Bina gölgelemesi, bu çalışmada Sahra iklimindeki bir konut avlusunun güneş ışınımına maruziyetini azaltan ve aynı anda sıcaklık ile yakın-zemin nem koşullarıyla ilişkili değişimleri etkileyen yapısal bir mikroiklim düzenleyicisi olarak incelenmiştir. Cezayir'in Laghouat kentindeki R+3 bloklarla çevrili tek bir temsilî avluda beş farklı istasyonda yapılan üç günlük saha ölçümleri, analitik ortalama ışınım sıcaklığı ve fizyolojik eşdeğer sıcaklık hesapları ile ENVI-met v4 sayısal simülasyonu birlikte değerlendirilmiştir. Beş istasyonun tamamında fizyolojik eşdeğer sıcaklık (PET) 51,1–52,3 °C aralığında kalarak aşırı ısı stresi kategorisine girmiştir. Çalışmanın en güçlü betimsel ilişkileri arasında gökyüzü görüş faktörü (SVF) ile günlük sıcaklık genliği arasında \(r=+0.936\), bina gölgelemesi ile minimum bağıl nem arasında \(r=+0.977\) ve bina gölgelemesi ile PET arasında \(r=-0.887\) bulunmaktadır. Ancak bu katsayılar yalnız beş, aynı avlu içinde bulunan mekânsal istasyona dayandığından nüfus düzeyinde çıkarımsal istatistiksel kanıt değildir.

Çalışmanın dikkat çekici bulgusu, bitkilendirmenin tek başına serinletici olacağı varsayımının aşırı kurak koşullarda geçerli olmayabileceğini göstermesidir. Tamamen güneşe açık, alçak bitki örtülü S2 istasyonu 15:00'te +5,97 °C ile en yüksek avlu–referans termal fazlasını, %9,26 ile en düşük bağıl nemi ve 52,3 °C ile en yüksek PET değerini göstermiştir. Aynı avludaki, benzer alçak bitki örtüsünün cephe gölgesinden yararlandığı S4'te ENVI-met yüzey sıcaklığı 37,0 °C iken S2'de 46,5 °C olarak hesaplanmış; iki durum arasında 9,5 °C fark oluşmuştur. Yazarlar bu örüntüyü yaklaşık 6,5–7,2 kPa'ya ulaşan yüksek buhar basıncı açığının bitkisel terlemeyi sınırlandırması ve yapısal gölgenin ışınımsal yükü azaltmasıyla açıklamaktadır.

Çalışma bu nedenle Sahra konut avlularında müdahale sırasını “önce bitkilendirme” biçiminde değil, öncelikle güneş yükünü azaltan yapısal gölgeleme, ardından yüzey özellikleri ve uygun bitkilendirme biçiminde ele almaktadır. Bununla birlikte önerilen %60–70 gölge kapsamı, açık renkli kaplamalar ve diğer retrofit önlemleri bu çalışmada doğrudan uygulanıp deneysel olarak test edilmemiştir; bunlar saha bulguları ile literatürün birlikte değerlendirilmesinden oluşturulan tasarım önerileridir.

Araştırma problemi

Sıcak-kurak yerleşimlerde konut avluları yalnız mimari boşluk değildir. Çevredeki bina yüksekliği, avlunun genişliği, güneşi görebilen gökyüzü oranı, yüzeylerin yansıtıcılığı, gölgenin gün içindeki konumu, bitkilendirme ve hava hareketi birlikte çalışarak yaya seviyesindeki mikroiklimi belirler. Geleneksel Kuzey Afrika avlularında daha sıkışık geometri kendiliğinden yüksek bir gölgelenme sağlayabilirken, Laghouat'taki yeni “promosyonel” toplu konutlarda bloklar arasındaki geniş açıklıklar farklı bir ışınım rejimi oluşturmaktadır.

İncelenen avlu, tek konuta ait geleneksel riad tipi bir iç avlu değildir. R+3 konut bloklarının ortasında yer alan, park alanı, oyun alanı, oturma işlevleri ve süs bitkilendirmesini aynı mekânda birleştiren yarı kamusal bir konut avlusudur. Avlunun yaklaşık 58,20 × 42,32 m boyutları ile 12,80 m bina yüksekliği, \(H/W=0.30\) oranı üretmektedir. Bu düşük yükseklik/genişlik oranı görsel açıklık sağlarken güneşten korunma kapasitesini azaltmaktadır.

Çalışmanın bilimsel boşluğu üç noktada kurulmuştur. Birincisi, sıcak-kurak iklimlerde geometrik gölgeleme üzerine birçok çalışma sokak kanyonlarına odaklanırken çağdaş toplu konut avluları daha az incelenmiştir. İkincisi, bitki gölgesi ile doğrudan bina geometrisinin oluşturduğu gölge çoğu çalışmada birbirinden ayrılmamıştır. Üçüncüsü, çok yüksek buhar basıncı açığı altında bina gölgelemesinin yalnız sıcaklığı değil yakın-zemin nem koşullarını da etkileyip etkilemediği yeterince belgelenmemiştir.

