Ofis binalarında günışığı
Metin: Paula Longato
Genellikle idari işlerin yapıldığı mekân olarak bilinen ofisler, çok uzun zamandır var. Ancak bunların boyutları ve kentler içindeki konumları, zaman içinde çok değişti. Özellikle son yüzyıl içinde ofisler, bunların işlevleri ve kullanımları çeşitli işletme yapılarına göre farklılaştı. Modern ofislerin gelişiminin arkasındaki itici güç, her zaman kâr maksimizasyonu ve verimlilik oldu. Çalışanlar arasında hiyerarşi, ofis donanımı ve çalışma ortamlarının durumu ve de ekolojik unsurlar çoğu zaman ihmal edildi.
İnşaat sektörü için geliştirilen yeni teknolojiler, Atlantik Okyanusunun her iki tarafına farklı temel yerleşim olanakları getirdi. Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri arasındaki fark muhtemelen birbirinden farklı olan inşaat kuralları, sosyokültürel farklılıklar ve mülk edinme koşulları nedeniyle ortaya çıkıyor. (karşılaştırma Hascher, 2002).
Yerleşim planı açısından ofis binaları son yüz yıl içinde üç türe ayrılıyor: 1. Merkezde bulunan bir koridor boyunca konumlandırılan ofisler 2. Merkezi bir atriyum etrafında konumlandırılan ofisler 3. Merkezi bir odanın etrafına konumlandırılan ofisler.
Bu dağılım, bir ofis binasının mimari temel konseptinin ana unsuruna bağlıdır. Tabii ki tek bir bina içinde belirtilen şekilde yerleşimler tekrarlayabilir veya kombinasyonlar şeklinde yapılandırılabilir.
Seneler içinde mimarlar, sürekli olarak inşaat sahiplerinin, kullanıcı ve gayrimenkul piyasasının farklı taleplerine uygun çözümler bulmaya çalıştılar. Buna göre, yarattıkları mekânlarda ne kadar başarılı olunacağı, tasarım ekibinin elinde.
Sadece mekânın temel alanı ile ilgili farklılıklar oluşabiliyor ki bu alan da yeterli gün ışığı alabiliyor. Özellikle odanın ortası. Dolayısıyla, içeri giren günışığını mimari açıdan değerlendirmek için bu önemli bir başlangıç noktası. Ayrıca, odanın ortasında ışık yoğunluğu farklılıkları nedeniyle oluşabilecek aydınlık etkisini de tanımlıyor. Buradan da zorunlu olarak, ofisin tüm çalışma saatleri esnasında ofis mekânlarının suni ışık ile sürekli olarak aydınlatılması gereği çıkabiliyor.
Simülasyonlar, bina cephesine yaklaşık üç metrelik bir sınırda günışığının, geleneksel pencerelerden mekâna daha fazla giremeyeceğini gösteriyor.
Daha az bir oda derinliğinde, odanın iç kısmının daha fazla günışığı aldığı görülmektedir. Ancak bu durum ofislerde çok nadiren oluşur, çünkü bunların yerleşim planları, bina türüne bağlı olarak çoğunlukla 3:1 veya daha üst bir oranda (MD/MY) başlar.
2. Pencereler/Günışığı alan açıklıklar Duvar ve pencere boyutu ilişkisi, odada pencerelerin konumu ve binanın coğrafi konumu açısından pencerelerin tasarımı, içeri girecek girebilecek günışığı miktarı tüm bölümler için temelde aynı.
Ofislerde günışığı araştırması, “Gün ışığı planlamasının parametreleri” olarak adlandırdığım mimarinin temel parametrelerini anlamamıza dayanıyor. Yüksek lisans tezimde, bu sabit değerlerin analizinde mimariyi, günışığı planlamasının kilit rol oynadığını öne çıkartan başka bir bakış açısı ile görmek gerektiği ortaya çıkıyor. Günışığı için parametrelerim: mekânın derinliğinin, yüksekliğine olan oranı, binadaki pencereler ve binanın coğrafi konumu.
