DOI: http://dx.doi.org/10.18185/eufbed.23595 YARI ENDİREKT AYDINLATMA TÜRÜ VE İÇ MEKÂN RENGİ İLİŞKİSİNİN BİNA ENERJİ TÜKETİMİ VE ERGONOMİSİ AÇISINDAN İNCELENMESİ EXAMINATION OF THE CORRELATION BETWEEN SEMI INDIRECT LIGHTING AND INDOOR COLOR IN TERMS OF ENERGY CONSUMPTION AND ERGONOMIC OF BUILDINGS Mustafa ŞAHİN 1*, Yüksel OĞUZ 2, Fuat BÜYÜKTÜMTÜRK 3, Elif ŞAHİN 4 1*Erzincan Üniversitesi Mühendislik Fak., Elk &Elek. Müh., Bölümü, Erzincan/TÜRKİYE 2Afyon Kocatepe Üniversitesi Teknoloji Fak. Elk &Elek. Müh. Böl., Afyonkarahisar/TÜRKİYE 3Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fak. Elk. Eğt. Böl., İstanbul/ TÜRKİYE 4İstanbul Ticaret Üniversitesi F.B.E. Endüstriyel Fizik Böl., İstanbul/TÜRKİYE Geliş Tarihi (Received): 22/08/2014 Kabul Tarihi (Accepted): 18/11/2015 ÖZET Bu çalışmada, iç mekân aydınlatmasında yarı endirekt aydınlatma türü için duvar rengi seçiminin aydınlatma ekonomisi ve aydınlatma ergonomisi ile ilişkisinden bahsedilmiştir. Çalışma için örnek iki ortam seçilmiş ve tüm fiziksel ortam koşulları aynı kalmak şartıyla sadece ortamın duvar renkleri değiştirilmiştir. Duvarlar şampanya rengi, krem rengi, bej rengi olarak boyanmış ve bu renkler için ayrı ayrı ortam içerisinde yerden 90 cm sabit yükseklikte birçok noktada aydınlık düzeyi ölçümleri yapılmıştır. Ölçülen bu değerler bir kâğıt üzerine matris şeklinde kaydedilmiştir. Daha sonra, bu renkler için kaydedilen değerler MATLAB ortamında üç boyutlu olarak modellenip karşılaştırılmıştır. Böylece bir aydınlatma sisteminin tasarımı aşamasında yarı endirekt aydınlatma türü için seçilen mekân renginin aydınlatma elemanlarının gereksinim duyduğu enerji talebindeki azalmaları da beraberinde getirdiği gözlemlenmiştir. Sonuç olarak bu çalışmada, iç mekân rengi ve yarı direkt aydınlatma türü için aydınlık düzeyi dağılımı ilişkisi, yapılan ölçümlerle sayısal olarak karşılaştırılmış ve renk seçiminin hem ekonomiklik hem de kullanım açısından aydınlatma sistemlerine olumlu katkıda bulunduğu sonucuna ulaşılmıştır. 148 *Sorumlu Yazar: mustafasahin@erzincan.edu.tr
149 Şahin ve Diğerleri Anahtar Kelimeler: İç Mekân Aydınlatması, Yarı Endirekt Aydınlatma, İç Mekân Rengi, Aydınlatma Ekonomisi, Ergonomi. ABSTRACT In this study, the relation of wall color selection with lighting economy and lighting ergonomic for semi indirect lighting type in indoor illumination is explained. For the study, two sample spaces are selected and only the wall colors of the space are changed provided that all the physical environment conditions will remain the same. The wall is painted in champagne, cream and beige colors and the lighting level measurements are made for these colors at many points in 90cm fixed height from the ground. These measured values are recorded on a paper in matrix form. Then, the values recorded for these colors are modeled and compared in MATLAB medium. So, it has been observed that the space color selected for semi indirect lighting kind in the design phase of a lighting system results with decreases in energy demand required by lighting elements. Consequently, in this study, the relation of indoor space color and lighting level distribution for half direct lighting kind are compared numerically with the measurements made and it is concluded that color selection has positive contribution to lighting systems in terms of both economy and utilization. Keywords: Indoor Lighting, Semi Indirect Lighting, Indoor color, Lighting economy, Ergonomics 1. GİRİŞ Dünyada tüketilen toplam elektrik enerjisi miktarının % 19 luk kısmı aydınlatma amaçlı kullanıma aittir. (IEA, 2007; IEA, 2014). Türkiye de ise tüketilen toplam elektrik enerjisinin yaklaşık %20'si aydınlatma amaçlı kullanılan elamanlara aittir (Report, 2009; Philips Electronics, 2012). Elektrik enerjisinin üretim ve kullanım