Araştırmanın üç hipotezi

1. H1: Gökyüzü görüş faktörü, istasyonlar arasındaki günlük sıcaklık genliğinin başlıca morfolojik eşdeğişkenidir ve güçlü pozitif bir etki büyüklüğü göstermelidir.
2. H2: Buhar basıncı açığının 3 kPa'nın üzerine çıktığı aşırı kurak koşullarda bina gölgelemesi, seyrek ve alçak bitkilendirmeden daha güçlü biçimde bütünleşik insan termal konforuyla ilişkilidir.
3. H3: Mevcut avlu düzeni gün boyunca rahatlama sağlamayan, PET'in 41 °C'nin üzerinde kaldığı aşırı termal stres üretmektedir.

Gökyüzü Görüş Faktörü (SVF) Neyi Ölçer?

Gökyüzü görüş faktörü (Sky View Factor, SVF), belirli bir noktadan görülebilen gökyüzü yarımküresinin geometrik açıklığını temsil eden boyutsuz bir büyüklüktür; bu çalışmada avlunun güneş ve uzun dalga ışınım alışverişine ne ölçüde açık olduğunu karakterize etmek için kullanılmıştır. SVF doğrudan bir sıcaklık ölçümü değildir; bina geometrisinin ışınımsal maruziyet üzerindeki etkisini temsil eden geometrik bir göstergedir.

Çalışmada analitik SVF, dikdörtgen kanyon yaklaşımına dayanan şu bağıntıyla hesaplanmıştır:

\[ SVF = 1-\sin^2\left(\arctan\left(\frac{H}{W}\right)\right) \]

Burada \(H\) çevredeki bina yüksekliğini, \(W\) ise ilgili avlu genişliğini temsil eder. Beş istasyonda hesaplanan SVF 0,426 ile 0,539 arasında değişmiştir. En düşük değer S1'de, en yüksek değer ise merkezdeki tamamen açık S2'de bulunmuştur.

SVF ile günlük hava sıcaklığı genliği \(\Delta T_a\) arasındaki Pearson katsayısı \(r=+0.936\), buna karşılık gelen betimsel \(R^2\) değeri 0,876'dır. Bu değerler, bu özel avludaki beş istasyon arasında daha açık gökyüzü geometrisinin daha yüksek günlük termal genlikle birlikte değiştiğini göstermektedir. Ancak \(n=5\) olduğu için bu sonuç geniş avlu popülasyonu için istatistiksel nedensellik veya genellenebilir tahmin modeli değildir.

Sahra Koşullarında Gölgesiz Bitkilendirme Neden Serinletmeyebilir?

Bu çalışmada gölgesiz, alçak bitkilendirme serinletici bir avantaj göstermemiştir; S2 istasyonu yaklaşık 7 kPa buhar basıncı açığının görüldüğü koşullarda en yüksek termal fazlayı, en düşük bağıl nemi ve en yüksek PET'i üretmiştir. Yazarların mekanizma yorumu, aşırı atmosferik kuruluğun bitkilerde stomatal kapanmayı artırarak terlemeyi ve dolayısıyla gizli ısı yoluyla serinletmeyi baskılamasıdır; bitki yüzeyi doğrudan güneş almaya devam ederken evapotranspiratif soğutma zayıflamaktadır.

Bitkilerin mikroiklim üzerindeki etkisinin iki ayrı fiziksel yolu vardır. Birincisi, yaprak ve taç geometrisinin kısa dalga güneş ışınımını fiziksel olarak engellemesiyle oluşan gölgeleme; ikincisi ise bitkiden atmosfere su aktarımı sırasında enerji tüketen evapotranspirasyon sürecidir. Bu iki mekanizma aynı değildir. Yeterli su ve uygun atmosfer koşullarında evapotranspirasyon etkili olabilirken aşırı VPD koşullarında bitki su kaybını azaltmak için stomalarını kısmen kapatabilir.

Laghouat avlusunda 15:00 civarında hesaplanan VPD yaklaşık 6,5–7,2 kPa'dır. Kaynak makalenin dayandığı fizyolojik literatürde 3–4 kPa üzerindeki koşullar evapotranspiratif performansın ciddi biçimde baskılanabildiği rejim olarak ele alınmaktadır. Bu nedenle çalışmanın sonucu “bitkilendirme işe yaramaz” değildir. Daha dar ve doğru sonuç şudur: incelenen Sahra koşullarında, düşük ve seyrek bitkilendirmenin bina gölgesi olmadan bulunması ölçülebilir termal rahatlama sağlamamıştır.

