Türkiye’deki tüm illerin medyan dış aydınlık düzeyi değerlerinin hesaplanması
Yıl 2023,
Cilt: 18 Sayı: 68, 161 - 176, 30.12.2023
Gülçin Gülsüm Konuk Taştan
,
Işıl İplik
,
Şensin Yağmur
,
Hızır Gökhan Uyduran
Öz
Binalarda günışığının etkin kullanılması insan sağlığı ve enerji verimliliği açısından önem taşımaktadır. Avrupa Birliği Standardizasyon Komitesi (CEN) tarafından binaların günışığı performansının analiz edilebilmesi amacıyla EN 17037+A1 Binalarda Günışığı Standardı yayınlanmıştır. Standartta günışığı aydınlığının sağlanması performansı için iki hesap yöntemi önerilmiş ve hedef aydınlık düzeyi değerleri belirtilmiştir. Bu değerlerin gündüz saatlerinin yarısında sağlanması gerekmektedir. “Günışığı Çarpanı” yönteminde gündüz saatlerinin yarısına denk gelen değer olarak düşey açıklığa sahip hacimlerde “medyan dış yayınık aydınlık düzeyi”nin, yatay açıklığa sahip hacimlerde “medyan dış global aydınlık düzeyi”nin kullanılması gerekmektedir. Standartta, CEN üyesi ülkelerin başkentleri için ilgili değerler hesaplanmış, diğer konumlar için izlenmesi gereken hesaplama adımları aktarılmıştır. Yapılan literatür taramasında; Türkiye’de İstanbul haricindeki iller için bu değerlerin hesaplanmadığı ve dinamik olmayan programlarda yapılan hesapların uzun zaman aldığı görülmüştür. Bununla beraber çalışmalarda güncel iklim datalarının kullanılmadığı saptanmıştır. Bu çalışmada Rhinoceros programının eklentisi Grasshopper’da, standartta belirtilen algoritmaya uygun parametrik bir iş akışı oluşturulmuş ve güncel iklim dataları kullanılarak Türkiye’deki 81 il için hesaplamalar kısa sürede yapılmıştır. Elde edilen “medyan dış yayınık yatay aydınlık düzeyi” ile “medyan dış global yatay aydınlık düzeyi” değerlerinin Türkiye’nin meteorolojik iklim dataları ile uyumu irdelenmiştir. Yapılan ön hesaplar ile Türkiye’deki günışığı çalışmalarına yönelik veri tabanı oluşturulmuş ve geliştirilen parametrik iş akışı ile hesaplamalı günışığı çalışmalarında zaman kayıplarının azalmasına katkı sağlanması amaçlanmıştır.
Teşekkür
Bu çalışma; YTÜ, FBE, Mimarlık ABD Yapı Fiziği programında yapılan “Türkiye’deki Farklı Çevre Koşulları İçin Yapı Kabuğu Performansının Belirlenmesine Yönelik Ön Tasarım Destek Aracı Geliştirilmesi” isimli doktora tezinden üretilmiştir.
Kaynakça
- Altomonte, S. (2008). Daylight for energy savings and psychophysiological
well-being in sustainable built environments. Journal of
Sustainable Development, 1(3), 3-16. https://doi.org/10.5539/jsd.v1n3p3
- Baş, H., & Kazanasmaz, T. (2020). İzmir’de tek hacimli bir ofisin enerji
yükü ve günışığı otonomisini dengelemek için pencere-duvar oranı ve
yönelimine bağlı olarak gerçekleştirilen hibrit-model simülasyonları.
Megaron, 15(4), 537-552. https://doi.org/https://doi.org/10.14744/
MEGARON.2020.42223
- Eltaweel, A., & Yuehong, S. (2017). Parametric design and daylighting: A
literature review. Renewable Sustainable Energy Reviews, 73, 1086-1103.