1. Derinlik-Yükseklik İlişkisi Bu parametre, mekân derinliğinin mekân yüksekliğine olan oranını tanımlıyor (MD/MY). Bir mekâna olan gün ışığı miktarını belirler. En sık uygulanan pencere sistemi dikey aralıklar olsa dahi, bunlar günışığını içeri almak için en iyi çözüm olmayabilir. Oda duvarına yapılan aralık ne kadar yatay ise, o kadar çok günışığı alınır. Yatay aralıklar, dikey aralıklara göre daha fazla gökyüzü görüntüsü alır.
Her iki, pencere aralığı oluşturma şeklinde dikkat edilecek bir başka unsur, günışığının odada dağılımıdır. Dikey aralıklar ışığın büyük miktarda odanın dış kenarlarına girişini sağlar. Çatı pencerelerinde, pozisyonuna göre, ışığın büyük miktarı odanın tam ortasındadır. Bu nedenle her ikisinin kombinasyonu tavsiye edilir.
Yerleşim planında (ölçülere göre) farklı bölmelerin karşılaştırılması ve üç boyutlu gösterimi. Hesaplamalar 21 Mart tarihinde (gece gündüz eşitliği) kapalı bir gökyüzü ile (CIE’ye göre) saat 12:00’de 22°20’N (Hong Kong)’ye göre yapılmıştır.
Tercih edilen bakış açıları(karşılaştırma Hofmann, Ganslandt, 1992, S. 38)
Farklı enlem derecelerinde bulunan binalarda açılan pencere deliklerinin farklı oryantasyonunun karşılaştırılması. Hesaplamalar için 21 Mart (gündüz ve gecenin eşit olduğu gün) tarihinde saat 12:00, açık bir gökyüzü (CIE’ye göre) temel alınarak yapıldı.
Bu kombinasyonda çatı pencereleri ana ışık kaynağı ve dikey pencereler dışarı bakışı sağlayan öğeler olarak kullanılır. Çatı pencereleri kullanıldığında, gündüz saatlerinde elektrik ışığı neredeyse hiç gerekmez. Ancak burada da güneş ışınlarının doğrudan girişinden korunmak gerekir.
Tamamen camdan oluşan bir bina cephesi, kuruluşun kimliğini şeffaf bir biçimde dışarı iletirken, optimum düzeyde binaya günışığının girmesini sağladığı düşünülebilir. Ancak, cam cephe sistemleri çalışma yerleri için zeminden 75cm yukarıda yapılandırılmalıdır. Bu işlem yapılırken, belirtilen yüksekliğin altında kalan cephenin camdan olup olmadığı dikkate alınmaz. Yüksek pencereler, ışığı odanın daha fazla içine kadar getirir. Ancak şu da unutulmamalıdır ki, suni ışık, cam cephe nedeniyle mekâna tekrar geri yansıma yerine, tamamen bu alandan da “kaçabilir”.
Bu noktada kamaşma konusunun işlenmesi doğru olacaktır. Önemli olan kamaşmayı yapan ışık kaynağının konumudur. Temel olarak ışık kaynağı kişiye ne kadar yakın ve büyükse ve kişinin bakış açısının merkezinde ise, etkisi o kadar büyüktür. Ancak, pencerelerle ilgili olarak yapılan bir araştırma, pencere büyüklüğüne ve izleyicinin pencereye olan mesafesine bakılmaksızın, gökyüzünün aydınlık yoğunluğunun kamaşmayı algılamak için çok önemli olduğunu gösteriyor. Başka araştırmalar ise insanların, örneğin bir pencereden; gökyüzünden gelen ışığın kamaşmasını, suni bir ışık kaynağının kamaşmasına göre daha fazla tolere edebildiklerini gösteriyor. Bilindiği gibi gökyüzündeki ışık yoğunluğu zirve noktasında en yüksek miktarda. Dolayısıyla, eğer bir binaya çatı penceresi olarak yatay bir aralık açılmış ise, bu ışık kaynağı (günışığı) ile görsel rahatsızlık yaşama neredeyse sıfır, çünkü bu alan insanın normal bakış alanının dışında kalıyor.
