Yayılabilir makas mekanizmalar ile üretilmiş yeni bir kinetik güneş kırıcı

Abstract

For a few decades, the demand for kinetic building components, structures, and façades has increased in parallel with developments in construction technology, mechatronics, and materials science. Kinetic façade systems are preferred because they improve energy and daylight performance compared to conventional façade systems, reduce the need for mechanical systems such as artificial lighting and HVAC systems, and contribute to the building users' comfort and aesthetics. This study aims to develop a novel kinetic solar shading system based on deployable scissor linkages. The novelty of this shading system comes from the hybrid loop assemblies, which have not been studied in previous studies. First, various classifications and existing examples of kinetic solar shading devices in the literature have been systematically analyzed to reach this aim. Second, basic design methodologies of the planar scissor linkages have been introduced as unit-based and loop-based methods. Then, hybrid loop assemblies have been thoroughly investigated. Afterward, the proposed kinetic solar shading system's kinematic properties, construction details, types, and digital fabrication process have been particularly explained. Finally, daylight analysis has been performed to test the environmental performance of the proposed solar shading device.

Son yıllarda, inşaat teknolojisi, mekatronik ve malzeme bilimindeki gelişmelere paralel olarak kinetik yapı bileşenlerine, strüktür ve cephe sistemlerine olan talep artmaktadır. Kinetik cephe sistemleri, konvansiyonel cephe sistemlerine göre enerji ve günışığı performansını iyileştirdiği, yapay aydınlatma ve HVAC sistemleri gibi mekanik sistemlere olan ihtiyacı azalttığı, bina kullanıcılarının konfor ve estetiğine katkı sağladığı için tercih edilmektedir. Bu çalışma, yayılabilir makas mekanizmalar kullanılarak yeni bir kinetik güneş kırıcı sistemi geliştirmeyi amaçlamaktadır. Bu yeni güneş kırıcı sisteminin mevcut örneklerden farkı ve yeniliği, ana geometrisini oluştururken literatürdeki çalışmalarda kullanılmamış olan hibrit döngü birleşimini kullanmasından kaynaklanmaktadır. Çalışmada öncelikle literatürdeki mevcut kinetik güneş kırıcı örnekleri sistematik olarak analiz edilmiştir. İkinci olarak, düzlemsel makas mekanizmaların temel tasarım yöntemleri olan birim-tabanlı ve döngü-tabanlı yöntemler tanıtılmıştır. Ardından, hibrit döngü birleşimi yöntemi kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Daha sonra, önerilen kinetik güneş kırıcı sistemin kinematik özellikleri, yapım detayları, çeşitleri ve dijital üretim süreleri detaylı olarak anlatılmıştır. Son olarak, önerilen güneş kırıcı sisteminin çevresel performansını test etmek için gün ışığı analizi yapılmıştır.