- Elzeyadi, I. (2011). Daylighting-bias and biophilia: Quantifying the
Impact of daylighting on occupants health. Greenbuild 2011 Proceedings,
Washington DC.
- Energyplus. (2022). Weather Data Sources. https://energyplus.net/weather/
sources#IWEC
- ibpsa.NEWS. (2016a). Software News http://www.ibpsa.org/Newsletter/
IBPSANews-26-2.pdf
- ibpsa.NEWS. (2016b). Software News. http://www.ibpsa.org/Newsletter/
IBPSANews-26-2.pdf
- Karami, Z., Golmohammadi, R., Heidaripahlavian, A., Poorolajal, J.,
& Heidarimoghadam, R. (2016). Effect of daylight on melatonin and
subjective general health factors in elderly people. Iranian Journal of
Public Health, 45(5), 636.
- Kuhlenengel, M., Waters, C. E., & Konstantzos, I. (4-6 Eylül 2019).
Assessing the impact of outside view on learning: A close look to EN 17037
‘view out’practices through the analysis of 220 classrooms. CISBAT 2019
International Conference Climate Resilient Cities – Energy Efficiency &
Renewables in the Digital Era, Lausanne, Switzerland.
- Ochoa, C. E., Aries, M. B., Van Loenen, E. J., & Hensen, J. L. (2012).
Considerations on design optimization criteria for windows providing low
energy consumption and high visual comfort. Applied energy, 95, 238-245.
https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2012.02.042
- Onebuilding. (15 Mayıs 2022). Repository of free climate data for building
performance simulation. https://climate.onebuilding.org/
- Peters, B., & Peters, T. (2018). Computing the environment: Digital design
tools for simulation and visualisation of sustainable architecture (1st ed.).
John Wiley & Sons.
- Pusat, S., Ekmekçi, İ., & Akkoyunlu, M. T. (2015). Generation of typical
meteorological year for different climates of Turkey. Renewable Energy,
75, 144-151. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.renene.2014.09.039
- Qingsong, M., & Fukuda, H. (2016). Parametric office building for daylight
and energy analysis in the early design stages. Procedia-Social Behavioral
Sciences, 216, 818-828. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.
sbspro.2015.12.079
- Solvang, H., Kristiansen, T., Bottheim, R. M., & Kampel, W. (2020, 6-9
September 2020). Comparison and development of daylight simulation
software–A case study. 12th Nordic Symposium on Building Physics,
Tallin, Estonya.
- Šprah, N., & Košir, M. (2020). Daylight provision requirements according
to EN 17037 as a restriction for sustainable urban planning of residential
developments. Sustainability, 12(1), 315. https://doi.org/https://doi.
org/10.3390/su12010315
- Şener Yılmaz, F. (2019, 16-19 Ekim). Binalarda günışığı performans
ölçütlerine güncel bir bakış: EN 17037 standardı ve uygulaması. 10. Ulusal
Aydınlatma Sempozyumu, İzmir, Türkiye.
- T.C. Çevre Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı Meteoroloji Genel
Müdürlüğü. (2022a). Uzun yıllar ortalama global güneş radyasyon dağılımı
(2004-2021). https://mgm.gov.tr/kurumici/radyasyon_iller.aspx
- T.C. Çevre Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı Meteoroloji Genel
Müdürlüğü. (2022b). Yıllık Ortalama Güneşlenme Süresi (1991-2020).
https://mgm.gov.tr/kurumici/turkiye-guneslenme-suresi.aspx
- TSE. (2022). TS EN 17037+A1, Binalarda Günışığı Standardı. TSE.
- Uç, B., & Dokuzer Öztürk, L. (2022). Determination of the required
window glazing area based on the targeted illuminance in residences.