Bu nedenle ışık kaynağı ve de dışarı bakış bağlantısı gibi farklı işlevleri olan sistemleri tek bir binada toplamak tercih edilir.
3. Binanın yerleşimi Bir binanın coğrafi konumu özellikle gökyüzü açık olduğunda, doğrudan gelen güneş ışınlarına koruma ve bina içinde biriken ısının sürekli kontrolü açısından çok önemli bir faktör. Bu konu özellikle, sene boyunca uzun süre masmavi gökyüzüne sahip olan ülkelerde planlamada öncelikli olarak ele alınıyor. Bunun yanı sıra, binanın bulunduğu enlem derecesi de, binanın genelinde açılacak pencerelerin konumu açısından önemli bir rol oynuyor. Daha yüksek enlem derecesinde, güneşin alçak konumu nedeniyle güneşten koruma gerekirken, ekvatora yakın enlem derecelerinde, çok yukarda olan güneşe karşı koruma tedbirleri alınıyor. İlk bakışta bu tespitler gereksiz görünebilir. Mimarlar giderek daha fazla uluslararası boyutlarda çalıştıkları için, planlamalarının sadece kendi ülkelerinde çalışabileceği, farklı enlem derecelerinde bulunan ülkelerde çalışamayabileceği de söz konusu olabilir!
Aşağıdaki resim kolay bir karşılaştırmayı gösteriyor.
Hesaplamalar için 7,0 x 7,0 metre’lik bir alanı ve 3,5 metrelik (Derinlik- Yükseklik-Oran 2:1) yüksekliği olan bir mekân, standart bir alan olarak kullanıldı. 0,8 m’lik bir yükseklikten itibaren yüzde 60 oranında pencere uygulandı. Hesaplamalar farklı enlem dereceleri ve de açılan pencere aralıklarının her bir oryantasyonu için farklı sonuçlar verdi.
Doğrudan bir karşılaştırma yapabilmek için bu örnek hesaplamada herhangi bir güneşten koruma tertibatı dikkate alınmadı ve sadece kuzey yarımküreye bakan bina arazileri seçildi.
Hesaplamalardan, Berlin’de güneye bakan pencerelerden günışığının, Hong Kong veya Singapur gibi ekvatora daha yakın olan kentlere göre, daha alttan girdiği açıkça görülüyor. Bu nedenle, bir binanın günışığının azami avantajlarını alması için, yerel hava şartlarını ve güneşin seyrini her zaman dikkate almak gerekir.
Vaka parametreleri
Sözkonusu üç parametre temel alınarak, dört farklı zamanda ve şartlarda inşa edilen ofis binası analiz edildi. İnceleme için yapı temel planı, kesitleri ve iç mekânların görüntüleri temel alındı. Örneğin pencere camlarının transmisyon dereceleri gibi ayrıntılı bilgiler dikkate alınmadı. Bunun bir nedeni, araştırmanın tamamen mimari parametreler ile sınırlı olması diğer nedeni ise, bazı binalar için bu tür verilerin olmamasından kaynaklandı.
Seçilen binalar; Frankfurt/Main bölgesindeki IG-Farben Haus, New York kentindeki Seagram binası, Frankfurt/Main bölgesindeki Prisma binası ve Londra’daki Swiss-Rebinasıydı. Binalar, farklı mimari özelliklere sahip oldukları için seçildiler.
