Neden PVC?

Yaşamın temel maddelerinden bir tanesi hiç kuşkusuz, polimerdir. Metaller ve inorganik bileşikler dışında dünyamızda hemen her şey polimerlerden yapılmıştır. Deri, tırnak ve kandan başlayarak yün, ipek, pamuk, polyester, naylon ve kağıda kadar çeşitli temel malzemelerin polimer içerdiklerini biliyoruz. PU kauçuk yataktan, PVC yer karolarına ve PST diş fırçaları gibi sayısı alabildiğince arttırılabilacek bu örnekleri çoğaltmak mümkündür.

PVC (Poli Vinil Klorür), çok büyük olan bu polimer ailesinin önemli bir üyesidir ve modern bir sentetik (yapay) malzemedir. İki doğal kaynak olan petrol ve tuz’dan üretilen PVC, ticari anlamda ilk olarak gelişen plastiklerden biriydi. Günümüzde PVC, çocuk oyuncaklarından, su toplama ve dağıtma borularına, şişe ve torba yapımına, çeşitli spor malzemelere, otomobil döşemelerine ve silecek sistemlerine, pencere profillerine, pillere, elektrik izolasyon maddelerine, kablolara, kredi kartlarına, yiyecek kaplarına, kan torbası, serum tüpü, ameliyat eldiveni ve kalp kateteri gibi tıbbi malzemelere kadar modern yaşamımızda bir çok değişik uygulamalarla çok geniş kullanıma sahiptir.

PVC’nin hayatımızın her alanında ve pencere profillerinde yaygın olarak kullanılmasının altında şu temel özellikleri yatmaktadır:

  • Sağlamlık ve hafiflik: Pencere profil ve kapı üretiminde kullanılan ahşap ve alüminyum malzemelerle kıyaslandığında PVC malzeme daha dayanıklı ve işlevseldir. PVC’nin aşınma dayanımı, hafifliği ve iyi mekanik dayanıklılığı ve tokluğu bina ve konstrüksiyon uygulamalarında onun kullanımında çok önemli teknik avantajlardır.
  • Ateşe dayanım: PVC, polimer zincirinde klor atomu taşıması nedeniyle doğal olarak zor tutuşmaktadır, yani alev alma sıcaklığı yüksektir. Yanma, ısı kaynağı kaldırılınca hemen durmaktadır. Bu özellik PVC’yi pencere, kapı, kaplama vb. uygulamaları için özellikle uygun yapmaktadır. Buna karşın ahşap malzeme kolay yanmakta ve alevi taşımaktadır.
  • Uzun ömürlülük: PVC malzemeden ürün elde etmeden önce, PVC bir dizi özel katkı maddeleriyle birleştirilir. Bu birleşim esnasında ürün yüksek sıcaklıklarda şekilllendirilerek plastik haline getirilir. Tüm PVC malzemeler için gerekli olan katkı maddeleri ısı stabilizatörler ve yağlayıcılardır; esnek PVC sözkonusu olduğu zaman bu katkı maddelerine plastizörler de eklenir. Dolgu maddeleri, proses yardımcıları, impact modifierler ve pigmentler kullanılabilen diğer katkı maddeleridir. Katkı maddeleri ürünün mekanik özelliklerini, parlaklığını, hava şartlarına dayanımını, rengini, berraklığını ve elektriksel özelliğini belirleyecek veya etkileyecektir.
  • PVC hava şartlarına, kimyasal çürümeye, korozyona, şoka ve aşınmaya dayanıklıdır. Bu nedenle açık havaya maruz ürünlerinde ve birçok farklı uzun ömür istenen yerlerde müşterilerin tercih nedenidir. Gerçekten yapı ve konstrüksiyon sektöründe orta ve uzun ömürlü uygulamalar PVC üretiminin %85’ini oluşturmaktadır.
  • Örneğin PVC boruların %75’inin 40 yıldan fazla bir ömre sahip olacağı (100 yıla çıkma potansiyeli olacağı) tahmin edilmektedir. Pencere profilleri ve kablo yalıtımı gibi diğer uygulamalarda, çalışmalar gösterdi ki bunların % 60 ‘ından fazlası 40 yıldan daha fazla bir ömre sahiptir. Ahşap ise kısa ömürlüdür.
  • Fiyat avantajı: PVC’nin hafifliği, sağlamlığı ve dizayn esnekliği bir çok uygulamada fiyat avantajı sağlar. Konstrüksiyonda kullanılan PVC bileşenler mükemmel fiyat/performans avantajları sunmaktadır. PVC, ahşap için kesin ihtiyaç olan bakım ve boya istemez. PVC dayanıklıdır, uzun süreli ve bakım istemeyen uygulamalar için çok uygundur. PVC’nin yapım ve kullanım maliyeti, alüminyum ve ahşaba göre daha düşüktür.
  • Çevreyle dost: Üretimden yok olana kadar yaşam döngüsünü ve bu döngü sırasında çevrenin etkilenme derecesini dikkate alan güncel bir değerlendirme sistemi olan LCA (Life Cycle Assesment) analizlerinde ve bağımsız çalışmalarda PVC’nin çevreye etkisi, pencere profil ve kapı üretiminde kullanılan diğer malzemelerle kıyaslandığında olumlu bulunmuştur. PVC’nin çevreye ve sağlığa etkilerinin incelendiği en son araştırma bulguları açıkça göstermektedir ki PVC, çevre veya sağlık açısından (kanser gibi) bir risk oluşturmamaktadır.
  • İyi yalıtıcı: PVC malzemenin ısı iletim katsayısı, pencere profil ve kapı üretiminde kullanılan ahşap ve alüminyum malzemelerle kıyaslandığında daha iyi yani daha düşüktür (λPVC= 0,16 W/mK iken λALUMİNYUM= 200 W/Mk ve λAHŞAP= 0,2 W/mK). Dolayısıyla PVC, ısı tasarrufu açısından pencere profil ve kapı üretiminde kullanılan en iyi malzemedir. Isı yanında PVC, ses, nem ve benzeri dış etkilere karşı gerçek bir izolasyon malzemesidir.
  • PVC pencere ve kapı kullanımı, kullanıcı ve ülke ekonomisi açısından önemli kazançlar sağlamaktadır. Binalarda enerjinin yüzde 2’si lambadan, yüzde 28’i pencereden kaçmaktadır. Lambaların birini kapatmak yerine ahşap pencereleri PVC ile değiştirsek, daha büyük tasarruf yapılacaktır.
  • Çok yönlü oluşu: PVC’nin fiziksel özellikleri tasarımcılara, tasarım yaparken yüksek derecede özgürlük sağlar. PVC bu nedenle inşaat, ambalaj, tıp, elektrik, elektronik, otomotiv sektörlerinde kısaca hayatımızın her alanında yaygın olarak kullanılmaktadır.
  • Yeniden kullanılabilirlik: Borular, pencere profilleri ve yer döşemleri gibi konstrüksiyon malzemeleri ömürlerinin sonunda yeniden kullanılabilirler. Bu özelliği ile PVC çevre ve ekonomi açısından önemli fayda sağlamaktadır.
Why VERATEC?
  • R&D Centre: ASAŞ is the first company having its own R&D Centre in its sector. VERATEC’s Directorate of R&D is the one of 4 directorates affiliated to R&D Centre. VERATEC’s Directorate of R&D performs works on services, processes and products which create added value for its shareholders.
  • YAK: On-Site Immediate Quality (YAK) is the team work which is consisted of the relevant departments’ members, the complaints from the customers are evaluated dynamically, problems are solved rapidly, and root-cause analyses are performed. It is implemented simultaneously at various levels such as line, department and factory YAK.