Avlunun fiziksel yapısı ve ölçüm noktaları

Merkez avluda 36,20 × 14,23 m büyüklüğünde süs bahçesi şeridi, yaklaşık 0,50 m yüksekliğinde Buxus sempervirens türü alçak bitkiler, 70 araçlık koyu asfalt park alanı ve yapay çim kaplı oyun alanı bulunmaktadır. Beş ölçüm noktası özellikle birbirinden farklı yüzey ve ışınım koşullarını yakalayacak biçimde seçilmiştir.

Geometrinin gölge üretme sınırı

12,80 m yüksekliğindeki R+3 binalar yaklaşık 40 m'den daha geniş bir avlunun çevresinde konumlandığı için yaz öğleninde avlunun merkezini koruyacak kadar uzun gölgeler oluşturamamaktadır. Çalışmanın geometrik analizine göre Laghouat'ta yaz döneminde bina gölgesi öğlen yaklaşık 4,5 m, 15:00 civarında yaklaşık 8,9 m'lik çevresel bantla sınırlı kalmaktadır. Böylece kritik saatlerde avlu yüzeyinin %70'ten fazlası güneşe açık kalabilmektedir.

PET neyi ifade ediyor?

Fizyolojik Eşdeğer Sıcaklık (Physiological Equivalent Temperature, PET), hava sıcaklığı tek başına ölçülerek elde edilen bir değer değildir. PET; ışınım, hava sıcaklığı, nem, rüzgâr ve insanın metabolik/giyim özelliklerini bir araya getirerek dış ortam termal yükünün insan üzerindeki bütünleşik etkisini sıcaklık ölçeğinde ifade eden biyometeorolojik bir göstergedir.

Kaynak çalışmada standart yaya için metabolik güç \(M=80\,W\), giysi yalıtımı \(clo=0.9\) ve ayakta duruş varsayılmıştır. Kullanılan kategori sınırlarında 35–41 °C sıcak, 41 °C üzeri ise aşırı ısı stresi olarak sınıflandırılmıştır. Beş istasyonun 51,1–52,3 °C PET üretmesi bu nedenle sınırın yalnız biraz üzerinde bir durum değil, aşırı stres eşiğinin yaklaşık 10 °C üzerinde bir termal yük anlamına gelmektedir.

Ortalama ışınım sıcaklığının hesaplanması

Çalışma \(T_{mrt}\) değerini doğrudan glob termometresiyle ölçmemiştir. Ortalama ışınım sıcaklığı ISO 7726 ve kullanılan biyometeorolojik yaklaşım çerçevesinde analitik olarak hesaplanmıştır. Kaynaktaki denklem şu yapıdadır:

\[ T_{mrt}^{4} = SVF\cdot T_{a,K}^{4} + (1-SVF)\cdot T_{surf,K}^{4} + \frac{\alpha_{SW}\left(K_{\downarrow}+K_{\uparrow}+K_{diff}\right)} {\varepsilon\sigma} \]

\(T_{a,K}\), Kelvin cinsinden hava sıcaklığıdır. \(T_{surf,K}\) yüzey sıcaklığını; \(\alpha_{SW}=0.70\) insan vücudunun kısa dalga ışınım soğurganlığını; \(\varepsilon=0.97\) insan vücudu yayma katsayısını; \(\sigma=5.67\times10^{-8}\,W\,m^{-2}K^{-4}\) Stefan–Boltzmann sabitini temsil eder. Kısa dalga radyasyon terimleri doğrudan, yansımış ve difüz bileşenleri temsil etmektedir.

Tepe küresel yatay ışınımı için yaklaşık 780 W/m² değeri kullanılmış, avlu içindeki difüz kısa dalga bileşeninin bir kısmı ENVI-met çıktısından alınmıştır. Yüzey sıcaklığı da ENVI-met yaz gündönümü simülasyonundan elde edilmiş ve Eylül koşullarını yaklaşıklaştırmak amacıyla bütün istasyonlara aynı −5 °C düzeltme uygulanmıştır. Bu yaklaşım mutlak \(T_{mrt}\) ve PET değerlerinde belirsizlik yaratırken istasyonlar arasındaki farkların aynı düzeltmeden etkilenmemesi, göreli karşılaştırmanın daha kararlı olmasını sağlamaktadır.

Çalışmanın Yöntemi ve Bulguları

Çalışma alanı

Laghouat yaklaşık 33,78° K, 2,84° D koordinatlarında ve 767 m rakımda yer alan, Köppen sınıflandırmasına göre BWk yani soğuk-kurak karasal iklime sahip bir Sahra kentidir. Yaz aylarında yüksek sıcaklık, çok düşük bağıl nem, güçlü güneş ışınımı ve sıcak-güneybatılı rüzgârlar birlikte etkili olmaktadır.