maliyeti yüksek olması nedeniyle verimli kullanılması gerekmektedir (Akella et al., 2009). Kullanmakta olduğumuz enerji kaynaklarının hızlı ve bilinçsiz bir şekilde tüketilmesi insanoğlunu yeni alternatif enerji kaynakları bulmaya itmiştir. Aynı zamanda mevcut enerji potansiyellerini de en ekonomik bir şekilde kullanmak amacıyla bir takım enerji tasarrufu yöntemleri geliştirmeye sevk etmiştir. Bu amaçla özellikle son zamanlarda gerek Türkiye de gerekse uluslararası düzeyde alternatif enerji kaynakları ile ilgili birçok araştırma yapılmıştır (Varınca ve Gönüllü, 2006; Shafiullah et al., 2010; Cullen et al., 2011). Yapılan bu araştırmaların birçoğu elektrik enerjisinin optimal kullanılmasına yönelik, aydınlatma sistemlerinde enerji tasarrufu ile ilgilidir. Enerji tasarrufu için akıllı aydınlatma
150 Yarı Endirekt Aydınlatma Türü ve İç Mekân Rengi İlişkisinin Bina Enerji sistemleri (Matta and Mahmud, 2010), bürolarda, ofislerde enerji kontrol sistemleri (Galasiu et al., 2011), havalandırma ve aydınlatma sistemlerinde enerji tasarrufuna yönelik etkin bina tasarımı (Dubin, 1990) ve binalarda enerji kontrolü sağlamak amacıyla akıllı kontrol sistemlerinin kullanımı (Jafrancesco et al., 2007; Dounis, et al., 2011) gibi çalışmalar enerji tasarrufuna yönelik yapılan çalışmalara örnek olarak gösterilebilir. Aynı şekilde son zamanlarda aydınlatma sistemleri ve aydınlatma sistemlerinde enerji tasarrufuna yönelik yapılmış birçok yerli (Gençoğlu, 2005; Özbudak, vd., 2003) ve yabancı çalışma da mevcuttur (Özbudak, vd., 2003; Singh and Garg, 2010; Kazanasmaz et al., 2019). Bu çalışmada mevcut çalışmalardan farklı olarak, farklı renklerdeki iç mekânlarda yarı endirekt aydınlatma türü kullanmak şartıyla yarı endirekt aydınlatma-iç mekân rengi ilişkisi irdelenmiştir. Böylece yarı endirekt aydınlatılan bir iç mekânda kurulum aşamasında bilinçli iç mekân rengi seçimi ile daha ergonomik ve daha ekonomik bir aydınlatma sistemi tasarımı yapılmasının önemi vurgulanmıştır. Yarı endirekt aydınlatma türünün kullanıldığı iç mekândaki aydınlık düzeyi dağılımının iç mekân rengi ile olan ilişkisi sayısal olarak ispat edilmiştir. 2. AYDINLATMA SİSTEMLERİ İnsan var olduğundan beri enerjiye ihtiyaç duymuştur. En ilkel enerji ihtiyaçlarından biri ısınmanın yanında ışık olmuştur (Kaya, 2011). Işık insan yaşamının vazgeçilmez bir öğesi olduğu kadar, mekânların ve cisimlerin niteliklerinin algılanmasını sağlaması açısından da yapı mekanizmasının ayrılmaz bir parçası olarak kabul edilmektedir (Güvenkaya, 2008). Günümüzde iç mekânların ihtiyaçları arasında aydınlatma önemli bir unsurdur. Aydınlatma, en basit tanımıyla, bir işlevin görülebilmesi için gerekli aydınlık düzeyinin sağlanmasıdır. Aydınlatma, Uluslararası Aydınlatma Komisyonu (CIE) tarafından çevrenin ve nesnelerin gereği gibi görülmesini sağlamak amacıyla ışık uygulamak şeklinde tanımlanmıştır (Şahin, 2014). Söz konusu nesne ve çevre her aydınlatma uygulamasında amaca göre farklılıklar gösterir. Bu farklılıklar Aydınlatma Tekniği kavramının çıkmasına sebep olmuştur. Aydınlatma tekniği, bir yandan görsel algılamanın en iyi koşullarda gerçekleşmesini sağlarken, öte yandan, bunun, ilk yapım giderleri ve kullanma harcamaları bakımından en ekonomik çözümle
