Tiyatro veya konferans salonlarında seyircilerin termal konfor ve temiz hava açısından memnun hissetmesi kritik bir önem taşır. Asıl amacı seyirciyi şovda tutmak olan etkinliklerin bir eziyete dönmesi istenmeyen bir durumdur. Performansın başarısı sadece oyuncuların yetenekleriyle değil, aynı zamanda seyirciyle etkileşimini de içerir. Bu etkileşim, mekânın hava koşullarının oluşturulmasıyla yakından ilişkilidir.

Bu dengeyi sağlamak için, sadece geleneksel ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme (HVAC) sistemleri yeterli olmaz. Tüm salona yetecek kadar taze hava temini yapılsa da, verilen havanın tüm seyircilere ulaşması ve sirkülasyonun verimli bir şekilde sağlanması için üfleme ve emiş menfezlerinin konumu çok elzemdir.

Bu noktada hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) gibi ileri hesaplama teknikleri devreye girer. HAD, konferans salonlarının içindeki hava hareketlerini simüle ederek sıcaklık dağılımını, hava akışını ve nihayetinde termal konforu yorumlamayı sağlar. Bu analizler sayesinde tasarımcılar, salonun değişik bölgelerindeki sıcaklık farklılıklarını belirleyebilir ve gerekirse uygun iklimlendirme sistemlerini uygulayarak termal konforu ve hava kalitesini artırabilirler. Bu, tasarım sürecinde olası sorunları önceden belirleyerek uygun çözümlerin geliştirilmesi sağlanır.

CFD analizleri, tiyatro, sinema veya konferans salonlarındaki havalandırma sistemlerinin etkinliğini artırmak için çeşitli avantajlar sunar.

• Detaylı Simülasyonlar: CFD, iç mekan hava akışı, sıcaklık dağılımı, nem seviyeleri ve kirleticilerin dağılımı gibi faktörleri detaylı bir şekilde simüle edebilir. Sıcak havanın yığıldığı veya akış hızının rahatsız edici noktaya çıktığı kritik bölgelerin tespit edilmesini sağlar. Bu, tasarımcılara iç mekan koşullarını daha iyi anlama ve optimize etme fırsatı sunar.
• Performansın Önceden Değerlendirilmesi: CFD, bir bina veya konutun tasarım aşamasında performansını önceden değerlendirmeye olanak tanır. Bu, tasarımcıların potansiyel problemleri önceden tespit etmesine ve düzeltici önlemleri almasına olanak sağlar, böylece gerçek dünya uygulamasında daha iyi sonuçlar elde edilir.
• Kullanıcı Memnuniyetinin Arttırılması: Daha iyi termal konfor ve hava kalitesi, bina veya konut kullanıcılarının memnuniyetini artırır. Bu da, insanların iç mekanda daha uzun süreler geçirmesine ve genel yaşam kalitesinin yükselmesine katkıda bulunur.
• Maliyet ve Zaman Tasarrufu: Geleneksel deneme-yanılma yöntemlerine kıyasla, CFD analizleri maliyet ve zaman açısından daha ekonomiktir. Tasarımcılar, birçok farklı senaryoyu hızlı bir şekilde değerlendirerek en uygun çözümü bulabilirler.

Analizlerin uygulanmasında 4 farklı senaryo üzerinden farklı açıklıklardan hava temini ve egzozu sağlandı. Bu oryantasyonlar arasında seyircilerin konforu hakkında bir karşılaştırma yapıldı.

Senaryo1: Sahne önünde yer alan yan menfezlerden üfleme yapılırken tavandan hava egzozunun yapıldığı senaryo.

Senaryo2: Sahne önünde yer alan yan menfezlerden bu sefer dik bir üfleme yerine 45°’lik bir açıyla tavana doğru üfleme yapılırken, tavandan hava egzozunun yapıldığı senaryo. Bu sayede ön sıralardaki seyircilerin yüksek hızlarda havadan kaynaklı konforsuz hissetmelerinin önüne geçilmeye çalışıldı.

Senaryo3: Tavandan dik olarak seyircilerin üzerine üfleme yapılırken sahne önünde yer alan yan menfezlerden hava egzozunun yapıldığı senaryo.

Senaryo4: Seyirci koltuklarının bulunduğu merdivenlerin alt kısımlarından üfleme yapılırken tavandan hava egzozunun yapıldığı senaryo. Bu sayede temin edilen havanın tüm salonu sirküle ederek yüksek hızdan kaynaklı konforsuzluk hissi minimize edilmeye çalışıldı.

Bakalım hangisi kazandı?

Konfor yorumlaması yapılırken aşağıdaki 3 farklı parametre (Hız, PPD, LMA) üzerine değerlendirme yapılarak en uygun koşulları sağlayan senaryonun hangisi olduğu saptandı.

Hız: Tiyatro salonlarını iklimlendirirken 0.25 m/s üzeri hızla üflenen hava seyircilerin konforu üzerinde olumsuz etkiler doğurur. (Referans: Ashrae Standard 55-2023)

Tahmini Tatminsizlik Yüzdesi (PPD): Temin edilen hava hızı ve sıcaklığının, ortamdaki diğer ısı kaynakları ile etkileşiminin bir parametresi olan PPD, mahalde bulunan insanların genel olarak ne kadar konforlu hissettikleri ile alakalı bilgi edinmemize yardımcı olur. Bir bina veya konutta PPD ne kadar düşükse, o kadar az memnuniyetsizlik olasılığı vardır. Yani, düşük bir PPD değeri, insanların genellikle termal açıdan memnun oldukları anlamına gelirken, yüksek bir PPD değeri ise memnuniyetsizlik olasılığının arttığını gösterir. PPD oranının %15’in üzerine çıktığı bir bölgede seyirciler izledikleri etkinlikten keyif almaz, odaklanamaz ve hatta salonu bir an evvel terk etmek isteyebilir.

(Referans: https://comfort.cbe.berkeley.edu/)

Lokal Ortalama Yaşlanma (LMA): Diğer bir konfor faktörü olan havanın içeri girdikten sonra geçirdiği yaşlanma durumudur Bu parametre ise özellikle iç ortamdaki nemin ve kirletici gazların (ağırlıkla karbondioksit’in) tahliyesinde önemlidir.

Tüm senaryolarda bahsi geçen parametreler doğrultusunda gerek Lokal Ortalama Yaşlanma (LMA), gerek bölgesel hava hızı ve gerek  Tahmini Tatminsizlik Yüzdesi (PPD) bakımından en konforlu olanın Senaryo4 olduğu görüldü. Senaryo3’de ise lokal olarak konforsuzluk hissinin çok daha fazla olduğu gözlemlendi.

Hava üflenen ve egzoz edilen yerleri iyi belirlemekte fayda var, aksi taktirde tasarım insan konforu açısından performanssız olacaktır.