54
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Analysing the user experience of the virtual reality storytelling with the visual and the aural stimuli
Stories are always narrated and transferred by using different environments. It can be aural, written in the first, then with new media, environments are enlarged to the photography and the motion picture. Storytelling is also synchronized with technological developments. Virtual environments which are today's issues for those developments affect the storytelling in a sensorial way. Virtual Reality (VR) storytelling is creating new experiences with these features. Reading or listening gives only the chance of one sense and imagination, but when it becomes experiencing VR both visual and aural perception are stimulated. Being inside the story and experiencing with body gestures such as turning around 360 degrees to watch 3D characters and 3D environments differentiate all the perception of the story. The VR story experience is enriched by the story space perception with the presence and the immersion for the audience of the story. This study enquires for the user experience of VR storytelling by designing an experiment. The forty users participating in the experiment experienced a story content inside a VR environment. The 'HTC Vive' VR headset is used for the experiment while the participants are experiencing the content which is designed by 'Penrose Studios' and named as 'Allumette'. The user experience was measured through behavioral outputs of the user, and memory feedbacks from experimentation. These outputs were taken from data gathered 'during-experiment' and 'post-experiment'. 'During-experiment' data are the quantitative data such as movement positions and screen recordings which show where the user looks that calculated with the software while the participants experiencing the content. These quantitative data are also analyzed by using 'Cinemetrics' method which is designed by Brian McGrath and Jean Gardner. It is used for the understanding camera movements which are equal to the user movement. 'Post-experiment' data is collected by the questionnaire which is answered by all the participants after the experiment. Then these data analyses are used for revealing the user experience inside VR storytelling. It showed that people tend to wander around the story space more than watch the story itself. When the user came across a detail which is not designed, it is just an empty space (this situation is specific to 'Allumette' content), he/she started to wander not detailed just walk around. If the scene had more than one motions, the user has the tendency for following the more dynamic motion. The sounds of the story were exceedingly important for the experience. Most of the participants could locate where the sounds came and the sounds can attract the user. It was a very important stimulant. The questionnaire gave the results of almost all of the participants cannot summarize the story correctly. Because the story space distracted the user, mostly the storyline could not be followed. The other results which can be estimated from questionnaire were the details such as colors of the matches or the word on the box can be remembered by the users who are followed the story better. When it came to the distance perception, the users can identify the distances of the upper-level scene more accurate than lower-level scene. The participants answered correctly the architectural style questions, it can be estimated that because of all the participants being the architecture students, the answers are mostly correct. These conclusions of the analysis are based on the experimentation interpreted as a guide for designing a storytelling experience inside VR. The user experience can be enriched by using the analysis and the conclusions based on the experiment data. These conclusions can be a simple guide for the future VR storytelling design.
Yapı bilgi modelleme tabanlı hesaplamalı tasarım yaklaşımı ile mimari tasarım iş akışlarının verimliliğinin sağlanması
Geçmişten günümüze teknolojinin gelişmesi ile birlikte mimari tasarım yöntemleri ve süreçleri farklılaşmaktadır. CAD sistemlerinin kullanıldığı dönemden Yapı Bilgi Modelleme ve hesaplamalı tasarım yaklaşımlarının kullanıldığı döneme geçiş süresince tasarımcıların mimari tasarım sürecine olan yaklaşımları değişmektedir. Geleneksel tasarım yöntemlerinde tasarımcının bilgisayarı sadece temsil aracı olarak kullanmasının ötesinde yaşanan paradigma değişimleriyle birlikte tasarımcı bilgisayarları tasarım ortağı olarak kullanarak hesaplama, analiz ve optimizasyon imkanlarından yararlanmaktadır. Mimari tasarım sürecinde tasarım problemi algoritma düzeyinde soyutlanarak sürece aktarılmaktadır. Böylece sayısal tasarım araçları ile birlikte tasarım süreci sadece sonuç ürünün ortaya koyulmasından ziyade sürecin tasarlanmasına imkân vermektedir. Tez kapsamında öncelikle YBM sistemi, mevcut YBM yazılımlarının mimari tasarım İkısıtlamaları, mimarlık, mühendislik ve inşaat sektöründe YBM tabanlı hesaplamalı tasarım yaklaşımına neden ihtiyaç duyulduğu incelenmektedir. YBM sisteminin CAD sistemlerine göre daha verimli ve bütünleşik bir proje süreci oluşturduğunu açık bir şekilde söylemek mümkündür. Nesne tabanlı çalışan YBM yazılımlarının tek bir model üzerinden 2D ve 3D temsillerin elde edilebilmesi, farklı disiplinlerin ortak ve tutarlı veriler üzerinden koordine olabilmesi ve mimari tasarım süreci içerisinde elde edilen verilerin tesis yönetimine kadar modelde bulunabilmesi ve istenildiği zaman alınabilmesi gibi özellikler ile daha verimli bir proje süreci elde edilebilmektedir. YBM sistemlerinin mimarlık, mühendislik ve inşaat sektörüne getirdiği birçok avantajının olmasının yanı sıra mimari tasarım sürecinde iş gücü ve zaman harcanmasını gerektiren iş akışları süreç içerisinde hala mevcuttur. Bu durumun YBM tabanlı proje süreçlerine sahip ofisler için optimize edilmesi gereken bir süreç olarak ele alınması gerekmektedir. Bu amaçla, YBM tabanlı hesaplamalı tasarım yaklaşımı ile mimari tasarım süreçlerinde optimize edilmesi gereken iş adımlarının yeniden ele alınarak süreç içerisinde görülen zaman ve iş gücü kaybının önüne geçilerek verimliliğin sağlanabileceği düşünülmektedir. Tez çalışmasının devamında hesaplamalı tasarım yaklaşımı olan görsel programlama ve YBM tabanlı, görsel programlama aracı olan Dynamo detaylı bir şekilde ele alınarak MMİ sektörüne sağladığı olanaklar ortaya konulmaktadır. Mevcut YBM yazılımı olan Revit ve Dynamo'nun birlikte çalışması ile optimize edilebilecek olan iş akışları ve mimari tasarım süreci için sağladığı olanaklar uygulamalar üzerinden aktarılmaktadır. Projenin erken tasarım aşamasından tesis yönetimine kadar olan süreçte piyasada görülen problemlere Dynamo'nun getirdiği farklı çözüm yaklaşımları değerlendirilmektedir. Dynamo ile birlikte geometrik temsil, mekân planlama, parametrik tasarım, performans ve strüktürel analizler, bina ve model optimizasyonu ve veri paylaşımı gibi alanlarda araştırmalar yapılarak Yapı Bilgi Modelleme ortamına nasıl katkıda bulunduğu incelenmektedir. Dynamo ile yapılan uygulamalar, analiz ve optimizasyon uygulamaları, veri yönetimi ve kalite kontrol ile veri alışverişi için harici yazılımlarla oluşturulan entegrasyon olmak üzere üç ana başlık altında detaylandırılmaktadır. Bu başlıklar detaylandırılırken yapılan uygulamalarda Dynamo'dan başka eklentiler de kullanılmaktadır. Çünkü Dynamo, paket yöneticisine kullanıcılar tarafından eklenen yeni araçlar ve Autodesk bünyesinde geliştirilen bulut sistemleri gibi yan ortamlarla daha donanımlı hale gelmektedir. Dynamo'nun açık kaynak kodlu olması diğer araçlarla birlikte gelişmesinin önünü açmaktadır. Dynamo'nun gelişmesine katkı sağlayan yan ortamlar ele alınan örneklerle birlikte ilgili bölümlerde anlatılmaktadır. Sonuç olarak, hesaplamalı tasarım yaklaşımlarının YBM tabanlı mimari tasarım süreçlerine sağladığı katkılar değerlendirilerek mimari tasarım iş akışlarının verimliliğinin sağlanabilmesi için bir yaklaşım önerisi sunulmaktadır. Bu tez çalışması ile ofislerin YBM tabanlı mimari tasarım süreçlerini optimize edebilmeleri ve bu alanda yapılacak olan gelecekteki çalışmalar için zemin oluşturması amaçlanmaktadır.
Assessing smart city theories and models based on the utilization of big data in cities
In the wake of the rising city populations and rapid urbanization all over the world, cities are constantly evolving and striving to be smarter and more sustainable to serve their citizens. At the same time, they are experiencing challenges more complex than ever before, and have been looking for more efficient ways to solve these problems. Unfortunately, these challenges due to urbanization may likely be even worse in the future since it is almost impossible to re-build the existing cities. Therefore, there is a need for a modern conceptualization of smart technologies in order to create well-equipped smart cities to increase the urban livability. On the other hand, cities, including their whole infrastructure (e.g., utility systems such as power, water, gas and waste collection, and drainage systems) are continuously being instrumented with smart technologies at the aggregate level. While these smart technologies make human life easier, they also produce huge amounts of data whether through human interaction or not (i.e., buildings are equipped with smart automation and housing systems, and people have smart devices such as smart phones, smart watches and many others), and various techniques have been recently developed for privately and securely collecting, storing, analyzing, processing, integrating and visualizing these big data generated by both city systems and citizens in drastically increasing amounts. As such, smart cities and big data are very significant topics of the 21st century's modern world. Many past, ongoing and future smart city initiatives are introduced by governments and other agencies at the national and local level. These initiatives are shaping the world through huge investments in order to solve the problems associated by the increasing populations all over the world, especially in cities, to provide the efficient use of natural world resources, and finally to improve the quality of life in general. On the road to smarter cities, big data certainly have a significant role with regards to providing vital information on the city systems and its inhabitants, both physically and virtually. Therefore, one important question is as follows: Where does such data come from, and how can we efficiently utilize this data to achieve smarter cities? With this motivation, the main objective of this research is to aid in understanding the concept of smart cities utilizing a comprehensive assessment of big data technologies and methods. These technologies are evaluated regarding their current or potential use in smart cities, especially to inform the practitioners who are interested in developing smarter cities. As such, this thesis aims to give a general and deep understanding of the big data methods used to characterize and analyze smart cities while assessing the past and current smart city theories and models. This thesis focuses on how the efficient usage of urban data sets radically changed the way people live in cities in the 21st century with the help of information and communication technologies (ICT), and how big data can actually be utilized by city governments to improve urban planning and management processes in the context of smart cities. To achieve this goal, through the evaluation of the related literature and the assessment of data-driven applications of selected cities, several smart city principles will be presented in a novel scheme through "smart data management" and "smart people", which can successfully lead to "smart governance". To perform smart data management in cities, it is a must to instrument them with better data collection methodologies to ultimately develop better, different and smarter solutions to the problems faced by cities when compared to the past.
Ses verileri etkileşimli dinamik adaptif bir cephe önerisi: Sound shıeld
Günümüzde, teknolojik gelişmelerin hızla artması ile birlikte, binaların önemli bir yapı elemanı olan cepheler için farklı tasarım yöntemleri üzerine araştırma ve geliştirme çalışmaları artmıştır. Bu bağlamda gerek kullanıcı hareketi odaklı, gerekse çevresel etkenlere dayalı, değişebilen, dönüşebilen, çevre ile etkileşime geçebilen birçok farklı cephe uygulaması yaygınlaşmaya başlamıştır. Güneş ışığına uyarlı şekilde cevap veren adaptif cephelerin bina performanslarına büyük katkıları sebebiyle, birçok projede ağırlıklı olarak doğal ışık etkileşimli cepheler uygulanmaktadır. Bu tez çalışmasında ise, çevresel gürültülere karşı tepki verebilen, hareket edebilen ve görsel etkileşimi güçlendiren bir cephe önerisi üzerinde çalışılmıştır. Çevresel sesler üzerinden adaptif bir cephe önerisi hazırlanmasının en önemli sebebi, ses verileri etkileşimli cepheler için yapılan araştırma ve çalışma alanlarında daha az yer bulabilmiş olması ve gürültünün büyüyen kentlerin en önemli sorunlarından biri haline gelmesidir. Kentlerde, gürültü düzeyinin giderek artması, bina iç mekan akustik performansının yükseltilmesini de önemli kılmaktadır. Bu sebeple, kent ile bina iç mekanın ara kesitinde yer alan bina cephelerine, çevre seslerine duyarlı bir yapı kazandırılması ve ses seviyelerine göre değişen etkileşimli bir cephe örüntüsü ile gürültüye çözüm önerisi sunulması amaçlanmıştır. Giriş bölümünde tezin amaç ve kapsamı ele alınmıştır. İkinci bölümde öncelikle adaptif mimarlık ve kinetik mimarlık kavramları ile mimarideki gelişim süreçleri irdelenmiştir. Daha sonra tez kapsamında, binanın çevreye adapte olma sistemine göre, adaptif cepheler, statik ve dinamik olmak üzere ikiye ayrılarak gruplandırma yapılmıştır. Üçüncü bölümde ise literatür araştırmalarında, adaptif cephelerin hem uygulanmış örnekleri, hem de üniversite tasarım stüdyolarında, laboratuar çalışmalarında ve tez çalışmalarındaki öneri cephe alternatifleri incelenmiştir. Cephe örnek uygulama ve araştırmaları dört alt gruba ayrılarak incelenmiştir. Buradaki amaç, çevre etkileşimlerine göre uygulama örneklerini birbirinden ayırarak, statik ve dinamik olarak ikiye ayrılan adaptif cephelerin bina performanslarını daha net değerlendirebilmektir. İncelenen örnekler üzerinden, gelişen teknoloji, yazılımlar, malzemeler ile birlikte çevre ile görsel etkileşimleri de incelenmiştir. Giriş verileri, etkileşim unsurları, bina performansına etkileri üzerine piktogramlar oluşturularak, çevreye uyum sağlama sistemleri incelenmiştir. Adaptif cephelerdeki veri dönüşümleri üzerinden karşılaştırma tabloları hazırlanarak, cephelerde kullanılan etkileşim unsurları üzerine analizler yapılmıştır. Dördüncü bölümde ise, ses kirliliğini önlemeye yönelik hazırlanan, çevre ses verileri etkileşimli Sound Shield cephe önerisine geçilmiştir. Bina cephesinde oluşturulan ses etkileşimli yüzeyin, yüksek ses basıncına karşı bir ses bariyeri niteliği taşıması amaçlanmıştır. Ayrıca, kentteki insanların bina cephesi ile görsel etkileşimi arasındaki bağın güçlendirilmesi yaklaşımı üzerine çalışılmıştır. Bu bağlamda, çevresel ses basıncı seviyelerinin harekete dönüştürülmesi sağlanarak, bina ses performansını dengeleyen, görsel etkileşimi ile de kent arasındaki bağını güçlendiren interaktif modüler bir cephe örüntüsüne odaklanılmıştır. Bu amaçla, mevcut bir bina seçilerek, bilgisayar ortamında ikincil bir katman olarak, önerilen cephe yerleştirilmiş ve cephe sisteminin ses seviyelerine göre değişimi ve dinamik yapısı simülasyonlar yapılarak değerlendirilmiştir. Dinamik adaptif cephe önerisi, İstanbul Fikirtepe bölgesindeki mimari tasarımı ve proje müellifliği yazarın kendisine ait olan Alya Life Residence konut yapısı üzerinde hazırlanan ses simülasyonları üzerinden irdelenmiştir. Yapı, çevre seslerinin ve araç sirkülasyonlarının yoğun olduğu bir alanda konumlanması sebebiyle tercih edilmiştir. Aynı zamanda projenin yazar tarafından yapılmış olması ve tüm teknik dökümanlara sahip olunması, önerilen cephenin detaylı olarak irdelenebilmesini mümkün kılmıştır. Bu bölümde, Alya Life Residence'ın, mevcut cephe ölçüleri baz alınarak tasarlanan, ses etkileşimli cephe modülünün oluşum geometrisi, modüllerin cepheye yerleştirilme yöntemi, cephe örüntüsünün oluşturulması aktarılmıştır. Daha sonra Arduino yazılımı ile gerçek zamanlı ses verilerinin sayısal olarak bilgisayar ortamına aktarımı ile cephe sisteminin ses basıncı seviyelerine göre değişimi ve etkileşimi gösterilmiştir. Mevcut bina cephesi üzerinde sistemin irdelenebilmesi için Grasshopper yazılımında parametrik nokta simülasyonları ve Odeon yazılımı ile öneri cephe için ses akustiği simülasyonları ile analizleri yapılmıştır. Ses akustiği simülasyonları yapılırken, dış mekan çevre seslerine ilişkin analizler yapılmış olup, iç mekan ses akustik analizleri tez kapsamı dışında tutulmuştur. Simülasyonlar sonucunda, çevre seslerine karşı kinetik yapısı ile tepki vererek, çevreye uyum sağlayan ses bariyeri niteliğindeki dinamik adaptif cephe modeli önerisi Sound Shield değerlendirilmiş, ileriye yönelik potansiyelleri ve gelişim olasılıkları tartışılmıştır.