151 Şahin ve Diğerleri elde edilmesini, insan doğasına uygunluğunu ve sonucunda estetik değerler ve mimariye uyum bakımından da doyurucu olmasını sağlamak zorundadır (Görgülü ve Kocabey, 2010). Görüldüğü üzere aydınlatma tekniği, estetik, psikolojik ve ekonomik kazanımlar peşinde olan bir kavramdır (Şahin, 2014). Günümüzde aydınlatma; öncelikle kişilerin fizyolojik görme ihtiyacına cevap vermeyi amaç edinmenin yanı sıra, görme konforunu, iş verimliliğini ve mimaride hacim ve yüzeylerin mimari özelliklerini ön plana çıkarmayı amaç edinen bir konu haline gelmiştir. Uygulamada aydınlatmanın nicelik ve nitelik olarak iki önemli boyutu vardır (Yavuz, 2004). Aydınlığın niceliği sayısal değer olarak gerekli aydınlık düzeyinin saptanmasıdır. Bu saptamada yapılan işin özelliği, çalışma süresi, işin hızı, çevre koşulları ve çalışan kişilerin yaşı gibi etkenler önem taşımaktadır (Şahin, 2010). Aydınlatmada önemli olan kullanılan hacimlerde yapılan işin amaçlarına uygun bir aydınlatmayı sağlayacak düzeni oluşturmaktır. Burada ışığın rengi, doğrultusu, elde edilen aydınlıkta oluşan gölgelerin yumuşaklığı ve sertliği gibi özellikler rol oynamaktadır. Renkli bir nesnenin doğru algılanmasında ise ışık kaynağının renk özelliği büyük önem taşımaktadır (Kocabey, 2008). Bugün gerek kişilerin özel isteklerine cevap vermek ve gerekse normal ve olağan üstü koşullar karşısında bulunan toplumların çeşitli sorunlarını çözmek amacıyla iyi bir aydınlatma zorunluluk haline gelmiştir (Doğan, 2004). Aksi halde, uygun olmayan aydınlatmada göz yorgunluğu ortaya çıkar ve çalışma alanlarında ciddi yaralanmalara sebep olur. Bir iş ortamında yapılan çalışmada, her üç kişiden ikisinde iş yerindeki fiziksel yorgunluğun zayıf aydınlatmadan dolayı oluştuğu belirlenmiştir (Şahin, 2014; URL-1, 2013) 2.1 İç Mekân Aydınlatma Türleri İç mekân aydınlatma türleri, ışığın yüzeye ne şekilde geldiğine yani aydınlık düzeyi dağılımına göre kendi içinde 5 gruba ayrılmaktadır (Özlü, 2008; Gordon, 2003). a-) Direkt (dolaysız) aydınlatma Aydınlatma araçlarından çıkan ışığın %90 ı ile %100 ü oranında, doğrudan aydınlatılacak düzleme yollayan aydınlatma şeklidir. Direkt aydınlatmalarda keskin sınırlar ve sert gölgeler elde edilmektedir. Direkt aydınlatmalara en önemli örnek olarak spotlar verilebilir. Özellikle hacimli sanat eserlerinin aydınlatılmasında bu
152 Yarı Endirekt Aydınlatma Türü ve İç Mekân Rengi İlişkisinin Bina Enerji aydınlatma şekli uygulanmalıdır. Örneğin; heykel sergilerinde hacim ve gölgeler, bu aydınlatmayla belirgin olacaktır. Ancak spot uygulamaları resim ve posterlerde kullanılmamalıdır (Şahin, 2014). b-) Yarı direkt (yarı dolaysız) aydınlatma Işığın %60 ı ile %90 ı arasında kalan kısmını, doğrudan aydınlatılacak düzleme yollayan aydınlatma türüdür. Bu aydınlatma şekline tavan aydınlatmaları örnek verilebilir (Şahin, 2014). c-) Karma aydınlatma Işığın %40 ı ile %60 ı arasında kalan kısmının aydınlatılacak düzleme yollayan aydınlatma şeklidir. Karma aydınlatmalara tavan ve duvar yansıtıcıları örnek olarak verilebilir (Yapar, 2007). d-) Yarı endirekt aydınlatma (yarı dolaylı) Işığın %10 u ile %40 ı arasında kalan kısmını aşağı doğru, kalanını yukarı doğru gönderen armatürlerle yapılan aydınlatma türüdür. Burada amaç kullanıcılar için loş ve huzur verici bir ortamın sağlanmasıdır (Şahin, 2014). e-) Endirekt aydınlatma (dolaylı) Dolaylı ışık veren armatürlerle ışığın % 0 ı ile10 u arasını aşağı doğru, kalanını duvarların üst taraflarına ve tavana doğru gönderilmesiyle yapılan aydınlatma biçimidir. Dolaylı aydınlatma yansıtma faktörü yüksek mekânlarda tercih edilir. Tavan ve duvar renkleri önemli bir etkiye sahiptir (Dursun, 2005). 2.2 Aydınlatmada Görsel İhtiyaçlar İş verimliliğinin ve eylem performansının nicel ve nitel olarak artması için görsel konfor ihtiyaçlarının optimum seviyede olması sağlanmalıdır. Gerekli görsel konfor koşullarının sağlanması için, aydınlatma yoğunluğu, çevredeki yüzeyler, aydınlatma araçları, parıltı, çevredeki egemen olan renkler gibi görsel çevre öğelerinin iyi irdelenmesi gerekmektedir. Görsel konforu oluşturan temel öğeler şunlardır: Renk Doku Aydınlık düzeyi Görsel konforu oluşturan bu temel unsurlar kullanıldıkları mekânda kullanıcıları hem fiziksel hem de psikolojik olarak etkiler. Doğru kullanıldıklarında motivasyonu ve verimliliği olumlu etkiledikleri düşünülmektedir (Çubuk, 2006). Işığın değişik dalga boylarının gözün retinasına ulaşması ile oluşan algıya renk denir. Bu algılama, ışığın maddeler üzerine çarpması ve kısmen soğurulup kısmen yansıması nedeniyle çeşitlilik gösterir ki bunlar renk tonu