Megaron, 17(1), 68-82. https://doi.org/10.14744/megaron.2021.69782
- Wright, H. R., & Lack, L. C. (2001). Effect of light wavelength on
suppression and phase delay of the melatonin rhythm. Chronobiology
International, 18(5), 801-808. https://doi.org/10.1081/cbi-100107515
- Yassin, A. A., Sheta, S. A., & Elwazeer, M. A. (2017). Parametric study
on window-wall ratio (WWR) for daylighting optimization in multi-story
residential buildings: Case study of an apartment complex in Mansoura
City, Egypt. The Egyptian International Journal of Engineering Sciences
Technology, 4, 21-32. https://doi.org/10.17148/IARJSET.2017.4305
- Zahmacıoğlu, D. (2019). Toplu konutların günışığı ile aydınlanma ve dış
ortamla görsel bağlantı açısından incelenmesine bir örnek: Suadiye Sitesi.
[Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi]. İstanbul.
The median exterior illuminance levels of all provinces in Turkey
Yıl 2023,
Cilt: 18 Sayı: 68, 161 - 176, 30.12.2023
Gülçin Gülsüm Konuk Taştan
,
Işıl İplik
,
Şensin Yağmur
,
Hızır Gökhan Uyduran
Öz
Effective daylight in buildings is essential for human health and energy efficiency. EN 17037:2018 Daylight in Buildings Standard is published by the European Committee for Standardization (CEN) to analyze the daylight performance of buildings. In the standard, two calculation methods are recommended for daylighting performance and target illuminance values are specified. These values should be achieved in half of the daylight hours. In the "Daylight Factor" method, the "median external diffuse illuminance level" should be used in rooms with vertical openings and the "median external global illuminance level" should be used in rooms with horizontal openings as the value corresponding to half of the daylight hours. The values are calculated for the capital cities of CEN member countries, and the calculation steps to be followed for other locations are given. These values are not calculated for the provinces in Turkey except for Istanbul and calculating in non-dynamic programs takes a long time. And also, it is observed that daily climate data are not used in the studies. In this study, a parametric workflow is created in Grasshopper, the plugin of Rhinoceros program, in accordance with the algorithm specified in the standard and calculations are fulfilled in a short time for 81 provinces of Turkey with current climate data. The obtained values of "median external diffuse horizontal illuminance" and "median external global horizontal illuminance" are compared and their compatibility with the meteorological climate data of Turkey are analyzed. With the pre-calculations, a database for daylighting studies in Turkey is created and the developed parametric workflow contributes to the reduction of time losses in parametric daylighting studies.
Kaynakça
- Altomonte, S. (2008). Daylight for energy savings and psychophysiological
well-being in sustainable built environments. Journal of
Sustainable Development, 1(3), 3-16. https://doi.org/10.5539/jsd.v1n3p3
- Baş, H., & Kazanasmaz, T. (2020). İzmir’de tek hacimli bir ofisin enerji
yükü ve günışığı otonomisini dengelemek için pencere-duvar oranı ve
yönelimine bağlı olarak gerçekleştirilen hibrit-model simülasyonları.
Megaron, 15(4), 537-552. https://doi.org/https://doi.org/10.14744/
MEGARON.2020.42223
- Eltaweel, A., & Yuehong, S. (2017). Parametric design and daylighting: A
literature review. Renewable Sustainable Energy Reviews, 73, 1086-1103.
- Elzeyadi, I. (2011). Daylighting-bias and biophilia: Quantifying the
Impact of daylighting on occupants health. Greenbuild 2011 Proceedings,
Washington DC.
- Energyplus. (2022). Weather Data Sources. https://energyplus.net/weather/
sources#IWEC
- ibpsa.NEWS. (2016a). Software News http://www.ibpsa.org/Newsletter/
IBPSANews-26-2.pdf
- ibpsa.NEWS. (2016b). Software News. http://www.ibpsa.org/Newsletter/
IBPSANews-26-2.pdf
- Karami, Z., Golmohammadi, R., Heidaripahlavian, A., Poorolajal, J.,
& Heidarimoghadam, R. (2016). Effect of daylight on melatonin and
subjective general health factors in elderly people. Iranian Journal of
Public Health, 45(5), 636.