Modulor ölçü dizisinin parametrik temsili
6 Ekim 1887 yılında İsviçre'de, Art-Nouveau tarzında üretimleriyle bilinen La Chaux- de-Fonds kasabasında, saat tamircisi bir baba ve müzik öğretmeni bir annenin çocuğu olarak dünyaya gelen Charles-Edouard Jeanneret, yani daha çok bilinen adıyla Le Corbusier; ressam, heykeltraş, mimar, şehir plancısı, araştırmacı ve teorisyen kimlikleri ile dünya çapında etkili bir isim olarak literatürde yerini alır. Güzel sanatlar eğitimi kökenli; mesleki pratiğe baba mesleği olan saat oymacılığı alanında başlayan Le Corbusier henüz 20 yaşındayken, 1907'de ilk evini tasarlar ve ardından Roma, Viyana, Münih, Paris, Atina ve İstanbul da dahil olmak üzere orta Avrupa ve Akdeniz'de birçok şehri ziyaret ederek mimari alanda gelişimine katkı sağlayacak geziler yapar. Gezdiği ülkelerdeki yapılardan çok etkilenen ve onları çizimlerle çalışan Le Corbusier bu seyahatler sayesinde Rönesans mimarisindeki klasik oranları inceleme fırsatı bulur. Bu seyahatlerinde Auguste Perret, Peter Behrens gibi ünlü isimlere de çıraklık yapma olanağı bulan Le Corbusier, tüm bunlarla mimarlık pratiğini geliştirir ve ona kavramsal bir çerçeve inşa eder. Belki de tüm bu deneyimlerinin de etkisiyle Le Corbusier; İkinci Dünya Savaşı yıllarında, insan vücudu ölçüleri temel alınarak altın orana dayalı bir ölçüler dizisi olan Modulor'ü ortaya çıkarır. Ona göre, bu sistem önerisine dayandırılan mimarlık pratiğiyle çok daha hızlı ve doğru yol alınabilir. Yine bu sistem sayesinde, inşa sürecindeki olası hatalar en aza indirgenebilir. Mimar'ın 1945'ten sonraki tüm projeleri de bu oranlar sistemine dayanır. Mimarlık kuramında pek çok örneğine rastlanabilen "ideal" arayışlarından biri olarak tanımlanabilecek Modulor ölçü sistemini; Le Corbusier, Vitrivius ve Leon Batista Alberti'nin klasik mimaride oranlarla ilgili çalışmaları üzerine temellendirir. Vitruvius'a göre zamansız güzellik kavramı doğadan öğrenilebilir; doğanın tasarımları evrensel orantı ve simetri yasalarına dayanır. Aynı şekilde bir doğal tasarım olan vücut oranları da doğal orantıyı içeren mükemmellik için bir model ve cetvel olarak kullanılabilir. Vitrivius, ideal insan vücudunun hem bir çembere hem de bir kareye tam olarak oturduğunu gösterir ve böylece mükemmel geometrik formlar ve mükemmel beden arasında var olduğuna inandığı bağlantıyı kanıtlar. Alberti'nin insan ölçüsündeki oranları da Vitrivius'a dayanır. Güzelliğin temeli denge, simetri ve ahenktir. Benzer şekilde mimarideki denge, simetri ve ahengin arayışında olan Le Corbusier; daha önce yürüttüğü "düzenli çizgiler" adını verdiği, mimaride oranları ölçme ve düzenleme sistemini geliştirir ve ortalama bir insan vücuduna en uygun ölçüleri derleyip bunu özellikle mimaride ve tasarımın diğer alanlarında da kullanılacak bir "ölçüler gamı"na dönüştürür. Ait olduğu dönemin ruhuna uygun olarak evrensel normlar ortaya sürme çabasındadır. Le Corbusier'ye göre, standartlara oturmuş bir mimari pratik, çok daha hızlı ve "doğru" sonuçlar verecektir. Bu durumun gerçekliği ve böyle bir ideale ulaşmanın mümkün olup olmadığı çok kez tartışılmış ve sert eleştirilere maruz kalmıştır, halen de kalmaktadır; fakat bu tartışmalar bu çalışmanın kapsamı dışındadır. Bu çalışmanın odaklandığı nokta; Modulor'un parametrik ortamda temsil edilmesi ve bu ölçüler gamının, günümüzde yükselen "dijital mimarlık" çağına uyarlanabilmesinin mümkün olup olmadığının araştırılmasıdır. Çalışmada yöntem olarak; üç boyutlu modelleme programı Rhinoceros, onun parametrik arayüzü Grasshopper ve içindeki evrimsel algoritma temelli eklenti Galapagos yazılımları aracılığıyla, Modulor dizisini temel alan algoritmalar kurulmuş ve kullanıcıların, tasarım süreçlerine Modulor'u kolaylıkla dahil ederek, görsel sonuca etkisini deneyimleyebilecekleri tasarım aracı modelleri üretilmiştir. Kurulan algoritmalar aracılığıyla farklı mimari ölçeklerde çeşitli kompozisyon denemeleri yapılmış ve okuyucuya sunulmuştur. Bu algoritma modelleri geliştirilip, çeşitli sonuç alternatifleri üretildikten sonra; kurulan arayüzün kullanıcı deneyimini ölçmek için, mimarlık öğrencilerinden oluşan bir katılımcı grubuyla bir atölye çalışması yürütülmüş; bu atölye çalışmasında üretilen görsel sonuçlar ve karşılaşılan sorunlar, olası çözümleriyle birlikte anlatılmıştır. Atölye çalışmasının yanı sıra; Modulor'un görsel sonuca etkisinin algılanabilirliğini araştırmak için, LC'nin tanımladığı kullanım alanlarından biri doğrultusunda bir anket çalışması yapılmış ve görsel algının farklı kullanıcı grupları arasındaki etkisi araştırılmıştır. Yükselen dijital çağda, teknolojide yaşanan; yapay zeka, evrimsel algoritmalar, yapı bilgi sistemleri ve bunun gibi birçok gelişme, tasarım yaklaşımının giderek başkalaşmasına ve sürecin hızla bu yöne evrilmesine vesile olmuştur. Sadece insan eliyle çözülmesi imkansız görünen bir çok karmaşık tasarım problemi, algoritmalar aracılığıyla artık çok kısa sürelerde çözümlenebilmektedir. Tüm bu gelişmeler sürecinde, yeni dijital araçların kullanım alanının genişlemesi; mimari ve tasarımın diğer alanlarında kendi görsel dilini oluşturmaktadır. Her dönemin, kendinden önceki dönemleri yok saymak yerine onlardan beslenebilmesinin, gelişime olumlu yönde katkıda bulunacağı düşüncesinden hareketle; mimarlık tarihinin en başından beri var olan "oranlar" konusu, Modulor örneği üzerinden, dijital çağa uyarlanmaya çalışılmıştır.
Mimari tasarımın erken evrelerinde tecrübenin ve eskiz yapmanın tasarım üretkenliğine etkisi
Tasarım problemleri eksik-tanımlı (ill-defined) yapıları gereği hem sonuç ürünlerinin farklılaştığı hem de sonuca giderken izlenen yolların kişiye özgü olduğu, karmaşık ve incelenmesi zor tasarım süreçleri oluşturmaktadır. Mimari tasarımda önemli kararların alındığı erken tasarım evresinde problemin ele alınış biçimi, tasarım süreci ve sonuç ürünleri için belirleyici rol oynamaktadır. Bu noktada, mimari tasarım alanındaki uzmanlığın önem kazandığı, tecrübeli ve tecrübesiz mimarların tasarım problemlerini farklı biçimlerde ele aldığı görülmektedir. Bu durum, tasarım sürecinin yapısında da belirgin değişiklikler ortaya çıkarmakta dolayısıyla sonuç ürününü de etkilemektedir. Tecrübe doğrultusunda problemin ele alınış biçiminin yanı sıra, mimari tasarımın erken evrelerinde alınan kararları etkileyen ve bizzat kararların oluşumunu sağlayan bir diğer önemli faktör de kullanılan tasarım ortamı/aracıdır. Tasarımcının görsel akıl yürütmesini destekleyerek yaratıcılığa ve üretkenliğe zemin hazırlayan eskiz ortamı, mimari tasarımın erken evrelerinde bir "düşünme aracı" olarak, tasarımcının zihnindeki imgelerle, oluşturduğu fiziksel imgeler arasında ilişkiler kurmasını sağlamaktadır. Tasarımcı kurduğu bu ilişkileri tasarım süreci boyunca sorgulayıp dönüştürerek, yeni imgeler ve tasarım fikirleri yaratmaktadır. Bu bağlamda tezin amacı, mimari tasarımın erken evrelerinde tecrübenin ve eskiz yapmanın tasarım üretkenliğine etkisinin araştırılması olarak belirlenmiştir. Tez kapsamında, mimari tasarımda tecrübenin ve eskiz yapmanın tasarım üretkenliğine etkisinin gözlemlenmesi amacıyla tasarımcıların ana tasarım kararlarını almak için eskiz yaparak yaratıcı görsel düşünmeyle fikirler ürettikleri erken tasarım evresi incelenmiştir. Bu bağlamda, mimari tasarımın erken evrelerinde tecrübe etkisini gözlemlemek üzere iki farklı tecrübe grubu belirlenmiş ve bu tecrübe gruplarından ikişer katılımcıyla tasarım çalışmaları yürütülmüştür. İlk grup, az tecrübeli veya tecrübesiz (novice) olarak nitelenen son sınıf mimarlık öğrencilerinden oluşmaktayken, ikinci grup ise tecrübeli (expert) olarak nitelenen, 8-10 yıllık profesyonel mimarlık deneyimine sahip kişilerden oluşmaktadır. Katılımcılardan eskiz yapmak suretiyle aynı mimari tasarım problemine çözüm üretmeleri istenmiştir. Tasarım deneylerinde kullanılacak mimari tasarım probleminin konusu, konut tasarımı olarak belirlenmiş, katılımcılara gerekli dokümanlar ve mimari program verilmiştir. Konut işlevi, farklı tecrübeye sahip katılımcıların hatta mimarlık tecrübesine sahip olmayanların dahi belli bir deneyime sahip olduğu düşünülerek seçilmiştir. Tasarım problemi ve katılımcılar belirlendikten sonra katılımcıların verilen tasarım problemine sesli düşünme yoluyla çözüm ürettikleri protokol çalışmaları gerçekleştirilmiş ve tasarım süreçleri kamerayla kayıt altına alınmıştır. Tasarım süreçlerinin video kayıtlarından elde edilen sözel ifadelerin transkriptleri çıkartılarak tasarım hareketleri olarak ayrıştırılmış ve eskiz yapma durumuna göre kodlanmıştır. Tasarım hareketleri arasındaki bağlantıların tespit edilmesiyle linkograflar oluşturulmuştur. Oluşturulan linkograflar üzerinden tasarımcıların bireysel tasarım süreci analizleri yapılarak tasarım üretkenlikleri analiz edilmiştir. Son olarak da tasarım üretkenliğinin tecrübe grupları içinde ve gruplar arasında karşılaştırmalı analizlerine yer verilmiştir. Yapılan protokol çalışmaları ve linkograf analizleri neticesinde erken tasarım evresinde tecrübenin ve eskiz yapmanın tasarım üretkenliğine etkisine dair önemli bulgulara ulaşılmıştır. Buna göre, katılımcıların sahip olduğu genel mimarlık deneyiminin yanı sıra verilen problem alanına özgü (konut tasarımı) deneyimlerinin de tasarım üretkenliğinin oluşmasında önemli olduğu görülmüştür. Hem tecrübeli grupta hem de son sınıf öğrencilerinden oluşan grupta problem alanına özgü deneyime sahip olmak tasarım üretkenliğini olumlu yönde etkilemiştir. Bir diğer önemli sonuç da tasarımcıların sahip oldukları tecrübe ile tasarım sürecindeki eskiz yapma oranlarının paralellik göstermesidir. Bu bağlamda, fazla tecrübeye sahip katılımcıların eskiz ortamını daha etkin kullanarak yüksek oranda eskiz yaptıkları, tasarım fikirlerinin büyük çoğunluğunu eskiz yaparak ürettikleri gözlenmiştir. Tecrübeyle bağlantılı yüksek eskiz yapma oranının, linkograf analizlerinde tasarım üretkenliğinin belirlenmesinde kullanılan, bağlantı indeksi, kritik hareket ve örüntü oranlarını olumlu yönde etkilediği dolayısıyla üretken bir tasarım süreci oluşmasına katkı sağladığı gözlenmiştir.
Geleneksel Samsun evi örneğinde gerçeğin katmanlaşmasının kolektif belleğe etkisi
Toplumlar bulundukları çevre ile ilişkili ortak bir hafızaya, belleğe, tarihe sahiptirler. Zamanla küreselleşen toplumlarda, 'sınırların ortadan kalkması' ile dünya genelinde aynı akımların benzer anlayışlarının tüm kentlerde yansımasına ve kentlerin asıl dokusunun toplumun belleğinden silinmesine yol açmaktadır. Bunu, tüm kentlerde karşılaştığımız geç edinilen koruma anlayışının yanı sıra çeşitli dönüşüm politikalariyla da geleneksel konut mimarisinin giderek yok oluşuna tanık olmamızla ifade edebiliriz. Geleneksel Türk Konutlarında ise insan, doğa ve çevre etkileşiminin özgün olması her kent için farklı bir kimlik kazandırmıştır. Bu bağlamda, günümüz teknolojisinin, kimliğini kaybeden kentler üzerinde yeniden yapılandırma ve saklı olanı ortaya çıkarma amaçlı kullanımı bizlere kimliğimizi, tarihimizi hatırlatmaktadır. Sanal ortamlar ile etkileşime giren bireylerin 'gerçek' olanın simulakrları üzerinden 'sanal'a dönüşümü ve bunun belleklerindeki normların tekrardan yansımalarına ne kadar etki ettiği irdelenmiştir. Sadece görsel ve sokak üzerinden edinilen deneyimler geçmişi hatırlatma, mekanı anımsatma konusunda bir etken olabilir mi? Sanal gösterimler sonrası kolektif bellekte yansıyan imgeler bize o değerlerin anlamlandırılmasını ölçümleme de yardımcı olabilir mi? Farklı sanal ortamlar ile uyarılan zihin bu saklı kalan değerleri ne ölçüde ortaya çıkarabilmektedir?. "Konak-I, Konak-II, Konak-III" olarak sanala dönüştürülen konutlar SG ve AG ortamında gösterilmiştir. Geleneksel mahalle dokusunu uzun süredir yitiren bu çevrenin insanlarının, sanal uzamdaki belleklerindeki imge farklılıkları, o 'yer' e dair hatırladıklarına ve 'yer' ile bağlamında yaşadıkları ile oranla değişimleri açısından araştırılmıştır. SG tekniğinde SG gözlük ile 3B çevre oluşturulup, katılımcıya sokakta yürümekte olduğunun hissiyatı verilmiştir. AG tekniğinde ise aynı model üzerinden kıyaslamanın daha mümkün olması için SLAM (Sımultaneous Location And Mapping) yöntemi kullanılıp, tablet ile yapıyı birebir ölçekte veya katılımcının istediği ölçekte istediği yere konumlandırabilmesi amaçlanmıştır. Buradaki amaç, sanal çevre ile gerçekliğin artırılması arasında katılımcıya fiziki 'yer' ve 'bağlam' ilişkisini kurup kurmadığı, gerçeklik algısı açısından ve yarattığı çağrışım açısından farklılık oluşturup oluşturmadığını öğrenmektir. Deneyimler, her konut yapısı için kendi içerisinde oluşturulan gruplar üzerinden anket ve konuşmalarler, videolar bütününde değerlendirilmiştir. Kültürlere özgü semiyotik yaklaşımlar ve biçimsel olarak anlamlandırmalar normları oluşturduğu gibi o kültürü tanımlama ve analiz etmemizde yardımcı olmaktadır. Samsun'nun Geleneksel konut örneklerindeki biçimsel, anlamsal olarak irdelenecek olan bu üç yapının aynı çevrede, farklı fizyolojik özelliklerle yer alması çalışma kapsamında araştırılan sanal uygulamarla irdelenecektir. Bu SG ve AG uygulamaları ile semiyotik irdelemeler zaten yapıları hatırlamakta olan bireylerin zihninde farklı gösterge dizgeleri olarak kavranması, değişkenlikleri ve sebepleri de araştırma kapsamında incelenmiştir.
