Blog

Voltimum Türkiye Portalı Planlux Yazıları 3

  Doğal ile yapay kavramlarının ortaya çıkışında, önce sanayi devrimiyle başlayan daha sonra 60lı yıllardan itibaren ivme kazanan icatlarla insanoğlunun doğadan uzaklaşmasının büyük payı vardır. Aslında doğadan varolan insan ırkının ürettiklerine doğadan farklı ve hatta kopuk olarak bakmamız aslında kendiyle çelişen bir durumu, bir paradoksu ortaya çıkarıyor. Buradaki asıl endişe yüzyıllardır süregelen doğa-insan ilişkisini, geçmişe kıyasla çok kısa bir zaman diliminde değiştirmeye, hatta yeniden yaratmaya çalışmak ne kadar mantıklı? Antik Yunan ve Mısır medeniyetlerinin de gözlemlediği gibi dünyanın etrafında döndüğü güneş, insanların hayat döngüsünün oluşmasında önemli bir role sahiptir. İnsanlar güneş ışınlarıyla var olmuş ve onun hareketlerine uyumlu, ondan referans alan bir yaşam döngüsü oluşturmuşlardır. Gündüz güneş, gece de güneş ışınlarını yansıtan ay, insanlar için zaman kavramını, değişik boyutları ve devinimleri oluşturmuştur. Güneşin hareketine göre günlük aktiviteler oluşmuş, onun ışığı sayesinde 3. boyut ve renkler ayırt edilebilmiştir. Yapay-doğal ayrımında işte bu bağ, güneşi diğer bütün insan icatlarından ayırmış, güneşin her özelliğinin doğal diğer her şeyi alışılması güç birer engel haline getirmiştir diyebiliriz. İnsan ürünlerinin hayatımızı kolaylaştırdığı ortada ancak üzerimizdeki etkilerini tam olarak hala bilemiyoruz. Aydınlatma konusunda da bilim insanları 20. yüzyılın başında gün ışığının yerini alan ?yapay? ışığın insan üzerindeki etkilerini araştırıyor. Güneş ışığının gözle görülemeyen etkileri olduğunu kanıtlayan bu araştırmalar özellikle yapay ışık altında uzun süreli çalışanların melatonin adı verilen bir hormonu az salgıladıkları için kansere yakalanma risklerinin daha fazla olduğunu ortaya koyuyor. İnsan bedeninin güneşin hareketine göre geliştirdiği günlük fizyolojik dengeyi ifade etmek için kullanılan ?Sirkadyan Ritim? adı geçen melatonin hormununun salgılanmasında önemli bir görev üstleniyor. Ayrıca güneş ışığı vücuda D vitamini depolarken özellikle iş ortamlarında üreticilik ve verimliliği arttırıyor.

