Mimari Aydınlatmada Yenilik “Cold Cathode” Kullanımı

Metin: Güldal Ebeoğlu (Daniele Traferro’nun “Back to the Future” makalesinden derleme)

Fotoğraf: Ali Bekman

Cold Cathode (soğuk katot) lambalar, ilk kullanımları II. Dünya Savaşı öncelerine rastlamasına rağmen, 60’lardan itibaren gelişerek özellikle ışıklı tabelalar ve işaretlerde kullanılan neon lambalar olarak gündelik yaşamımıza girmiştir. Kısa bir süre sonra, aynı zamanda hot cathode (sıcak katot) lambalar olarak da adlandırılan flüoresan lambalar geliştirilmiş; bunlar önce lineer yani düz tüpler, 70’li yıllardan sonra ise yuvarlak tüpler olarak aydınlatmanın önemli bir kolu olmuştur. Her ikisi de cam tüplü lamba ve ışık kaynağı kullanan bu iki tür aydınlatma (geleneksel hot cathode ve neon olarak adlandırılan cold cathode) en başından beri çok farklı alanlarda gelişmiştir. İlki mimari uygulamalarda gelişirken, diğeri ışıklı işaretler aydınlatması ile sınırlı kalmıştır.

Zaman içinde ışıklı işaret (neon aydınlatma) sektörü, yeni Avrupa standartlarına göre gelişen teknik özellikler ve teknik şartnamelere uyacak şekilde cold cathode lambaları geliştirmek için önemli yatırımlar yaptı. Bu yatırımlar sayesinde ürünlerin kalitesi, dayanıklılığı ve güvenilirliği arttırıldığı gibi enerji tüketimleri azaltıldı ve performansları yükseltildi. Böylelikle ürün çeşitlerinin artması ve aydınlatma sektöründe elektroniğin de kullanılması ile yeni ufuklar açılmasına rağmen gelişmiş cold cathode ürünleri uzun zaman tabela aydınlatması dışında kullanılmadı. Bu gelişmiş ürünlerin mimaride kullanılması için uzun yıllar geçmesi gerekti. Bu gecikmenin bir nedeni de birbirinden farklı ve ayrı alanlarda, yani fotometri ve gelişmiş aydınlatma teknolojisi ile cold cathode lambaları üretim teknolojisi konusunda, birikim ve bilgilerin bir araya getirilmesinin oldukça karmaşık olmasıydı. Bugün bunu başarabilen bazı İngiliz firmaları ve İtalyan Antrox firması aşağıda birçok avantajını belirtileceğimiz cold cathode ürünlerini binaların mimari özelliklerine uygun olarak özel olarak üretip çok başarılı sonuçlar almaktadırlar.

Genel özellikler

Cold cathode lambaları profesyonel cam üfleyicileri tarafından özel teknikler kullanılarak tek tek üretilen flüoresan lambalardır. Doğru tanımı ”düşük basınçlı cıva buharlı flüoresan lambalar”dır ki bu çalışma prensiplerini açıklar. Fiziksel özellikleri açısından üç ana gruba ayrılır ve ana farklılıkları tüplerin üretim şeklindedir. Birincisi şeffaf kaplama cam tüpler ki kullanılmadığı zaman beyaz saten cam tüplere benzer, ikincisi ise renkli kaplama cam tüplerdir ki kullanılmadığı zaman farklı renklerde saten cam tüplere benzer. Üçüncü grup ise Murano bölgesinde çok sayıda temel renkte üretilen şeffaf kaplanmamış cam tüplerdir ki bunlar kullanılmadığı zaman tamamıyla şeffaf veya farklı renklerde (temel renkler) olabilir.

Kaplama tüplerin iç kaplamaları için flüoresan tüplerde olduğu gibi fosfor karışımları kullanılır ancak beyaz ve renkli tüpler için daha fazla seçenek vardır. Mimari aydınlatmada kullanılan tüplerin çapları 10 mm ila 26 mm arası, her bir tüpün uzunluğu ise 300 mm ila 3000 mm arası değişmektedir. Daha ince tüplerin mimari aydınlatmada kullanılması tavsiye edilmez. Çap ve uzunluklar tüpün cinsine bağlıdır, örneğin renkli tüplerin boyutları beyaz tüplerden farklıdır.

Cold cathode lambaları için kullanılan cam tüpler, lambalara dönüştürülmeden önce kesilir, kıvrılır ve şekillendirilir. Tüp istenilen şekle getirildikten sonra, lambanın kalbi olan elektrotlar her iki uca kaynaklanır.

Elektrotlar tüplerin sonuna lineer kaynaklandığı gibi tüple dik açı yaparak ya da kıvrılarak (180 derece geri dönüşle) kaynak yapılabilir. Elektrotlar bu şekilde yerleştirildiğinde, kaplama tüpün ucuna kadar devam edebildiğinden ışık emisyonu tüp boyunca kesintisiz olur. Özellikle geri dönüşlü elektrotlar sıkça kullanılır. Bu şekilde, gölgesiz aydınlatma için eksiz ışık bantları oluşturmak üzere birkaç tüp, seri olarak birbirine bağlanabilir.

Cold cathode sistemlerinin avantajları

Cold cathode lambaları standart flüoresan lambalara göre ekonomik ve estetik açıdan pek çok avantaj sağlamaktadır. Aşağıdaki avantajlardan ilk altısı cold cathode tüplerin temel mimari aydınlatma amaçları açısından, diğerleri teknik performans ve güvenilirlik açısından değerlendirilebilir.