Çok kullanıcılı oyunlarda kullanılan mekanların eğlence, sarmalanma ve bulunma unsurları üzerindeki etkisi
Oyun ve oynamak kavramları, geçmişten günümüze insanlar için önemli bir eğitim, sosyalleşme ve eğlence aracıdır. Oyun endüstrisi günümüzdeki en büyük eğlence endüstrilerinden biri haline geldiğinden, oyun tasarımı da önemli konulardan biridir. Oyun tasarımı aşamasında, içeriği daha ilgili çekici hale getirmek için disiplinler arası bir çalışma ortamı oluşturulmaktadır ve mimarlar da bu aşamadaoyun yeri tasarımı ile destek vermektedir. Oyun tasarımında en önemli konulardan biri oyunun oynanabilirliğidir. Bu özellik, oyunun iyi ya da kötü olduğunu belirlemektedir. Oynanabilirliği inceleyebilmek için, eğlence, sarmalanma ve bulunma deneyimlerinden yararlanılmaktadır. Bu deneyimlerin birbirleriyle ilişkileri çalışma kapsamında detaylı olarak incelenmiştir. Günümüzdeki oyunlar, teknolojinin etkisiyle, hem oynama anlayışını hem de oyun çevresini değiştirip geliştirmektedir. Oyun, sadece çocuklar için değil aynı zamanda yetişkinler için de bir ihtiyaçtır. Günümüzde yetişkin birçok insan, yoğun hayat temposu yaşadıklarından oyun oynamaya özel bir vakit ayıramamaktadır. Ancak değişen teknolojinin yardımıyla oyun oynamak günlük yaşama dahil olabilmektedir. Hibrit gerçeklik oyunları, eğlenceli ve sıradan yaşam alanlarını birbirine bağlamaktadır. Bu oyun türünde, oyun yerinin sınırları yoktur. İnternetin sağladığı olanaklar dahilinde oyuncu günlük hayatında dilediği zaman dilediği yerde oynayabilmektedir. Buna karşın, teknolojini gelişiminin en iyi göstergelerinden biri olan ve son zamanlarda daha çok yaygınlaşan diğer bir oyun türü olan sanal gerçeklik oyunları da oyuncuları sıradan yaşam alanından tamamen kopararak yeni bir dünyaya götürmektedir. Bu türde, sınırlı bir fiziksel alanda bilgisayar teknolojisi yardımı ile sınırsız bir sanal dünyada oyun oynanmaktadır. Bu oyun türlerine bağlı olarak farklı oyun yeri tanımları oluşmaktadır. Bu iki oyunun kullandığı fiziksel oyun yerleri özellik ve ihtiyaç bakımından birbirinden tamamen farklıdır. Bu çalışma kapsamında, oyun yeri faktörünün, oynanabilirliğin üç önemli başlığı olan sarmalanma, bulunma ve eğlence unsurları üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu inceleme için sanal gerçeklik ve hibrit gerçeklik oyunları üzerinden oyun deneyimi odaklı bir deney uygulanmıştır. Deney kapsamında 24 katılımcı, dörder kişilik gruplar halinde iki oyun türünü de eşit sürelerde oynamıştır. Sanal gerçeklik oyunu Beşiktaş'ta bir oyunevinde gerçekleştirilirken, hibrit gerçeklik oyunu da Beşiktaş meydanının çevresinde oynanmıştır. Bu deneyin değerlendirmesi ise Oyun Deneyimi Anketi ile yapılmıştır. Deneyde beşli Likert ölçeği kullanılmıştır. Sonuçlar faktör analizi ile yorumlanarak oynanabilirlik unsurlarını inceleyen tablolar oluşturulmuştur. Çıkan sonuçlar dahilinde oyun yerlerinin oyun deneyimine etkisi incelenmiştir. Çalışmanın sonuç ürünü olarak, tasarım sürecinde oyun yerlerinin öneminin anlaşılmasını sağlayan bir çerçeve oluşturmak hedeflenmiştir. Oyun tasarımcılarının oyun içeriğini oluştururken yapacakları oyun yeri tercihinin, kullanıcı deneyimlerini nasıl etkileyebileceğini göstermek amaçlanmıştır.
Sibernetik mekan deneyimleri
Dijital tasarım süreci dönüşebilen, etkileşimli, interaktif ve yapıcıdır. Dijital teknoloji mimarlıkta söz sahibi olana kadar, insanlar tamamen fiziksel alanlarla sınırlı kalmıştır. Ancak geçen yüzyıl boyunca, insanlık ve fiziksel çevre arasındaki ilişki giderek daha soyut bir anlayışa kavuşturmuştur. Artık tekil dijital tekniklerden değil, geniş bir dijital dünyadan söz edilmektedir. Teknolojinin mobilleşmeye başlaması, mesafe algısını değiştirmiştir. Sibernetiği oluşturan kavramların ortaya çıkmasıyla, mimarlık, üç boyutlu alanın ötesine geçerek, mekan kavramını uzamsal ve çok boyutlu ortamlara dönüştürmeye başlamıştır. Bu dönüşüm, siber mimarlık kavramını ortaya çıkarmış ve şimdi siber mimarlık, mekan ve zaman kavramlarına meydan okumaya başlamıştır. Her mimari deneyimin çok yönlü bir olay olduğu açıkça kabul edilmektedir. Bununla birlikte, yaygın olarak kullanılan tasarım araçlarının birçoğu, mekan deneyiminin zenginliğini ve yapısını yakalamaya yönelik her türlü girişim, somutlaşmış zihinlerimizin doğasını açıklamalıdır. Artan karmaşık mekansallıklar artık çağdaş yazılım ve dijital üretim araçları kullanılarak üretilmeye başlanmıştır. İletişim teknolojilerine bağlı sanal teknolojiler, insanın kültürel, sosyal ve psikolojik bağlamını değiştirmekte, sonuç olarak tasarım fikri evrim geçirmekte ve mimarlık, artık sibernetik mekanı kucaklamaya başlamaktadır. Algısal, iletişimsel ve bilişsel içerikler, mekansal deneyimler için yepyeni bir çerçeve çizmektedir. Günümüzde dijital araçların kullanımının yaygınlığı ile artan "gerçek" ve "sanal" deneyimler aynı ortamda yaşanmaya başlamıştır. Bu varoluş ikiliği, hem gerçek hem de sanal olarak birbirlerini etkilemişlerdir. Gerçek alan, içinde en azından bir zaman dilimi için sanal alanı barındıracaktır. Sanalın varlığının benimsemesiyle birlikte, bu iki kavramın sentezinden sibernetik mekan üretilmiştir. Bu tez kapsamında, sibernetik kavramının ortaya çıkışının, mimariye ve sanal çevreye olan etkileri tartışılarak; mimarlığın siber teknolojilere adaptasyonu ve uygulama biçimleri üzerinde durulmaktadır. Sibernetiği oluşturan dijital katmanların literatür araştırmaları yapılarak, gelişen teknolojiler ve pratikte gerçekleşen veya gerçekleşmesi ön görülen mekanlar üzerinden yorumlanmaktadır. Siber mekanın farklı ortamlarda ki temsil biçimleri incelenerek, bu süreçlerin tanımladığı sibernetik mekanın temsilinin nasıl olabileceği konusunda öngörülere ulaşılmaktadır. Tez sürecinin dinamik doğası, yaratıcı ve dönüştürücü yaklaşımlarıyla, kendi içinde katmanlaşarak sibernetik mekanını yaratması amaçlanmıştır. Okuyanların zihninde; kapalı bir kutudan bakılan hareketli görüntülerden başlayarak, Star Trek'in Atılgan'ına büyük bir sıçrayış yapması ve oradan Venüs'te bir yaşam kapsülünde uyanarak kendi soyut siber mekanına doğru uzanan bir yol çizmesi hedeflenmiştir.
Bambu malzeme davranışına bir model olarak kabuk strüktür tasarım ve şekil optimizasyonu
Bu tez çalışması, sayısal tasarım araçları ve malzemenin davranışının kullanılmasıyla, doğadaki strüktürlerin oluşumundan esinlenerek, kabuk strüktür tasarımına bir alternatif oluşturan, bütünleşik bir tasarım yaklaşımı önermektedir. Tasarım taslak aşamasından itibaren, parametrelerini ve kısıtlarını malzemenin mekanik özelliklerinden alan bir tasarım süreci ile kurgulanmıştır. Çalışmanın başlıca odağını, Voronoi çokgeni kullanılarak optimal formda kabuk strüktür üretimine yönelik gerçekleştirilen analizler ve sonuçları oluşturmaktadır. Doğadan esinlenen, minimum enerji ve malzeme kullanımı ile sağlam ve rijit kabuk strüktür oluşturmanın potansiyelleri ortaya koyulmuştur. Bu bağlamda kabuk strüktür uygulamalarında minimum enerji ve malzeme kullanılarak sürdürülebilir uygulamalar üretilmesi, tasarım süresine başından sonuna hakim olarak, karar verici konumda olunması hedeflenmiştir. Biyomimikri yaklaşımı ile kabuk strüktürde form bulma sürecinden elde edilen sonuçlar, malzemenin davranışının strüktürel verimliliğe etkilerinin biraz daha anlaşılmasına katkıda bulunma potansiyeline sahiptir. Tez kapsamında ilk olarak konuya genel bir giriş yapılmış, tezin amacı, kapsamı ve yöntemi açıklanmıştır. İkinci ve üçüncü bölümde tez çalışmasında kullanılan yöntemler hakkında literatür araştırmaları aktarılmıştır. Dördüncü bölümde, bahsedilen tüm bilgi ve yöntemlerin kullanılması ile bir model üretilmiş ve modelden edinilen bulgular değerlendirilerek aktarılmıştır. Beşinci bölümünde ise sonuç olarak elde edilen bulgular ve bilgiler özetlenerek, çalışmayı ilerletebilecek potansiyeller aktarılmıştır. Daha detaylı aktaracak olursak ikinci bölümde kabuk strüktür, alt sistem olarak yatay/hiper-eğrisel kabuk yüzeyleri ve grid kabuklar tanımlanmıştır, optik etkileri ve eğriselliğinin tanımlayıcı olduğu akustik etkileri aktarılmıştır. Mimari tasarımda form üretiminin nasıl evrildiği açıklanmıştır. Fiziksel form bulma yöntemlerinden kabuk strüktürde statik dengeyi sağlayan yüzeyler oluşturulmak üzere yararlanıldığına değinilmiştir. Form bulma yöntemlerinin sayısal tasarım araçlarının tasarım sürecine yansıması olan optimizasyon yöntemleri ve çeşitleri aktarılmıştır. Optimizasyon yöntemi olarak doğanın prensiplerini kullanan evrimsel algoritmalardan bahsedilmiştir. Strüktürel tasarımda form bulma süreci ile optimal geometrinin malzeme ile oluşmasından bahsedilerek, malzeme, strüktür ve formun birbiri içine girmiş ilişkisi üzerinde durulmuştur. Malzeme kullanımını minimize ederek verimli bir strüktür elde edilmesi, malzemeye nasıl şekil verildiği ile ilişkilsi ortaya koyularak, hafiflik kavramı kabuk strüktür bağlamında aktarılmıştır. Kabuk, strüktürel açıdan davranışını doğrudan malzemenin mekanik özelliklerinden alan özel bir strüktürdür. Bu bağlamada malzemenin limitleri ve özelliklerini keşfedebilmek için malzemenin davranışını belirleyen mekanik özellikleri açıklanmıştır. Tezin üçüncü bölümünde sayısal tasarım araçları ile malzeme-form-strüktür arasındaki ilişkiden bahsedilmiştir. Bu ilişkiden doğan eş öncelikli süreçlerin araştırılma alanından biri olan biyomimikri kavramı ve mimarlık disiplinine uygulanma yöntemleri güncel örneklerle birlikte aktarılmıştır. Strüktür-malzeme-form bağlamında doğanın nasıl bir stratejide işlediği irdelenmiştir. Doğadaki minimal yüzeylerin araştırılması ile bu kavramın kabuk strüktürde enerjiyi verimli şekilde dağıtması bağlamında sürdürülebilir strüktürler elde edilmesini sağladığı vurgulanmıştır. Çalışmada bambu gövdesinin mekanik davranışı, kabuğun strüktürel davranışı ile entegre edilmiştir. Bambu gövdesinin malzeme davranışı, elastik ve kayma modülü, öz ağırlığı, elastik limit değerleri sayısal tasarım araçlarına girdi olarak kullanılmıştır. Üzerine etki eden kuvvetlerle şekillenen formu, davranış ve organizma düzeyinde biyomimikriye bir örnek teşkil eden bambunun biyolojik model olarak mekanik özellikleri tanıtılmıştır. Üretim aşamasında bambunun tek başına veya liflerinin takviyeli kompozit olarak kullanılması durumları tartışılmıştır. Dördüncü bölümde bambunun malzeme davranışı ve kabuğun strüktürel davranışından gelen geri beslemelerle bir dizi uygunluk simülasyonu analizi yapılmıştır. Rhinoceros üç boyutlu tasarım programının Grasshopper, Karamba eklentisi ile strüktürel performans analizleri, Octopus eklentisi kullanılarak evrimsel algoritma yöntemi ile strüktürel şekil optimizasyonu yapılmıştır. Bu optimizasyon ile hedeflenen, malzeme ile en uygun açıklık ve kalınlıktaki geometri bulunarak strüktürün yer değiştirmesini ve kütleyi minimize etmektir. Çok hedefli optimizasyon sonucu optimal strüktür ile optimizasyon öncesi model karşılaştırılarak değerlendirmeler aktarılmıştır. Sonuç bölümünde genel bir değerlendirme yapılmış, üretilen modelin sahip olduğu geliştirmeye açık potansiyelleri aktarılmıştır. Çalışma neredeyse atık üretmeyen, minimum enerjili, hafif, hücresel formlu, doğal malzemelerin özellikleri ile kabuk strüktür tasarımına bir alternatif önermektedir. Evrimsel algoritmaları kullanarak yapılan optimizasyon süreci ile elde edilen bulgularda kabuk strüktürün ağırlığı, gerilme ve yerdeğiştirmesi önemli ölçüde azaltılabilir ve malzeme kullanma korunma dengesi gözeterek stabilite arttırılabilir olduğu sonucuna varılmıştır. Malzeme davranışı ve strüktürel davranışı ile bütünleşik tasarım sürecinin sayısal tasarım ortamındaki potensiyelleri ortaya koyulmuştur.
Experiments for design and optimization of thin shell structures
Shell structures have been a focus of interest for many years by architects and engineers because of aesthetic concerns and their ability to cover large spans. Finding the ideal form for shell structures can be traced back to Robert Hooke, who has examined the ideal arch form by gravity-impacting chains. Inspired by Hooke's work and Catalan vaults, Gaudi has carried out experiments on finding ideal forms with chains in three dimensions. With the development of the reinforced concrete, the Spanish architect Felix Candela was able to reveal new and revolutionary shell experiments. Candela, who usually used hyperbolic paraboloid in shells, has reached to a thickness of 4 cm. Heinz Isler, who also saw and was impressed by Candela's work, further advanced form finding experiments. In order to reach the ideal form, the fabric which is covered with plastic is hanged from the support points so that they can be shaped by the force of gravity. Later on, these forms are reversed and large openings passed through the forms, which only work with compression and carry their own weight. Another pioneer in the area is the Frei Otto. Otto has also done gravitational form finding experiments using cable networks. In some experiments he used soap bubbles to reach minimal surfaces. He has worked on suspension systems and wood grid shells in the following years. Developments in the aviation and car manufacturing sector have facilitated mathematical identification of the forms and their transfer to the computer environment. Computer-assisted form finding methods have progressed, parallel to this situation. These methods are also described in the scope of the study. These methods are described as Force Density Method (FDM), Thrust Network Analysis (TNA), Dynamic Relaxation (DR) and Particle-Spring Method (PS). FDM is a form-finding method that Frei Otto and his team use more widely. It is more suitable for membrane structures. TNA is a form finding method more suitable for masonry and concrete shells developed by Block Research Group. This method is also independent of the material and it allows to see and intervene the process because it is a geometric method. DR, on the other hand, is a form finding method used mostly in the design of wooden gridshell structures. In this method, connection points are very important and physical modeling as well as complex calculations must be done in order to be successful. PS is a computerized version of the chain method developed by Hooke and Gaudi. It aims to find an equilibrium between the elements by dividing them into nodes and springs. It is a convenient way to produce quick form alternatives. Gaussian curvature is an important criterion that determines the production and durability of surfaces. It is determined by the state of the main curves over the surfaces. If the curvatures of these curves are in the same direction they are positive, if in different direction they are negative. If one of the curves is flat, the Gaussian curvature is 0 and these surfaces are single curved surfaces. If this curvature is different from zero, it is a double curved surface. If surfaces can be formed with straight lines, they become ruled surfaces. All single curved surfaces are such surfaces. Surfaces such as hyperbolic paraboloid are also such surfaces from double curvature surfaces, and architects have always been interested in them, because the ease of production of these types of ruled surfaces. There are also free-form surfaces defined by NURBS curves that require special production, and special optimization is required for their production. Within the scope of the study, three shell structures were designed by different base surfaces, and after they were analyzed, openings were extracted on them and weights were reduced and form alternatives were formed. The resulting forms were analyzed again and the structures were stayed in the structural safe zone. Thus, a process for the formation of shell structures has been proposed.