Binaların yapılarına uygun günışığı katsayısını hesaplayabilmek için araştırma, kapalı gökyüzü ortamında (CIE’ye göre) yapıldı. Günışığı katsayısı, iç mekânların günışığı ile beslenmesini sağlayacak bir ölçü ve iç alandaki aydınlatma yoğunluğunun kapalı havadaki ışık yoğunluğuna olan oranını veriyor. Bunu yaparken, dışardaki ışık yoğunluğu 10.000 Lux olarak belirleniyor. Günışığını hesaplamak için veya değerlendirmek için tek araç olmasa da, sıklıkla hesaplamalarda kullanılıyor. Günışığı katsayısı, kapalı havalar için CIE’nin belirlemiş olduğu tanıma dayanıyor. İşyerlerinde 500 Lux’lük bir ışık yoğunluğuna ulaşmak için, yaklaşık yüzde 5 oranında bir günışığı katsayısı gerekirdi. Vaka örnekleri üzerinde yapılan hesaplamalar, bu oranın, katlarda sadece yüzde 30 oranında sağlandığını ve günışığı alan alanların çoğunlukla odaların kenar bölgelerinde olduğunu gösterdi. Dolayısıyla, alanların yüzde 70’inin suni ışık ile aydınlatılması gerekiyor!
Yerleşim planında (ölçülere göre) farklı bölmelerin karşılaştırılması ve üç boyutlu gösterimi. Hesaplamalar 21 Mart tarihinde (gece gündüz eşitliği) kapalı bir gökyüzü ile (CIE’ye göre) saat 12:00’de 22°20’N (Hong Kong)’ye göre yapılmıştır.
Çözüme yönelik bir girişim
Günışığı planlaması parametrelerimi araştırırken, aklıma şu fikir geldi: Eğer binalar, günışığından azami ölçüde faydalanmak için aktif olarak güneşin yönünü takip ediyor olsalardı nasıl olurdu? Bu fikirden yola çıkarak bir eskiz hazırlandı. Çok katlı bir bina hayal edin. “Bu çok yeni bir fikir değil” diyebilirsiniz. Doğru, ancak benim binamda, katlar birbirinin üzerinde kayıyor. Böylece, üstteki her kat, alttaki katı doğrudan güneş ışınlarından koruyor ve aynı zamanda gökyüzünden gelen ışık alt katın ışık geçirgen tavanından içeri giriyor. Doğrudan gelen güneş ışığı ısı miktarı asgariye iniyor ve yine de dışarı bakış engellenmiyor. Elimizde olan bugünkü yapı teknolojileri ile bu tür binalar kolaylıkla inşa edilebilir.
Tarif edilen parametreler ile ilgili diğer araştırmalardan, başka fikirler çıkabilir ve çıkmalı. Daha yüksek taleplere karşılık veren ve ekonomik kârlılıktan çok daha başka amaçlara hizmet edecek yepyeni bina türleri geliştirilecektir. Tüm bu fikirler bir gün mimarlar veya aydınlatma planlamacıları gibi en az elle tutulur bir malzeme olan ışıkla çalışabilen nitelikli profesyoneller tarafından gerçeğe dönüştürülecektir.
Özet olduğu için doğal olarak kabul eder. Ekonomide “Ücreti olmayan malzeme”, istenilen yerde istenilen zamanda, herkesin istediği kadar tüketebileceği, daha doğrusu doyum noktasına ulaşana kadar tüketebileceği miktarda varolan malzeme olarak tanımlanır. “Ücreti olmayan malzemeler” bol miktarda varolduğu için bunların bir fiyatı yoktur. Dolayısıyla günışığı kaynağını ofis binalarının aydınlatmasında, özellikle “dışarıda” olabildiğince günışığı varken ve bina yoğun kullanılırken nasıl kullanabiliriz?
Günışığı. Nedir? Günışığı enerjidir. Enerji ısı ve ışıktır ve insan, hayvan ve bitkilerin biyolojik ritmini etkiler. Herkes günışını, varolduğu, yani bir “Ücreti olmayan malzeme”
Burada bir zamanlar şunları söyleyen Mies van der Rohe’den bir alıntı yapmak istiyorum: “...artık bize devredilen biçimler ile yeni görevleri çözme çabalarımızdan vazgeçmeli ve görevin yapısına göre yepyeni biçimler tasarlamalıyız”. Bugünün yeni görevleri alternatif enerji kaynakları yaratma ve enerji tasarrufu sağlama ve de iklim değişiklikleri gibi konularla karşımıza çıkıyor. Tüm bu konular yeni çözümler ve bana göre yepyeni tasarımlar gerektiriyor. Geleceğin binaları tasarlanırken günışığı da dikkate alınacak olur ise, o zaman tamamen farklı görünebilirler hatta görünmeliler.