153 Şahin ve Diğerleri veya renk olarak adlandırılır. Doğada 3 ana renk vardır. Bunlar kırmızı, sarı ve mavi renktir. Doğadaki diğer renkler bu üç ana rengin farklı karışım ve tonları ile elde edilir. Siyah ve beyaz rengin oluşumu ise daha farklıdır. Tüm dalga boyları birden aynı anda gözümüze ulaşırsa bunu beyaz, hiç ışık ulaşmazsa siyah olarak algılarız (Şahin, 2014). Yani güneş ışınlarını yansıtmadan tamamen emen cisimler, gerçek anlamda bir renk olmayan siyah olarak görülürler. Güneş ışınlarını tamamen yansıtan cisimlerin rengi ise beyazdır (Demirarslan, 2004). Bu tanımlardan cisimlerin renklerine göre insan gözüne yansıyan ışık miktarının farklı olduğu anlaşılmaktadır. Bu da yansıtma faktörü kavramını ortaya çıkarmaktadır. Yansıtma faktörü, yüzey üzerine düşen ışığın yansıma oranını belirtilmektedir. Işık kaynaklarının renk üzerindeki etkisine ise renksel geriverim endeksi (CRI) ile belirtilebilmektedir. Renksel geriverim endeksi, ışık kaynağının objenin renklerini gerçeğe yakın olarak yansıtması olarak tanımlanmaktadır. Işık kaynağının renksel geriverim endeksi Ra ile ifade edilir ve gün ışığı referans alınmaktadır. Ra=100 olan ışık kaynağı, renkleri en iyi şekilde yansıtan kaynaklar olarak bilinmektedir (PELSAN). Bir mekânın gerçek boyutları sabit tutulduğu halde farklı renkler kullanılarak, farklı boyutsal etkiler ortaya çıkarmak mümkündür. Renklerin açıklığı-koyuluğu, optik yanılmalar yaratarak mekânın fiziksel karakterini değiştirme olanağı verebilir (Şahin, 2010). Buna göre açık renkler, nesnelerin olduklarından daha yakın ve büyük, mekânların ise büyük algılanmalarına, koyu renkler ise küçük algılanmalarına neden olmaktadır. Rengin bu özelliklerinden faydalanılarak sıkıcı bir mekânı daha çekici hale getirmek ya da çok büyük bir mekânı daha sevimli hale getirmek mümkün olabilir (Yamaner, 2001; Demirci, 2008). 3. FARKLI İÇ MEKÂN RENKLERİNDE YARI DİREKT AYDINLATMA TÜRÜ İÇİN AYDINLIK DÜZEYİ DAĞILIMI ÖLÇÜMLERİ Aydınlatma sistemlerinde gözün görme yeteneği ve görsel konfordan taviz vermeden gerekli minimum düzeyde aydınlık şiddetinin sağlanması ön koşuldur. Bu sayede insanın göz, ruh, fizik, estetik ve motivasyon birlikteliği sağlanarak verimli bir çalışma ortamı oluşturulmuş olacaktır (Şahin, 2014). Bu bilgiler doğrultusunda çalışmamızda ölçüm yapmak amacıyla ikişer farklı renge boyanmış iki farklı ortam kullanılmıştır. Aşağıda Şekil 1 de
154 Yarı Endirekt Aydınlatma Türü ve İç Mekân Rengi İlişkisinin Bina Enerji ölçüm yapılan iç mekânlarda kullanılan renkler görülmektedir. Renkler şekil üzerinde şampanyadan krem rengine doğru koyudan açığa doğru sıralanmıştır. Çalışmada daha iyi bir kıyaslama yapabilmek amacıyla şampanya rengi her iki mekân içinde ortak renk seçilmiştir. Diğer iki renk ise birbirine çok yakın seçilmiştir. Bu iki rengin birbirine çok yakın seçilmesinin sebebi ise yarı endirekt aydınlatma türünün iç mekân rengi değişimine olan hassasiyetini ölçmektir. Ayrıca çalışmada duvar rengi ve yarı endirekt aydınlatma türü arasındaki ilişki incelendiği için ölçümlerin yapıldığı her iki iç mekânın tavan ve zemin renkleri değiştirilmemiştir ve ölçümler gece yapıldığı için dışarıdan herhangi bir ışık girişi söz konusu olmamıştır. Şekil 1. İç mekânda kullanılan duvar renkleri Bu amaçla; ilk olarak Şekil 2 de görüldüğü gibi eni: 3,10 metre, boyu: 3,80 metre ve yüksekliği: 2,60 metre olan bir iç mekân (salon) ölçüm yapmak üzere belirlenmiştir. Bu iç mekânın duvarları sırasıyla önce şampanya, sonra krem rengi boyanmıştır. İkinci olarak ise Şekil 3 de görüldüğü gibi eni: 2,80 metre, boyu: 3,90 metre ve yüksekliği: 