Toplu konut yerleşimlerindeki açık alanlarda rüzgarın kullanıcı konforuna etkisinin analizi ve değerlendirilmesi
Günümüzde düzensiz yapılaşma, kamusal alanlardaki yaya konforunu büyük oranda etkilemektedir. Bina yapım aşamasında bölgedeki iklimsel veriler dikkate alınmamaktadır. Özellikle yüksek yapı tasarımlarında iklimsel verilerin analiz edilmemiş olması, yapım aşaması bittikten sonra çeşitli sorunlar ortaya çıkarmaktadır. Belirli bölgelerde yoğunlaşan yüksek yapılar olumsuz rüzgâr hareketleri oluşturmakta, bu durum bina çevresinde bulunan kamusal alanlardaki yaya konforunu etkilemektedir. Bu nedenle yüksek yapı tasarımlarında rüzgâr, yaya konforu açısından en önemli etkenlerden biridir. Rüzgâr etkeninin bina çevresinde oluşturduğu hareketleri tespit edebilmek için deneysel ortamlarda gerçekleştirilen rüzgâr tüneli testleri, deneysel ortamların maliyeti ve deney süresinin uzun olması açısından mimari tasarım sürecinde sürekli olarak kullanılamamaktadır. Bilgisayar teknolojisinin gelişmesiyle, rüzgar analizlerinin yapıldığı hesaplamalı akışkanlar dinamiği (Computational Fluid Dynamics - CFD) yöntemini kullanan simülasyon modelleri hızla gelişmiş, önceden yüksek maliyet gerektiren deney ortamlarında yapılan testler, bilgisayar ortamlarına aktarılmış ve deney süreci hız kazanmıştır. Bu simülasyon modelleri mimari tasarım sürecinde de sıklıkla kullanılmaya başlanmıştır. Fakat bu analizlerin mühendisler tarafından projenin son aşamasında yapılıyor olması, rüzgâr hareketlerinin oluşturduğu olumsuz alanların iyileştirilebilmesi için yapılacak müdahalelerin boyutunu kısıtlamaktadır. Müdahaleler, kütlesel olarak projenin tamamlanmış olması nedeniyle; projeye ekleme ve çıkarmalar yaparak gerçekleştirilmekte ve bu durum da açık alanlardaki rüzgâr hareketlerini kontrol edebilmek için yeterli olamamaktadır. Ayrıca uygulamada bu simülasyon modellerinin etkin olarak kullanılmadığı izlenmektedir. İstanbul'da özellikle 2000'li yıllardan sonra inşaat faaliyetleri hız kazanmış, yüksek ve yoğun toplu konut projelerinin sayısında artış olmuştur. Farklı kütle formları ve yerleşim planları kullanılarak yapılan bu toplu konut projelerinde ortak açık alanlarda oluşan düzensiz rüzgâr hareketleri, yaya konforunu olumsuz etkilemektedir. Bu alanda yurt dışında yapılan çok sayıda araştırma ve uygulamaya karşın, Türkiye'de bu konuyla ilgili belirli sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmanın amacı, mimari tasarım sürecinin ilk aşamasında kütle yerleşim alternatifleri oluşturulurken rüzgâr hareketlerinin etkisinin tespit edilerek, yerleşim planlarının bu veriler doğrultusunda geliştirilmesinin yöntemlerini ortaya koymaktır. Bilgisayarda simülasyon modeli ortamına tanımlanan toplu konut yerleşimleri üzerinden rüzgar hareketleri görsel olarak üretilebilmekte ve açık alanlardaki kullanıcı konforu konusunda görüş oluşturulabilmektedir. Bu tür modellerin kullanımından önce, mimari tasarımın ilk aşamasında yapılan rüzgar analizlerinin zaman ve maliyet açısından uygun olmaması nedeniyle yaşanan sorunlar artık ortadan kalkmış olup mimari tasarımın ilk aşamasında bu programların kullanılmasıyla rüzgar açısından konforlu alanlar yaratılabilecektir. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) yöntemini kullanan simülasyon modelleriyle mimarlar, uzun zaman kaybetmeden tasarımın ilk aşamasında rüzgar etkisini görsel olarak izleyerek yerleşim seçeneklerini değerlendirebilir ve sonuçlara göre tasarımlarını optimize edebilirler. Tezin ilk bölümünde tezin amacı, kapsamı ve yöntemi açıklanmıştır. İkinci bölümünde tasarımda rüzgar etkisinin önemi, rüzgarın binalar üzerinde etkileri ve rüzgardan korunma yöntemleri hakkında bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde rüzgar etkisinin değerlendirilmesinde kullanılan yöntemler, hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanım alanları ve uygulamalarından bahsedilmiştir. Dördüncü bölümde ise İstanbul'da seçilen 6 adet toplu konut projesi üzerinde hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemi ile yapılan rüzgar analizleri ve analiz sonuçlarına yer verilmiştir. Çalışmada rüzgar analizlerini yapmak için Autodesk CFD programı kullanılmıştır. Bu programın tercih edilmesinin nedeni programın ulaşılabilir olması , Autodesk'in üç boyutlu programlarıyla entegrasyonunun olması ve anlaşılabilir olmasıdır. Türkiye'de bu kapsamda yapılan çalışmalar az sayıdadır. Mevcut bir çalışmada plan düzleminde bina formunun rüzgarın hareketi üzerindeki etkisi diyagramlarla açıklanmıştır; iklim verilerine bağlı bir analiz çalışması değildir ve genel kabullere dayanmaktadır. Oysa bu tez kapsamında yapılan simülasyon modelleri, sonuçları görsel olarak vermekte ve farklı kotlardaki rüzgar hareketlerini de yansıtmaktadır. Böylece, mimar toplu konut tasarımlarının daha ilk aşamalarında, açık alanlardaki rüzgarın etkisini kullanıcı konforu açısından değerlendirerek kütlelerin yerleşimlerine ve birbirlerine göre konumlarına ilişkin kararlarını objektif olarak verebilecektir. Çalışmanın bundan sonra yapılacak toplu konut yerleşim tasarımlarında rüzgâr faktörünün göz önüne alınmasında öncü bir rol üsteleneceği düşünülmektedir.
An inquiry on flow metaphor in the context of digital creativity
This thesis investigates a metaphor, flow in terms of interpreting concepts, design and digital creativity. The thresholds of change may be defined more clearly by the representational property of the flows that problematize the undetermined so that dynamic imagery and possibilities can be conceptualized by becoming and transitioning. This study focuses on the qualitative features and conceptual possibilities of forms by breaking down the threshold barrier between virtual and reality, as flows represent the occurrences. Conceptualizations enable dialogue of design, imagination, visualization and perception process with other disciplines. In this context, this thesis is about the representation of flow in computer environment by the means of associating conceptual narratives, creativity and objectivity in design and algorithms. In this work, firstly, concepts and theories on flow are elaborated. Interpretation of flows, ways of thinking, explorations, networks, concepts derived from flow such as complexity, emergence, multiplicity, smooth and striated spaces and discussions on fuzzy boundaries are defined. The natural processes observed in the context of changing physical states such as energy, magnetism and the mass movements of flocks or communities are described by flow behaviours. Energy flows and equilibrium state are identified by defined or unexpected behaviours of the particles with the thermodynamics definitions triggering the creativity and physics in the context of formation and intellectual debates. In the context of design, the variability of form, the interpretations of design according to visual and relational point of view, the changes in spatial scales, flow dynamics, shaping of flow as energy, boundary definitions, permeable boundaries and points of view on the definition of spaces by flow lines are presented. In the third chapter, computability of flow concepts is mentioned in the context of discoveries at the intersection of technology and design. By referring to animated forms and simulating the complexity, the interpretation of the motion perception on a single square in the art with the changes of the motion sequences and visual illusions in algorithmic design are discussed. Theories that computational methods are used to describe observable flows, interpretations of mathematical explanation of flow and methods based on the working principles of simulation programs are expressed. An overview of transformational properties that the algorithmic logic uses in the representation of natural processes is pointed out and examples of the productivity of these variables are given. In parallel with the developments in technology, representations of flow in artworks and evaluations on creative experiences are presented. Interpretation of flow concepts as metaphors and definitions together with flow conditions in the real sense lead to a process in which design possibilities are dynamically processed. Technology in a continuous regulation and repetition also produces its own nature and phenomena in its own developmental process. This phenomenological structure of the digital leads design to new perspectives which may be an intertwined way to bring together virtual and actual in a digital reality. The repertoire of scientific knowledge requires a new repertoire of knowledge production analysis that reconfigures process, experimentation and observation. In the fourth chapter, abstract digital flow experiments are presented with flow concepts to investigate the potential of conceptual and phenomenological properties of the flow. The flow metaphor of the production processes of algorithms and simulations produced in the digital environment were investigated in order to base a behavioural basis on how to visualize a non-mechanical motion in the digital environment during the design processes. The experiments were carried out to analyze algorithmic concepts and abstractions with animated series to investigate the potential of algorithms. Analyzes on motion and transformation depending on time were made to explore the productivity of concepts diversified by the adaptive nature of computation. As a result, the predefined processes of design, interpretation and heuristic attempts do not happen in a completely fixed or structured world. Within the productivity of algorithms, the design process may produce unexpected processes and outcomes. Unlike traditional design, the uncertainty-driven concepts can lead to the creation of new ways of thinking and evaluations in algorithmic design. Algorithmic logic feeds on the discoveries and dialogue with other disciplines within the context of virtualization so that expansion of the realizations towards the unexpected configurational transformations represented by the computing environment can improve the creativity of the designers.
Banka şube mimarisinin yeni teknolojilere adapte olabilme potansiyelinin ölçülmesine yönelik bir yaklaşım önerisi
Teknoloji ile mimarlık etkileşimi, zamanla sınırlandırılabilecek geçici bir etkileşim değil, aksine sınırsız ve zamansızdır. Mimarlık ortamında yaşanan gelişmelerin pek çoğunun merkezinde teknolojik gelişmeler yer almaktadır. Banka şubeleri geçmişten günümüze kadar birçok yapısal ve mekânsal değişikliğe uğramıştır. Gerek mimarlık, gerekse teknoloji ve finans alanlarında meydana gelen dönemsel değişiklikler bu yapıları etkisi altına almaktadır. Banka şubeleri çağının gerektirdiği teknolojik gelişmelere ayak uydurmalı ve sunulan bankacılık hizmetinin gelişimine paralel esnek mekanlar olarak kurgulanmalıdır. Tez kapsamında, banka şubelerinin tarihsel gelişimi aktarılarak, bankacılık ve mimarlığı etkisi altına alan teknolojik gelişmelere yer verilmektedir. Ayrıca, teknolojinin etkisinde kalan banka şubelerinin yaşadığı dönüşümü daha net ortaya koyacak biçimde şubeler; geleneksel ve yeni nesil şubeler olarak ayrıştırılmakta ve bunlar da; konum, mekan ve cephe başlıkları altında irdelenmektedir. Yapı teknolojilerinin banka şubelerinin bina, malzeme ve detay gibi kararlarını etkilemesine teknoloji ile mimarinin doğrudan etkileşimi, bilgi ve iletişim teknolojilerinin müşteri –personel ilişkisini değiştirerek ve yeni araç kullanımlarını mümkün kılarak mimari kararları etkilemesine ise mimari ve teknolojinin dolaylı etkileşimi denilmektedir. Müşterilerin bankacılık hizmetini alma biçimlerini etkileyen yeni alternatif araçlar ve farklı mekanlardan işlem yapabilme kabiliyetleri, banka şube mimarilerine esneklik kazandırarak, geleneksel şube mimari programına ilave fonksiyonlarda eklenmesine neden olmaktadır. Yeni nesil şube mimarilerinde ulaşılması arzu edilen noktalar mimari ve sosyal açıdan şöyledir; mimari açıdan, şube iç mekan ve dış mekan koşullarını maksimum verimlilikte kullanmak, sosyal açıdan ise, müşterinin daha rahat, hızlı ve çekinmeden işlem yapabilmesini sağlamak, şube personel ve müşteri memnuniyetini arttırmaktır. Mekanların devamlılığı, değişen ihtiyaç ve senaryolara adapte olabilecek esnekliğe kavuşması amaçlanmaktadır. Yapım teknolojileri ve bilişim teknolojilerindeki gelişmeler, mekanik çözümlemeler ve akıllı yapı teknolojileri sayesinde mevcut banka şubeleri için arzu edilen yeni nesil şube mimarilerine erişmek mümkün olabilir. Tezin hedefi, geleneksel banka şubelerini müşteri-banka etkileşimi bağlamında; konum, cephe ve mekan düzeyinde analitik olarak analiz ederek, mimarilerinin yeni nesil şubelere adaptasyonlarını değerlendirilmesidir. Analizlerde çok kriterli karar verme metotlarından biri olan analitik hiyerarşi süreci (analytic hierarchy process) AHP metodu kullanılmakta ve adaptasyon değeri en yüksek olandan en düşük olana doğru bir listeye ulaşılmaktadır. Konum değerlendirmesinde; şubenin otopark kullanım alanına sahip olup olmaması, şube lokasyonunun popülasyonu ve şubenin metrekare kullanımında kent ile paylaştığı alan değerleri dikkate alınmaktadır. Cephe analizinde; cadde cephesi değeri ve cephe şeffaflık oranı değerlendirilmektedir. Mekan analizinde ise; mekansal yayılma, mekanın görsel sürekliliği ve mekan sirkülasyon kullanımı ölçülmektedir. Görsel süreklilik değeri ölçümü, görsel grafik analizi VGA (visual graph analysis) metodu ile hesaplanmaktadır. Çalışmanın birinci bölümünü oluşturan giriş kısmında problem tanımlanmakta, çalışmanın amacı ve önemine yer verilmektedir. Ardından, araştırma soruları ve yöntem, çalışmanın kapsamı ve kurgusu aktarılarak bölüm sonlandırılmaktadır. Tezin ikinci bölümünde, mimarlık ve teknoloji ilişkisinin tarihsel gelişimi incelenmektedir. Teknolojinin mimarlığı etkileme biçimine bağlı olarak söz konusu etkileşim, doğrudan ve dolaylı etkileşim başlıkları altında sınıflandırılmaktadır. Yapı bilgi sistemi BIM (building information modeling), yapım üretim teknolojisi ve malzeme teknolojilerindeki gelişmeler mimarlığın teknoloji ile doğrudan etkileşimi olarak