U Değeri Nasıl Hesaplanır? Katman Katman Örnek

Isı yalıtımı konuşulurken en sık karıştırılan iki sayı, malzemenin lambda değeri ile yapı elemanının U değeridir. Birincisi malzemenin kendi özelliğidir ve tek başına bir şey söylemez; ikincisi duvarın ya da çatının tamamının nasıl davrandığını anlatır. Aradaki köprüyü kuran hesap kısadır ve bir kâğıtla yapılabilir.

R ve U ne demek, formül nasıl kurulur

Her katmanın bir ısı direnci vardır ve kalınlığın lambda değerine bölünmesiyle bulunur:

R = d ÷ λ

• d: Katman kalınlığı, metre cinsinden. 5 santim, 0,05 metredir — en sık yapılan hata bu çevrimin atlanmasıdır.
• λ (lambda): Malzemenin ısı iletim katsayısı, W/mK. Küçük olması iyidir.
• R: Katmanın ısı direnci, m²K/W. Büyük olması iyidir.

Katmanların dirençleri toplanır, üzerine yüzey dirençleri eklenir ve U bu toplamın tersi olarak bulunur:

R toplam = Rsi + R1 + R2 + … + Rse U = 1 ÷ R toplam

Yüzey dirençleri, duvarın iki yüzündeki durgun hava tabakasını temsil eder. Duvarda içeride 0,13, dışarıda 0,04 m²K/W alınır; çatıda ısı akışı yukarı olduğu için içeride 0,10 kullanılır. Toplamları küçük görünür ama yalıtımsız bir yapıda toplam direncin yarısına yakınını oluşturabilirler.

Malzemelerin lambda değeri ve 5 santimlik direnci

Malzeme	λ (W/mK)	5 cm’in R değeri (m²K/W)
Betonarme	2,50	0,02
Çimento esaslı sıva	0,87	0,06
Delikli tuğla	0,45	0,11
Alçı sıva	0,25	0,20
Gazbeton (600 kg/m³)	0,16	0,31
Ahşap (çam, lif dikey)	0,13	0,38
Taşyünü	0,035	1,43
Cam yünü şilte	0,035	1,43
EPS (16 kg/m³)	0,038	1,32
XPS	0,032	1,56

Tablonun anlattığı tek şey var: yalıtım malzemesinin 5 santimi, betonarmenin 3,5 metresinden daha fazla direnç veriyor. Yapı malzemeleri arasındaki fark yüzde değil, kat mertebesindedir. Ürün ailelerinin ayrıntısını ısı yalıtım malzemeleri sayfasında topladık.

Adım adım örnek: betonarme bir dış duvar

Katmanları içeriden dışarıya doğru yazalım: 2 santim alçı sıva, 20 santim betonarme perde, 3 santim çimento esaslı dış sıva.

1. İç yüzey direnci: Rsi = 0,13
2. Alçı sıva: 0,02 ÷ 0,25 = 0,08
3. Betonarme: 0,20 ÷ 2,50 = 0,08
4. Dış sıva: 0,03 ÷ 0,87 = 0,03
5. Dış yüzey direnci: Rse = 0,04
6. R toplam: 0,13 + 0,08 + 0,08 + 0,03 + 0,04 = 0,36 m²K/W
7. U: 1 ÷ 0,36 = 2,78 W/m²K

Bu duvar, ısı yalıtımı açısından yok hükmündedir; direncin üçte biri sadece yüzeydeki hava tabakasından gelmektedir. Şimdi dışına 5 santim taşyünü ekleyelim:

8. Taşyünü direnci: 0,05 ÷ 0,035 = 1,43
9. Yeni R toplam: 0,36 + 1,43 = 1,79 m²K/W
10. Yeni U: 1 ÷ 1,79 = 0,56 W/m²K

Beş santimlik tek bir katman, duvarın ısı kaybını beşte birine indirdi. Kazancın büyük kısmının ilk santimlerden geldiğine dikkat edin — bu, sonraki bölümün konusu.

Hedef U değerine göre kalınlık bulma

Hesap ters yönde de yürür. Bir hedef U değeri belirleyip gereken kalınlığı çıkarabilirsiniz:

d = (1 ÷ U hedef − R diğer katmanlar) × λ

Aynı duvarda hedefi 0,40 W/m²K seçelim:

1. Gereken toplam direnç: 1 ÷ 0,40 = 2,50 m²K/W
2. Yalıtım dışındaki katmanların direnci: 0,36 m²K/W
3. Yalıtımdan beklenen direnç: 2,50 − 0,36 = 2,14 m²K/W
4. Kalınlık: 2,14 × 0,035 = 0,075 metre = 7,5 santim
5. Piyasa kalınlığına yuvarlama: 8 santim → R = 2,29 → R toplam 2,65 → U = 0,38 W/m²K

İstanbul, TS 825’te 2. derece-gün bölgesindedir ve bu bölge için verilen üst sınırlar duvarda ve çatıda farklıdır; standardın yürürlükteki sürümü ve yapının türü değeri değiştirdiği için kesin sınır proje müellifinden alınır. Burada gösterilen hesap, hangi kalınlığın hangi mertebede sonuç verdiğini görmek içindir.

Kalınlığa karar verdikten sonra kaç levha gerektiğini yalıtım levhası hesaplama sayfasındaki metrajla bulabilirsiniz.

Azalan verim: neden 20 santim iki katı iyi değil

İlk 5 santim U’yu 2,78’den 0,56’ya indirdi. 8 santimde 0,38 oldu. 16 santime çıkıldığında R toplam 0,36 + 4,57 = 4,93 ve U = 0,20 olur. Yani kalınlık iki katına çıktığında kazanç aynı oranda ikiye katlanmaz; her eklenen santim bir öncekinden daha az iş görür. Yalıtım kalınlığı bu yüzden sonsuza kadar artırılmaz — belli bir noktadan sonra kazanç, ek kalınlığın getirdiği detay sorunlarını (denizlik genişliği, söve derinliği, dübel boyu) karşılamaz.

Bu hesabın sınırları

Bulduğunuz sayı, duvarın ideal bölgesine ait tek boyutlu bir değerdir. Gerçek binada ısı, en kolay kaçtığı yerden kaçar: kolon ve kiriş yüzleri, balkon döşemesinin cepheyi kestiği hat, pencere kenarı, çatıda mertekler. Bu köprüler hesaba girmediği için gerçek performans genelde %10–25 daha kötüdür. Malzemenin ıslanması lambda değerini bozar; nemli bir yalıtım, kuru hâlinin performansını vermez.

Kesin hesap, yapının tamamı için TS 825 kapsamında hazırlanan ısı yalıtım projesiyle yapılır ve bu proje ilgili meslek disiplini tarafından imzalanır. Burada anlatılan yöntem karar öncesi mertebe görmek içindir: dış cephe mantolama ile çatı arası yalıtımı arasında hangisinin önce yapılması gerektiği çoğu zaman bu kaba karşılaştırmayla belli olur. Yaz aylarında çatı arasının aşırı ısınması şikâyeti varsa, hesabın çatı katmanı için ayrıca yapılması gerekir.