2,60 metre olan bir iç mekân (çalışma odası) ölçüm yapmak üzere belirlenmiştir. Bu iç mekânın duvarları sırasıyla önce şampanya, sonra bej renk boyanmıştır. Belirlenen iç mekânlarda ölçümler ikişer farklı iç mekân rengi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İlk olarak birinci ortamın duvarları sırasıyla şampanya ve krem rengine boyanmış ve bu iki iç mekân rengi için ayrı ayrı aydınlık düzeyi ölçümleri yapılmıştır. Daha sonra ikinci ortamın duvarları sırasıyla şampanya ve bej rengine boyanmış ve yine bu iki iç mekân rengi için aydınlık düzeyi dağılımları ölçülmüş ve kaydedilmiştir. İç mekân aydınlatmasında kompakt flüoresan ampul tercih edilmiştir. Aydınlatmada kompakt flüoresan
155 Şahin ve Diğerleri ampul kullanılmasının sebebi ise iç mekân aydınlatmasında çok tercih ediliyor olmasıdır. Şekil 2. Sırasıyla şampanya ve krem rengi boyanmış salon. Şekil 3. Sırasıyla şampanya ve bej rengi boyanmış çalışma odası. Deneyin yapıldığı iç mekânlar aşağıda Şekil 4 (a) da görüldüğü gibi önce kâğıt üzerinde ve sonrasında Şekil 4 (b) de görüldüğü fiziksel olarak karelere ayrılmıştır. Her bir karenin
156 Yarı Endirekt Aydınlatma Türü ve İç Mekân Rengi İlişkisinin Bina Enerji köşesine numara verilmiştir ve toplam 9x9=81 adet ölçüm noktası elde edilmiştir. Ölçümler 81 adet noktada, iki farklı mekanda ve ikişer renk için, yerden yüksekliği 90 cm olan çalışma masası yüksekliğinde LUTRON marka kalibrasyon ayarı olan (kalibrasyon sertifikasına sahip) lüksmetre ile gerçekleştirilmiştir. Ölçümler ilk olarak yarı endirekt aydınlatılan şampanya rengi salonda yapılmıştır. Ölçülen bu değerler 9x9 matris şeklinde Tablo 1 te görüldüğü gibi kaydedilmiş ve Şekil 5 de görüldüğü gibi MATLAB ortamında 3 boyutlu olarak grafiklendirilmiştir. Bu üç boyutlu grafikteki maksimum aydınlık düzeyi değeri 97,6 lüks ve minimum aydınlık düzeyi değeri 40,4 lüks olarak ölçülmüştür. (a) Şekil 4. İç mekânın kâğıt üzerinde (a) ve fiziksel olarak (b) 30x35 cm.lik karelere ayrılmış hali. Daha sonra aynı iç mekânın duvarları krem rengi boyanmış ve tüm fiziksel şartlar sabit kalmak şartıyla aynı ölçümler krem rengi iç mekân için yapılmıştır. Burada da ölçülen değerler 9x9 matris şeklinde Tablo 2 de görüldüğü gibi kaydedilmiş ve Şekil 6 da görüldüğü gibi MATLAB ortamında 3 boyutlu olarak (b)
157 Şahin ve Diğerleri grafiklendirilmiştir. Bu üç boyutlu grafikteki maksimum aydınlık düzeyi değeri 99,6 lüks ve minimum aydınlık düzeyi değeri 48,2 lüks olarak ölçülmüştür. Şekil 5 ve Şekil 6 daki üç boyutlu grafikler iç mekân içerisindeki aydınlık düzeyi dağılımının daha kolay algılanmasına olanak tanımıştır. Grafiklendirme işleminden sonra yarı endirekt aydınlatılan ve sırasıyla şampanya (Şekil 7) ve krem rengi (Şekil 8) salona ait aydınlık düzeyi ölçümlerine ait izolüks (eş aydınlık eğrisi) grafikleri oluşturulmuştur. Oluşturulan bu izolüks grafikleri ise iç mekân içerisindeki aydınlık düzeyi dağılımlarının minimum ve maksimum
158 Yarı Endirekt Aydınlatma Türü ve İç Mekân Rengi İlişkisinin Bina Enerji değer aralıklarındaki davranışlarını daha net anlaşılmasına olanak tanımıştır. Şekil 7. Yarı endirekt aydınlatılan şampanya rengi salona ait izolüks grafiği Şekil 8. Yarı endirekt aydınlatılan krem rengi salona ait izolüks grafiği Salon kısmındaki ölçümler yapıldıktan sonra ölçüm yapmak amacıyla Şekil 3 de görülen çalışma odası kısmına geçilmiştir. Bu ortamda da duvarlarda ilk olarak şampanya renk kullanılmış, bu iç mekân rengi için ortam içerisinde aydınlık düzeyi ölçümleri yapılmıştır. Ölçülen bu değerler 9x9 matris şeklinde Tablo 3 te görüldüğü gibi kaydedilmiş ve Şekil 9 da görüldüğü gibi MATLAB ortamında 3 boyutlu olarak grafiklendirilmiştir. Bu üç boyutlu grafikteki maksimum aydınlık düzeyi değeri 101 lüks ve minimum aydınlık düzeyi değeri 42,2 lüks olarak ölçülmüştür.
