Kentsel Alanlarda 3B Gölge Analizi: Artvin Çoruh Üniversitesi Örneği

Kentsel alanlarda binaların oluşturduğu gölge etkisi özellikle güneş paneli kurulumu gibi uygulamalarda, kentsel mikroklima ve enerji verimliliği optimizasyonunda kritik bir role sahiptir. Geleneksel 2B analizlerin yetersizliği nedeniyle 3B gölge analizleri, binaların birbirine gölge oluşturma durumunun daha doğru tahmin edilmesini sağlar. Literatürde genellikle 2.5B modeller kullanılarak gölge analizleri yapılmıştır. Ancak bu modeller dikey yüzeylerin etkisini göz ardı etmektedir. Bu çalışmada 3B modeller kullanarak 3B gölge analizi yapılmıştır. 3B modelleme için prosedürel modelleme yöntemi kullanılmış, kat sayıları baz alınarak binalar LOD1 düzeyinde modellenmiştir. Işın İzleme (Ray-Tracing) algoritmasıyla güneşin günlük ve saatlik konumları dikkate alınarak gölge analizleri yapılmıştır. Artvin Çoruh Üniversitesi Seyitler ve Merkez Yerleşkelerinde binalar arası gölge etkisi düşük bulunmuştur. Ancak yakın mesafedeki yüksek binalar gölgeleme etkisi yaratmaktadır. Çatılardan sonra özellikle güney cephelerinin anlamlı düzeyde güneş ışığı aldığı belirlenmiş olup, bu da dış cephelerin de güneş paneli kurulum potansiyeli olduğunu ortaya koymaktadır. Bu çalışma, 3B gölge analizinin kentsel planlama süreçlerinde önemli bir araç olduğunu göstermektedir. Çalışmada elde edilen diğer önemli bir sonuç, analizlerin sadece çatıları değil dış cepheleri de kapsaması gerektiğidir. Bu sayede bina yüzeylerinden maksimum oranda yararlanılarak sürdürülebilir kentsel gelişim ve doğru yer seçimi sağlanabilir.

The shadow effect created by buildings in urban areas plays a critical role in applications such as solar panel installation, urban microclimate, and energy efficiency optimization. Due to the inadequacy of traditional 2D analyses, 3D shadow analyses provide a more accurate prediction of the shading interactions between buildings. In the literature, shadow analyses have generally been conducted using 2.5D models. However, these models neglect the effects of vertical surfaces. In this study, a 3D shadow analysis was conducted using 3D models. Procedural modeling was employed for 3D modeling, and buildings were modeled at the LOD1 level based on the number of floors. Shadow analyses were performed using the Ray-Tracing algorithm, considering the daily and hourly positions of the sun. The shadow effect between buildings in Artvin Çoruh University Seyitler Campus and Center Campus was found to be low. However, high-rise buildings in close proximity create a significant shading effect. It was determined that, in addition to rooftops, southern facades receive a significant amount of sunlight, revealing the potential for solar panel installation on building facades as well. This study demonstrates that 3D shadow analysis is an important tool in urban planning processes. Another key finding is that analyses should not be limited to rooftops but should also include building facades. This approach ensures the maximum utilization of building surfaces, facilitating sustainable urban development and optimal site selection.