- Kuhlenengel, M., Waters, C. E., & Konstantzos, I. (4-6 Eylül 2019).
Assessing the impact of outside view on learning: A close look to EN 17037
‘view out’practices through the analysis of 220 classrooms. CISBAT 2019
International Conference Climate Resilient Cities – Energy Efficiency &
Renewables in the Digital Era, Lausanne, Switzerland.
- Ochoa, C. E., Aries, M. B., Van Loenen, E. J., & Hensen, J. L. (2012).
Considerations on design optimization criteria for windows providing low
energy consumption and high visual comfort. Applied energy, 95, 238-245.
https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2012.02.042
- Onebuilding. (15 Mayıs 2022). Repository of free climate data for building
performance simulation. https://climate.onebuilding.org/
- Peters, B., & Peters, T. (2018). Computing the environment: Digital design
tools for simulation and visualisation of sustainable architecture (1st ed.).
John Wiley & Sons.
- Pusat, S., Ekmekçi, İ., & Akkoyunlu, M. T. (2015). Generation of typical
meteorological year for different climates of Turkey. Renewable Energy,
75, 144-151. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.renene.2014.09.039
- Qingsong, M., & Fukuda, H. (2016). Parametric office building for daylight
and energy analysis in the early design stages. Procedia-Social Behavioral
Sciences, 216, 818-828. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.
sbspro.2015.12.079
- Solvang, H., Kristiansen, T., Bottheim, R. M., & Kampel, W. (2020, 6-9
September 2020). Comparison and development of daylight simulation
software–A case study. 12th Nordic Symposium on Building Physics,
Tallin, Estonya.
- Šprah, N., & Košir, M. (2020). Daylight provision requirements according
to EN 17037 as a restriction for sustainable urban planning of residential
developments. Sustainability, 12(1), 315. https://doi.org/https://doi.
org/10.3390/su12010315
- Şener Yılmaz, F. (2019, 16-19 Ekim). Binalarda günışığı performans
ölçütlerine güncel bir bakış: EN 17037 standardı ve uygulaması. 10. Ulusal
Aydınlatma Sempozyumu, İzmir, Türkiye.
- T.C. Çevre Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı Meteoroloji Genel
Müdürlüğü. (2022a). Uzun yıllar ortalama global güneş radyasyon dağılımı
(2004-2021). https://mgm.gov.tr/kurumici/radyasyon_iller.aspx
- T.C. Çevre Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı Meteoroloji Genel
Müdürlüğü. (2022b). Yıllık Ortalama Güneşlenme Süresi (1991-2020).
https://mgm.gov.tr/kurumici/turkiye-guneslenme-suresi.aspx
- TSE. (2022). TS EN 17037+A1, Binalarda Günışığı Standardı. TSE.
- Uç, B., & Dokuzer Öztürk, L. (2022). Determination of the required
window glazing area based on the targeted illuminance in residences.
Megaron, 17(1), 68-82. https://doi.org/10.14744/megaron.2021.69782
- Wright, H. R., & Lack, L. C. (2001). Effect of light wavelength on
suppression and phase delay of the melatonin rhythm. Chronobiology
International, 18(5), 801-808. https://doi.org/10.1081/cbi-100107515
- Yassin, A. A., Sheta, S. A., & Elwazeer, M. A. (2017). Parametric study
on window-wall ratio (WWR) for daylighting optimization in multi-story
residential buildings: Case study of an apartment complex in Mansoura
City, Egypt. The Egyptian International Journal of Engineering Sciences
Technology, 4, 21-32. https://doi.org/10.17148/IARJSET.2017.4305
- Zahmacıoğlu, D. (2019). Toplu konutların günışığı ile aydınlanma ve dış
ortamla görsel bağlantı açısından incelenmesine bir örnek: Suadiye Sitesi.
[Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi]. İstanbul.