159 Şahin ve Diğerleri Son olarak çalışma odasının duvarları bej renk boyanmış, sonra tüm fiziksel şartlar sabit kalmak şartıyla aynı ölçümler bej renk çalışma odası için yapılmış ve 9x9 matris şeklinde Tablo 4 de görüldüğü gibi kaydedilmiştir. Aynı şekilde burada da ölçülen lüks değerleri Şekil 10 da görüldüğü gibi MATLAB ortamında 3 boyutlu olarak grafiklendirilmiştir. Bu üç boyutlu grafikteki maksimum aydınlık düzeyi değeri 109 lüks ve minimum aydınlık düzeyi değeri 46,2 lüks olarak ölçülmüştür. Şekil 9 ve Şekil 10 daki üç boyutlu grafikler mekân içerisindeki aydınlık düzeyi dağılımının daha kolay algılanmasına olanak tanımıştır. Yine salonda olduğu gibi grafiklendirme işleminden sonra yarı endirekt aydınlatılan ve sırasıyla şampanya (Şekil 11) ve krem
160 Yarı Endirekt Aydınlatma Türü ve İç Mekân Rengi İlişkisinin Bina Enerji rengi (Şekil 12) çalışma odasına ait aydınlık düzeyi ölçümlerine ait izolüks (eş aydınlık eğrisi) grafikleri oluşturulmuştur. Oluşturulan bu izolüks grafikleri ise iç mekân içerisindeki aydınlık düzeyi dağılımlarının minimum ve maksimum değer aralıklarındaki davranışlarını daha net anlaşılmasına olanak tanımıştır. 4. YARI ENDİREKT AYDINLATILAN FARKLI RENK İÇ MEKÂNLARDAKİ AYDINLIK DÜZEYİ DAĞILIMLARININ KARŞILAŞTIRILMASI Aydınlatma sistemlerinin tasarımları aşamasında hedeflenen aydınlık düzeyi, ortamın kullanım ihtiyaçları göz önüne alınarak iyi tespit edilmelidir. Uygun bir aydınlatmanın faydalarından önce akla ilk gelen doğru bir aydınlatma nasıl olmalıdır? sorusudur. Bu bağlamda çalışmada seçilen farklı iç mekân renklerinin yarı endirekt aydınlatma türü ile ilişkisi incelenmiştir. Bu doğrultuda farklı iki adet iç mekânda tüm koşullar aynı kalmak şartıyla duvar renkleri değiştirilmiştir. Her bir duvar rengi için ayrı ayrı aydınlık şiddeti ölçümleri yapılmıştır. Tablo 1 ve Tablo 2 de salon duvarlarının sırasıyla şampanya ve krem renklerine boyanmışken ölçülen aydınlık düzeyi dağılımları görülmektedir. Tablo 3 ve Tablo 4 de ise çalışma odası duvarlarının sırasıyla şampanya ve bej renklerine boyanmışken ölçülen aydınlık düzeyi dağılımları görülmektedir. Tablolarda da görüldüğü gibi iç mekân rengi değiştiğinde aydınlık düzeyi dağılımı da değişmiştir.
161 Şahin ve Diğerleri Görüldüğü üzere birinci iç mekânda yapılan ölçümler neticesinde yarı endirekt aydınlatma için şampanya rengi iç mekândaki lüks dağılımı, krem rengine çevrildiğindeki lüks dağılımından faklı çıkmıştır. Aynı şekilde ikinci iç mekânda yapılan ölçümler neticesinde yarı endirekt aydınlatma için şampanya rengi iç mekândaki lüks dağılımı, bej rengine çevrildiğindeki lüks dağılımından faklı çıkmıştır. Bu fark lüks değerleri yine Matlab ortamında izolüks (eş aydınlık eğrisi) şeklinde grafiklendirilmiş ve ortam içerisindeki fark izolüks dağılımının grafikleri aşağıda Şekil 13 ve Şekil 14 de verilmiştir. Şekil 13. Y. Endirekt aydınlatılan Şekil 14. Y. Endirekt krem rengi ve şampanya rengi aydınlatılan bej ve şampanya salondaki aydınlık düzeyi rengi çalışma odasındaki dağılımı farkı (lüks) aydınlık düzeyi dağılımı farkı (lüks) Yarı endirekt aydınlatılan şampanya rengi salonda ortalama aydınlık düzeyi =68 lüks, aynı iç mekânda krem rengi duvar rengi kullanıldığında ortalama aydınlık düzeyi ise =71,49 lüks olarak ölçülmüştür. Salonun aydınlık düzeyi dağılımı krem renginde şampanya rengine göre ortalama 3,61 lüks fazla çıkmıştır. Yani yarı endirekt aydınlatılan salonda duvar rengi krem renginden şampanya rengine çevrildiğinde aydınlık düzeyi dağılımında % 5,3 kayıp olmaktadır. Yarı endirekt aydınlatılan şampanya rengi çalışma odasında ise ortalama aydınlık düzeyi =69,5 lüks, aynı iç mekânda duvarlar bej renge çevrildiğinde ise ortalama aydınlık düzeyi ise
