Realtime Access Map
Scale-model and simulation-based assessments for design alternatives of daylight redirecting systems for side-lighting in an educational design room
Abstract
Daylight has been proven to have positive effects on well-being, comfort
and performance of occupants in buildings; it specifically increases learning
performance in educational buildings. Side-lighting from one direction
leads to unbalanced and insufficient illuminance, especially in large and
deep spaces. A design studio at the Izmir Institute of Technology (IZTECH)
in Urla, Turkey, has been chosen as an example of a space in such a context.
Its geometrical attributes has taken to be the baseline. First, four daylight
redirecting systems are applied on its 1/15 scale model to understand and
compare their redirection behavior visually. Second, measurements on the
scale model are taken to compare the daylight illuminance distributions.
Third, to assess the overall performance in the sunny climate, illuminance
and luminance maps for photorealistic visualization are calculated in
monthly steps over one year. For efficient calculation of the time-steps to
be considered, the daylight coefficient method has been applied. Though
light ducts are found to be effective for high sun angles, in summer and
equinoxes; very low illuminance in entire space make them fail in winter.
Light shelves are determined to be the most convenient ones for this space,
since they provided sufficient, uniform and high illuminance in equinoxes
and winter. Gün ışığının, bina kullanıcılarının refahı, konforu ve performansı
üzerinde pozitif etkisi olduğu kanıtlanmıştır. Günışığı, özellikle, eğitim
yapılarında öğrenme performansını da artıran bir etmendir. Tek yönlü
yan aydınlatma, özellikle geniş ve derin hacimlerde, aydınlık düzeyinin
dengesiz ve yetersiz olmasına yol açar. Bu bağlamda, İzmir Yüksek
Teknoloji Enstitüsü (İYTE)’nde (Urla-Türkiye) bir tasarım stüdyosu, örnek
olarak seçilmiştir. Geometrik özellikleri temel alınmıştır. İlk olarak, dört
farklı ışık yönlendirme sistemi, ışık yönlendirme davranışlarının görsel
olarak anlaşılması ve birbirleriyle karşılaştırılması için, 1/15 ölçekli makette
uygulanmıştır. İkinci olarak, günışığı aydınlık düzeyi dağılımlarını
karşılaştırabilmek için makette ölçümler yapılmıştır. Üçüncü olarak,
performansın güneşli bir iklimde değerlendirilmesi amacıyla, aydınlık
düzeyi ve fotogerçekçi görselleştirme adına parıltı dağılımları, tüm yıl
boyunca aylık olarak hesaplanmıştır. Verimliliklerin istenilen zamanlarda
hesaplanabilmesi için günışığı katsayısı yöntemi uygulanmıştır. Güneş açılarının yüksek olduğu durumlar için ışık bacalarının daha etkin olduğu
bulunmuş; buna karşın, kışın tüm hacimdeki aydınlık düzeyi çok düşük
olduğundan bu sistemler başarısız olmuştur. Işık rafları ise bu hacim için
en uygun sistem olarak belirlenmiştir; çünkü bu sistemler, ekinoks ve yaz
dönemlerinde aydınlık düzeyini yeterli bir şekilde, düzgün dağılımlı ve
yüksek olarak sağlamıştır.