Saha ölçüm kampanyası

Mikroiklim ölçümleri 7–9 Eylül 2025 arasında gerçekleştirilmiştir. Beş istasyonda ölçümler 09:00, 12:00, 15:00, 18:00 ve 21:00 olmak üzere üç saatlik aralıklarla tekrarlanmıştır. Böylece her değişken için üç gün boyunca aynı zaman dilimlerinin karşılaştırılması mümkün olmuştur.

Hava sıcaklığı ve bağıl nem için HANNA HI9565 termo-higrometre, rüzgâr hızı için Solomat MPM 2000 anemometre kullanılmıştır. Sensörler yaya maruziyetini temsil etmek üzere yaklaşık 1,50 m yüksekliğe yerleştirilmiştir. Hava sıcaklığı ve nem sensörü doğrudan güneş ışınımından korunmuştur. Yaklaşık 16 km uzaktaki bölgesel meteoroloji istasyonu sürekli referans olarak kullanılmıştır.

Kalite güvence protokolünde oturum başlangıcı ve sonunda yinelenen ölçümler, 1,5 × IQR sınırını aşan aykırı değerlerin kontrolü ve gölge/rüzgâr olaylarının saha günlüğüne kaydedilmesi yer almıştır. Üç günlük kampanyada eksik veri olmadığı için interpolasyon yapılmamıştır. Zaman aralıklarının %93'ünde hava sıcaklığı için günler arası standart sapmanın 1 °C civarında veya altında kalması, üç günlük ortalamaların çalışma dönemi içindeki kararlılığını desteklemiştir.

Dört türetilmiş gösterge

Yazarlar yalnız ham sıcaklıklara bakmak yerine avlu etkisini bölgesel hava koşullarından ayırabilmek için dört türetilmiş gösterge kullanmıştır:

Günlük termal genlik:

\[ \Delta T_a=T_{a,max}-T_{a,min}\quad (09{:}00-21{:}00) \]

15:00 termal fazlası:

\[ ST_{15h}=T_{a,courtyard}(15h)-T_{a,reference}(15h) \]

Akşam ısı bırakma göstergesi:

\[ RV_{esp}=T_a(18h)-T_a(21h) \]

Havalandırma etkinliği:

\[ Eff_V=\frac{V_{courtyard}(15h)}{V_{reference}(15h)} \]

\(\Delta T_a\), belirli bir mikro-konumun gün içindeki termal dalgalanmaya duyarlılığını; \(ST_{15h}\), avlunun bölgesel meteorolojik referansa kıyasla ne kadar fazla ısındığını; \(RV_{esp}\), gün sonunda ısının ne kadar hızlı bırakıldığını; \(Eff_V\) ise dış ortam rüzgârının ne kadarının avlu içerisine ulaştığını ifade eder.

İstatistiksel yaklaşım: neden p değeri yok?

Morfolojik değişkenlerle türetilmiş göstergeler arasındaki ilişkiler Pearson korelasyon katsayısıyla incelenmiştir. Fakat yalnız beş mekânsal istasyon bulunduğu ve bu istasyonlar aynı avlu ile aynı meteorolojik olayı paylaştığı için bağımsız örneklem varsayımı karşılanmamaktadır. Bu nedenle çalışma hiçbir yerde p değeri hesaplamamış veya istatistiksel anlamlılık iddiasında bulunmamıştır.

Korelasyon büyüklükleri yalnız betimsel Cohen etki büyüklüğü sınıflarıyla değerlendirilmiştir: \(|r|\geq0.7\) güçlü, 0,4–0,7 orta, 0,4'ün altı zayıf. Dolayısıyla \(r=0.977\) gibi yüksek bir katsayı “genel Sahra avlularında kanıtlanmış yasa” değil, bu beş istasyon arasında çok güçlü ve fiziksel olarak anlamlandırılabilir bir birlikte değişimdir.

ENVI-met modeli nasıl kullanıldı?

ENVI-met v4 modeli 250 × 250 m hesaplama alanında, 2 m yatay çözünürlük ve \(z=0.5\,m\) referans düzeyiyle çalıştırılmıştır. Simülasyon 21 Haziran 2025 yaz gündönümü için yürütülmüş ve maksimum ışınımsal zorlamayı temsil etmesi amaçlanmıştır. Saha ölçümleri ise Eylül 2025'e aittir; dolayısıyla iki veri kümesinin mutlak değerlerinin birebir eşleşmesi beklenmemiştir.

Simülasyonun rolü, özellikle istasyonların birbirine göre sıralamasını ve fiziksel mekanizmaları çapraz kontrol etmektir. Kullanılan altı çıktı alanı türbülans kinetik enerjisi, gökyüzü görüş faktörü, sabah potansiyel hava sıcaklığı, difüz kısa dalga ışınımı, akşam potansiyel hava sıcaklığı ve yüzey sıcaklığıdır.

