Adaptif cephelerde gün ışığı performansı üzerine bir analiz çalışması
An investigation on daylight performance in adaptive facades
Yazar: NAZLI NİSA GÜNEY
Danışman: DOÇ. DR. ÜMİT TURGAY ARPACIOĞLU
Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Yapı Fiziği ve Malzemesi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Bu tez çalışması, mekanda gün ışığı performansını artırmak ve mekan gereksinimlerini karşılamak için adaptif cephe sistemlerinin kullanılabilirliğini araştırmaktadır. Çalışmanın temel hedefi, yapısal enerji giderlerini düşürmek amacıyla büyük cam açıklıkların kullanıldığı ofis yapılarında gün ışığına bağlı konfor sorunlarını çözmek ve mekânda gün ışığını etkin kullanmak amacıyla geliştirilen adaptif cephe çözümlerinin potansiyelini incelemektir. Tezin birinci bölümünde çalışmanın amacı, kapsamı ve yöntemi tanımlanmıştır. Ardından, ikinci bölüme geçilerek gün ışığının mimarlık üzerindeki etkileri, mimarlıkta pasif gün ışığı stratejileri, gün ışığı kontrol yöntemleri ve gün ışığı performans parametreleri incelenmiştir. Üçüncü bölümde, mimarlıkta adaptif kavramı, adaptif cephelerin tanımı ve gelişimi, adaptif cephe türleri, adaptif cephe sistem prensipleri ve sınıflandırmaları incelenerek adaptif cephe örnekleri değerlendirilmiştir. Tezin dördüncü bölümünde ise Antalya'da bulunan ve ClimateStudio programı aracılığıyla gün ışığına bağlı görsel konforsuzluk durumlarının yaşandığı tespit edilen sanal bir ofis yapısı ele alınmıştır. Bu ofis yapısının güney yönüne bakan ofis işlevli mekanlarında görsel optimizasyonu sağlamak amacıyla yapıya sonradan entegre edilecek gün ışığına duyarlı adaptif cephe senaryoları geliştirilmiştir. Adaptif cephe senaryolarının dijital ortamda modellenmesi ise parametrik tasarım aracı olan Rhino-Grasshopper eklentisi kullanılarak yapılmıştır. Ardından, geliştirilen cephe senaryolarının mekânın görsel konfor koşullarına etkileri ClimateStudio programı kullanılarak tespit edilmiştir. Bu bölümde elde edilen bulgular, mevcut durum analiz sonuçlarıyla karşılaştırmalı olarak değerlendirilerek mekandaki görsel konfor gereksinimlerinin karşılanma durumu incelenmiştir. Elde edilen veriler incelendiğinde, geliştirilen adaptif cephe önerisindeki senaryo durumlarının ofis mekânlarının ihtiyaç duyduğu görsel konfor koşullarını sağlamada ve kullanıcı gereksinimlerini karşılamada etkili bir araç olarak kullanılabileceği tespit edilmiştir. Tezin sonuç bölümünde ise literatür ve karşılaştırmalı analiz çalışmasından elde edilen bulgular değerlendirilerek adaptif cephe sistemlerinin ofis yapılarda etkili kullanımına ilişkin çözüm önerileri geliştirilmiştir.

Abstract:
This thesis investigates the usability of adaptive facade systems to enhance daylight performance in spaces and meet spatial requirements. The primary aim of the study is to explore the potential of adaptive facade solutions, developed to effectively utilize daylight in spaces and address comfort issues associated with daylight in office buildings with large glass openings, in order to reduce structural energy expenditures. The first chapter of the thesis defines the study's objective, scope, and methodology. Then, in the second chapter, the effects of daylight on architecture, passive daylighting strategies in architecture, daylight control methods, and daylight performance parameters are examined. In the third chapter, the concept of adaptability in architecture, the definition and evolution of adaptive facades, types of adaptive facades, principles of adaptive facade systems, and their classifications are explored, and examples of adaptive facades are evaluated. In the fourth chapter of the thesis, a virtual office building located in Antalya, identified through the ClimateStudio program as experiencing visual discomfort related to daylight, is analyzed. To achieve visual optimization in the office spaces facing south, daylight-responsive adaptive facade scenarios to be integrated into the building were developed. The modeling of these adaptive facade scenarios in a digital environment was carried out using the parametric design tool Rhino-Grasshopper plugin. Then, the effects of the developed facade scenarios on the visual comfort conditions of the space were determined using the ClimateStudio program. The findings obtained in this section were evaluated comparatively with the analysis results of the current situation, examining the fulfillment of visual comfort requirements in the space. The data obtained indicated that the scenario conditions in the proposed adaptive facade can be used as an effective tool in providing the visual comfort conditions needed by office spaces and meeting user requirements. In the conclusion section of the thesis, the findings from the literature and comparative analysis study were evaluated, and solution proposals were developed regarding the effective use of adaptive facade systems in office buildings.