“With the consideration as “Problems may be understood only if they are analyzed at the point they occur and with the actual parts”, YAK is an approach which:

  • We act with the awareness to prevent the dissatisfaction which the unsolved problems may generate on the next process and on the customer,
  • Focuses on the internal and external customer satisfaction
  • The communication is provided between the processes, and internal and external customers,
  • We become aware of the aspects which are open to development by paying attention to the voice of customers.

  • Quality of the raw material: Birghtness, uv resistance, flexible structure which is not easily broken with potantial strengths are the main feautes of the raw material.
  • Product range: It has 13 different systems which the width varies between 52 mm and 120 mm, the number of chambers vary from 2 to 6. It has 332 pieces PVC profile forms in total. It provides flexibility to its users with its wide range of products which meets the requirements of the domestic and foreign markets. As well as its product range, it offers various options to architects and engineers, as well as end users with also its paste colour and seal range in projects.
  • After sales support: The feedbacks, which are obtained by both authorized manufacturer vendor and end user visits, are recorded in the system, and followed up regularly on platforms such as coordination meetings, YAK, etc., and active corrective activities are performed. Both vendor trainings and control visits are performed with after-sales support department.
Kaynak mukavemeti

RAL GZ-716/1 gereğince kaynak testinde kaynağın kırılma anındaki kuvvetin aşağıdaki minimum kaynak kuvvetindan büyük olması istenir.

Fbc = [ 2 . W. (Sigma min) ] / [ ( a / 2 ) – ( e / 20.5 ) ]

Fbc: Hesaplanmış minimum kırılma kuvveti (N),

W ( I / e ): (İç köşenin) Yük doğrultusunda profilin kesit modülü (mm3),

I: Profilin ağırlık merkezinden geçen yatay eksene göre atalet momenti (mm4),

e: Profil ağırlık merkezinin profilin en üst noktasına olan uzaklığı (mm),

a (sabit) : Dönme eksenleri arasındaki mesafe (mm), a = 400 mm,

Sigma min: Kopma anındaki çekme dayanımı 35 N/mm2 (PVC için sabit)

Görüldüğü gibi kaynak mukavemetinde en önemli faktör profil yüksekliğidir. Çünkü artan profil yüksekliğindeki artış oranına göre I değerindeki artış daha fazla olmaktadır. Buna karşılık A ve B sınıfı aynı profilin kaynak mukavemeti değerleri sanılanın aksine fazla değildir. Örneğin 7051 kodlu kalıbın Class A ve B et kalınlıkları için sırasıyla Fbc değerleri N cinsinden 2214.4 ve 2050.3 N’dur. 7051’in 10 mm yükseği olan 7052 A sınıfı profilin Fbc değeri ise 3332.8 N’dur.

Isı iletkenlik ve geçiş katsayısı

Isı İletkenlik Katsayısı λ (W/m.K): Bir malzemenin fiziksel ve kimyasal yapısına bağlı olarak o malzemenin ısıyı ne kadar ilettiğinin ifadesidir. Örnekler: Demir λ=58, Betonarme λ=2.1, Tuğla duvar λ=0.3, Ahşap λ=0.2, Standart EPS (16 kg/m3) λ=0.038, Standart EPS (22 kg/m3) λ=0.035, Gümüş Aterpor λ=0.032, 30 kg/m3 Aterboard Isı Yalıtım Levhası λ=0.035. λ değeri ne kadar küçükse o malzeme ısıyı o kadar az iletir.

