İstanbul Avrupa Yakası Boğaz silüetinde yapı yüzü aydınlatması değerlendirme çalışması ve Kabataş Erkek Lisesi için bir öneri
A study on facade lighting evaluation at European Side of Bosphorus silhouette and proposal for Kabataş Erkek High School
Yazar: ELİF HARPUTLUOĞLU
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

Özet:
Kentsel yapma aydınlatma uygulamaları, kent yaşamının güvenli ve konforlu şekilde sürekliliğini sağlayan işlevsel aydınlatmalardan ve kent kimliğinin doğru şekilde yansıtılması, kentin çekici kılınması gibi kentsel değerlerin ön planda tutulduğu mimari aydınlatmalardan oluşmaktadır. Kentlerin karakteristik özelliklerinin aydınlatma uygulamaları ile doğru şekilde aktarılması ve vurgulanması için kentin farklı ölçeklerde analiz edilmesi gerekmektedir. Yapılan bu analizler, aydınlatma master planı kavramı içerisinde yer almaktadır. Aydınlatma master plan çalışmaları doğrultusunda; kent içerisinde farklı özelliklere sahip olan bölgeler için bölgeleme çalışmaları yapılarak farklı aydınlatma tasarımları önerilmektedir. Bölge ölçeğindeki analizlerin ardından yapı ölçeğinde de analizler yapılmalıdır. 

Kentsel yapma aydınlatma uygulamalarından biri olan mimari aydınlatmalar da ele aldıkları ögelere göre sınıflandırılmaktadır. Sınıflandırmalardan biri olan yapı yüzü aydınlatması ise; kentte yer alan tarihi, çağdaş, kültürel vb. özellikleri ile önem taşıyan yapıların cephelerinin aydınlatılmasını kapsamaktadır. Bu aydınlatma uygulamaları, yapıların işlevsel ve mimari özelliklerini ortaya çıkarmanın yanı sıra bu ögeleri kentte görünür kılma ve kent kimliğini vurgulama gibi amaçlarla da yapılmaktadır. Yapı yüzü aydınlatma tasarımında, yapının içinde bulunduğu çevre, bu çevrede gerçekleştirilen eylemler ve buna bağlı olarak kullanıcı gereksinimleri ve yapının mimari özelliklerinin belirlenmesi ve değerlendirilmesi gerekmektedir.

İstanbul, kozmopolit kimliği ve geçirdiği tarihsel süreçlerden dolayı detaylı analiz ve bölgeleme çalışması gerektirmektedir. Boğaziçi bölgesi de coğrafi konumu, pitoresk görünümü ve tarihi özellikleri ile İstanbul kent kimliğini yansıtan bölgelerin başında gelmektedir. Tez çalışmasında, Boğaziçi bölgesinin karakteristik özelliklerini belirlemek için coğrafi konumu ve geçirdiği tarihsel süreç hakkında literatür taraması yapılmıştır. Çalışma alanı sınırları içerisinde yer alan ögeler hakkında da bilgi edinilmiştir. Literatür taramasının ardından; alanda öncelikli aydınlatılması gerekli olan ögelerin tespiti için bir değerlendirme yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntem; mevcut yöntemlerin incelenmesi ve yöntemlerin bölgenin özellikleri doğrultusunda revize edilmesiyle oluşturulmuştur. İşlevlerine göre gruplanan yapılar; sembolik nitelik, kamusal nitelik, mimari değer ve kent silüetine etki kriterleri ile değerlendirilerek öncelikli aydınlatılması gerekli olan ögeler tespit edilmiştir. İstanbul kent kimliğini yansıtan ve işlev grubunda en yüksek puanı alan ögelerin mevcut aydınlatma tasarımları, silüetteki mevcut durumu belirlemek için analiz edilmiştir.

Bu tez çalışması ile günışığının görme koşullarını sağlamak için yeterli olmadığı durumlarda kentlerde yapı yüzü aydınlatması ile tarihi, kültürel ve mimari mirası ortaya çıkarmak ve vurgulamak için gerekli olan yapı yüzü aydınlatma tasarımı kriterlerini belirlemek de hedeflenmektedir. Bu nedenle; yapı yüzü aydınlatması hakkındaki güncel yayınlara, kullanılan tasarım tekniklerine, gelişen teknoloji sonucunda kullanılan aydınlatma elemanlarına ve tasarım problemlerine değinilmiştir. Elde edilen bilgiler doğrultusunda yapı yüzü aydınlatma tasarımı örneği üretmek için Kabataş Erkek Lisesi yatakhane binası çalışma alanı olarak seçilmiş ve yapı yüzü aydınlatma tasarım önerileri geliştirilmiştir. Ele alınan yapı, Boğaziçi bölgesinde yer alan ve işlevlerine göre gruplanan yapılardan eğitim yapılarında en yüksek değerlendirme puanına sahip olması sonucunda seçilmiştir. 

