Kinetik cephe sistemlerinin yapı performansına günışığı, kamaşma ve enerji performansı üzerindeki etkileri

Abstract

Tarihsel olarak, yapıların kullanım amacı yağmur, rüzgar, sıcak ve soğuk gibi çevresel etkilerden korunmak için olmuştur. Bu nedenle, yapı kabuğu, iç iklim koşullarını kontrol eden ve aynı zamanda iç mekan konforunu koruyan bir dış kabuk görevi görür. Bu nedenle, modern bina inşaatlarının çoğunluğu iç mekan konforunu arttırmak amacıyla planlanmıştır. Bu düşünceye bağlı olarak, binanın tasarım ve inşasındaki teknolojik gelişmeler, akıllı mimariye yönelik araştırmalarda önemli bir rol oynamaktadır. Öncelikle bu tezde ortaya konulmak istenen kavramlar ve tanımlar; akıllı mimari, etkileşimli mimarlık gibi bu kavramlardır. Tezin birinci amacı amacı kinetik cepheler ile ilgili bir sınıflandırma önerisi sunmak ve, yapı performans kriterlerine sağladığı faydanın kinetik cepheler ve geleneksel cephe elemanları üzerinde kıyaslama yapıp sonuçlarını değerlendirmektir. İki ana neden yapı kabuğunun tasarımında bizi Kinetik Cepheleri düşünmeye iter; bunlardan ilki yapı kullanıcılarının optimum konfor koşullarının sağlanması ve ikinci olarak yapının toplam enerji yüklerinin azaltılmasıdır. Çevresel faktörlerdeki değişimlere bağlı olarak belirli tepkisel davranışlar gösteren adaptif cepheleri dinamik davranışlarıyla düşünürken ve tasarlarken daha çok yerel iklim koşullarıyla ilgileniriz. Yüksek performanslı olarak nitelendirebileceğimiz adaptif cepheleri tasarlamaya yönelik bir yaklaşım olarak, yapı kabuğunu güneş konumuna duyarlı hale getirilir. Yapı kabuğu, iç ve dış bariyer olarak, bina kullanıcılarına konfor sağlamada ve binanın enerji yüklerinin azaltılmasında kilit bir role sahiptir. Bu anlamda bir yapı bileşeni olan, bina cephelerini tasarlamak, Mimarların genellikle aşağıdakiler de dahil olmak üzere bazı çelişkili parametrelerle uğraştığı zorlu bir iştir. Bununla birlikte, AF'lerin tasarlanması/uygulanması, ekonomik olarak karşılanabilirlik, yüksek operasyonel enerji ve tasarım/operasyon karmaşıklığı olarak kategorize edilebilecek belirli sorunları takip eder. Bundan dolayı, BIM tabanlı parametrik tasarım yöntemleri, binaların güneş radyasyonu ve rüzgar yönünün varyasyonları da dahil olmak üzere belirli mevsimsel iklim değişikliklerine yanıt vermesini sağlayan sistematik bir tasarım kararı önermek için kinetik mimari ile entegre edilebilir (Wang ve ark., 2010). Bu tez çalışmasında öncelikle dünya üzerinde uygulanmış kinetik sistem örneklerinin bir sınıflandırılma yapılması amaçlanmıştır. Buna ek olarak kinetik olarak çalışan cephe sistemlerinden ele alınan 2 örnek ile statik olarak kurgulanan gölgeleme elemanlarının iç mekan aydınlanması, kamaşma probleminin ele alınması ve yapı enerji performansına olan etkilerinin karşılaştırılması örnek bir bina üzerinde Türkiye'de 3 farklı iklim tipinin gözlemlendiği İstanbul, Antalya ve Erzurum şehirlerinde konumlandırılarak incelenmiştir.