Gün ışığının etkin kullanımı amacıyla anidolik tavan sistemi tasarımına yönelik bir çalışma
A study on designing anidolic ceiling system for efficient use of daylight
Yazar: SELMAN GÜRSOY
Danışman: PROF. DR. ALPİN KÖKNEL YENER
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Çevre Kontrolü ve Yapı Teknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Aydınlık = Light ; Gün ışığı = Daylight ; Güneş = Solar ; Güneş toplayıcıları = Solar collectors ; Güneş ışınları = Sunbeams ; Güneş ışığı = Sunlight

Özet:
Elektrik enerjisi kullanan yapay aydınlatma teknolojisinin ortaya çıkmasıyla, iç mekanlarda gün ışığı etkinliğini sağlayan yapı tasarımı stratejileri değerini kaybetmeye başlamıştır. Bu sonucunda ise binaların enerji harcamaları artmıştır. Bu durum, binalardaki sürdürülebilirlik beklentisini olumsuz etkilemektedir. Ayrıca, yetersiz gün ışığı alan hacimler, vücut saati bozukluğu ve depresyon gibi sağlık sorunlarına sebep olabilmektedir.
Bina kabuğunda tasarlanan açıklıklar, iç hacimlerdeki gün ışığı etkinliğinin belirleyici etkenidir. Doğal aydınlatma ihtiyacına uygun tasarlanmış yapılar sayesinde, kullanıcı görsel konforu sağlanabilmektedir. 
Bina kabuğundan giren gün ışığı, hacmin derinliklerine ilerledikçe etkisini kaybederek yetersiz aydınlık düzeylerine düşebilmektedir. Bu durumda kabuktaki açıklığı büyütmek ise iç mekana aşırı gün ışığı girmesine ve kamaşma sorununa sebep olabilmektedir. 
Bu çalışmanın amacı, hacmin yetersiz ışık alan pencereye uzak kısımların aydınlık düzeyini artırıp, pencereye yakın yüzeylerin aydınlık düzeyini azaltarak, aydınlık düzgünlüğüne katkı sağlayan gelişmiş gün ışığı aydınlatma sistemlerinden anidolik tavan sisteminin bileşenlerini ve hacimde konumlandırılmasını, optimum performans gösterecek biçimde tasarlamaktır. 
Bu çalışma kapsamında anidolik tavan gün ışığı aydınlatma sisteminin, İstanbul'da ele alınan bir ofis hacmi üzerinden, tasarımı ve değerlendirmesi yapılmıştır.
Çalışma beş bölümden oluşmaktadır:
Giriş bölümünde, çalışmanın amacı, hedefi, yöntemi ve kapsamı hakkında bilgi verilmiştir.
İkinci bölümde; gün ışığının görsel konfor açısından etkileri değerlendirilmiştir. Bu tezin konusu olan ofis hacimleri için TS EN 12464-1 standardındaki görsel konfor şartları incelenmiş, doğal aydınlatmanın önemi vurgulanmıştır. İç hacimlerde gün ışığı etkinliğini sağlayan kriterler anlatılmıştır. Bölümün son kısmında ise gelişmiş gün ışığı aydınlatma sistemleri tanıtılmıştır. 
Üçüncü bölümde; anidolik tavan sistemi ve bileşenleri tanıtılmış, sistemle ilgili yapılmış altı ayrı bilimsel çalışma incelenmiştir.
Dördüncü bölümde; İstanbul'da bir ofis hacmi için anidolik tavan sistemi tasarımı yapılmış, sistemin tüm bileşenlerinin, belirlenmiş alternatifler arasından optimum biçimlerinin tespit edilebilmesine yönelik eleman ölçeğinde simülasyon çalışmaları yapılmıştır. Son olarak tespit edilen biçimlere uygun bileşenlere sahip anidolik tavan sistemi bir ofis odasına uygulanmış, sistemin dağıtıcı elemanın, gün ışığı aydınlatmasını iyileştirmesi açısından hacim içerisindeki en uygun konumu belirlenmiştir.
Çalışmanın beşinci bölümünde, çalışmanın sonucu ile elde edilen veriler değerlendirilmiştir sonraki çalışmalar hakkında öneri verilmiştir.