Sirkadyan Ritim
Aydınlatma tasarımcısı Andreas Danler?in (PLDA, Avusturya) de öngördüğü gibi güneş ışığının günümüz yapılarının içinde daha çok kullanılmak istenmesinin ikinci ve belki de en önemli nedeni olarak herkesin kullanımına açık, limitsiz bir enerji kaynağı olması gösterilebilir. Ayrıca binalarda kullanılan toplam enerjinin 1/3 ünden fazla tüketen aydınlatma enerjisini minimuma indirmek en akılcı alternatif yol diyebiliriz. Böyle muazzam bir enerji kaynağı her gün elimizin altındaysa ve bedavaysa, neden bütün mimari yapılar onun hareketine ve özelliklerine göre tasarlanmıyor?
Mimari aydınlatmada doğal aydınlatma tasarımı, bölge iklimini, enlemini, mimari yapının kütlesini ve konumunu, bölgedeki diğer yapıları ve yansıma yapabilecek bütün yüzeyleri hesaba katan, binaya üstten ve yanlardan giren ışığı en uygun şekilde bir araya getirmeyi amaçlayan bir tasarımdır. (James Benya, IALD,ABD) Doğal aydınlatma hesaplarında ?gün ışığı? denilen doğal ışık aslında sadece güneşten gelen ışınlardan ibaret sayılmamaktadır. Gün ışığı, güneş ışığı ve gök ışığının toplamına denk gelmektedir. Bu anlamda güneşin direkt (direct sunlight) ve endirekt (skylight) olarak yeryüzüne etki ettiğini söyleyebiliriz. Ayrıca günün ve yılın değişik zamanlarında güneş ışınları farklı açılarla dünyaya geldiğinden zaman ve atmosfer koşulları doğal aydınlatmada büyük önem taşır. (Skylight tabiri ayrıca kapalı (overcast) ve açık (clear sky) olarak farklılık gösterebilir.) Güneş dışında yansıtıcı görev gören bütün yatay veya dikey yüzeyler de bir yerin aydınlatmasında en az güneş ışınları kadar önemli bir role sahiptir.
Binalarda gündüz gün ışığının kullanılması yeni bir mimari olgu değildir ancak kötü sonuçlanmış projelerdeki deneyimlerden gün ışığını kontrolsüz bir şekilde kullanmanın en başta aşırı ısıya ve kamaşmaya neden olduğu bilinmektedir. Bütün iyi özelliklerine rağmen güneş ışınlarının hepsinin iyi olduğu söylenemez. Görünmeyen morötesi ışınlara fazla maruz kalan dokular bozulabilmekte, kızılötesi ışınlar ise ısı yaydıkları için zararlı olabilmektedir. Bütün bunlar bize güneşin miktarı, yayılımı ve yönüyle ilgili önceden bilgi sahibi olmamızı gerektiğini gösterir. Gün ışığının diğer bir özelliği olan renk de güneşin ve bulutların hareketlerine göre değişebilmektedir, ancak bunun insan üzerinde yarattığı ?doğallık? etkisinin temeli geçmişteki insan-doğa ilişkisine dayanmaktadır.
Bütün aydınlatma tasarımcılarının bilmesi gereken en önemli kural, aydınlatmanın görsel aktiviteye ve konfora hizmet etmesi gerektiğidir. Gün ışığı söz konusu olunca tasarım stratejisi bu ışığı genelde endirekt olarak kullanmak olmalıdır. Güneş, çok yüksek güçte, değişken ve hareket eden bir aydınlatma kaynağı olduğu için mimari kararlarda doğal aydınlatma hesapları projeye bu nedenle en başlarda dahil edilmelidir. Gün ışığı ile tasarım stratejileri ya çok büyük ya da küçük ölçekli mimari elemanlarda en çok etkisini gösterir.
Doğal aydınlatma tasarımında öncelikle çevresel, coğrafi ve atmosferik şartların incelenmesi gerekmektedir. Böylece günün ve yılın değişik zamanlarında bina üzerinde düşebilecek gölgeler hesaplanabilir, binanın konumuna optimum gün ışığını alacak şekilde karar verilebilir.
 