Isı Geçirgenlik Katsayısı U (W/m2K): Farklı malzemelerin arka arkaya dizilmesiyle oluşan bir yapı elemanının ısı geçişine göstermiş olduğu dirençtir. U, malzemelerin ısı iletim katsayısı (λ) ve ısı geçiş yönündeki kalınlığına bağlıdır. U değeri ne kadar küçük olursa, ısı kaybı da o kadar az olur. Şöyle hesaplanır:

U = (λ / d )

d: Levha kalınlığı (mm),

PVC profillerde bir çizgi boyunca u değeri şöyle hesaplanır:

u = 1 [ 1 / ( (0.20882) + ( 1 / λ ) ) ]

λ = ∑ dpvc / λpcv + ∑ dhava / λhava

Odacık sayısı arttıkça u ısı geçiş katsayısı düşer yani iyileşir. Odacık sayısına bağlı olarak saclı profillerin u değerleri sırasıyla 3, 4, 5 ve 6 odacık için 1.6 , 1.5 , 1.4 ve 1.3 W/m2K şeklindedir. Görüldüğü üzere, artan odacık sayısı ile lineer biçimde u değeri düşüşü gerçekleşmez. Aynı kalıpta et kalınlığının A ya da B sınıfı olmasının u değerinde etkisi ihmal edilebilir.

2020 yılında Avrupa’da başta Almanya’da olmak üzere pencerenin u değerinin 0.8 W/m2K değerinden küçük olması istenir. Bu tip pencereler pasif pencereler olarak adlandırılır. Pasif pencerelerde odacık sayısının arttığı, kanat sacının kaldırılıp cam ile profilin yapıştırıldığı, profil içine yalıtım malzemeleri konduğu ve 3’lü cam uygulandığı gözlenmektedir.

CE İşareti ve pencere performansı

2010 Şubat tarihinden itibaren Türkiye’de dolaşan pencerelerde CE işaretinin doğrama üzerinde ya da irsaliyede yer alması zorunlu hale gelmiştir. TS EN 14351-1 A22012 gereğince PVC pencere profilleri sistem 3 içinde yer almaktadır. Sistem 3 içinde, PVC profil üreticilerinin ITT (Initial Type Testing) yani İlk Tip Testler’i yaptırıp bayileri, distribütörleri ile sözleşme ile paylaşmaları gerekir. Bayiler ya da distribütörler, PVC profil üreticisinin hazırladığı CE dosyasındaki belirtilen FPC (Factory Production Control) ya da diğer adıyla FÜK (Fabrika Üretim Kontrol) ve teknik dosya içindeki imalat dosyaları, sirkülerler, ITT raporları, CE işaretleme dökümanları gereğince üretimlerinde sürekli ITT sonuçlarını verecek kalitede doğrama üretimini sağlarlar ve bunu FÜK ile kayıt altına alırlar.

CE işareti bir kalite işareti değildir. CE işareti, bir belge değildir. CE işareti, ürünün Avrupa’ya uygunluğunu gösterir. Avrupa’da ya da yurt içinde ürün dolaşımında doğrama ya da irsaliye üzerinde CE işareti zorunludur. Türkiye’de CE işareti olmayan doğramalar şu cezai yaptırımlara konu olabilir:

  • Ürünlerin piyasaya arz edilmesinin engellenmesi.
  • Piyasadaki mevcut ürünlerin toplatılması.
  • Ürün risklerinin bertaraf edilememesi durumunda ortadan kaldırılması.
  • Üretici tarafından risk altında olan kişilerin bilgilendirilmesi.
  • Para cezaları (2.000-25.000 TL)

PVC profil üreticisi sistem sahibi Asaşpen, CE işareti konusunda FÜK ve Teknik Dosya’yı bayii ve/veya üreticilerine imzalı sözleşme ile vermekle görevlidir. Bayii ve/veya distribitörler, Asaşpen’in onaylanmış kuruluşlarda yaptırdığı ITT sonuçlarını ancak FÜK ve Teknik Dosya’ya uygun üretim yapmaları halinde kullanabilirler. Bayilerin sorumlulukları şöyledir:

  • Piyasaya teknik mevzuata uygun ve güvenli ürün arz etmek,
  • Gerektiğinde, piyasaya arz edilen ürünlerden numuneler alarak test etmek, şikayetleri soruşturmak,
  • Denetim sonuçlarından dağıtıcıları haberdar etmek,
  • Ürünlerin toplatılması ve bertarafı için gerekli önlemleri almak,
  • Ürünle ilgili belgeleri muhafaza etmek.