ENVI-met haritalarında hava sıcaklığının tüm hesaplama alanındaki farkı yalnız yaklaşık 2,42 °C iken yüzey sıcaklığının alan içindeki aralığı yaklaşık 23 °C'ye ulaşmıştır. Bu önemli ayrım, hava karışımının Ta farklarını hızla azaltmasına karşılık yüzeylerin geometrik gölge ve ışınım rejimine çok daha güçlü tepki verdiğini göstermektedir.

15:00 termal zirvesi

Beş istasyonun tamamı 15:00'te maksimum hava sıcaklığına ulaşmış ve sıcaklıklar 39,37–39,70 °C gibi yalnız 0,33 °C genişliğinde bir aralıkta toplanmıştır. Aynı saatte bölgesel referans istasyonunda ortalama değer 33,73 °C'dir. Böylece avlunun ortalama 15:00 termal fazlası yaklaşık +5,63 °C olmuştur.

S2 +5,97 °C ile en yüksek termal fazlayı verirken, S1 +4,87 °C ile en düşük değeri göstermiştir. Sabah saatlerinde gölgelenmeden yararlanan S1, 09:00'da bazı tamamen açık istasyonlardan yaklaşık 1,7 °C daha serindir; öğlene doğru yüksek güneş bütün istasyonları birbirine yaklaştırmaktadır.

Bağıl nem: avlunun ikinci cezası

Termal yükün yanında son derece güçlü bir higrometrik kuruluk vardır. 15:00'te bağıl nem beş avlu istasyonunda yalnız %9,26–10,35 arasındayken bölgesel referans %25,40'tır. Ortalama avlu–referans farkı yaklaşık −15,7 yüzde puanıdır.

S1 %10,35 ile en yüksek minimum bağıl nemi, S2 ise %9,26 ile en düşük değeri göstermiştir. Bu sıra, gölgelenme oranlarıyla yakından örtüşmüş ve gölge oranı ile RHmin arasında \(r=+0.977\) bulunmuştur.

Bina Gölgelemesi Neden Bu Çalışmada “Çift” Düzenleyici Olarak Yorumlanıyor?

Bina gölgelemesi bu çalışmada “çift” düzenleyici olarak yorumlanmaktadır çünkü gölgelenme yalnız daha düşük termal yükle değil, aynı zamanda daha yüksek minimum bağıl nemle birlikte değişmiştir; beş istasyonda gölge oranı RHmin ile \(r=+0.977\), PET ile \(r=-0.887\), 15:00 termal fazlası ile \(r=-0.840\) ve akşam ısı bırakımıyla \(r=+0.925\) düzeyinde betimsel ilişki göstermiştir. Bu sonuçlar nedenselliği tek başına kanıtlamaz, fakat aynı avlu içindeki farklı morfolojik koşulların sıcaklık ve higrometrik stres üzerinde birlikte hareket eden tutarlı bir örüntü oluşturduğunu gösterir.

Yazarların mekanizma yorumu şöyledir: doğrudan güneş alan yüzeyler daha fazla ısınır, yakın-zemin hava tabakasında buhar basıncı açığı yükselir ve atmosferik kurutma talebi artar. Gölge altında yüzey daha serin kaldığında bu kurutucu zorlayıcılık bir miktar zayıflar. S1 ile S2 arasındaki bağıl nem farkı yalnız yaklaşık 1,09 yüzde puanıdır; dolayısıyla etki mutlak büyüklük bakımından büyük değildir. Çalışmanın özgünlüğü, farkın büyüklüğünden çok sıcaklık ve nem göstergelerinin aynı gölgeleme gradyanı boyunca tutarlı biçimde birlikte değişmesindedir.

Gölgesiz bitkilendirme paradoksu

S2 ve S4 karşılaştırması çalışmanın mekanik açıdan en önemli bölümüdür. Her iki konum da alçak bitkilendirmeye sahiptir; S2 tamamen güneşe açıkken S4 cephe tarafından kısmen gölgelenmektedir. S2'de yüzey sıcaklığı 46,5 °C, S4'te ise 37,0 °C olarak elde edilmiştir. Fark 9,5 °C'dir.

Buna karşılık PET farkı yalnız 0,2 °C'dir: S2 52,3 °C, S4 52,1 °C. Bu durum yüzey sıcaklığının insanın bütünleşik termal yükünün yalnız bir bileşeni olduğunu gösterir. PET hesabında doğrudan ışınım, hava sıcaklığı, bağıl nem ve rüzgâr gibi diğer bileşenler yüzey sıcaklığındaki büyük farkı kısmen dengelemiştir.