Abstract:
With the emergence of artificial lighting technology which uses electrical energy, building design strategies providing daylight efficiency in interior spaces started to lose value. As a result, energy consume of buildings increased. This situation adversely affects the sustainability expectations in the buildings. In addition, spaces which have insufficient daylight can cause health problems such as body clock impairment and depression.
The openings designed in building envelope are the determining factor of daylight efficiency in interior spaces. If the structures are designed properly for natural lighting strategies, visual comfort of the user can be provided.
Daylight entering the building envelope may lose its effect as it progresses deep into the space and also may falls to inadequate light levels. In order to solve this problem, widening the opening in building envelope may cause excessive sunlight to enter. In this situation, glare problem may occure. Anidolik ceiling daylighing system can solve this by increasing the luminance level of the areas far from window receiving inadequate light and decreasing the luminance level of the surfaces close to the window. In this way, it increases the uniformity of lighting in interior spaces. 
The aim of this study is;
•introducing anidolic ceiling system which is one of the advanced daylighting systems.
•to design the shape of anidolik ceiling system's components for optimum performance by working on an office space with a south-facing facade in Istanbul.
•to deretmine the location of anidolic daylighting system's distributor part in the space for optimum performance.
Within the scope of this study, anidolic ceiling system which is one of the advanced daylighting systems that provides sustainability and energy saving against the increasing energy needs of buildings has been designed and evaluated over an office space.
The study consists of five chapters:
In the introductory part, the aim, method and scope of the study are given.
In second chapter, The effects of daylight is evaluated in terms of visual comfort. The visual comfort requirements given in TS EN 12464-1 standard for office spaces 
are examined and the importance of natural lighting is emphasized. The criteria of daylight efficiency for internal spaces are explained. At final step of this chapter, advanced daylighting systems are introduced as follows;
•Light shelf system
•Blinds and louver system
•Prismatic panel system
•Laser-cut panel system
•Light tube system
Another advanced daylighting system named anidolic ceiling system and its components  are  introduced  with  6  scientific  studies  related  to  this system  in Chapter 3.
In Chapter 4, Anidolic ceiling system is designed for an office space in Istanbul and simulation studies are conducted to determine the optimum form of all components of the system among the identified alternatives. The study part which related to system component is classified in 3 steps as it follows;
•Light collector shape simulations
•Light duct shape simulations
•Light ditributor simulations
At Final step of this chapter, the anidolic ceiling system with the components having optimum shape is applied to an office room and the ideal position of system's distributor element in the space is determined in order to improve the daylight illumination.
In this study, TracePro simulation method was used in the design phase of the anidolic ceiling advanced daylighting system components. In the architectural space lighting design stage after the light was exited from the anidolic ceiling system, the reference room was modeled with the Dialux EVO simulation program and the illumination level was calculated. Both Trace Pro and Dialux EVO simulations were made on June 21, 2018 and December 21, 2018 at 9:00, 10:00, 11:00, 12:00, 13:00, 14:00, 15:00, 16:00, 17:00. These days represent summer and winter conditions during the year. For the day June 21, CIE (International Commission on Illumination) standard clear sky conditions were accepted and CIE standard overcast sky conditions were accepted for December 21 to represent winter. With the results obtained, summer, winter and yearly evaluations were made. 
Findings from this study are;
•It is determined that the most efficient working collector for the southern facade of the investigated room in Istanbul within the distance limit of 50 cm from façade surface is "elliptical R (50 * 80) - 50 Degrees". 
•While the expansion of the duct section from collector towards distrubitor increases the performance of the system, narrowing or branching the duct section have negative effect for the performance.
•The most efficient working distributor for the southern facade of the investigated room in Istanbul within the distance limit of 50 cm width is "circlar R (50) - 90 Degrees".
•In order to prevent uncontrolled transmission of daylight under direct sunlight effect, the system must have the ability to reduce its solar transmittance. 
•Having only an anidolic ceiling system as a lighting system for office spaces do not provide adequate level of illuminance during winter months. A supporting artificial lighting system is also required. 
In Chapter 5, the data obtained with the results of this study were evaluated and also suggestions are given about the future studies in this section.