Yıl: 1930 Yer: Frankfurt /Almanya Enlem: 50o 07’ N Tipoloji: Merkez bir koridorun etrafına sıralanmış odalar Parametre 1: Değişken 3,5:1 4.2:1 Parametre 2: %60 pencere alanı Parametre 3: Koridor boyunca K-G DF > 5%:
Tüm alanın %25’i
Yıl: 1958 Yer: New York / ABD Enlem: 40o 45’ N Tipoloji: Merkez bir odanın etrafına sıralanmış diğer odalar Parametre 1: Değişken 2 : 1 4.2:1 Parametre 2: %90 pencere alanı Parametre 3: Koridor boyunca GD-KB DF > 5%:
Tüm alanın %35’i
Yıl: 2001 Yer: Frankfurt / Almanya Enlem: 50o 07’ N Tipoloji: Merkezde bulunan bir avlunun etrafına sıralanmış odalar Parametre 1: 5:1 Parametre 2: %50 ve %100 pencere alanı Parametre 3: K/B/GD DF > 5%:
Tüm alanın %31’i
Yıl: 2004 Yer: Londra / İngiltere Enlem: 51o 50’ N Tipoloji: Bir merkez yapının etrafına sıralanmış odalar Parametre 1: Değişken 2 : 1 4.7:1 Parametre 2: %100 pencere alanı Parametre 3: Önemsiz, bina tamamen dönebiliyor DF > 5%:
Tüm alanın %35’i
I.G. Farben Binası Seagram Binası Prisma Binası Swiss Re Binası
Yeni projelerde ekolojik konstrüksiyonlar ile ilgili çalışmalar görülüyor. Ancak bu çalışmalar, binanın doğal havalandırması ile ilgili konularla, örneğin bina içindeki avlular ile sınırlı. Buradaki günışığı konusu çok önemsenmiyor. Hemen avlulara bitişik olan mekânların da gün boyu elektrik ışığı ile aydınlatıldığı düşünülürse , bu tür yapıların yeterli gün ışığı almadığı gerçeği dikkati çeker. Ofis binaları günışığı ile aydınlatılabilseydi, bu tür “ekolojik” binalar önemli ölçüde enerji tasarrufu yapabilirdi.
Bu çalışmada, iç mekânların günışığı koşullarını doğrudan etkileyen mimari tasarımların üç ana unsuru incelendi. Belirtilen faktörlerin temel olarak bina planlaması esnasında dikkate alınması ve özellikle ofis binalarının geliştirilmesi sırasında değerlendirilmesi gerekiyor.
Yeni mimari biçimlerine olan korku eşiğini başarıyla aşmak için, her geliştirme sürecinde olduğu gibi, disiplinler arası bir tasarım ekibinin oluşturulması gerekir. Hedef, konuyla ilgili tüm ihtisas dallarının dâhil edildiği, bir çözüm bütünü sağlayacak yeni fikirlerin ortaya konulması. Aydınlatma planlamacısının da başlama noktası burası. Doğal ve yapay ışık ile çalışma deneyimi ve mimari kararların hangi sonuçları doğuracağı konusunda bilgisi ile mimarlara yardımcı olacak ve doğal kaynaklardan elde edilebilecek en büyük faydayı kullanan yapılar yaratacaktır. Bunu yaparken, günışığını destekleyecek ancak asla yerine geçmeyecek bir suni ışık konsepti de geliştirecektir.
Hareket eden binanın yanlış renklerle gösterimi. Hesaplamalar, 23°45’S enlem derecesi (Sao Paulo) , kış ayları, gün ve gecenin eşit olduğu ve berrak bir yaz gününün gökyüzü (CIE’ye göre) ile saat 10, 12 ve 15’de yapılan ölçümler baz alınarak yapılmıştır.
Dergide s. 50.