Bu nedenle 9,5 °C yüzey sıcaklığı farkını “insan 9,5 °C daha serin hisseder” şeklinde yorumlamak doğru değildir. Çalışmanın gerçek sonucu, cephe gölgesinin aynı türdeki düşük bitki örtüsü üzerinde yüzey termal rejimini güçlü biçimde değiştirdiği, ancak bütünleşik PET kazanımının çok daha küçük kaldığıdır.

Yüzey albedosu ve akşam soğuması

Albedo, bir yüzeyin gelen kısa dalga güneş ışınımının ne kadarını geri yansıttığını belirleyen boyutsuz bir özelliktir. Koyu asfalt gibi düşük albedolu yüzeyler daha fazla güneş enerjisi soğururken açık renkli yüzeyler daha fazla ışınım yansıtır.

Çalışmada albedo ile akşam ısı bırakma göstergesi \(RV_{esp}\) arasında \(r=+0.905\) büyüklüğünde betimsel ilişki bulunmuştur. Koyu asfaltlı S3'te \(RV_{esp}=2.86\,°C\), açık renkli mineral yüzeyli S1'de 3,13 °C'dir. 0,27 °C'lik fark küçük görünse de istasyonlar arasındaki genel hava sıcaklığı farklarının zaten dar olduğu dikkate alındığında yüzey özelliklerinin akşam toparlanmasına katkısını destekleyen bir işarettir.

Rüzgâr neden tek başına çözüm değildir?

15:00'te avlu içindeki ölçülen rüzgâr hızları yaklaşık 0,73–2,18 m/s aralığında kalırken bölgesel referans 26,33 m/s olarak raporlanmıştır. Bu fark \(Eff_V\) değerlerinin yalnız 0,029–0,090 arasında kalmasına neden olmuştur. Başka bir deyişle çevredeki bloklar avluyu dış rüzgârdan çok güçlü biçimde korumaktadır.

Buna rağmen \(Eff_V\) ile tepe termal fazlası arasındaki ilişki yalnız \(r=-0.159\)'dur. Bu çalışma içinde daha fazla hava hareketi, 15:00'te daha düşük sıcaklığın temel belirleyicisi olmamıştır.

Doğal Havalandırma Neden Gündüz Saatlerinde Serinletici Değildi?

Doğal havalandırma bu avluda tepe sıcaklık saatlerinde otomatik olarak serinletici değildir çünkü hâkim güneybatılı dış hava akımı yaklaşık 15:00'te 37–38 °C'ye ulaşabilmekte ve avluya taşındığında soğuk hava değil sıcak hava sağlayabilmektedir. Çalışma bu nedenle sürekli daha fazla açıklık yerine, sıcak gündüz havasını sınırlayan ve dış hava serinledikten sonra akşam-gece havalandırmasını artıran zamana bağlı bir hava giriş stratejisi önermektedir.

İstasyon S2'de rüzgâr hızı 15:00'te yaklaşık 0,77 m/s iken 21:00'te 2,01 m/s'ye yükselmiştir. S5'te aynı değerler yaklaşık 0,73 ve 1,13 m/s'dir. Bölgesel rüzgâr ise aynı zaman aralığında azalır. Bu zaman uyumsuzluğu, avlunun dış hava çok sıcak olduğunda kapalı, dış hava serinlemeye başladığında görece daha geçirgen davranmasının yararlı olabileceği düşüncesinin temelidir.

ENVI-met çapraz doğrulamasının anlamı

ENVI-met modeli saha ölçümlerinin Eylül değerlerini mutlak olarak yeniden üretmek için kullanılmamıştır; simülasyon 21 Haziran koşullarını temsil etmektedir. Çapraz doğrulamanın amacı, farklı fiziksel alanlarda istasyonların göreli sıralamasını ve mekanizma yönünü kontrol etmektir.

Türbülans kinetik enerjisi haritası merkez avluda çok düşük hava hareketini, SVF alanı açık merkezi bölgelerin daha fazla gökyüzü maruziyetini, yüzey sıcaklığı alanı gölgeli ve gölgesiz yüzeyler arasındaki güçlü farkları ve akşam sıcaklık alanı gün sonuna doğru mekânsal farkların daraldığını göstermektedir.

Analitik SVF ile ENVI-met SVF değerlerinin mutlak olarak aynı olmaması beklenen bir durumdur. Analitik denklem yakın avlu duvarlarını basitleştirilmiş geometriyle ele alırken ENVI-met tüm üç boyutlu 250 × 250 m alanı hesaba katmaktadır. Çalışmanın karşılaştırdığı şey mutlak SVF eşitliği değil, S2'nin daha açık ve S4'ün daha kapalı konum olarak aynı sırada kalmasıdır.

