Yapıların günışığı ile aydınlatılması ve Aydınlık düzeyi hesapları

EN17037 Avrupa Standardı yapıların günışığı ile aydınlatılması ile ilgilidir. Bu standartta tanımlanmış gereksinimlerin tüm yapıların içinde uzun süre bulunulan hacimlerinde karşılanması önerilmektedir. Konutlar da bu kapsamda değerlendirilmektedir. EN17037 standardında günışığı ile aydınlatmanın ölçütleri aşağıdaki dört başlık altında verilmiştir. Günışığı aydınlığının sağlanması. Dış ortam ile görsel bağlantının kurulması. Güneşlenme. Kamaşmaya karşı korunma.

Belirtilen her ölçüt için karşılanması önerilen koşullar hesaplanabilir, ölçülebilir sayısal verilerle tanımlanmıştır. Her ölçüt için, en az, orta ve yüksek olmak üzere üç farklı derece için öneriler yapılmıştır. Bu bölümde dört günışığı ölçütü açıklanmış ve her bir ölçüte ilişkin farklı derece için önerilmiş olan değerler verilmiştir. Duvarlardaki düşey pencereler ile tavandaki yatay pencereler arasında sağlanması önerilen günışığı aydınlık değerleri bakımından farklar vardır.

Hacme giren günışığı yıl boyunca yeterli aydınlığı sağlamalı ve hacmin aydınlandığına ilişkin öznel bir izlenim yaratmalıdır. Günışığı aydınlık düzeyi olarak en az, orta ve yüksek dereceleri için ≥300 lx, ≥500 lx ve ≥750 lx önerilmiştir. Mimari tasarım evresinde bu derecelerden hangisinin hedeflendiğine karar verilmelidir. Hedeflenen aydınlık düzeyinin hacmin referans düzleminin ≥ %50’sinde ve yıl boyunca gündüz saatlerinin ≥ %50’sinde sağlanması gerekmektedir. Referans düzlem, hacmin tüm duvarlarından genel olarak 50 cm uzaklıkta, döşemeye paralel ve döşemeden 85 cm yükseklikte olan düzlemdir. Böylece, pencere duvarı yakınındaki yüksek aydınlıklar ve penceresiz duvarların yakınındaki düşük aydınlıklar hacimdeki genel durumun değerlendirilmesinde kapsam dışında bırakılmış olmaktadır. Hacmin referans düzlemi üzerinde hedeflenen aydınlık düzeyinin sağlandığı bölgenin büyüklüğü ve biçimi doğal olarak hacmin ve pencerelerin özelliklerine göre değişir. İstenen günışığı aydınlığının elde edilebildiği bölgeler hacmin gün boyunca ağırlıklı kullanılan bölgeleri olacak biçimde iç mimari açıdan düzenlenmelidir.

Hacmin uzun süreli olarak, yani ağırlıklı kullanılan bölgesinde hedeflenen aydınlık düzeyi yıl boyunca en az 2190 saat sağlanmalıdır. Bu süre yıl içindeki gündüz saatlerinin yarısına karşılık gelmektedir ((365×12)/2=2190). Oluşturulması istenen aydınlık düzeyinin örneğin ≥300 lx olması durumunda, referans düzlemin ≥ %95’indeki aydınlık düzeyi ise aynı süre, yani yılda ≥2190 saat boyunca ≥ 100 lx olmalıdır.

Günışığı aydınlık düzeyleri 0.5 saat ya da 1 saat aralıklarla hesaplanmalıdır. Hesaplamada yapının yer aldığı bölgenin iklimsel verileri kullanılmalı ve doğruluğu onaylanmış bilgisayar programlarından yararlanılmalıdır. Aydınlık düzeyi hesabı yapılacak noktaların sayısı ve bu noktaların birbirinden uzaklığı referans düzlemin boyutuna göre EN 12464-1 Avrupa Standardı’nda önerilen yöntem ile aşağıda belirtildiği gibi belirlenmelidir.

p = 0,2 x 5 ^log10(d)

Formülde, d : hesap alanının uzun kenarı (m) (uzun kenarın kısa kenara oranı ≥ 2 ise, d hesap alanının kısa kenarı olarak alınmalıdır) p : iki ölçme noktası arasındaki maksimum uzaklık (m) olarak gösterilmiştir.

Formül aracılığı ile belirlenen hesap noktalarının en az yarısında, yılın 2190 saatinde hedeflenen aydınlık düzeyi sağlanmalıdır. Hedefe ne ölçüde ulaşılıp ulaşılamadığının saptanmasında önerilen iki ayrı yaklaşım vardır:

1: Yıl boyunca saatlik ya da yarım saatlik aralar ile referans düzlem üzerinde saptanmış olan hesap noktalarındaki aydınlık düzeyleri hesaplanır. Elde edilen sonuçların ayrıntılı analizi ile yılın en az 2190 saatinde referans düzlemin ≥%50‘sinde ve ≥%95’inde hedeflenen aydınlıkların sağlanıp sağlanmadığı kontrol edilir.

2: Referans düzlem üzerinde saptanmış olan hesap noktalarındaki günışığı çarpanı hesaplanır. Örneğin, 300 lx aydınlığın istendiği durum için sağlanması gereken günışığı çarpanı aşağıdaki eşitlik ile bulunur.

D_T = 300 lx / E_v,d,med

D_T : sağlanması gereken günışığı çarpanı. E_v,d,med : Medyan aydınlık düzeyi

İstenen aydınlık düzeyini sağlamak üzere gerekli günışığı çarpanı referans düzlem üzerindeki hesap noktalarının en az yarısında ve yılın en az 2190 saatinde elde edilmelidir. Yılın bütününü dikkate alan bu çıkış noktasına göre yapı dışında açık arazide oluşan dış aydınlığa ilişkin medyan değerden yararlanılabilir. Medyan değer (E_v,d,med), yılda 2190 saat boyunca gökten gelen yayınık ışık ile yeryüzünde yatay bir yüzeyde oluşan aydınlık düzeyine karşılık kullanılan tek bir değerdir. Bu nedenle, medyan değer kullanılarak hesaplamaların daha hızlı ve kolay bir biçimde yapılması olanaklı olabilmektedir. Bir kent ile ilgili medyan değeri saptayabilmek için yıl boyunca 8760 saat için yayınık yatay aydınlık değerlerinin temin edilebileceği Energyplus, Meteonorm, Satel-Light gibi iklim dosyalarından yararlanılabilir. Bu bağlamda, söz konusu iklim dosyalarındaki tüm yıla ait saatlik veriler (8760 saat) en büyük değerden en küçük olana doğru dizilip büyük olan değerleri içeren 4380 saatlik veri seçilir. Seçilen veriler arasından, günışığı çarpanı hesabında kullanılmak üzere medyan değer saptanır. 33 ülkenin başkenti için medyan aydınlık düzeyleri EN 17037 standardında yer almaktadır. Ankara için verilen medyan değer 19000 lx’tür.