları üzerinde deneyler yap- mıştır. Eski saraylardaki çok sayıdaki ayna (Dolmabahçe Sarayı) güneş ener- jisinden yararlanmanın en güzel örnek- leridir. Birinci Dünya Savaşı sırasında petrolün önem kazanması ile güneş enerjisine yönelik çalışmalar azalmıştır. 1930 yılından itibaren ilgili çalışmalar artmışsa da fazla uygulama alanı bula- mamış ve araştırma kurumlarının dışına çıkamamıştır. Ancak 1960’lı yıllardaki petrol krizinin ortaya çıkması, insanları alternatif enerji kaynakları konusunda çalışma yapmaya itmiş ve öncelikli ola- rak çalışmalar, temiz ve masrafsız enerji kaynağı olan güneş enerjisi üzerinde yoğunlaşmıştır. H. Buchberg ve J.R. Roulet adlı bilim adamları güneş kolek- törü ve deposu komple bir sistem yapa- rak, maliyetleri azaltmak için çalışmalar yapmışlardır. Kurdukları sistemin fiziki olarak yeterliliklerini incelemişlerdir. Y. Jalurai ve S.K. Gupta adlı bilim adam- ları güneş enerjisi depolama teknikleri üzerinde çalışmalar yapmışlardır. Türkiye’de de güneş enerjisi konu- sundaki çalışmalar 1960’larda başla- mış ve ilk güneş enerjisi kongresi 1975 yılında İzmir’de gerçekleştirilmiştir. Güneş enerjisi konusundaki çalışma- lar ağırlıklı olarak ODTÜ, İTÜ, Yıldız ve Ege Üniversiteleri tarafından yaygın olarak yürütülmekle beraber, Türki- ye’deki tek Güneş Enerjisi Enstitüsü Ege Üniversitesi bünyesinde 1978 yılında kurulmuştur ve o günden itiba- ren faaliyet göstermektedir. Türkiye’de 80’li yıllardan itibaren güneş enerjili su ısıtma sistemleri yaygın bir şekilde kullanılmaya başlamış ve bugün çözüm bulmakta zorlandığımız, üzerinde panelleri ve su tankları ile çok kötü görüntüler oluşturan bina çatıları ortaya çıkmıştır. Fotovoltaik etki ilk kez 1839’da keş- fedilmesine rağmen, ilk güneş hücresi 1877’de üretilmiş, ilk silisyum güneş hücresi patenti 1954 yılında ABD Bell Laboratuvarları tarafından alınmış ve PV paneller ilk kez 1985 yılında çatı- larda kullanılmıştır [272]. 2000’li yıllarda güneşten elektrik elde etmek amacı ile binaların çatıla- rında fotovoltaik (PV) panellerin kul- lanımına başlanmış, Avrupa ülkeleri (özellikle İspanya ve Almanya) PV panel pazarının %80’ini oluştururken, ABD %6’lık pay ile ikinci, Güney Kore %5’lik pay ile üçüncü ve Japonya %4’lük pay ile dördüncü konumda- dır. Türkiye’de 2017 yılı sonuna kadar önemli bir gelişme olmadı, ancak Çevre ve Şehircilik Bakanlığı’nın Temmuz 2017’de yayımladığı Planlı Alanlar İmar Yönetmeliği’ne göre, “Binaların kendi ihtiyaçları için yapılacak güneş enerjisi sistemleri, taşıyıcı sistemi etkile- memek ve muvafakat alınmak kaydıyla yapı ruhsatı gerektirmeyecek” kararın- dan sonra güneş enerjisi piyasası büyük bir beklenti içine girmiş bulunuyor. Dünyada ise bu konuda çok önemli gelişmeler olmuş, PV panellerin verim- liliklerinin artırılması ve daha ekono- mik hale getirilmelerinin yanısıra, PV özellikli, ısı üreten çatı kaplama mal- zemeleri geliştirilmiştir. Bu konudaki çalışmalar hızla devam etmekte ve her geçen gün yenilikçi ürünler piyasaya sunulmaktadır. PV sistemler çatılarda su ısıtma Çizelge 3.1. Uluslararası yangına dayanıklılık tanımları [13]. Penetrasyon (İlk Harf) Penetrasyonun Gerçekleştiği Zaman Sınır (İkinci Harf) Kıvılcım Yayılma Sınırı A 1 Saat İçinde Oluşmaz A Kıvılcımdan Etkilenmez. B 0,5-1 Saat İçinde Oluşur B 533 mm.’den Azdır. C İlk Yarım Saatte Oluşur C 533 mm.’den Fazladır. D Bozulma Hemen Oluşur.