Ana morfolojik hiyerarşi

Kaynak çalışmanın bütüncül yorumu dört tasarım değişkenini aynı düzeyde birbirine eklemek yerine koşullu bir sıra içinde ele almaktadır:

1. Geometri / SVF: başlangıç ışınımsal maruziyetini belirler.
2. Bina gölgelemesi: özellikle kritik saatlerde geriye kalan ışınım yükünü azaltır ve termal-higrometrik koşullarla birlikte değişir.
3. Yüzey albedosu: güneş enerjisinin ne kadarının soğurulacağını ve akşam ısı bırakımını etkiler.
4. Bitkilendirme: aşırı kurak atmosferde tek başına güvenilir bir serinletme mekanizması değildir; gölge ve uygun bitki geometrisiyle birlikte düşünülmelidir.

Bu hiyerarşinin anlamı “bitki önemsizdir” değildir. Anlamı, hiper-kurak bir avluda yüksek güneş yükünü azaltmadan yalnızca zemin seviyesinde yeşil alan eklemenin istenen mikroiklim sonucunu garanti etmemesidir.

Altı tasarım önerisi

Yazarlar özellikle geri çekilebilir veya yüksek yansıtıcılığa sahip gölgeleme ile açık renkli kaplamaların birlikte uygulanmasının literatüre dayanarak gündüz hava sıcaklığında yaklaşık 2–4 °C, PET'te yaklaşık 3–6 °C azalma potansiyeli taşıyabileceğini belirtmektedir. Bu tahmin gerçekleşse bile yaklaşık 52 °C'lik tepe PET'in 46–49 °C civarına düşmesi beklenmektedir; yani alan hâlâ aşırı ısı stresi sınıfında kalacaktır. Bu değerler önerilen konfigürasyonların bu çalışmada simüle edilmiş sonuçları değildir.

Çalışmanın desteklediği sonuçlar

• İncelenen avluda beş istasyonun tamamı yaz kampanyasında çok yüksek termal strese maruz kalmıştır.
• SVF ile günlük sıcaklık genliği arasında güçlü pozitif betimsel birlikte değişim vardır.
• Bina gölgelemesi minimum nem, termal fazlalık, akşam ısı bırakımı ve PET ile tutarlı güçlü ilişkiler göstermiştir.
• Gölgesiz alçak bitkilendirme S2'de termal avantaj üretmemiştir.
• Gölge alan benzer bitkilendirilmiş S4 yüzey sıcaklığı, gölgesiz S2'den 9,5 °C daha düşüktür.
• 15:00'te havalandırma etkinliği tepe aşırı ısınmasının güçlü belirleyicisi değildir.
• Mevcut R+3 geometrisinde güneşten korunma açığı temel tasarım problemidir.

Çalışmanın desteklemediği sonuçlar

• “Bütün Sahra avlularında gölgeleme mutlaka aynı korelasyon katsayılarını üretir” sonucu desteklenmez.
• Bitkilendirmenin genel olarak etkisiz olduğu sonucu desteklenmez.
• Raporlanan korelasyonlar tek başına nedenselliğin istatistiksel kanıtı değildir.
• Önerilen %60–70 gölgelemenin bu özel avluda kesin olarak belirli bir PET düşüşü yaratacağı deneysel olarak gösterilmemiştir.
• ENVI-met Haziran simülasyonu Eylül saha sıcaklıklarının birebir doğrulanması değildir.
• Üç günlük kampanya mevsimsel veya yıllar arası değişkenliği karakterize etmez.
• Sonuçlar bütün Cezayir konut stokuna doğrudan sayısal olarak genellenemez.

Temel sınırlılıklar

1. Kısa zaman penceresi: Saha ölçümü yalnız üç ardışık günü kapsamaktadır. Günler arası istikrar iyi olsa da farklı yaz dönemleri ve yıllar test edilmemiştir.

2. Doğrudan \(T_{mrt}\) ölçümü yok: Ortalama ışınım sıcaklığı analitik hesaplanmıştır. Yazarlar gelecek çalışmalarda glob termometresiyle doğrudan ölçümü uygun görmektedir.

3. SVF yaklaşık geometriye dayanıyor: Dikdörtgen-kanyon formülü cephe girintileri, çıkıntılar ve bütün üç boyutlu ayrıntıları kapsamaz.

4. Tek avlu: İncelenen avlu morfolojik açıdan temsilî seçilmiş olsa da yalnız bir R+3 promosyonel konut örneğidir.

5. Küçük ve bağımsız olmayan mekânsal örneklem: Beş istasyon aynı avlu ve aynı meteorolojik olay içinde bulunmaktadır; Pearson katsayıları bu nedenle betimseldir.

6. Mevsimler arası simülasyon birleşimi: Saha Eylül, temel ENVI-met simülasyonu Haziran koşullarına aittir; yüzey sıcaklıkları için tekdüze −5 °C düzeltme kullanılması mutlak sonuçlara belirsizlik eklemektedir.