19.yüzyılın sonlarında inşa edilen Kabataş Erkek Lisesi binaları ile Galatasaray Üniversitesi binası eş binalardır ve Çırağan Sarayı ek binaları anlamına gelen Feriye Sarayları adıyla anılmaktadır. Beşiktaş ile Ortaköy semtleri arasında yer almakta olup İstanbul Boğaz silüetinde önemli bir konuma sahiptir. Çalışmada ele alınan yapı olan Kabataş Erkek Lisesi yatakhane binası restore edilmektedir. Restorasyon sonucunda kullanılmak üzere yapıya uygun yapı yüzü aydınlatma tasarım önerisinde bulunurken; yapı ve çevresinin özellikleri, çevreden görünürlük durumu, yapının işlevi ve mimari özellikleri üst başlıkları altında birçok kriter incelenmiştir. Aydınlatma tasarım önerileri, yapı yüzü aydınlatmasının çeşitli tekniklerinin kullanıldığı alternatifleri içermektedir. Bu tekniklerin seçiminde; cephe formu, malzeme özellikleri ve yaratılmak istenen etki belirleyici kriterler olmuştur. Dialux Evo adlı simülasyon programında, yapının mimari özellikleri doğrultusunda üç boyutlu model oluşturulmuş ve çeşitli aydınlatma tasarım önerileri geliştirilmiştir.

Çalışmanın son aşamasında literatür taraması ile elde edilen bilgileri esas alarak oluşturulan öneriler; yaratılan etkinin yapının mimari özellikleri ile uyumu, şebekeden çekilen güç ve kurulum, kullanım ve bakım kolaylığı kriterleri bakımından değerlendirilmiş ve kriterlerde en iyi değeri veren öneri belirlenmiştir. Silüet bütünlüğü açısından bu önerinin, eş binalar olan Galatasaray Üniversitesi ve Kabataş Erkek Lisesi yatakhane ve eğitim binasına uygulanması önerilebilir; ancak gelecekte İstanbul aydınlatma master planı çalışmalarının tamamlanmasına bağlı olarak söz konusu önerilerin bu kapsamda tekrar değerlendirilmesi uygun olacaktır.

Abstract:
Urban lighting applications consist of functional lighting that ensures the safe and comfortable continuity of urban life, and architectural lighting that prioritizes urban values such as accurately reflecting the identity of the city and making the city attractive. It is necessary to analyze the city at different scales in order to transfer and emphasize the characteristic features of cities with lighting applications. In order to ensure the integrity in the city, these analyzes should be handled with the concept of lighting master plan. In line with the lighting master plan studies; different lighting design solutions are proposed for the regions having different characteristics in the city by zoning studies. While providing visibility within the city with lighting applications; the necessary elements should be identified and illuminated in accordance with the values in national and international sources without harming life and wasting energy. For these reasons; the first aim of this study is to review the current literature on building facade lighting and to compile current information. One of the objectives is to establish an evaluation method for determining the priority lighting buildings on the Bosphorus silhouette of the European side of İstanbul and to analyze the existing lighting designs of the buildings with the highest scores as a result of the evaluation. The final aim of the study is to develop design proposals for facade lighting design for Kabataş Erkek High School dormitory building which is one of the buildings on the silhouette and to evaluate these proposals in accordance with various criteria.
For these purposes; the literature on lighting, urban and urban lighting applications has been searched and current information has been composed. Urban lighting types were analyzed in detail in second part of study. 
Third part of study is related to facade lighting. Facade lighting which is the branche of architectural lighting consists of lighting facade of buildings which important for their historical, modern, cultural etc. features. Facade lighting applications are made to find out functional and architectural features of buildings, and to emphasize urban identity. In order to fulfill these objectives correctly, design principles of facade lighting are explained in detail in this part. Environmental conditions of the building, user requirements, architectural features of the building, exterior materials and color of the building, efficient use of energy and prevention of light pollution are the criteria that affect the design of the facade lighting. 
Due to its cosmopolitan identity and historical processes, İstanbul requires detailed analysis and zoning. The Bosphorus region is one of the regions reflecting İstanbul's urban identity with its geographical location, picturesque view and historical features. In this thesis, a literature review is made about the geographical location and the historical process in order to determine the characteristics of the Bosphorus. Information was also obtained about the elements within the boundaries of the study area. After the literature review; an assessment method was used to identify the items that need priority illumination in the field. This method; It was formed by examining the existing methods and revising the methods in line with the characteristics of the region. Buildings are grouped according to their functions; symbolic character, public character, architectural value and impact on the city silhouette. The current lighting designs of the elements reflecting the urban identity of İstanbul and having the highest score in the functional group were analyzed to determine the current situation in the silhouette.