CE işareti altında pencere performansına ilişkin yazılması zorunlu testler şunlardır:

1.) Hava Geçirgenliği: Hava geçirgenlik testi ile tayin edilir. Bu test ile pencereye uygulanan farklı kademelerdeki basınçlara karşı pencerenin gösterdiği hava kayıpları ölçülmektedir. Sınıf 1’den 4’e kadar kademelerde en iyi sınıf 4’dür.

2.) Su Geçirmezlik: Su geçirgenlik testi ile tayin edilir. Bu test ile pencerenin yağmur ve şiddetli rüzgar altındaki performansı ölçülmektedir. Basınçsız olarak başlayan testte pencere kademeli olarak basınç artışına maruz kalmakta ve performansına göre sınıflandırılmaktadır. Teste ait deney basınçları, sınıfları ve şartları aşağıdaki tabloda verilmiştir:

3.) Rüzgar Yüküne Dayanım: Rüzgar yüküne dayanım testi ile tayin edilir. Doğrama, pozitif ve negatif deney basınçlarına tabi tutulur. Her deney basıncında, rüzgar yüklerinden kaynaklanan hasara karşı direnci ve yüzeye dik sehim miktarı ölçülerek değerlendirilir. Ayrıca, deney numunesine, pozitif ve negatif basınçları içeren 50 çevrim uygulanır. Teste ait deney basınçları ve sehim sınıfları aşağıdaki tabloda verilmiştir:

4.) Akustik Performans: Akustik performans 2 şekilde tayin edilebilir. İlk olarak ses yalıtımı testi ile tayin edilir. İkinci olarak pencerenin akustik performansı, camın ses yalıtım değerine bağlı olarak tablo yöntemiyle de hesaplanabilir.

Pencerenin akustik performansı Rw (C;Ctr) olarak tarif edilir. Tablo yönteminde yapılması gereken öncelikle kullanılan camın Rw (C;Ctr) değerlerini üreticiden öğrenmek ve tablo yardımıyla pencere tipi, pencere boyutları, hava geçirgenlik ve conta sayısı vb. değişkenlere bağlı olarak pencerenin ses indirgeme katsayısını tespit etmektir.

Aşağıdaki tabloda, genişliği 1500 mm yüksekliği 2200 mm olan, hava geçirgenlik sınıfı 4 olan, iç dış contalı çift kanat kapı için cam tipine bağlı doğramanın ses indirgeme katsayısı (Rw (C;Ctr) ) değerleri verilmiştir.

5.) Pencerenin Isıl İletkenlik (U-değeri): Termal simülasyon yoluyla bilgisayar hesaplamasıyla ya da deney metodu (hot box) ile yapılabilir. Deney metodu daha iyi sonuçlar vermesine karşın daha pahallı bir yöntemdir.

Hot box yönteminde, 1.4 m uzunluğunda çift menteşeli, saclı ve contalı kasa-kanat kesiti test düzeneğine yerleştirilir. Profil dışındaki oda yüzeyleri yalıtkandır. Oda içinde ısı kaynağından ısı verilir. Isı kaybı yani Delta Q değeri tespit edilir. Toplam profil alanı m2 cinsinden hesaplanır. İç ve dış sıcaklıklardan sıcaklık farkı Delta T tayin edilir. Profil U değeri şöyle hesaplanır:

U profil (W/m2K) = Delta Q (W) / [ (Profil Alanı (m2)) x Delta T (K) ]

Termal simülasyonda ise profil kesitleri tüm bileşenleri ile birlikte tanımlanarak profilin ısı geçiş katsayısı bir program aracılığıyla hesaplanır.

