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:
“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:
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 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.
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:
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:
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:
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:
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.