162 Yarı Endirekt Aydınlatma Türü ve İç Mekân Rengi İlişkisinin Bina Enerji =78,02 lüks olarak ölçülmüştür. Çalışma odasında aydınlık düzeyi dağılımı bej renk kullanıldığında şampanya rengine göre ortalama 8,5 lüks daha fazla çıkmıştır. Yarı endirekt aydınlatılan çalışma odasında duvar rengi bej renginden şampanya rengine çevrildiğinde aydınlık düzeyi dağılımında %11 kayıp olmaktadır. Yukarıdaki sayısal değerlerde de görüldüğü gibi iç mekân duvarları bej renkten şampanyaya çevrildiğindeki kayıp oranı ile krem renginden şampanyada çevrildiğindeki kayıp oranından farklı çıkmıştır. Her iki iç mekânda da zemin ve tavan renklerinin aynı olmasına rağmen ve ikinci ölçme grubu için kullanılan iç mekân renklerinin ton olarak birbirine çok yakın olmasına rağmen, yarı endirekt aydınlatma türünün renk değişimine tepkisi belirgin olduğu gözlemlenmiştir. 5. SONUÇLAR Bu çalışmada, aydınlatma sistemleri tasarımı aşamasında yarı endirekt aydınlatma türü ile iç mekân renginin ilişkisinden ve aydınlık düzeyi dağılımlarına mekân renginin katkısından bahsedilmiştir. Yani yarı endirekt aydınlatılan aydınlatma sistemlerinin tasarımları aşamasında, mekân renginin önemine vurgu yapılmıştır. Bu doğrultuda yarı endirekt aydınlatılan, duvar renkleri farklı iki adet iç mekânda belirli noktalarda aydınlık düzeyi ölçmeleri yapılmıştır. Ölçülen bu aydınlık düzeyi dağılımı değerleri Şekil 5, Şekil 6, Şekil 9 ve Şekil 10 da görüldüğü gibi MATLAB ortamında üç boyutlu olarak grafiklendirilmiştir. Oluşturulan bu grafikler karşılaştırılmış ve farkları alınarak zemin rengi ve tavan renginin aynı olmasına rağmen ve ikinci ölçme grubu için kullanılan iç mekân renklerinin birbirine çok yakın renkler olmasına rağmen, yarı endirekt aydınlatma türünün renk değişimine tepkisinin belirgin olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca çalışmada, iç mekân aydınlatmasında mekân renginin önemine ve bu ortamlardaki aydınlık düzeyi dağılımlarına mekân renginin katkısına değinilmiştir. Yapılan sayısal ölçümlerde de görüldüğü gibi aynı aydınlatma elemanı ve aynı aydınlatma türü kullanılarak sadece mekân rengini değiştirmek suretiyle ortam içersindeki aydınlık düzeyini değiştirmek mümkün olduğu Şekil 13 ve Şekil 14 de görüldüğü gibi bu olay sayısal ve görsel olarak ispat edilmiştir. Sonuç olarak yarı endirekt aydınlatma türü kullanılan bir
163 Şahin ve Diğerleri iç mekânda aydınlık şiddeti dağılımında ve dolayısıyla bina enerji tüketiminde mekân renginin etkili olduğu sayısal olarak kanıtlanmıştır. KAYNAKLAR Akella, A.K., Saini, R.P., Sharma, M.P., 2009. Social, economical and environmental impacts of renewable energy systems, Proceedings of Renewable Energy, vol. 34, pp. 390-396. Cullen, J. M., Allwood, J. M., Borgstein, E. H., 2011. Reducing energy demand: What are the practical limits?, Vol. 45, pp. 1711-1718, Cambridge, United Kingdom. Çubuk, G., 2006. İlköğretim Binalarının Renk Açısından Değerlendirilmesi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Mimarlık Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Adana. Demirarslan, S., 2004. Renk ve dokunun algılamadaki rolü ve mimariye etkisi, Boya Sempozyumu Bildiriler Kitabı, İstanbul. Demirci, H., 2008. Bina Tasarımında Aydınlatma ve Renk Olgusunun Biyoharmoloji ve Biyosüreç Açısından İncelenmesi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Biyomühendislik, Elazığ. Doğan, H., 2004. Sonlu farklar yöntemiyle aydınlatma hesabının analiz, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul. Dounis, A.I., Tiropanis, P., Argiriou, A., Diamantis, A., 2011. Intelligent control system for reconciliation of the energy savings with comfort in buildings using soft computing technique, Energy and Buildings, vol. 43, pp. 66 74, Greece. Dubin, F.S., 1990. Energy-efficient building design. Innovative HVAC, lighting, energy-management control, and fenestration, vol.36, pp. 11-20, USA. Dursun, B., 2005. Dâhili Ortamlarda Aydınlatma Hesaplama Tekniklerinin Analizi ve Bir Uygulama Örneği. Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul, Türkiye Galasiu, A.D., Newsham, G.R., Suvagau, C., Sander, D.M., 2007. Energy saving lighting control systems for open-plan offices: a field study, Leukos, vol. 4, pp. 7-29, Canada. Gençoğlu M.T., 2005. İç Aydınlatmada Enerji Tasarrufu, III. Ulusal Aydınlatma Sempozyumu ve Sergisi, Ankara.