Gerek deney (hot-box) gerekse termal simülasyon ile hesaplanan profilin u değerinden pencerenin u değerine şu şekilde geçilir:

  • U pencere (W/m2K) = U profil(W/m2K) x A pr. (m2)

Profil kesitinin ister hot box ister termal simulasyon programı ile U ısı geçiş katsayısı tayin edilmişse, pencerenin ısı geçiş katsayısı EN ISO 10077-1 gereğince şu formül ile hesaplanabilir:

  • Uw = [(Uf . Af)+(Ug . Ag)+(psi . Li)] / [At]
  • Uw: Pencere ısı geçiş katsayısı
  • Uf: Profilin ısı geçiş katsayısı
  • Ug: Camın ısı geçiş katsayısı
  • Af: Toplam profil alanı
  • Ag: Toplam cam alanı
  • At: Pencere toplam alanı
  • psi: 0,08 (Aluminyum yada çelik için, EN ISO 10077-1 Anhang E)
  • Li: Camın görülebilir çevresi

Örnek: 5 odacıklı 70 mm genişliğindeki Maxi Royal sisteminin 8061 kasa ve 7053 kanat destek saclı deneysel ısı geçiş katsayısı 1,4 W/m2K ’dir. Kasa kanat kesit toplam yüksekliği 119 mm’dir.

4+16+4 hava dolgulu camın ısı geçiş katsayısı ise 2,7 W/m2K ‘dir.

Toplam alan At=1,5x1,5= 2,25 m2

Cam alanı, pencere programından bulunan cam ölçülerinden, Maxi Royal serisi olmasından dolayı, hem genişlikten hem de yükseklikten toplam 30 mm çıkartılarak bulunacaktır.

Cam alanı Ag= (1,5-(2 x 0,119) . (1,5-(2 x 0,119) = 1,592 m2

Bu durumda profil alanı Af=At-Ag= 0,658 m2 olur.

Camın çevresi. Li=4 x (1,5-(2 x 0,199)) = 4,41 m ‘dir.

Bu durumda

Uw = [(1,4 . 0,658)+(2,7 . 1,592)+(0,08 x 4,41)] / [2,25] = 2,49 W/m2K bulunur.

6.) Güvenlik tertibatlarının yük taşıma kapasitesi: Pencere/kapı kanatları üzerine, 350 N’luk kuvvet 60 saniye süre ile uygulanır. Uygunluğu kontrol edilir.

7.) Çalıştırma kuvvetleri: Kol üzerindeki tork değerleri ölçülür. Tork 5 N’dan küçükse sınıf 2, 5 ile 10 N arasında ise sınıf 1, 10 N’dan büyükse sınıf 0 olarak adlandırılır.

Aşağıda bir CE işareti örneği yer almaktadır. Bu örnekte görüldüğü gibi CE işaretinin hemen altında sırasıyla üretici bayi adı, üretici bayi adresi, CE işaretinin düzenlenme yılı yılın son iki hanesi olacak biçimde ve performans değerleri yazılır.

Doğrama boyutları, cam tipi, profil tipi her doğramada değişik olacağından, poz bazlı tek tek ısı geçiş katsayısı ve akustik performans değerleri hesaplanarak yazılmalıdır.

Dikkat edilmesi gereken bir diğer konu ise taşınacak İlk Tip Testin daima kendinden daha az kritik olan doğramalara taşınabilmesidir. Bu nedenle ilk tip test boyutundan daha büyük doğramalarda hava geçirgenlik, su sızdırmazlığı, rüzgar yüküne karşı dayanım testleri için No Performance Declared yani performansı tayin edilmedi anlamında kısaltma olarak NPD yazılmalıdır.

Notified body numarası CE işareti altında sistem 3’de yani pencerelerde yazılmaz. Pencere (Declaration of Performance) Performans Beyanı içinde altında notified body numarası yazılır.

CE işareti doğrama üzerine yapıştırılmalıdır ya da fatura üzerinde iliştirilmelidir.

Aşağıda CE işareti ile birlikte zorunlu olan Declaration of Performance yani Performans Beyanı’na ait örnek yer almaktadır. Tablodaki performans değerleri temsilidir.