1. Eksiz ve gölgesiz ışık dağılımı sağlanır, 2. Mimari tasarımlara uyarlanma maliyetleri uygundur, 3. İstenilen her şekle sokulabilir, 4. Üç metrelik uzunluklara kadar üretilebilir, 5. 2400 Kelvin’den 6500 Kelvin’e trifosfor arası çeşitli renkler ve beyaz olarak üretilir, renk dengesi ve çeşitliliği üstündür, 6. Geleneksel tüplerle karşılaştırıldığında metre başına daha fazla lümen verir, (18-25 mm’e karşı 15 mm ya da daha küçük) 7. Tam kapasitesinin %10’dan daha azına özel trafo kullanmadan rahatlıkla dim edilebilir. Flüoresanlar ise ancak %40-50 arası dim edilebilir ve pahalı balast ve dimer gerektirir.

8. Tek bir trafo ile 25mm’lik 3 metre uzunluğundan tüplerden 20 metre , sadece 17,5 W /m elektrik tüketimi ile beslenebilir. Flüoresanlarda ise tüketim 30 W/m’dir. 9. Lambalara veya trafolara (balastlar) hasar vermeden dim edilebilir, seri bağlanabilir ve yanar-söner (flaş) konumuna getirilebilir.

10. Trafo ve lamba ömrü daha uzundur: 50 mA ile çalışan lambalar için 70,000-80,000 saat normaldir ( Günde 24 saatlik kullanımla 10 yıllık ömür demektir ki bu, flüoresanlarda aynı kullanımla sadece 1 yıldır)

11. Yüksek titreşimli alanlarda son derece dayanıklıdır.

12. Lambalar soğuk iken ışık titremez. 13. Birçok kez açıp kapamak lambaya zarar vermez, flüoresanlar da ise aksi geçerlidir.

14. Radyo paraziti olmaz.

15. IP 65 korumalıdır 16. –30o C derece ile 50o C derece arasında çalışır.

Yukarıda belirtilen teknik avantajlar mimari uygulamalarda özellikle öne çıkmaktadır; örneğin lamba ömrünün çok uzun olması özellikle tavan yüksekliği çok olan otel ve bina lobileri gibi mekanların tavanlarında, kıvrılabilme özelliği ise bina dış çizgilerinin kesintisiz vurgulanmasında tercih nedenleridir. Cold cathode tüp lambaları ayrıca armatür kullanımı gerekmeden IP65 korumalı olduğu için binaların dış çizgilerini de aynı şekilde vurgulayabilmektedir.

İtalyan Antrox firmasını Türkiye’ye getiren Tepta Aydınlatma bu yeni teknolojinin kullanım ve tanıtımında öncü ve sektöre öğretici olmuştur. Antalya Minicity’nin dış aydınlatması, Turkuaz Petrol ofis binasının iç ve dış aydınlatmalarının tamamı cold cathode teknolojisi ile yapılmış; birçok projenin kısmi aydınlatmasında da bu teknolojinin avantajlarından yararlanılmıştır.

Turkuaz Petrol Yönetim binasının genel aydınlatması,mimari projeyi tasarlayan Arolat Mimarlık’ın tasarımı doğrultusunda zemine döşenen cold cathode armatürlerle yapılmış, içeriden gelen ışık bantları cephe teraslarına da uzatılarak ışığın sürekliliği sağlanmıştır. Ofis katlarının tavan yükseklikleri az olduğu için mekanların asma tavan veya sarkıt aydınlatma armatürleri ile alçaltılmaması düşüncesi cold cathode seçiminde ayrıca rol oynamıştır.

Cold Cathode ile dinamik ışık uygulamaları

Kapalı mekanlarda, yapay ışık kaynakları kullanarak, doğal ışık etkileri yaratabilmek için üretilen aydınlatma sistemleri, gün ışığının çeşitli evrelerini ürettikleri için dinamik aydınlatma olarak tanımlanmaktadır.

Genel aydınlatma amaçlı dinamik ışık üretmek için cold cathode kullanımı, uzun ömür, düşük enerji tüketimi, basit dim edilebilme özelliği ve lambaların renk derecelerindeki geniş çeşitten dolayı son derece basit, bir o kadar da etkilidir.

Sistem, tek tek kontrol edilebilmeye olanak sağlayan, farklı devrelerde yan yana çalışan biri 2400 Kelvin diğeri 6500 Kelvin iki adet tüpten oluşur. Sistemin trafoları ve dimmerleri için kullanılacak kontrol sistemleri, elektronik kontrol, bina otomasyon sistemleri yanı sıra bilgisayar ünitelerine bağlanmadan kendi hafızası ile çalışan basit Firmware DMX sistemleri olabilir.

İki tüpün karışımı ile elde edilen ışık efektleri, hem rengi (2400 K ila 6500 K) hem de şiddeti açısından ortaya çıkan ışık üzerinde çok geniş çapta farklılık yaratmaya olanak sağlar. İstenen ışık renk derecesine sadık kalarak ışığın parlaklığını da (lux olarak ölçülür) ayarlamak mümkündür. Tanımlanan bu sistem dinamik ışık elde edebilmek için en basit ve ekonomik çözümdür ve tüp sayısı artırılarak daha gelişmiş sistemler oluşturmak mümkündür.

Dergide s. 68.