G Ü N E Ş K I R I C I L A R I V E R A F L A R I. Prof. Dr. Salih OFLUOĞLU

Transkript

1 G Ü N E Ş K I R I C I L A R I V E R A F L A R I Prof. Dr. Salih OFLUOĞLU

2 P a s i f B i n a T a s a r ı m ı Pasif bina tasarımı, yerel iklim ve çevre koşullarından faydalanarak kullanıcıların konfor, sağlık ve verimini arttıran ve fosil kaynaklı enerji kullanımını azaltan ve güneş ve rüzgar vb. ücretsiz ve yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanan bir yaklaşımdır. TEMEL PASĐF TASARIM BĐLEŞENLERĐ: Binanın bulunduğu yer (iklimmikroiklim) Binanın biçimi ve arsada yönlendirilmesi Mekansal yerleşimler Açıklıklar (pencere, kapı vs.) ve güneş kırıcı tasarımları Havalandırma Isısal konfor Kişisel memnuniyet Isı, nem, hava akımı ve ışınsal kaynakların doğru oranı Güneş, rüzgar vb.doğal kaynaklar ve mekanik sistemler Görsel konfor Yeterli düzeyde ve kamaşmasız Kişisel mutluluk ve verim Yapay destekli, ama olabildiğince doğal Gölge elemanları ve yapay ışık seçimi Hava kalitesi Taze ve temiz hava sirkülasyonu Doğal seçenekler, en az mekanik destek GÜNEŞ KIRICILARI VE RAFLARI PROF. DR. SALĐH OFLUOĞLU - 2

3 G ü n e ş E r i ş i m i Tüm pasif tasarım faktörleri arasında, ısısal ve görsel konforunun sağlanmasında güneş en yaşamsal olanıdır ve ona erişimin sağlanması çok önemlidir. Güneş binanın en önemli pasif tasarım araçlarından birisidir. AMAÇLAR: Kış aylarında pasif olarak binayı ısıtarak ısıtma giderlerini azaltmak ve güneş ışınlarının doğal aydınlatma için etkisini arttırmak Yaz aylarında pasif olarak binayı soğutmak için güneşin ısısal etkisini azaltarak soğutma giderlerini azaltmak ve ışınların görsel kamaşma yaratmasını engellemek Bu amaçlara ilave güneşin Foto Voltaik panellerle enerji üretme özelliği de dikkate alınır. GÜNEŞ KIRICILARI VE RAFLARI PROF. DR. SALĐH OFLUOĞLU - 3

4 G ü n e ş i n K o n u m u Tasarım kriterlerini yerine getirirken güneşin farklı mevsim ve zamanlarda hareketini anlamak önemlidir. Güneşin konumu bina ile yaptığı azimut ve yükseklik (altitude) açılarıyla ölçülür. Yükseklik açısı güneşi binanın yer düzlemiyle yaptığı açıdır Azimut açısı güneşin yer düzlemine yansıyan konumu ile Kuzey yönü arasındaki açıdır. Değeri -180<x<180 arasındadır. Hesaplanırken kuzeyden saat yönündeki açılar pozitiftir: Doğu açıları pozitif, batı açıları negatiftir. Bir proje konumu için belirli bir gün için azimut ve yükseklik değeri bulunabilir. GÜNEŞ KIRICILARI VE RAFLARI PROF. DR. SALĐH OFLUOĞLU - 4

5 Đstanbul için Azimut ve Altitude açıları Örneğin, Đstanbul (Esenler) N (boylam) E (enlem) Greenwich +2 saat east değerleriyle aşağıdaki siteden 19 Mayıs 2014 için azimut (kuzeyin doğuya doğru) ve yükseklik (alt) açıları elde edilmiştir: /data/docs/altaz.php Astronomical Applications Dept. U.S. Naval Observatory Washington, DC saat alt azi saat alt azi saat alt azi 03: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : GÜNEŞ KIRICILARI VE RAFLARI PROF. DR. SALĐH OFLUOĞLU - 5

6 G ü n e ş i n K o n u m u YILIN ÖNEMLĐ ZAMANLARI: Güneş ışığı, ışıması ve bıraktığı gölge incelenirken dikkate alınan bazı önemli tarihler vardır: Gün dönümleri (solstice) (Güneş rotasında ekstrem zamanlar) Yaz gün dönümü: 21 Haziran (en uzun gün) Kış gün dönümü: 21 Aralık (en kısa gün) GÜNÜN ÖNEMLĐ ZAMANLARI: Sabah: Alçakta olan güneşin ısısını kazanma ve kamaşmayı önleme Öğle: Gün ortası yüksek güneş ısısından oluşacak aşırı ısınma ve soğutma yükünü azaltmak, farklı yerler ısıyı kazanma ve enerji üretme Öğleden sonra: Aşırı ısınma ve kamaşmadan kaçınma Ekinoks zamanlar: (Güneş rotasında ortalama zamanlardır ve gündüz ve gece eşittir) Sonbahar ekinoksu: 21 Eylül Đlkbahar ekinoksu: 21 Mart GÜNEŞ KIRICILARI VE RAFLARI PROF. DR. SALĐH OFLUOĞLU - 6