Bu belirsizliklere rağmen bütün istasyonların PET'i aşırı stres eşiğinin yaklaşık 10–11 °C üzerinde bulunduğu için yazarlar temel “EXTREME” sınıflandırmasının makul mevsimsel düzeltme hataları karşısında değişmeyeceği görüşündedir.

Bilimsel anlam

Çalışmanın asıl önemi “yeşil alan kötü, gölge iyi” biçiminde basitleştirilemez. Araştırmanın ortaya koyduğu daha incelikli yapı, sıcak-kurak kentlerde mikroiklim müdahalelerinin sıralı ve koşullu olması gerektiğidir. İlk problem güneşten gelen ışınımsal yükse, yalnızca daha fazla bitki eklemek bu yükü ortadan kaldırmaz. Gölge önce ışınımsal yükü düşürür; yüzey malzemesi emilen enerjiyi sınırlar; uygun bitkilendirme ise ancak bu daha elverişli enerji ve su dengesi içinde ek fayda sağlayabilir.

Bu yaklaşım aynı zamanda modern konut planlamasının bir tasarım ödünleşimini görünür kılar. Blokları birbirinden uzaklaştırmak mahremiyet ve görüş açısından avantaj sağlayabilir; ancak aynı karar yüksek SVF ve yetersiz gölge nedeniyle dış mekân termal konforunu kötüleştirebilir. Dolayısıyla avlu geometrisi yalnız yoğunluk veya mahremiyet parametresi değil, doğrudan biyoklimatik performans değişkenidir.

Kaynak ve Yöntem Notu

Özgün çalışma: Does Building Shade Serve as a Dual Thermal–Hygrometric Regulator in a Saharan Residential Courtyard? Field Evidence, the Vegetation-Without-Shading Paradox, and Design Suggestions from Laghouat, Algeria.

Yazarlar: Amira Zebda; Samira Louafi.

Kurumlar: AEEE Laboratory, University of Constantine 3 Salah Boubnider, Constantine, Algeria; ABE Laboratory, University of Constantine 3 Salah Boubnider, Constantine, Algeria.

Sorumlu yazar: Amira Zebda.

Dergi: Buildings.

Yayınevi: MDPI.

Bibliyografik kayıt: Buildings, 2026, 16(17), 3554.

DOI: 10.3390/buildings16173554.

Yayın tarihi: 7 Eylül 2026.

Kaynak türü: Hakemli araştırma makalesi; saha ölçümü, analitik termal-konfor hesabı ve ENVI-met sayısal simülasyonunun birlikte kullanıldığı tek-vaka mikroiklim çalışması.

Lisans: Creative Commons Attribution (CC BY) açık lisans.

Finansman: Yazarlar çalışmanın özel bir dış finansman almadığını bildirmektedir.

Veri erişilebilirliği: Bulguları destekleyen verilerin makul talep üzerine sorumlu yazardan alınabileceği belirtilmiştir.

Çıkar çatışması: Yazarlar çıkar çatışması bildirmemiştir.

Yazar katkıları: Kavramsallaştırma Amira Zebda ve Samira Louafi tarafından; yöntem, yazılım, formel analiz, araştırma, kaynaklar, veri kürasyonu ve ilk taslak ağırlıklı olarak Amira Zebda tarafından; doğrulama ile gözden geçirme/düzenleme iki yazar tarafından gerçekleştirilmiş; Samira Louafi ayrıca danışmanlık/süpervizyon görevini üstlenmiştir.

Yapay zekâ kullanım beyanı: Kaynak makale, İngilizce dil düzenlemesi ve yazarların kendi ölçüm verilerinden şekil oluşturulmasında Claude kullanıldığını; saha ölçümleri, simülasyon, veri analizi ve bilimsel yorumun yazarlar tarafından gerçekleştirildiğini ve nihai sorumluluğun yazarlarda olduğunu bildirmektedir.

Temel yöntemsel yorum sınırı: Bu çalışma beş ölçüm noktasına sahip tek bir avluyu üç günlük bir dönem içinde ayrıntılı biçimde karakterize etmektedir. Korelasyon katsayıları çıkarımsal istatistik değil, vaka içi etki büyüklüğü olarak değerlendirilmelidir. ENVI-met modeli mutlak Eylül saha değerlerini birebir doğrulamak yerine istasyonların göreli morfolojik sıralamasını ve fiziksel mekanizmaları desteklemek amacıyla kullanılmıştır.

Verianla yeniden kullanım notu: Bu metin kaynak makalenin cümlelerini veya paragraf örgüsünü yeniden yayımlamaz. Sayılar, yöntemler, denklemler ve sonuç sınırları kaynak çalışmaya sadık tutulmuş; öğretici anlatım Verianla için bağımsız biçimde yeniden kurulmuştur. Kaynağın ENVI-met raster haritaları ve özgün şekil kompozisyonları bu HTML içinde kopyalanmamıştır.