Kabataş Erkek High School dormitory building was chosen as the working area to produce a sample of facade lighting design in accordance with the information obtained and suggestions for facade lighting design were developed. The building was selected as a result of having the highest assessment score in the educational buildings among the buildings located in the Bosphorus region and grouped according to their functions.

The buildings of Kabataş Erkek High School and Galatasaray University, which were built at the end of the 19th century, are co-buildings and are called Feriye Palaces, which means Çırağan Palace additional buildings. It is located between Besiktas and Ortakoy districts and has an important position in the Bosphorus silhouette. The dormitory building of Kabataş Erkek High School, which is considered in the study, is being restored. As a result of the restoration, the construction surface suitable for the structure suggests lighting design; The characteristics of the building and its surroundings, visibility from the environment, the function of the building and the architectural features are examined under many headings. Lighting design proposals include alternatives using various techniques of facade lighting. In the selection of these techniques; facade form, material properties and the desired effect to be created are effective. These design proposals have been designed in accordance with the values required for the light-colored buildings in the lighting zone 2 and medium activity area, addressing the age range of 25-65 years, as specified in the report published by IESNA in 2014. The reason for the design of lighting in accordance with these reference values is preventing unnecessary use of energy and light pollution while responding to functional and aesthetic requirements.
In the simulation program called Dialux Evo, a three-dimensional model was created in line with the architectural features of the building and 8 lighting design proposals were developed. Proposal 1 is the design that the facade is evenly illuminated using the floodlighting technique. Proposal 2 is the design that floodlighting technique is used to emphasize the differences in illuminance level. Proposal 3 is the proposal that the differences in illuminance level and color temperature are emphasized by using floodlighting technique. In Proposal 4, the horizontal lines in the projections with the wallwasher technique and the other parts of the facade are illuminated by the floodlighting technique. Proposal 5 is the option where the horizontal lines of the building are emphasized with the wallwasher technique. In proposal 6, the corner jambs in the projections were emphasized by the wallwasher technique; floodlighting technique is also general lighting. Proposal 7 is the proposal that devices placed between windows using the wallwasher technique emphasize the building vertically. In Proposal 8, it is suggested that the differences in technical and color differences are emphasized. Wallwasher technique was used in the projections, while floodlighting technique was used in the other parts. 
Following the creation of proposals; 11 surfaces were defined on the facade of the building. On this calculation surfaces; average, minimum and maximum illuminance levels and their ratios with each other were calculated.
In the last step of this part, design proposals which based on literature review are evaluated in terms of harmony of created effect and building's features, energy consumption, ease of installation, ease of usage and ease of maintenance criterion. Design proposals that are appropriate to the reference values in the sources; Proposal 2, Proposal 3 and Proposal 6. In point of harmony of created effect and building's features; Proposal 2, Proposal 3 and Proposal 6 are the best proposal. Proposal 3 and Proposal 6 were determined as the least power consuming in the evaluation of energy consumption criterion. In ease of installation, ease of usage and ease of maintenance criterion, Proposal 2 ve Proposal 3 are proposal that give the best results.

The proposals were evaluated in terms of these various criteria. According to the results in the evaluation criteria; Proposal 3, where the level of illuminance and color difference on the facade is emphasized, is the most appropriate solution among the options discussed. All values generated on the building facade provide reference values determined by IES. Galatasaray University and Kabataş Erkek High School dormitories and educational buildings are identical in terms of architectural features. Therefore, for the integrity of the silhouette, it may be recommended to apply Proposal 3 to all three buildings. These buildings, which have an important place in the İstanbul Bosphorus silhouette, should not be considered on a building-by-building basis. These suggestions developed for Kabataş Erkek High School should be re-evaluated in order to ensure integrity on the silhouette in the future lighting master plan studies for İstanbul.