Ecotect-Gün ışığı ve binanın termal durumu ile ilgili hesaplamalarda kullanılan yazılım
Direkt gün ışığının yüksek olduğu ülkelerde solar radyasyonu belirlemek özellikle güneş paneli kullanımı ve bina cephelerine düşecek ısı miktarını hesaplamada çok işe yarayabilir. Bu ölçümler Ecotect gibi programlarda ya bina cephelerini mesh?ler halinde ayırarak ya da bütün çevre binaların üzerine grid atarak yapılabiliyor. Direkt gün ışığında yatay yüzeylerin alanı ve yansıtma katsayıları, güneş ışınlarının eğik geldiği yüksek enlemlerde ve/veya kış mevsiminde endirekt ışığında ise dikey yüzeylerin yansıtma katsayıları önem taşımaktadır. Kuzey yarımkürede güney cepheleri diğer cephelere göre daha çok ışık alır, doğu ve batı cephelerine gün ışığı genelde eğik açılı olarak düşer bu yüzden kamaşma ve ısı sorunları oluşturabilir. Bu nedenlerle özellikle direkt gün ışığının olduğu bölgelerde binanın konumlandırılması doğu-batı aksında olursa görüşü kısıtlayan gölge sistemlerine daha az gerek duyulacaktır. Kuzey-güney aksındaki yerleşimlerde, özellikle endirekt gün ışığının yoğun olduğu bölge ve zamanlar için yukarıdan gün ışığı almak daha faydalı olacaktır.
Binanın konumuna, formuna ve yüksekliğine karar verdikten sonra iç mekanlara giren gün ışığını optimize etmek için binanın daha çok yapısal faktörlerine odaklanmak gerekir. Bu anlamda binanın işlevi, açıklıkları ve iç ortam yansıtıcıları binaya girecek gün ışığı miktarını ve yönünü belirleyecektir. İç mekanda yapılacak iş, yan açıklıklara çok uzak olmamalıdır, odanın ve yan açıklıkların oranı (ölçüleri değil) ışığın içeriye ne şekilde yayılacağını gösterir. Burada genelde amaç içeriye giren ışığı endirekt olarak tavana yönlendirebilmek ve odanın içlerine kadar olabildiğince homojen bir aydınlatma sağlamaktır.
Özellikle ofis, okul gibi çalışma ortamlarında kamaşmayı azaltmak için en çok dikkat edilmesi gereken konu pencerelerin hemen önündeki bölgelerdeki ışık seviyeleri farkından kaynaklanan kamaşmadır. Yüksek ve açık renk tavanlı odalarda ışık yayılımı daha fazla olacaktır (%80 yansıma), diğer yüzeylerin yansıtmada önemi önce duvarlar (%50 yansıma) en son olarak da yer yüzeyleri (%20 yansıma) olarak sıralanabilir.
Gün ışığının iç mekanlara ulaşımında en çok kullanılan yöntem yönlendirmedir. Yan açıklıklar ışık kaynağını tavandan olabildiğince uzak tutmalı, göz seviyesindeki kamaşmaya dikkat ederek mümkünse yerden veya yatay bir yüzeyden yansıyan ışığı içeri almalıdır. Yönlendirilen ışık odanın içine doğru yumuşak bir geçişle ilerletilmeli, bu yüzden odanın tavanı engebeli olmamalıdır. Yan açıklıkların yüksekte olması, kapalı ve endirekt gün ışığının olduğu ve güneşin en tepedeki pozisyonunda faydalıdır; alçağa yerleştirilmiş yan açıklıklar ise yansıyan direkt gün ışığını içeri almada etkilidirler, bunun dışında en çok kullanılan orta yükseklikteki açıklıklar hem direkt hem de endirekt gün ışığına göre optimum yönlendirmeyi sağlayamaz ve kontrast farklılığından meydana gelen kamaşmalara mahal verebilir. Kamaşmaların olabileceği durumlarda yan açıklıkların eşiklerinde yapılan yönlendirmeler, direkt gün ışığını içerideki tavana ve fazla ışığı dışarıya geri yönlendirmek için kullanılabilir. Ayrıca açıklık kenarlarını yumuşatarak veya açılandırarak içeriye giren ışık yumuşatılabilir.
Yukarıdan iç mekana yönlendirilen gün ışığının yan açıklıklara göre avantajları arasında daha az kamaşma ihtimali, metrekare başına yüzeye düşen ışık miktarında artış ve bina konumlandırmasında daha fazla serbestlik olarak sıralayabiliriz. Üstten aydınlatmada kritik olan noktalar ise tavanın şekli, yüzeylerin yansıtıcılığı ve yükseklikler diyebiliriz. Bu tarz açıklıklar daha çok endirekt (overcast sky) gün ışığı veren bölgelerde etkilidir; ama her halukarda gün ışığının endirekt (yönlendirerek) olarak içeriye almak ve duvarlara yönlendirmek gerekmektedir. Özellikle müze ve sanat galerilerinde eserleri aydınlatmada en çok tercih edilen doğal aydınlatma sistemidir.    
Yan ve üst açıklıklarda yönlendirme sistemleri
Yan ve üst açıklıklarda bazen daha teknolojik sistemler de kullanılmaktadır: anidolik ve prizmatik sistemler, holografik optik elemanlar ve özel camlar vb. Gün ışığının iç mekanlara ayrıca ?taşıyan? sistemler de mevcuttur. Bunlar arasında gün ışığı tüpü, fiberoptik taşıyıcı sistemler, ışık kılavuz tavanları ve Himewari sistemler sayılabilir. Bu sistemler yönlendirme sistemlerine göre daha homojen bir aydınlatma sistemi sağlayabilir ve ısısal engellemelerle termal konforu oluşturabilir ancak bu sistemler maliyetli olduklarından ve kolayca yer değiştirimediklerinden daha az tercih edilmektelerdir. Doğal ışığın etkilerini pasif bir tasarım stratejisi olarak değil de 24 saat denetimlenebilen  bağımsız bir sistem olarak araştıran  ?Artifical Sky? da epey pahalı ve sofistike sistemler arasında sayılabilir. Bruce Haglund (FSBSE, ASES/ABD) yönetiminde sürdürülen Mount Angel Abbey School Artificial Sky (Oregon, ABD) araştırma amaçlı hazırlanan devasa yapay gökyüzülere bir örnek olarak gösterilebilir.
 
New City Library, Augsburg- 400 aynalı özel aluminyum yansıtıcı açıklıklar hem kütüphanenin merkezindeki aydınlık seviyesini homojen bir şekilde aydınlatmaya hem de direkt gün ışığı olduğu zamanlarda çeşitli dokular yaratıyor.
İnsanların ve hayat alanlarının ?doğallığa? dönmesini ilkelliğe bir dönüş olarak değil, insanı kültürel bir varlık ele olarak modern yollarla doğayla yeniden bütünleştirmenin yollarını bulmalıyız. Enerji tüketiminin en önemli kriter olduğu son zamanlarda, teknolojinin sunduğu olanakların bizi daha sofistike ekipmanların satın alımı yerine daha basit, akılcı ve işbirlikçi çözümlere götürmesini umalım. Bu sayede doğal-yapay döngüsünü, geçmiş deneyimlerden de ders alarak, birbirini ezecek değil tam tersine güçlendirecek şekilde yaşatabiliriz.
Elif Ayalp http://www.voltimum.com.tr/haberler/mimari-aydinlatmada-dogal-isik