tanımlanmıştır. Kullanıcının teknoloji karşısında sosyolojik olarak yaşadığı değişimler sayesinde oluşan kullanıcı alışkanlıklarındaki değişimi ve kullanılan araç gereçlerdeki dönüşümler ise dolaylı etkileşim olarak sınıflandırılmaktadır. Kullanıcı değişen sosyal yaşamına bağlı olarak mekansal dönüşümü talep etmektedir. Tez çalışmasının dayandığı adaptasyon bu talep üzerindendir. Bahsi geçen taleplere örnek, kullanıcıların değişen çalışma şartlarına bağlı olarak evlerini ofis alanları gibi kullanması, ortaya çıkan ev-ofis alanları verilebilinir. Bir diğer örnek, değişen jenerasyonun alışkanlıklarına bağlı olarak çalışma mekanları olan ofis alanlarına eklenen oyun alanlarına sahip ofislerdir. Teknolojinin dolaylı ve direk etkisine bağlı olarak dönüşen mekanlar; okullar, hastaneler, postahaneler, banka şubeleri gibi birçok alanda üretilen mekanları kapsamaktadır. Üçüncü bölümde, banka şube mimarileri ve banka teknolojilerine ilişkin tarihsel süreç kısaca özetlenmiştir. Mimarlık ve teknoloji etkileşiminde sınıflandırılan doğrudan ve dolaylı etkileşim bu bölümde banka şubelerinin teknoloji karşısında etkileşimi olarak ele alınmaktadır. Kullanıcı profilinin sosyal yaşamında ve beklentilerinde teknoloji kaynaklı ortaya çıkan değişim, sektörde oluşan teknolojik gelişmeler sayesinde dönüşen araç gereç kullanımı ve dijital çoklu medyanın mimaride kullanılması, şube mimarilerinin teknoloji karşısındaki dolaylı etkileşimidir. Şubelerin mimarilerinde kullanılan malzemelerde ve dijital çoklu medyanın mimariye doğrudan eklenmesiyle ortaya çıkan değişiklik ise, doğrudan etkileşim olarak ele alınmaktadır. Ayrıca, bankacılık sektörüne ait, şube mimarilerinde yer alan teknolojik araçların gelişmesi ve dönüşmesi de mimariyi doğrudan etkisi altına almaktadır. Şube mimarileri teknolojiye uyumluluklarına göre ayrıştırılmakta, yeni nesil ve geleneksel şubeler başlıkları altında; konum, cephe ve mekan kriterlerine göre farklılıkları analiz edilmektedir. Dördüncü bölümde geleneksel banka şubelerinin yeni nesil şubelere adaptasyon süreçleri aktarılmaktadır. Adaptasyon ile ilgili olarak belirlenen kriterler, konum, cephe ve mekandır. Şubenin bulunduğu konum; populasyon, otopark değeri ve kent ile etkileşime geçen metrekare oranı olarak değerlendirilmektedir. Cephe; cadde cephesi ve cephe saydamlık değerleri olarak ölçülmüştür. Son kriter mekan; şubenin yayılma değeri, sirkülasyon değeri, mekansal derinlik ve mekanın görsel sürekliği olarak analiz edilmektedir. Yeni nesil şube ve geleneksel şube tanımlamaları bu kriterler üzerinden detaylı olarak irdelenir. Geleneksel şubelerin yeni nesil şubelere adaptasyonu sırasında aranan kriterler ölçülebilir değerlere dönüştürülür. Çok kriterli karar verme metodlarından biri olan analitik hiyerarşi metodu AHP (analytic hierarchy process) ile her kritere bir değer katsayısı verilir. Değer kat sayılarına göre öncelik kazanan kriterler AHP metoduyla ile hesaplanarak, geleneksel şubelerin istenen yeni nesil şube kriterlerine gösterdiği yakınlığa göre listelenir. Beşinci bölüm çalışmanın alan araştırması için ayrılan bölümüdür. Alan araştırması Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyeti'nde yer alan yerli bir bankanın seçilen on şubesi için yapılmıştır. KKTC ekonomisi küçük olduğundan bölgede yer alan bankalar Türkiye ve Dünya banka şubeleri gibi özelleşmiş banka şubeleri değil, klasik tam hizmet şubeleridir. Kıbrıs İktisat Bankası, teknolojik gelişmelere gösterdiği uyum sebebiyle seçilmiştir. Bankaya ait, farklı lokasyonlara ait on adet şube seçilmiş ve bu on tane şube bir önceki bölümde aktarılan kriterlere göre analiz edilmektedir. Şubelerin konum, cephe ve mekan başlıkları altında belirlenen tüm kriterleri yine içerikte aktarılan hesaplama formülleriyle sayısal değerlere ulaşılmaktadır. Her bir kritere AHP değerlendirme ölçeğinde belirlenen aralık değerleri verilmektedir. Bu kriterlerin değerlendirme ölçeği yeni nesil şubeye uyumlulukta öne çıkan, maliyeti ve iş süresi yüksek olan kalemler olarak belirlenmiştir. AHP hesaplaması sonrası, KIB (Kıbrıs İktisat Bankası) on şubesinin yeni nesil şubelere olan adaptasyonu ölçülmüştür. Bu listede Yenikent Şubesi en uyumlu şube olarak birinci sırada, Gemikonağı Şubesi ise adaptasyonu en maliyetli şube olarak son sırada yerini almaktadır. Son bölüm olan altıncı bölümde, önerilen analiz süreci değerlendirilerek, ilerleyen aşamalarda yöntemin geliştirilmesi için hedeflenenler açıklanmıştır. Çalışma boyunca amaçlanan, şubelerin teknoloji dönüşümlerinde öne çıkan mimari ve kentsel unsurlara dikkat çekerek, yine sektörde kurumların inşaat emlak birimlerinin çalışmalarına katkı koyabilecek bir yöntem geliştirilmesidir. Bankalar teknoloji dönüşümleri dahilinde, birçok iş yapma metotlarını değiştirmek, müşterileri ile kurdukları ilişkileri yeniden tanımlamak zorunda kalmaktadırlar. Teknoloji katkılarından biri de artan şube maliyetleri ve müşterilerin şubesiz bankacılık hizmeti alabilmesi olmaktadır. Dolaylı olarak bankalar şube stoklarını bu sistem ile eleyebilirler. Bankalar böylece yapı stoklarını bu metotla analiz ederek, elde edilen puan listesine göre önceliklerini belirleyip, yine adaptasyon değeri çok düşük olan şubeleri eleme kararı da alabilirler. Bankaların tercih edecekleri dönüşüm sürecinde daha az maliyetli, daha az iş süresi vaadeden en uyumlu şube demek olur. En önemli dikkat çekici bir diğer unsur, çalışmanın mimari disipline katkısı açısından, teknolojinin karşısında dönüşen yeni bir şube mimari modelini tanımlamakta, teknoloji ile içiçe olan bankaların şubelerini nasıl tasarlamaları gerektiğiyle ilgili önemli tasarım kararlarından bahsetmektedir.
Kentsel dokunun değerlendirilmesi için mekan dizimi ve fraktal analize dayalı bir yöntem: Gaziantep örneği
Geleneksel dokularda yeni tasarımların nasıl olması gerektiği sorusu tartışılan ve farklı şekillerde ele alınan bir konudur. Yeni tasarımların hem günün ihtiyaçlarına cevap vermesi, hem toplumsal değerlere, hem de mevcut dokuya saygılı bir şekilde uyum sağlaması beklenmektedir. Çünkü kentsel mekan kültürü bir kentin hem toplumsal hem de tarihsel geçmişi için büyük önem taşımaktadır. Bir toplumun kültürü ve sosyolojik özellikleri mekanlar aracılığı ile gelecek nesillere aktarılmakta ve sürdürülebilmektedir. Bu sebeple mekânsal ve kentsel sürdürülebilirlik hem toplumsal hem de mimari açıdan büyük önem taşımaktadır. Organik gelişim gösteren, kendinden oluşan kentlerin gelişim ve oluşum süreçleri günümüz kentlerinin gelişimine kıyasla oldukça farklıdır. Organik gelişim gösteren kentlerde toplumsal ve yerel değerlerin çok baskın olduğunu, kentin düzensiz gibi görünen gelişim sürecinin altında belirli bir mantık ve çeşitli toplumsal kurallar olduğunu görmekteyiz. Kendinden oluşan kentlerin belirli bir planı ve takvimi yoktur; ancak pek çok farklı etkenin bir arada ele alındığı bir oluşum sistemi olduğunu söylemek mümkündür. Organik gelişen bir kenti analiz edebilmek ve yorumlayabilmek için kentin oluşum mantığını anlamak gerekmektedir. Bu sebeple yeni kentsel tasarımlar ve mevcut bir dokuya yapılacak müdahaleler için kentsel ve mekansal analizlerin yanı sıra toplumsal analizler de büyük önem taşımaktadır. Çünkü mekan hem fiziksel hem de kavramsal olarak toplum tarafından üretilmekte ve anlamlandırılmaktadır. Kentsel analizler, mekânsal oluşumlar ve toplum ilişkisinin birlikte nasıl değerlendirilmesi gerektiği ve sayısal analizler ile nasıl ele alınabileceği sorusu bu çalışmanın ana kurgusunu oluşturmuştur. Sayısal verilerle kentsel mekana dair ne tür veriler elde edilebilir, kentsel mekan nasıl analiz edilebilir sorusu bu tezin ana araştırma sorularından biridir. Her kent sokaklar, farklı fonksiyonlara hizmet eden yapılar, meydanlar gibi belirli kentsel öğelerden meydana gelmektedir. Ancak tüm bu öğelerin bir araya gelişi ile ortaya çıkan her kent birbirinden farklıdır çünkü bu öğeleri anlamlandıran ve bir araya gelmesini sağlayan kullanıcısı yani toplumdur. Aynı kentsel öğeler, mimari elemanlar farklı toplumlarda farklı şekillerde anlamlandırılmakta ve kullanılmaktadır. Bu duruma verilebilecek en iyi örneklerden biri de çıkmaz sokaklardır. Avrupa'da güvenliksiz alanlar olarak tanımlanan çıkmaz sokaklar İslam kültürünün hakim olduğu kentlerde güvenliğin üst seviyede olduğu alanlardır. Kültürel farklılıklar ilişkili oldukları mekanlara yansır ve onları şekillendirir. Her kentin mekansal oluşumunun altında yatan mantığın anlaşılabilmesi, toplumların mekanlara yükledikleri anlamların ne olduğu ile yakından ilişkilidir. Bu çalışma kapsamında toplumsal ve kentsel yapının nasıl kesiştiğini analiz edebilmek için farklı sayısal ve analitik analiz yöntemlerinin birlikte kullanılması, elde edilen sonuçların sosyo-kültürel bağlamda yorumlanması önerilmektedir. Hedeflenen kentsel ve toplumsal değerlendirmelerin yapılabilmesi için analiz sürecinde mekanın geometrik özelliklerinden çok sosyal alt yapısı ile ilgilenen mekan dizimi, bir dokunun karmaşıklık değerini ölçen fraktaller ve analizi yapılan dokuların bazı sayısal değerleri birlikte ele alınmıştır. Önerilen analiz yöntemi ile bir kent veya kent dokusu farklı bağlamlarda değerlendirilebilir; çok katmanlı bir şekilde analiz edilebilir ve analizler sonucu elde edilen farklı sayısal değerler birlikte yorumlanabilir. Bu sayede kültürün mekana nasıl yansıdığı farklı açılardan ele alınmış olur. Analizler sonucu elde edilen veriler ve yapılan yorumlar ise yeni yapılacak tasarımlarda yol gösterici nitelikte kullanılabilir. Çalışma kapsamında önerilen farklı analiz tekniklerinin birlikte kullanımı geleneksel kent dokusuna sahip olan ve geçmişte farklı etnik grupları bir arada barındıran Gaziantep kenti üzerinde uygulanmıştır. Geleneksel kent bütünü, iki farklı etnik grubun yaşadığı Bey Mahallesi ve Şekeroğlu Mahallesi'nin sentaktik, fraktal analizleri yapılmış, sayısal değerleri hesaplanmış ve karşılaştırmalı bir şekilde ele alınmıştır. Analizler sonucu elde edilen sayısal değerler de toplumun kültürel değerleri bağlamında yorumlanarak bu sonuçların mekânsal karşılıkları ve kentsel mekânlara yansımaları değerlendirilmiştir. İslam kentlerinde hakim olan mahremiyet kavramının kentin genelinde geçerli olduğu, farklı etnik grupların yaşadığı Bey ve Şekeroğlu Mahallelerinde sokak kurgusunu, mahallenin kent ile kurduğu ilişkiyi değiştirdiği gözlemlenmiştir. Sokakların şekillenişi, yapı adalarının boyutları mahallenin kent ile kurduğu ilişkiye yön vermiştir. Ermenilerin yaşadığı Bey Mahallesi, sınırları içinde ticaret fonksiyonu barındırmamasına rağmen kent ile daha bütünleşik, daha dışa açık bir yapı sergilerken Şekeroğlu Mahallesi daha ayrışık içe kapalı bir yapı sergilemektedir. Bey Mahallesi sokak dokusunun hem görsel hem de eksenel olarak kent ile daha bütünleşik bir yapısı vardır. Bazı farklılıkların yanı sıra her iki mahallenin çeper akslarının sentaktik değerlerinin daha yüksek olması, kent ile daha ilişkili olması Anadolu şehirlerindeki mahalle yapılaşmasını destekler niteliktedir. Her iki mahallenin iç akslarının daha az bütünleşme ve bağlantılılık değerine sahip olması ise ortak özelliklerinden bir diğeridir. İki mahallenin farklı sentaktik özellikleri birbirine çok zıt değerlere sahip olmamakla beraber çeşitli farklılıklar göstermektedir. Bu farklılıklar da kültürel yapının, mahremiyet olgusunun farklı şekillerde ele alındığını ve farklı şekillerde mekana yansıtıldığını göstermektedir. Sentaktik değerlerin aksine her iki mahallenin ve kent bütününün ve eksenel haritalarının fraktal analiz sonuçları çok benzer değerler almışlardır. Bu da mimari ve kentsel bağlamda kentin bir bütün olarak çalıştığını, bir mekan kültürü olduğunu ifade etmektedir. Her iki mahallenin açık kapalı mekan kurgusu, birbirine oranları yine çok benzer niteliktedir. Ancak Bey Mahallesi'ndeki yapı adalarının daha büyük ve Şekeroğlu Mahallesi'ne kıyasla daha düzgün bir geometriye sahip olması yapı adalarını çevreleyen sokakların da şekillerini etkilemektedir. Bey Mahallesi'nde daha uzun, sürekli ve görsel iletişime izin veren akslar varken Şekeroğlu Mahallesi'nde daha kısa ve kırıklı akslar bulunmaktadır. Kısa ve kırıklı akslar yabancı ve yerli karşılaşmasını engeller niteliktedir. Gaziantep kentinin Cumhuriyet'in ilanından sonra özellikle 1950'li yıllarda modern bir yapılaşma sürecine girmesi ile geleneksel kent ve özellikle de konut dokusu önemini yitirmeye başlamıştır; kentli yeni inşa edilen modern konutlara taşınmış ve mahalleler terk edilmiştir. Zamanla kente göç eden, ekonomik durumu çok iyi olmayan aileler boşalan konut mahallelerine yerleşmişlerdir. Ancak bakımsızlık sebebiyle bu mahalleler büyük oranda tahrip olmuştur. Yakın bir zamanda geleneksel kent dokusunun önemi tekrar gündeme gelmiş ve bu dokular yenilenmeye başlanmıştır. Ancak bu süreç hem kentsel hem de mimari anlamda kentte bir kopukluk yaşanmasına sebebiyet vermiştir. Kentsel gelişim önce Herman Jansen, ardından da Söylemezoğlu ve Aru'nun çizdiği kentsel planlara göre ilerlemiştir. Kendinden oluşmuş bir dokuya sahip olan kent, planlı bir şehir olarak gelişmeye devam etmiştir. Günümüzde kentsel dönüşüm projeleri kapsamında geleneksel dokuların devamında yer alan, mimari anlamda çok nitelikli olmayan komşu alanların kentsel dönüşümünün yapılması planlanmaktadır. Yapılan analizlerin ve önerilen çoklu okuma yönteminin bu tür projelerin tasarım süreçlerinde yardımcı olarak kullanılabileceği düşünülmektedir. Mevcut dokunun bütünleşik akslarının, en çok tercih edilen ve bağlantılılık seviyesi yüksek olan askların sürekliliği sağlanabilir; görsel iletişim bu alanlarda daha serbest bir şekilde sağlanabilir, ancak konut alanlarının daha mahrem alanlar olarak kalması sağlanabilir. Fraktal analizler ile bölgenin nasıl bir yoğunluk ve karmaşıklık seviyesinde kullanılabileceği hesaplanabilir. Mevcut dokunun açık/kapalı alan oranları, yapı adası büyüklükleri hesaplanabilir; bu sayede de benzer arazi kullanımı, açık kapalı mekan ilişkisi mevcut nitelikli dokuya benzer bir şekilde tasarlanabilir. Önerilen analiz yöntemi Gaziantep örneklem alanı üzerinde kullanılmış olsa da farklı dokularda kullanılabilir niteliktedir.