7 G ö l g e A n a l i z i GÜNEŞ KIRICILARI VE RAFLARI PROF. DR. SALĐH OFLUOĞLU - 7

8 B i n a n ı n Y ö n l e n d i r i l m e s i Görsel konfor için binanın uzun yüzeyinin batı-doğu yönünde olması istenir. Bu yönlenme tutarlı bir şekilde günışığı alınımı ve uzun yön boyunca da kamaşmayı kontrol etme imkanı verir. Daha iyi ışık alımı için ince uzun bina tasarımı tercih edilir. Gün ışığı için #1 en kötü; #3 iyi ; #2 en iyi yönlenmeye sahiptir. Büyük ve geniş yapılarda ise boşluklar sağlayarak gün ışığı arttırılır. Gelişmiş camlar günışığını ısısından ayırabilir. Az güneş gören cephelerde dahi, yüksek yalıtımlı camlarlar az ısı kaybıyla günışığı elde edebilirler. GÜNEŞ KIRICILARI VE RAFLARI PROF. DR. SALĐH OFLUOĞLU - 8

9 G ü n e ş K ı r ı c ı l a r Güneş kırma aşırı ışığı veya güneş ışınımından sakınmak için bina elamanlarından yararlanmaktır. Görsel ve ısısal konfor için önemlidir. Kırıcı güneşin ışığının günün veya yılın belli zamanlarında girmesini sağlayacak diğer zamanlarda engelleyecek şekilde tasarlanabilir. Güneş kırma stratejileri konsollar, panjurlar ve düşey kanat (vertical pin) içerir. Bu seçenekler iç veya dışta olabilir. Sabit veya ayarlanabilir olabilirler. Sık kullanılan yöntem sabit yatay konsollardır; bu konsolların uzunluğu güneşin en tepede olduğu yaz ve en alçakta olduğu kış günlerinde ışığın geliş açısına göre hesaplanır. Kırıcı otomatik hareketl veya manuel kontrol yoluyla hareketli yapılabilir. GÜNEŞ KIRICILARI VE RAFLARI PROF. DR. SALĐH OFLUOĞLU - 9

10 G ü n e ş K ı r ı c ı l a r Standart yatay konsol Alçak güneş açısı için Konsoldan sarken ilave panjur Konsol ucu profili ile daha az ışık geçirimi Doğu ve özellikle Batıı cephelerinde Düşey panjur veya kanatlar Masif konsol Yerine gölge etkisi sürerken daha fazla ışık alan panjur Daha az ışık geçirimi için meyilli konsol Kırıcılar pencereden gelen doğrudan güneş ısısı ve kamaşmasını önlemek için kullanılır. Đç Kırıcılar güneş ısı geçişini önleyemezse de kamaşmayı önler ve ışık dağılımını dengeli yapar. En sık karşılaşılan kırıcı şekli sabit yatay konsollardır. Binanın güneş rotasının olduğu yüzünde bazen doğu ve batı cephelerinde kullanılır. Ancak genellikle doğu ve batı yüzeyleri alçak açılı güneşi önlemek için düşey kanatlara ihtiyaç duyarlar. Konsolun parçalanarak Işık geçiriminin daha da fazla azaltılması GÜNEŞ KIRICILARI VE RAFLARI PROF. DR. SALĐH OFLUOĞLU - 10

11 I ş ı k R a f l a r ı Işığı eşit dağıtabilmek için güneş ışığının yüzeylerden yansıtılması istenir. Direk güneş ışığı çoğu zaman kamaşmaya neden olur. Işık rafları hem kamaşmayı önleyen bir kırıcı, hem de yukarı yansıtarak ışığın erişimini ve dağılımını arttıran elemanlardır. Işık rafı pencereyi göz seviyesinin üstünden altta manzara alanında ve üstte gün ışığı alanında bölen genellikle yatay bir elemandır. Dışarıda, içeride veya her ikisinde de olabilir. Bu sayede hem kırıcı hem de raf olarak çalışabilirler. Işık rafları ve düşey kanatlar ancak yüksek yansıtıcı olduğunda toplam ışığın miktarının önemli ölçüde azaltmadan ışığı eşit yayarlar. Işık rafları düşey konumlandırıldığında düşey yansıtıcı (baffle) olarak adlandırılır. Tavan ve çatı aydınlık pencerelerinde gün ışığı daha iyi yaymak ve kamaşmayı önlemek için kullanılırlar. Tasarım kuralları ışık raflarıyla aynıdır. Düşey yansıtıcılar (baffles) ışığı mekanda faydalı olacak şekilde yönlendirir. Tepe penceredeki yansıtıcılar direk kamaşmayı engellerken güneşin tüm aydınlığını içeri taşır. Işık rafı kamaşmayı önleyerek Işığın mekanın daha derinine girmesini sağlar Alüminyum veya komp. Alüminyum tercih edilir. GÜNEŞ KIRICILARI VE RAFLARI PROF. DR. SALĐH OFLUOĞLU - 11

12 B o y u t l a n d ı r m a Aşağıdaki örnekte ısı/ışığın tümüyle girmesi istenen Ocak en soğuk ay, 15 Nisan 1 Eylül arası en sıcak aylar ısı/ışığın daha az ya da kontrollü girmesi istenen aylardır. GÜNEŞ KIRICILARI VE RAFLARI PROF. DR. SALĐH OFLUOĞLU - 12

13 Ö r n e k P r o j e l e r GÜNEŞ KIRICILARI VE RAFLARI PROF. DR. SALĐH OFLUOĞLU - 13

14 Ö r n e k P r o j e l e r GÜNEŞ KIRICILARI VE RAFLARI PROF. DR. SALĐH OFLUOĞLU - 14

15 Ö r n e k P r o j e l e r GÜNEŞ KIRICILARI VE RAFLARI PROF. DR. SALĐH OFLUOĞLU - 15

16 Ö r n e k P r o j e l e r GÜNEŞ KIRICILARI VE RAFLARI PROF. DR. SALĐH OFLUOĞLU - 16

17 Ö r n e k P r o j e l e r GÜNEŞ KIRICILARI VE RAFLARI PROF. DR. SALĐH OFLUOĞLU - 17