164 Yarı Endirekt Aydınlatma Türü ve İç Mekân Rengi İlişkisinin Bina Enerji Gordon, G., 2003. Interior Lighting for Designers. Fourth Edition, John Wiley & Sons, Inc. Canada. Görgülü S., Kocabey S., Yüksek İ., Dursun B., 2010. Enerji Verimliliği Kapsamında Yapılarda Doğal Aydınlatma Yöntemleri: Kırklareli Örneği, Uluslar arası II. Trakya Bölgesi Kalkınma- Girişimcilik Sempozyumu, Kırklareli. Güvenkaya, G., 2008. İlköğretim Dersliklerinde Aydınlatma Enerjisi Yönetimi Açısından Yönlere Göre Uygun Cephe Seçeneklerinin Belirlenmesi Üzerine Bir Yaklaşım-, İ.T.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü Mimarlık Anabilim Dalı, Doktora Tezi, İstanbul. IEA 2014. Policies for Energy-Efficiency lighting, Energy Efficiency Policy Profıles, International Energy Agency, 2014. IEA 2007. Experıence Wıth Energy Effıcıency Regulatıons For Electrical Equipment, In support of the G8 Plan of Action, Internatıonal Energy Agency, France, 2007. Jafrancesco, D., Mercatelli, L., Fontani, D., Francini, F., Sansoni, P., 2008. Indoor illumination by solar light collectors, Chartered Institution of Building Services Engineers, Lighting Research & Technology, Vol. 40, pp. 323 332, Italy. Kaya, E., 2011. Aydınlatma Kontrolünün Enerji Verimliliğine Katkısı, VI. Ulusal Aydınlatma Sempozyumu ve Sergisi Bildirileri, İzmir. Kazanasmaz, T., Günaydın, M., Binol, S., 2009. Artificial neural networks to predict daylight illuminance in office buildings, Building and Environment vol. 44, Issue 8, pp. 1751-1757. Krainer, A., B., Peternelj, J., Lah, M.T., Zupančič, 2006. Daylight illuminance control with fuzzy logic, Solar energy, Vol. 80, pp. 307-321, Slovenia. Kocabey, S., 2008. İç Hacimlerde Aydınlık Düzeyi Dağılımının Bulunması ve Sonlu Elemanlar Yöntemi İle İncelenmesi, Doktora Tezi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul. Matta, S., Mahmud, S.M., 2010. An intelligent light control system for power saving, 36th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society, pp. 3316 332, Detroit, Michigan, USA. PELSAN Aydınlatama Ürünleri Teknik Bilgiler El Kitabı. Philips Electronics N.V., 2012. The LED Lighting Revolution, A Summary Of The Global Savings Potential. Report, 2009. Transition To Efficient Public Lighting, Ministry of Energy and Natural Resources, Turkey, Ankara.
165 Şahin ve Diğerleri Shafiullah, G.M., Amanullah M. T., Jarvis D., Shawkat A, Wolfs P., 2010. Prospects of solar energy in Australia, 6th International Conference on Electrical and Computer Engineering, pp. 350-353, 2010, Dhaka, Bangladesh. Singh, M.C., Garg, S.N., 2010. Illuminance estimation and daylighting energy savings for Indian region, Renewable Energy, Vol. 35 pp. 703-711, India. Şahin, M., 2010. Yapay sinir ağları ile dâhili ortamlardaki aydınlık düzeyinin analizi, Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul. Şahin, M., 2014. İç Farklı Teknik ve Fiziksel Özelliklerdeki Ortamların Bakım Katsayılarının Belirlenmesi ve Aydınlık Düzeylerinin Yapay Sinir Ağları İle Tahmin Edilmesi, Doktora Tezi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul. Özlü, K., 2008. Konut Yaşama Mekânlarında Yapay Aydınlatma. Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Trabzon, Türkiye Özbudak B.Y., Gümüş B., Çetin F.D., 2003. İç Mekan Aydınlatmasında Renk ve Aydınlatma Sistemi İlişkisi, II. Ulusal Aydınlatma Sempozyumu ve Sergisi Bildirileri, Diyarbakır. URL-1, The Impact of Lighting on Office Workers, Steelcase Workplace, (2013) 02.03.2013, www.steelcase.com Varınca B.K., Gönüllü, M.T., 2006. Türkiye de Güneş Enerjisi Potansiyeli ve Bu Potansiyelin Kullanım Derecesi, Yöntemi ve Yaygınlığı Üzerine Bir Araştırma, I. Ulusal Güneş Ve Hidrojen Enerjisi Kongresi, Eskişehir. Yamaner, F., 2001. Farklı Fonksiyonlarda Renk Kullanımına İlişkin Yaklaşımların Değerlendirilmesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mimarlık, Konya. Yapar, T., 2007. Aydınlatma Otomasyonu İle Enerji Tasarrufu, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul, Türkiye. Yavuz, C., 2004. Stadium Lighting Tecniques-Applications Around The World And Turkey, Aydınlatma Türk Milli Komitesi, İstanbul.