Şeffaf Cephelerde Renklerin Farklı Dalga Boyu Etkilerinin İncelenmesi İle Optimum Aydınlatma Ve Isı Kazançlarının Azaltılması: Akıllı Pencere Tasarım Aracı


Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: Bahar Sultan Qurraie

Danışman: FİGEN BEYHAN

Özet:

Yapılaşma sektöründe hızla gelişen saydam cepheler özellikle aşırı ısı kazancına, parlamaya ve olumsuz radyasyon etkilerine neden olan istenmeyen güneş ışınlarının kontrolünde zayıf bir performansa sahiptir. Geleneksel mimari örnekler incelendiğinde, sıklıkla kullanılmış olan renkli camların, görsel konfor için ihtiyaç duyulan aydınlatma düzeyini sağlayabildiği ve istenmeyen güneş ışınlarına karşı bariyer oluşturduğu anlaşılmaktadır. Bu bağlamda Doğal aydınlatmanın istenilen düzeyde sağlanması ve aşırı ısı kazançlarının önüne geçilmesi amacıyla geleneksel mimarinin cam yüzeylerinden gelen öğretiyle renkli polimerlerden yararlanmak mümkün mü?'' sorusuna cevap aramayı amaçlayan bu çalışmada; 500 yıldan fazla bir süredir binalarda kullanılan Orosi camlarından yola çıkılmış ve güneşe maruz kalan büyük cam yüzeylere sahip cephelerde kullanmak üzere, mekanın ihtiyacına göre değişik renklerin ışık geçişine, absorbe etme ve yansıtma özelliklerine bağlı olarak cam yüzeylerinin renkli camlarla tasarlanmasına imkan tanıyacak bir program geliştirilmiştir. Bölgesel iklim verilerine göre MATLAB yazılım dili kullanılarak yazılan program, büyük saydam cephe yüzeylerinin arkasında kalan mekanların görsel ve ısıl konfor koşullarını dikkate alarak farklı dalga boylarına sahip renklerin hangi yüzde ile saydam yüzeylerde yer alması gerektiğini ortaya koymakta ve tasarımcılara konfor koşularını sağlayarak farklı renk kombinasyonları ile cephe tasarlama olanağı sunmaktadır. Bu amaçla çalışma sürecinde incelenen Orosi camlarında en çok kullanılan üç ana ve üç ara renk belirlenmiş ve bu renklerin iki cam arasında hareketli jaluziler olarak kullanılması öngörülerek yazılan programın doğruluğu incelenmiştir. Renkli şeffaf polimerler olarak hazırlanan jaluzi prototiplerinin güneş ışığı karşısındaki performansını ortaya koyan veriler laboratuvar çalışmaları ile elde edilmiş ve yazılım içerisine yerleştirilmiştir. Yaz ve bahar dönemlerinde saydam yüzeyin yer aldığı zon da dikkate alınarak program çalıştırılmış, böylece saydam yüzeyin arkasında bulunan mekanın ihtiyaçları doğrultusunda hangi rengin hangi yüzde ile o pencerede bulunması gerektiği sonuçlarına ulaşılmıştır. Bulunan sonuçlara göre tasarlanan pencerelerin mekan konforu üzerindeki etkileri Grasshoper-Rhino yazlımı ile kontrol edilmiş ve yazılımın işlerliği ortaya konmuştur. Saydam cephelerin istenmeyen güneş ışınlarının kontrolü için performansının artırılması amacıyla renklerin özelliklerinden yararlanılabileceğini doğrulayan bu tez çalışmasının enerji verimliliğinin sağlanmasında tasarımcılar, mimarlar ve bundan sonraki akademik çalışmalar için öncü olabileceği düşünülmektedir.