Computational design in the medieval seljuk art: Learning from the hands-on creative traditions of geometric patterns
Historical examples of design production provide valuable references for non-digital calculations past. Departing from a fundamental idea that historical design processes can initiate new insights and knowledge to the design computation field, this research investigates the hands-on creative traditions of the medieval Seljuk artisan. Seljuk art encompasses the renowned visual tradition of the medieval Islamic art that is commonly cited for the geometric patterns that consist of polygons, stars and lines. The lace-like manifestation and geometrical rules beneath the patterns gained a huge attention, especially by mathematicians. Many authors have attempted to decipher the complicated geometrical principles of setting out the pattern designs. Yet, such studies generally approach patterns as end products and do not deliberate upon the design processes. The design process, in contrast, embraces an embodied knowledge that relate to material and making that impinge on design decisions. Throughout the study, due attention is given to material processes of how these designs are constructed as they are not mere form exercises from a design point of view. Artisans working under the patronage of Seljuks in Anatolia incorporated geometrical patterns to their buildings. Hence, the making of the geometrical patterns do not merely depend on visual transformations, but rather relate to the spatial qualities of the space and the architectural form. The builders and artisans of the time and region approached their tasks in a holistic manner, understanding the relations between shapes in two and three-dimensions, and across different scales. The investigations in the thesis revolve mainly on a certain medieval master builder named Muhammad al-Tusi, who owned a ceramic atelier in Konya, a central city in modern Turkey. The craftsmen working in this atelier were using a particular material, namely tile-mosaic through which they materialized geometrical patterns in tremendous diversity. This material appeared first at that time in thirteenth century Anatolia and Tusi's principal undertaking was to transfer the existing geometric pallet to this new material. The sophistication of the holistic and consistent undertaking in designing the form of the building as well as in the application of a geometry of polygons and three-dimensional forms in the tradition of the Tusi Atelier provides an insight to the design knowledge, method and thinking available at that time and in that place. The investigations establish that creative design decisions cannot merely explained with visual transformations. Craftsmanship relies on continuous involvement and the potentials provided by the new material and the knowledge gained from the hand and the eye shapes the designs. The design decisions that arise during medieval artisans' processes are still relevant from a contemporary viewpoint. Today, the inflexibility in the ways that design processes integrate technology contrasts the Seljuk artisans' interest in forming novel geometric patterns that take spatial relations into account as well. Current computational design approaches make generally use of predetermined representations that are embedded in computer-based design tools. Conversely, medieval builder's analog computations that involve the geometrical pattern adaptation to a wide variety of geometrical forms and architectural surfaces plays into creativity in much more flexible ways than those usually attributed in technology. Nonetheless, that does not mean that rule-based approaches cannot aid design processes in more suitable ways. Tusi's designs confirm that initial rules can be applied in different ways, can be comparative tools to understand what repeats and what changes in design. Although the word rule comes into conflict with creative processes to some extent, rule-based systems can operate as inventive thinking tools in design. In reflective analysis, rules benefit the designer as live documentation of possibly infinite yet interconnected alternatives of manifestations and rule-based approach to design holds potential in talking about design creatively and, with awareness. Computational design theories that use abstractions instead of deterministic ways develop formal ways that hold potentials to aid creative processes in appropriate ways. The dissertation encourages designers to use computational tools and methods. Yet, designers should not serve as the passive witnesses to the development of computational tools, rather they should search for ways to expand existing implementations by active participation.
Mimarlık yarışmaları için çoklu faktörlere göre entropi tabanlı bir tasarım değerlendirme modeli
Mimari yarışmalar, mimarlara tasarım fikirlerini sunma ve tasarım problemlerine yenilikçi çözümler sunarak ödüllendirilme şansı vermektedir. Mimari yarışmalarda farklı tecrübeye sahip katılımcıların eşit şartlarda yarıştığı bir rekabet ortamı oluşturmaya çalışmaktadır. Bu rekabet ortamı, yarışmaya katılan mimarları projelerinin teknik ve estetik niteliklerini artırmaya teşvik etmektedir. Mimari yarışmaların önemli bir parçası olan şartname, mimari yarışmaların genel çerçevesini çizmesine ve yarışma kurallarını belirleyerek katılımcıları belli bir oranda yönlendirmesine rağmen, tasarlanması beklenen binaların içerdiği karmaşık ilişkileri tanımlamakta yetersiz kalmaktadır. Yazılı bir doküman olan şartnamelerin muğlaklıklar içermesi ve tasarım problemlerini net biçimde tanımlamaması, yarışmaya katılan mimarların şartnameyi yorumlayarak tasarımlarını özgürce şekillendirmesini sağlamaktadır. Şartname yarışmanın genel çerçevesini çizen ve yarışma süreci içerisinde değişmeyen bir doküman olmasına rağmen yarışmacıların tasarımlarını, jürilerin ise değerlendirmelerini sadece şartnameye bağlı kalarak gerçekleştirmediği görülmektedir. Mimari yarışmaların genel yapısına bakıldığında, şartname değerlendirme sürecine objektiflik katarken, jüri üyelerinin kişisel tecrübe ve yaklaşımlarına bağlı değerlendirmeleri ise sürece sübjektiflik katmaktadır. Yarışmalarda değerlendirmeler genellikle projelerin nitelikleri üzerinden yapılmaktadır. Yarışmalarda projelerin niteliklerinin değerlendirilmesine çok sayıda ölçüt etki etmektedir. Şartnamede yazılı olarak verilen ölçütlerin yanı sıra jüri değerlendirmesi esnasında jüri üyeleri tarafından belirlenen ve kendi aralarında ilişki kuran çok sayıda ölçüt ortaya çıkmaktadır. Çok sayıdaki ölçüt hem tasarım hem de değerlendirme süreçlerinde birbirlerine göre farklı önem derecesine sahip olarak rol oynamaktadır. Örneğin, binanın plan düzlemindeki doluluk-boşluk dengesi ve işlevsel dağılımı gibi ölçütler binanın tasarım sürecinde mimarlar tarafından irdelenirken, jüri tarafından da tasarımların nitelikleri değerlendirilirken göz önünde bulundurulmaktadır. Ele alınan bu iki ölçütün tasarım ve değerlendirme aşamalarındaki önem sıralaması ve ağırlıkları ise sabit olmayıp tasarımcıların veya jürilerin yaklaşımlarına göre farklılaşabilmektedir. Değerlendirme süreci yarışmaların temel dayanaklarından biri olan rekabet ortamının zedelenmemesi ve mimari yarışmalara olan güvenin kaybolmaması için önem taşımaktadır. Yarışma sürecinin aşamaları ve projeleri tarafsız biçimde değerlendirecek jürinin atanması mimari yarışmalarda adaletin sağlanması için gerçekleştirilen eylemler olmasına rağmen, mimari yarışmaların değerlendirme süreçlerinde birtakım problemlerle karşılaşılabilmektedir. Mimari yarışmalarda projelerin değerlendirilmesi aşamasında; yarışma prosedürlerine uyulmaması, farklı düzeyde yöneticilerin jüri değerlendirmesine müdahale etmesi, jürinin kapalı kimlikli projenin kimliğini tahmin ederek değerlendirme yapması, jürinin sınırlı sayıda ölçüt üzerinden puanlama yapması ve önemli olabilecek diğer ölçütleri sürece katmaması, jüri üyelerinin kendileriyle aynı okuldan mezun olan kişilerin projelerini seçmeye çaba göstermesi gibi sayısı çoğalabilecek çeşitli problemlerle karşılaşılmaktadır. Tez kapsamında sübjektif bir süreç olan jüri değerlendirmesinin sonuçları objektif ve hesaplamalı bir yöntem yardımıyla analiz edilmiştir. Tez kapsamında, yarışma projelerinin (binaların) ölçülebilir fiziksel özellikleri üzerinden hesaplamalara dayanan objektif değerlendirme yöntemleriyle elde edilen sonuçlar ile aynı projenin (binanın) sübjektif yapıdaki jüri değerlendirmesine bağlı sonuçlarının (başarı sıralaması) ilişkisini sorgulayan bir model geliştirilmiştir. Bu bağlamda, yarışmalara katılan projelerin fiziksel özellikleri üzerinden objektif ve muğlak olmayan sonuçlar elde etmek için entropi yöntemi kullanılmıştır. Entropi kavramı üzerine fizik, biyoloji, ekoloji, ekonomi, dilbilimi, sanat ve mimarlık alanlarında teorik ve uygulamalı çalışmalar yapılmıştır. Özellikle, mimarlık alanında binaların ölçülebilen çeşitli fiziksel özelliklerine bağlı olarak hesaplanan entropi değerlerinin düzeyleri ile binaların insanlar üzerinde yarattığı beğeni ve tercih gibi sübjektif etkiler arasındaki ilişkiyi araştıran ve çeşitli korelasyonlar bulan birçok çalışma bulunmaktadır. Mimarlık alanında entropi ölçümü yapan çalışmaların detaylı biçimde incelenmesi sonucunda çalışmalarda karşılaşılan birtakım eksiklikler tespit edilmiştir. Literatürdeki önceki çalışmaların form ve program olarak karmaşıklık düzeyi yüksek olan mimarlık ürünlerini incelemediği, binaların tek bir fiziksel özelliğine bağlı olarak entropi ölçümü yaptığı, birden çok fiziksel özelliğin entropi değerini aynı anda ölçen çalışmaların ise ölçülen entropi değerlerini birbirinden bağımsız olarak değerlendirdiği görülmüştür. Bu nedenle tez kapsamında karmaşık ilişkiler barındıran ve çok sayıda farklılaşmış fiziksel özelliklere sahip mimari yapıların entropi ölçümü yapılmıştır. Tez çalışmasında ayrıca çok sayıda faktöre bağlı olarak hesaplanan entropi değerleri bir arada ilişkili olarak ele alacak bir yöntem geliştirilmiştir. LEGO modellerine benzer şekilde tekrar eden parçalardan oluşan ve içerisinde işlevsel çeşitliliği barındıran belediye binaları entropi ölçümü yapılacak mimari tipoloji olarak seçilmiştir. Çok sayıda sonuçlanmış belediye binası mimari proje yarışmasının olması incelenecek proje arşivinin geniş olmasını sağlamıştır. Tez kapsamında 2015 yılından 2017 yılına kadar Türkiye'de düzenlenmiş ve sonuçlanmış 7 belediye binası mimari proje yarışmasında ödül alan 42 proje incelenmiştir. Tez kapsamında geliştirilen entropi ölçüm yöntemleriyle; doluluk-boşluk, kontur, biçim, işlevsel dağılım, uzamsal ilişki ve mekansal akış olmak üzere 6 tekil faktöre (fiziksel özellik) göre entropi hesapları yapılmıştır. Tüm faktörlerin projenin değerlendirme sürecine aynı anda fakat farklı ağırlıklarla etki ettiği varsayımıyla faktörlerin ağırlık katsayıları olduğu öngörülmüştür. Çok sayıda faktöre göre hesaplanan entropi değerlerinin doğrudan toplanması ile elde edilecek Genel Entropi değerinin, ancak faktörler arasında hiçbir ilişki olmadığı durumlarda geçerli olacağı kabul edilmiştir. Tez kapsamında faktörlerin birbirleriyle ilişki kurduğu göz önünde bulundurularak çok sayıda faktörün ağırlık katsayılarıyla çarpılarak toplanması sonucunda projelerin Ağırlıklı Genel Entropi değerleri hesaplanmıştır. Literatürdeki çalışmaların sonuçlarına göre binaların entropi değerleri ile yarattığı olumlu sübjektif etkiler arasından Ters U grafiğinde tanımlanabilecek türden bir ilişki bulunmaktadır. Ters U grafiğindeki ilişkiye göre belirlenen değer aralığında en ortalama entropi değeri kişiler üzerinde en olumlu sübjektif etkiyi yaratmaktadır. Literatürdeki çalışmalara benzer şekilde tez çalışmasında da yarışmalarda ödül alan projelerinin hesaplanan Ağırlıklı Genel Entropi değerleri ile projelerin jüri değerlendirmesi sonucunda elde ettikleri başarı arasında Ters U türünden bir ilişki olduğu varsayılmıştır. Tez kapsamında binaların tekil faktörlere göre entropi değerleri hesaplanmıştır. Ağırlıklı Genel Entropi değerlerinin hesaplanabilmesi için faktörlerin ağırlık katsayılarının bulunması gerekmektedir. Bu noktada, projelerin Ağırlıklı Genel Entropi değerlerinin Ters U grafiğinde yarışmada elde ettikleri başarılara göre uygun noktalara gelmesini sağlayacak ağırlıklar Çok Hedefli Genetik Algoritmalar yardımıyla hesaplanmıştır. Ağırlıklı Genel Entropi değerleri ve ağırlıklar hem yarışmaları tek tek ele alarak 6 adet proje üzerinden hem de tüm yarışmaları aynı anda optimizasyona tabi tutarak 42 proje üzerinden hesaplanmıştır. Tez çalışmasının sonucunda tek yarışmaya ve 7 yarışmaya göre hesaplanan faktör ağırlıklarana bağlı olarak bulunan Ağırlıklı Genel Entropi değerlerine göre projeler Ters U grafiğine dizilmiş ve dizilimlerin yarışma sonuçlarına olan benzerliği ve yakınlığı incelenmiştir. Sonuç bölümünde ise çalışmanın hedeflerine ne düzeyde ulaştığı irdelenmiş, ayrıca modelin hangi alanlarda uygulanabileceği ve nasıl geliştirilebileceği konusunda öngörülere yer verilmiştir.
