Providing optimum lighting and reducing heat gain through investigation of different wavelength effect of colors in transparent facades: Smart window design tool
Şeffaf cephelerde renklerin farklı dalga boyu etkilerinin incelenmesi ile optimum aydınlatma ve ısı kazançlarının azaltılması: Akıllı pencere tasarım aracı
- Tez No: 539863
- Danışmanlar: PROF. DR. FİGEN BEYHAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Enerji, Mimarlık, Science and Technology, Energy, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 172
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.
Özet (Çeviri)
The amount of energy consumed to ensure that a large part of human life passes through comfort conditions in sustainable buildings corresponds to 40% of total energy consumption. In hot climates, which are dependent on foreign energy supply, the work carried out to reduce cooling loads within the scope of increasing energy efficiency in the buildings has an important share. It is also an important indicator of the quality of the space to avoid excessive heat gain, prevent glare and to avoid damage due to radiation effects, by controlling or removing undesirable sunlight from building facades in buildings or atrium structures with large glass surfaces. This study seeked to answer the following question:“Is it possible to make use of colored polymers through what have be learned from the glass surfaces of the traditional architecture in order to provide natural illumination at the desired level and to prevent excessive heat gains?”Based on Orosi glasses which were frequently used especially in mosques, mausoleums and madrasahs for more than 500 years, this study was developing a program that allows glass surfaces to be designed with colored glasses depending on the light transmission, absorption and reflection characteristics of different colors according to the needs of the space, for use on facades with large glass surfaces exposed to the sun. The colored transparent polymers along with old and new concept would be designed as window prototype according to every area, and the moving shading elements would be placed in window as blinds. Throughout this project, programs are written using the MATLAB software language according to the climate data of each field. After the data obtained via the laboratory studies of polymers has been placed in this software, the color and number of blinds and accordingly window prototypes would be clear. The window prototypes would be determined as two rows of blinds - as summer and winter type - according to the window and the zone where it is located and would be placed in double or triple glazed windows. To checkout SWDT, by drawing two samples in the program and obtaining the results of the window and the percentage of output colors, samples were simulated in Rhino with the aid of Grasshopper, and the outputs were compared with previous results. The simulation results of the designed window SWDT can be shifted to any type of window geometry with the definition of two season s' types. This method combining the past teaching with the contemporary technologies can also be a solution to reduce the consumed energy with the aim of increasing the quality of the space, and will bring different dimensions to the facade design for the architects.
Benzer Tezler
- Farklı iklim tipleri için sıfır enerjili bina tasarımı
Zero energy building design for different types of climates
BURCU SAGLAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ARISOY
- Performans tabanlı parametrik ve adaptif bina kabuğu tasarım önerisi
Performance based parametric and adaptive building facade design proposal
BÜŞRA YAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
MimarlıkMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT TURGAY ARPACIOĞLU
- A Research about the Required Physical Conditions in Single -Story Factory Buildings
Tek Katlı Fabrika Yapılarında Gerekli Fiziksel Koşullara İlişkin Bir Araştırma
ABDULLAH SÖNMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
1991
MimarlıkDokuz Eylül ÜniversitesiYapı Bilgisi Ana Bilim Dalı
DR. GÖKSEL SEZER
- Kütüphanelerde doğal aydınlatma sistemi ve tasarım kararlarına etkisi
Daylighting concepts for library buildings and their effects on design
SERPİL KANİDŞER
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALPİN YENER
- Kinetik cephe sistemlerinin yapı performansına günışığı, kamaşma ve enerji performansı üzerindeki etkileri
Effects of kinetic façade systems on building performance in daylight, glare and energy performance
SADULLAH ENGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
MimarlıkMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT TURGAY ARPACIOĞLU