Kentsel dinamiklerin sosyal kentsel veri aracılığı ile temsili ve kentsel tasarıma yönelik bir arayüz önerisi
Bilgi ve iletişim teknolojilerinin gelişmesiyle, kullanıcılar kent üzerinde sanal izler bırakmaya başlamışlardır. Günümüzde telefon konuşmaları, mesajlar, paylaşılan fotoğraflar ve konum bilgileriyle kullanıcılar büyük miktarda veri üretmektedir. Kullanıcılar tarafından üretilen büyük miktardaki veriyi farklı bağlamlarda analiz etmek, kenti kavrayışımızda yeni bir anlayış kazandırmaktadır. Bu veriler, tasarımcıların kurdukları yeni ilişkilerle beklenmedik ve yaratıcı şekillerde araçsallaştırılabilir. Bu noktada, kullanıcılara ait büyük miktardaki verinin elde edilmesinde mobil cihazlar, sensör ve sosyal ağlar güçlü araçlar olarak ön plana çıkmaktadır. Tez boyunca, mobil cihazlar, sensör ve sosyal ağlardan elde edilen kullanıcılara ait büyük miktardaki veri "Sosyal Kentsel Veri (Social Urban Data)" olarak tanımlanmaktadır. "Sosyal Kentsel Veri" kentsel tasarım alanında yeni bir gerçeklik olarak varolmakta, kullanıcı-kentsel mekan etkileşimlerini kavrama ve temsil etme alanındaki anlayışımızı yeniden şekillendirmektedir. Bu noktada, kentsel veri akışları ve kullanıcılar arasında iletişimi sağlayan arayüzlerin tasarımı ve verilerin temsili kritik hale gelmektedir. Bu tez, "sosyal kentsel veriyi kullanıcı için algılanır kılacak görsel arayüzlerin üretimine" odaklanmaktadır. Temsilin, tasarım düşüncesinin aktarımında, kavramsallaştırmalar ve görselleştirmeler yoluyla, kullanıcılarla diyaloğa olanak sağladığı ve yaratıcı bir alan olduğu düşünülmektedir. Ayrıca günümüzde ortaya çıkan yeni dijital araçlar, veri analizi teknikleri ve kartografya, tasarımcıların büyük veriyi algılanır kılacak temsiller oluşturmalarında yeni potansiyeller sunmaktadır. Bu tez, büyük miktardaki veri, dijital araçlar ve tasarım arakesitinde yer almaktadır. Tezin ilk bölümü, sosyal kentsel verinin ortaya çıkış sürecine odaklanmaktadır. Bu bölümde, öncelikle kent ve veri etkileşimlerinin tarihsel süreçteki gelişimi açıklanmakta, sonrasında ise büyük veri ve sosyal kentsel verinin ortaya çıkışı ve bu ortaya çıkışın kent üzerinde yarattığı etkiler ele alınmaktadır. Bu etkilerin kentsel tasarım ve temsiller üzerindeki yansımalarına değinilmektedir. Tezin ikinci bölümü ise, sosyal kentsel verinin nitelikleri, veri kaynakları ve kentsel alandaki kullanımlarını tanımlamak üzerinedir. Sosyal kentsel veri kaynakları olan mobil cihazlar, sensör ve sosyal ağların her biri kent-kullanıcı ilişkisinin ayrı bir noktasını ele alma imkanı vermektedir. Sosyal ağlar, kullanıcının bireysel perspektiften kent algısını ortaya koyarken, sensör ve mobil cihazlar ise kentteki insan ve araç hareketinin tanımlanmasını ve kentsel mekanların kullanım yoğunluğunun zamana bağlı değişiminin görünür kılınmasını sağlamaktadır. Bu bölüm bu alanda yapılan çeşitli projeler aracılığıyla ele alınmaktadır. Tezin üçüncü bölümü ise sosyal kentsel verinin temsillerini bütüncül bir bakışla ele almaktadır. Bu bölüm, her ne kadar sosyal kentsel verinin temsili başlığı altında yer alsa da, konunun gereği olarak sosyal kentsel veri odağından bir miktar uzaklaşmakta, büyük miktardaki kentsel verinin temsili şeklinde bir üst perspektife genişlemektedir. Bu bölümde öncelikle verinin görsel temsilinin üretim süreci ele alınmaktadır. Sosyal kentsel veriyle temsillerin oluşturulma süreci aynı zamanda, büyük miktardaki veriyle temsillerin oluştulma sürecidir. Bu süreç, veri strüktürü, görsel strüktür ve arayüz strüktürünün oluşturulması ve arayüz-kullanıcı etkileşimlerinin sağlanması şeklinde ilerlemektedir. Sonrasında büyük veri dolayısıyla sosyal kentsel verinin temsiliyle ilişkili olduğu düşünülen dijital araçlar incelenmiştir. Büyük verinin analizinde kullanılan bu araçların, sosyal kentsel verinin temsiline de entegre edilme potansiyeli vardır. Temsillerin üretim sürecini bütüncül bir perspektiften ele almak adına sosyal kentsel veriyi kullanan birçok proje incelenmiştir. Kentsel bir problem üzerine büyük miktardaki veriyi kullanarak sıfırdan bir proje üretmek, çeşitli beceriler ve disiplinlerarası çalışma gerektiren, uzun zaman dilimlerine yayılabilecek bir süreçtir. Bu nedenle, tek bir kentsel problem odağında veriyi analiz etmek yerine, sosyal kentsel veriyi kullanan pek çok projeyi bir arada ele almak konunun tasarımla ilişkisini kavrayabilmek ve konuyu bütüncül olarak ele alabilmek adına tercih edilmiştir. Her bir proje veri strüktürü, görsel strüktür ve arayüz-kullanıcı etkileşimi kriterleri altında parçalanmıştır. Projeler, tasarımcının kurduğu veri ilişkileri, bu ilişkilerin görsel elemanlara kodlanması ve arayüzlerin kullanıcı ile olan etkileşim biçimleri şeklinde ele alınmış ve bu kriterler üzerinden çıkarımlar yapılmıştır. Bu projelere bakıldığında, kentsel dinamiklerin temsilinde çok çeşitli dijital araçlar geliştirilmiş olsa da temsillerde kullanılan görsel öğelerin ve yaratıcılığın sınırlı kaldığı düşünülmektedir. Bunun sebebi olarak verinin analiz ve görsel temsilinin üretim sürecinin çok aşamalı olması sebebiyle tasarımcının hızlı tasarım sürecinin kesintiye uğraması gösterilebilir. Ayrıca verilerden elde edilen sonuçların statik olma durumları, tasarımcı için kısıtlayıcı gözükmektedir. Bu noktada tasarımcının bir yandan veriye dayalı ilişkileri kurarken, diğer yandan daha serbest çalışabileceği, esnek çalışma ortamlarına gereksinim duyulduğu söylenebilir. Son olarak, bu çıkarımlar doğrultusunda veri ile tasarlama sürecinde tasarımcıya esnek bir ortam sunabilecek bir arayüz önerilmektir. Bu arayüz, veri analiz sürecinin çok aşamalı adımlarını azaltacak, tasarımcının veriye dayalı ilişkileri hızlıca kurabileceği, kişisel bakışını entegre edebileceği, görsel denemeler yapabileceği esnek bir çalışma ortamı olarak düşünülmüştür. Önerilen arayüz tasarım kurgusu, tasarımcıya tasarımın erken aşamalarında veriye dayalı çalışma imkanı sunmayı hedeflemektedir. Önerilen arayüzün, kullanım amaçlarına göre farklılaştığı durumlar, kullanım şekli ve adımları tezin son bölümünde açıklanmıştır.
Design and development of a spatial interface toolkit using mixed reality technologies for autistic people with sensory processing disorder
This study explores spatial interface design and development for Mixed Reality, to help autistic people with sensory difficulties by making the spaces customizable and interactive to improve their daily lives. In the scope of the study, along with the various resources on Autism Spectrum Disorder (ASD), and MR technology, existing interface designs of applications for autistic people are examined. After the examination, the results are compared, and the spatial interface design is proposed accordingly. A prototype of the interface is tested on 12 autistic kids between the ages 6-16 to observe their reactions to the HoloLens device. The initial results are shared in this study, and the future of spatial interface design and development for autistic people is discussed further. In the end, an open-source spatial interface toolkit named "My Ho Me" is proposed to be implemented into the MR applications that assist autistic people with sensory difficulties.
Architectural form exploration by soft computing: The case of post-disaster shelter
Soft Computing is composed of several computing paradigms that allows the incorporation of human knowledge and judgement into the digital environment. These methods are known to be permissive to imprecise concepts and partial truth, thus becoming quite applicable to architectural design problems. The major strengths of Fuzzy Logic and Neural Networks result in a learning system called Fuzzy Neural Tree which is transparent yet capable of dealing with medium complexity problems. In this thesis, the potentials of applying this newly developing method for an architectural design problem is searched and it is utilized as the main tool for a multi-optimization problem within a shelter settlement. Sheltering is one of the most crucial needs of humanity and every year many people are compelled to leave their homes due to disasters. Post-disaster shelters become a more critical subject of architectural design as the increasing number of natural disasters taking place each year, result in a larger number of people in need of urgent sheltering. When designing temporary shelters, it is a necessity to deal with the provision of materials, low-cost production and the time limit in the emergency as well as the needs of the users and the qualities of the space. Although computational approaches might lead much more efficient and optimal design solutions, they have been utilized in very few examples. For that reason in this thesis, computational tools are used throughout the conceptual design process. The study aims to create different configurations that satisfy the requirements of a post-disaster shelter. Towards this aim, Modularity, Flexibility, Upgrade Potential, Digital Fabrication, Construction without External Help, Small Carbon Footprint and Computational Design Process are determined as the aspects to look for in a shelter design through the literature review. With the guidance of these aspects, previous shelter examples are analyzed and an algorithm that defines the growth pattern is constructed accordingly. A digital model is produced aiming to alter this algorithm as the pattern grows. These alterations are applied by Multi-Objective Genetic Algorithms and they perform towards satisfying the evaluation criteria within the Fuzzy Neural Tree. The struggle to define intangible architectural concepts for the evaluation of possible settlement scenarios holds potential for the further use of this particular method for architectural problems. Different from the previous studies, this thesis aims to focus on the design of a temporary shelter that can respond to different user types and disaster scenarios through mass customization, using an alternative methodology. While serving as a temporary space, the design outcomes are expected to create a more neighborhood-like pattern with a stronger sense of community for the users compared to the previous examples.
Mimari tasarım eğitiminde sarmal sanal gerçeklik ortamının mekansal ilişkilerin algısına etkisi
Bilgi ve iletişim teknolojileri gün geçtikçe gelişmekte ve yenilenmektedir. Bu gelişmeler ile birlikte teknoloji, eğitim alanında kendine önemli bir yer bulmuştur. Mimari tasarım, mekânsal düşünme, imgelem ve modelleme sürecinde bilişim teknolojileri giderek eğitime dâhil olmaya başlamıştır. Mimarlık eğitiminde fikirlerin ve olguların aktarımında geleneksel olarak kalem, kâğıt ve buna ek olarak teknolojik gelişmeler ile birlikte 3B modelleme programları gibi çeşitli dijital araçlar kullanılmaya başlanmıştır. Tüm bu araçların ortak özelliği, 3B modelleri 2B düzlem üzerinde temsil etmeleridir. Çalışmanın konusu, mimarlık öğrencilerinin görsel-mekânsal ilişkileri algılayarak mekânsal akıl yürütmeye dayalı bir ortamda, mekân kurgusu, mekânların topolojik ilişkileri, formun bütünü ve mekânsal detaylar üzerine olan algılarının incelenmesi ve değerlendirilmesidir. Çalışma kapsamında, mimarlık eğitiminde mekân ve mekân algısı, Sarmal Sanal Gerçeklik (SSG) ortamı ve 3B modelleme ortamları üzerinden incelenmiştir. Bu ortamlar, topolojik ilişkilerin algılanması, yeni ilişkilerin kurgulanması ve alternatif kurgularının geliştirilmesi bağlamında değerlendirilmiştir. Ayrıca, mekân kurgusu oluşturulurken renk kullanımının topolojik kurgunun algılanmasındaki yeri de diğer bir etken olarak araştırılmıştır. SSG ve 3B modelleme ortamlarının mimarlık öğrencilerinin tasarım süreçlerine etkileri bir dizi tasarım deneyleri ile incelenmiştir. İki ortamın öğrencilerin tasarım sürecine etkileri, oluşturdukları mekânsal kurgular, topolojik ilişkileri algılamalarındaki farklılıklar ve ortamların esnekliği üzerinden değerlendirilmiştir. Bu deneylerin katılımcıları, İstanbul Teknik Üniversitesi, Mimari Tasarımda Bilişim yüksek lisans programına kayıtlı gönüllü on bir öğrencidir. Deneyler tamamlandıktan sonra öğrenciler ile bir anket yapılmıştır. Anket sonuçları, deney çıktıları ile birlikte incelenerek değerlendirilmiştir. İlk deney için rengin, topolojik ilişkilerin algılanmasına olan etkisi araştırılmıştır. Bunun için 3B modelleme ortamında farklı geometrik formlara ve topolojik ilişkilere sahip küp biçimli parçalardan oluşan iki benzer model oluşturulmuştur. Bu iki benzer modelden biri renkli parçalardan oluşmaktadır. Diğer modelin parçaları tek renk olup, parçaların ayrıtları koyu ve kalın çizgilerle ifade edilmiştir. Deneye katılan öğrencilerden bu iki modeli ayrı zamanlarda SSG ortamında inceleyip 3B modelleme ortamında yeniden üretmeleri istenmiştir. Çalışma sonucunda, öğrencilerin renkli parçalardan oluşan modelin bütününü ve renkli parçaların birbirleri arasında kurulan ilişkileri daha iyi algıladıkları tespit edilmiştir. Rengin topolojik ilişkilerin algılanmasında ve parça-bütün ilişkilerinin ayırt edilmesinde önemli bir yeri olduğu söylenebilir. İkinci deneyde, öğrencilerin SSG ve 3B modelleme ortamları kıyaslanarak hangi ortamda daha üretken oldukları ve ilişkileri daha iyi algıladıkları araştırılmıştır. Bunun yanında farklı ölçekleri bir arada kullanmalarının tasarıma etkisi değerlendirilmiştir. Araştırma için öğrencilerden, verilen ihtiyaç programı doğrultusunda bir sergi alanı tasarlamaları istenmiştir. Sergi alanı çeşitli işlevleri simgeleyen küp biçimli birimler ile tasarlanmıştır. Tasarımlar önce SSG, sonra 3B modelleme ortamında ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. Verilen süre boyunca öğrencilerin üretebildikleri kadar çok alternatif kurgulamaları istenmiştir. Deney sonucunda öğrencilerin iki ortamda da ürettiği tasarımlar kendi içlerinde ve anket sorularına verdikleri yanıtlar ile karşılaştırılarak incelenmiştir. Deney sonunda 3B modelleme ortamında, SSG ortamına kıyasla daha fazla alternatif üretildiği görülmüştür. Ancak SSG ortamında üretilen alternatiflerin, kurgulanan topolojik ilişkiler ve bu ilişkiler ile oluşturulan formlar bakımından daha çeşitli olduğu tespit edilmiştir. Bu sonuç, SSG ortamında öğrencilerin yeni alternatifler geliştirmeleri konusunda daha üretken olduklarını gösterebilir. Ek olarak öğrencilerin anket sorularına verdikleri yanıtlar, SSG ortamına kıyasla 3B modelleme ortamında topolojik ilişkileri daha iyi algıladıklarını göstermektedir. Bu durum için 3B modelleme ortamında formun ve ilişkiler bütününün SSG ortamına göre daha iyi algılandığı söylenebilir. Üçüncü deneyde, SSG ve 3B modelleme ortamlarındaki tasarım yöntemi farklılıklarının öğrencilerin tasarım çıktılarına olan etkisi araştırılmıştır. SSG ortamı, 3B modelleme ortamından farklı olarak esnek bir şekilde çizim yapma ve üretimleri farklı bakış açılarından görüntüleme imkânı vermektedir. Bu deneyde, ikinci deneyde üretilen sergi alanı kurgularının iç mekânları, ayrı ayrı iki ortamda da tasarlanmıştır. Tasarımlar arasındaki ifade farklılıkları ve tasarım ortamının esnekliği incelenmiştir. SSG ortamında yapılan üretimlerde, bu ortamda bulunan dinamik ve hareketli fırçalardan yararlanılarak sezgisel mekânlar oluşturulduğu görülmüştür. 3B modelleme ortamında ise çoğunlukla bitmiş bir proje niteliğinde tasarımlar üretilmiştir. Deney sonuçları doğrultusunda, SSG ortamının öğrencilerin tasarım sürecindeki üretkenliğini arttırdığı söylenebilir. Bunların yanı sıra, öğrencilerin anket sorularına verdikleri yanıtlar, iç mekândaki tasarımlarında mekânsal ilişkileri 3B modelleme ortamına kıyasla SSG ortamında daha iyi algıladıklarını göstermektedir. Bu durum, öğrencilerin SSG ortamında var olma duygusu hissederek ortama dâhil olduklarını gösterebilir. SSG ortamının, insan ölçeğinde, detaylı çalışmalar yapılacağı tasarım süreçlerinde 3B modelleme ortamına kıyasla daha avantajlı olduğu söylenebilir. Ayrıca, SSG ortamında hissedilen var olma duygusu sayesinde öğrencilerin daha yaratıcı ve esnek biçimde tasarım yaptıkları düşünülmektedir. Deney sonuçlarına ek olarak deneylerde kullanılan HTC Vive Sanal Gerçeklik Gözlüğü (SGG) ve Oculus Rift SGG arasındaki farklılıklar anket soruları aracılığıyla değerlendirilmiştir. HTC Vive kumandalarına göre Oculus Rift kumandalarının sezgisel kullanıma daha uygun olduğu ve öğrencilerin kumandalara daha kolay adapte oldukları görülmüştür. Bunun sebebi Oculus Rift'in üzerindeki tuş ve tetiklerin konumları sayesine gerçek jestleri taklit eden bir kullanım sağlaması olarak gösterilebilir. Buna karşı, HTC Vive'ın kullanıcıyı her açıdan takip edebilmesi sayesinde daha güçlü bir sarmal deneyim sunduğu söylenebilir. Sanal gerçeklik teknolojisinin, öğrencilere farklı bakış açıları kazandırma, 3B düşünceyi geliştirme ve var olma duygusunu tasarım sürecine yansıtma yönleri ile eğitim ortamlarına, özellikle mimari tasarım stüdyolarına dâhil edilmesinin olumlu olacağı söylenebilir. Tasarım, sürekli değişen ve kendini yenileyen bir alan olduğundan, eğitimde güncel medyalardan ve yeni teknolojilerden faydalanılmasının tasarım disiplinini geleceğe taşımak konusunda oldukça önemli olduğu düşünülmektedir.
Mekanik otopark tesislerinin yer seçimi ve boyutlandırılması için genetik algoritma tabanlı bir yaklaşım
Dünyanın pek çok kentinde hızlı nüfus artışıyla doğru orantılı olarak artan taşıt sayısı ulaşım problemlerinin de artmasına yol açmıştır. Otopark sorunu günümüzde metropollerin en önemli ulaşım sorunlarından biridir. Taşıt sayısındaki hızlı artışa karşın otopark alanlarının yetersiz kalması ve bunun kent ölçeğinde meydana getirdiği tüm olumsuz etkiler "otopark sorunu" kapsamında ele alınır. Ortalama bir hususi taşıt günde 23 saat, başka bir deyişle ömrünün yüzde 95'i boyunca otoparkta park halindedir. Bu süre, taşıtın hareket halinde olduğu süreden çok daha fazladır. Taşıtların hareketini sağlamak için yollar gerektiği gibi, durması için de yeterli park alanlarına ihtiyaç vardır. Uluslararası literatüre göre dünyada park politikasına 3 farklı yaklaşım bulunmaktadır. Bunlar, geleneksel yaklaşım, park yönetimi yaklaşımı ve piyasa tabanlı yaklaşım olarak kategorize edilebilir. Dünya kentlerinin çoğunda geleneksel park politikası uygulanmaktadır. Bu yaklaşımda otopark sorunu bir altyapı sorunu olarak görülür ve park politikasının temel hedefi otopark talebini karşılamaktır. Yönetmeliklerde belirtilen minimum otopark gereksinimleri geleneksel yaklaşımın birincil düzenleme aracıdır. Geleneksel park politikasına göre her binanın öngörülen azami otopark talebini karşılayabilecek sayıda otopark alanına sahip olması gerekir. Geleneksel yaklaşımda otopark sorunu "otopark miktarının yetersizliği" şeklinde tanımlandığı için, çözüm olarak her binanın kendi otopark talebini kendi arazisi içinde karşılaması önerilir. Çözüm kapsamında her bir arazi kullanım çeşidine göre önerilen minimum otopark gereksinimleri belirlenir ve otopark yönetmelikleri hazırlanır. Uluslararası literatüre göre minimum otopark gereksinimlerine dayalı geleneksel yaklaşım problematik ve yoğun kent dokusuyla uyumsuz bir yaklaşımdır. Park yönetimi, park politikaları arasında en yaygın ikinci yaklaşımdır. Bu yaklaşım, geleneksel park politikasının yoğun ve sıkışık bölgeler için uygulanabilir olmayışından dolayı ortaya çıkmıştır. Park yönetimi yaklaşımı genellikle otopark sorununun olduğu, fakat fazladan otopark arzının mümkün olmadığı veya arzu edilmediği yerlerde uygulanmaktadır. Park yönetimi, otoparkların daha verimli kullanılmasını hedefleyen politikalar ve programlardan oluşmaktadır. Piyasa tabanlı park politikasında, otopark arz ve talep dengesinin piyasa tabanlı fiyatlandırma vasıtasıyla sağlanması öngörülmektedir. Piyasa tabanlı yaklaşımda taşma sorunu (spillover) olumsuz bir durum olarak değil, yerel otopark piyasasının canlı kalmasını sağlayan bir durum olarak görülür ve fiyatlandırma ile önüne geçilebileceği savunulur. İstanbul'daki otopark sorununun çözülebilmesi için otopark arz ve talebinin dengelenmesine yönelik adımlar gerekmektedir. Mevcut durumda otopark talebinin otopark arzından çok daha fazla olduğu bilinmekte ve bunun sonuçları açıkça görülmektedir. Talep ve arzın dengelenmesinde uygulanacak yöntemler talebin azaltılması ve/veya arzın artırılmasıdır. Sadece arzın artırılması sürdürülebilir bir çözüm değildir. Sadece arzın artırılması halinde, sunulan her otopark alanı kendi ihtiyacını yaratacak ve otomobille ulaşım teşvik edilmiş olacaktır. Olması gereken çözümde mevcut otopark talebi karşılanmalı ve gelecekte öngörülen otopark talebini minimize etmeye yönelik adımlar atılmalıdır. Bu tez kapsamında arzın artırılmasına yönelik girişimler üzerinde durulmuştur. Arzın artırılması yeni otopark alanlarının sağlanması ile mümkündür. Bu doğrultuda İstanbul'un mevcut durumu (yüksek nüfus yoğunluğu, plansız yapılaşma, vb.) dikkate alınarak yeni otopark tesisleri planlanmalı ve inşa edilmelidir. Yeni inşa edilecek otopark tesislerinin planlama sürecini, tesis tipi seçimi, tesis yeri seçimi ve tesis boyutlandırılması olarak üç aşamaya ayırmak mümkündür. Tez kapsamında, otopark tesislerinin yer seçimi ve boyutlandırılması aşamalarında karar vericiye/tasarımcıya destek olacak GA tabanlı yeni bir hesaplamalı model tanıtılmaktadır. Ardından bu model bir vaka çalışması kapsamında gerçek verilerle test edilmiştir. Vaka çalışması için İstanbul'un otopark yönünden en sorunlu ilçelerinden biri olan Şişli İlçesi seçilmiştir. Tesis tipi seçimi yapılırken otopark çeşitleri ve otopark tesis tipolojileri ele alınmıştır. Otoparklar yol üstü veya yol dışı olmak üzere iki çeşittir. Yol dışı otoparkları hemzemin veya katlı olmak üzere iki grupta incelemek mümkündür. Katlı otoparklar araçların park edilişlerine göre statik veya otomatik olmak üzere ikiye ayrılır. Statik otoparklarda araçlar sürücüler tarafından park edilirken otomatik otoparklarda bu işlem yatayda ve dikeyde hareket edebilen asansörler vasıtasıyla araçların park hücrelerine istiflenmesi şeklinde gerçekleştirilir. İstanbul gibi nüfus yoğunluğunun yüksek olduğu ve plansız gelişen kentlerde yeni otopark alanlarının inşa edilmesi için arazi bulmak her zaman mümkün olmamaktadır. Bulunan arsalar ise büyük yapıların inşa edilmesine olanak vermeyecek kadar küçük veya alternatif yatırım maliyetleri göz önüne alındığında çok pahalıdır. Tezde İstanbul için en uygun otopark sistemlerinin en az alanda en çok aracın istiflenmesine olanak sağlayan otomatik otopark sistemleri olduğu sonucuna varılmıştır. Tesis yeri seçiminde en az bir kıstasın (maliyet, kâr, seyahat mesafesi, hizmet, bekleme süresi, kapsama alanı, pazar payı gibi) eniyilenmesi hedeflenir. Tezin tesis yeri seçimiyle ilgili bölümünde yer seçimi bilimi üzerine yapılan literatür taraması sunulmuş, yer seçimi problemleri sınıflandırılmış ve otopark yeri seçimi problemlerinde kullanılan çözüm prosedürleri ele alınmıştır. Tezin tesislerin boyutlandırılmasıyla ilgili olan kısmında otopark tesis boyutunu belirleyen unsurlar ve otopark ihtiyacının belirlenmesine dair yöntemler ele alınmıştır. Otopark tesis planlamasında inşa edilecek yeni tesisin kapasitesini belirleyebilmek için yerel otopark talebi ve var olan otopark arzının bilinmesi gerekmektedir. Bu veriler otopark etütleri ile elde edilir. Otopark etütleri sürücülerle anket, sahada sayım, uydu veya uçak vasıtasıyla elde edilen fotoğraflar ile sayım, CBS üzerinden sayım gibi yöntemlerle yapılmaktadır. Tez kapsamında sunulan vaka çalışmasında Şişli ilçesine ait detaylı otopark etütleri bulunmadığından otopark ihtiyacı belirlenirken İstanbul Otopark Yönetmeliği'ndeki kullanım türü ve alan büyüklüğe göre minimum otopark ihtiyacının hesaplanmasına yönelik kılavuzda belirtilen rakamlar esas alınmıştır. Tesis boyutunu belirlerken dikkat edilmesi gereken bir diğer unsur çevredeki mimari dokudur. Otopark tesisinin boyut ve ölçeği etrafındaki binalarla uyumlu olmalıdır. Tezdeki vaka çalışmasında, çalışma alanındaki yapı adaları içinde bulunan en yüksek binalar referans alınarak maksimum otopark yükseklikleri belirlenmiş, bu şekilde üretilen otoparkların kentsel dokuya uygun olmasına dikkat edilmiştir. Tez kapsamında tanıtılan model oluşturulurken genetik algoritmalar, doğrusal programlama, ağırlıklı toplam yöntemi ve ceza fonksiyonları kullanılmıştır. Genetik Algoritma (GA) Darwin'in evrim teorisinden esinlenerek oluşturulmuş, optimizasyon problemlerinde sıkça karşılaşılan bir çözüm yöntemidir. Doğrusal programlama (DP) sınırlı kaynakların tahsisini eniyilemek amacıyla kullanılan bir yöntemdir. Tipik bir DP problemi üç bileşenden oluşmaktadır: Amaç fonksiyonu, kısıt fonksiyonları ve negatif olmama şartı. Ağırlıklı toplam yöntemi çok amaçlı bir optimizasyon problemini tek amaçlı bir optimizasyon problemine dönüştürmede kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntemde her bir amaç fonksiyonu karar verici tarafından skaler ağırlıklar verilerek toplanır. Böylece problem tek bir fonksiyon ile ifade edilebilir ve herhangi bir tek amaçlı optimizasyon yöntemiyle çözülebilecek hale gelir. GA doğası gereği sadece kısıtsız optimizasyon problemlerinde kullanılabilir. Ceza fonksiyonu kullanılarak kısıtlı optimizasyon problemleri kısıtsız optimizasyon problemlerine dönüştürülebilir. Böylece GA'nın kısıtlı optimizasyon problemlerinde de kullanılması mümkün olur. Modelde tesis yeri seçimi ve tesis boyutlandırılması gibi her biri başlı başına NP-zor karmaşıklık derecesinde olan çok kriterli iki farklı probleme eşzamanlı olarak çözüm aranmaktadır. Modelin oluşturulmasında bir 3-boyutlu modelleme yazılımı olan Rhinoceros'tan ve bu yazılım üzerinde çalışan Grasshopper eklentisinden faydalanılmıştır. Grasshopper bir görsel programlama ortamıdır. Grasshopper'da üretilen algoritma Rhinoceros içindeki araziye ait çizgesel verilerle ilişkilendirilmiştir. Ayrıca Grasshopper eklentisi içindeki Galapagos bileşeni sayesinde GA ile çalışmak mümkün olmuştur. Modelde birbiriyle etkileşen çok sayıda kriter bulunmaktadır. Bu kriterler; maliyet kriterleri, erişilebilirlik kriteri, sosyal kriter ve teknik kriterler olmak üzere dört ana başlık altında toplanabilir. Vaka çalışması için İstanbul'da otopark sorununun en fazla yaşandığı ilçelerden biri olan Şişli İlçesi seçilmiştir. Çalışma alanı Şişli İlçesi, Mahmut Şevket Paşa Mahallesi'nde yer alan 18.870 m2 büyüklüğünde bir alandır. Seçilen alan çoğunluğu konutlardan oluşan 81 bina içermektedir. Alandaki işyerleri hakkında yeterli veri bulunmadığı için çalışmada sadece konutlara ait otopark ihtiyacı ele alınmıştır. Üretilecek otoparklar var olan konutlara ait otopark talebini karşılamak üzere planlanmıştır. Vaka çalışması kapsamında farklı GA parametreleri kullanılarak iki farklı senaryo üretilmiştir. Her iki senaryoda da başarılı birer çözüme ulaşılmıştır. Bu vaka çalışmasıyla genetik algoritmaların tesis yeri seçimi ve tesis boyutlandırılması problemlerindeki başarısı bir kez daha kanıtlanmıştır.
Üç yönlü periyodik minimal yüzeyler ile oluşturulan bir tasarım önerisi
İnsanlar birlikte veya başkası için yaptıkları işleri karşı tarafa anlatabilmek için çeşitli iletişim yöntemleri geliştirmişlerdir. Başlarda birbirleriyle anlaşabilmek için resim yapan, konuşmayı ve yazmayı geliştiren insanlar, ilerleyen çağlarda profesyonel disiplinleri için de matematik, fizik, kimya gibi bilimleri ortaya çıkarmışlardır. Doğada var olan objeleri ve bu objelerin ilişkilerini algılayabilmek adına geliştirdikleri geometri bu disiplinler arasında mimarlar adına belki de en önemli olanı olmuştur. Çünkü mimarlar yaptıkları çalışmaları aktarabilmek için hem temsil hem üretim boyutunda geometriyi kullanmışlardır. Geometri mimarlığın düşünce yapısını oluşturan temel ögelerden biri haline gelmiştir. Geometrinin en önemli bilim adamlarından olan Euclid'in oluşturduğu düzlemsel geometri kuralları yüzyıllar boyunca insanların ve mimarların bir çok şeyi temsil etmesinde ve üretmesinde kullanılmıştır. Günümüzde ise hem Öklid dışı anlayış ile ortaya çıkan yeni geometriler hem de gelişen hesaplamalı tasarım yöntemleri mimarlığı farklı bir boyuta sürüklemektedir. Topolojik geometri, cebirsel geometri, fraktal geometri, diferansiyel geometri gibi uzmanlık gerektiren geometri çalışmaları hesaplamalı tasarım araçları sayesinde mimarların tasarım yaparken kullanabilecekleri yöntemler olmuştur. Mimarlar hem bu yöntemleri kullanmakta, hem de bu geometri yöntemlerinin gelişmesi için yeni problemler tanımlamaktadır. Diferansiyel geometrinin uğraş alanlarından biri olan minimal yüzeyler barındırdıkları fiziksel bir çok avantajın yanında oluşturdukları kompleks şekilleri ile mimarların ilgisini çeken bir konu olmuştur. İlk önceleri minimal yüzeyleri çalışan bilim adamları ve mimarlar sabun yüzeyleri gibi fiziksel girdilerle yaptıkları deneyler sonucu bu yüzeylerin şekillerini ve geometrik açıklamalarını oluşturmuşlardır. Minimal yüzeylerin en temel prensibi yüzeyin bütün noktalarındaki ana eğriliklerin ortalamasının hesaplanması ve bu ortalamalarının toplamının sıfır olmasıdır. Gelişen hesaplamalı teknolojiler ile bu basit mantığa dayanan hesaplamaların çözümleri kompleks yeni minimal yüzeyler elde edilmeye başlanmıştır. Minimal yüzeylerin süreklilik prensibini kullanan periyodik minimal yüzeyler ise geometri haricinde bir çok alanda araştırmaları ve uygulamaları yapılan bir konu olmuştur. Mimaride de özellikle Üç Yönlü Periyodik Minimal Yüzeyler ile yapılan tasarımlar ve çalışmalar bulunmaktadır. Bu çalışma kapsamında Üç Yönlü Periyodik Minimal Yüzeyler geometrik tanımlarında oldukları gibi sabit bir sınır şeklin içinde değil, bu sınır şeklin deformasyonu ve türetimleri ile bir mekan tasarımında kullanılacaktır. Bu doğrultuda yapılacak Rhino-Grasshopper modeli ile sınırları belirli çokgen alanda, kullanım verilerine göre belirlenen kenar bölümlenme parametrelerine bağlı olarak oluşturulacak sınır şekiller içerisinde Üç Yönlü Periyodik Minimal Yüzeyler türetilerek bu tarz geometrilere mimari bir yorum katılarak bir tasarım önerisi sunulacaktır.
Model yapma yoluyla tasarım düşünme süreci: Analog ve dijital model karşılaştırması
Tasarım düşüncesi, tasarım süreci, tasarım ürünü, tasarım yapma durumu ile tasarım araç/ortamları arasında bir ilişki vardır. Bu ilişki, tasarımcının tasarımlama durumunu, tasarım düşüncesini ve sonuç ürünü etkilemektedir. Her tasarımcının tasarımlama durumu, düşüncesi, süreci ve sonuç ürünü çok çeşitli farklıklar göstermesine rağmen bu süreçlerde kullanılan araç/ortamların benzer olduğu görülmektedir. Tasarım sürecinde en yaygın olarak kullanılan araç/ortamlara baktığımızda temelde eskiz, fiziksel maket ve dijital modelleme araç/ortamları karşımıza çıkmaktadır. Literatürde eskiz araç/ortamı, tasarımcı, tasarım süreci, düşüncesi, ürünü, tasarım yapma durum ve yaratıcılık gibi pek çok farklı açıdan ele alınarak incelenmiştir. Bu araştırmalar sonucunda eskiz araç/ortamının tasarım sürecinde kullanılan bilişsel bir araç olduğu yaygın olarak kabul görmektedir. Eskiz araç/ortamının yanı sıra, son zamanlarda teknolojinin gelişmesi ile birlikte, tasarım sürecinde dijital araç/ortamların kullanımının yaygınlaşması söz konusudur. Bu nedenle son dönemlerde tasarım çalışmaları alanında dijital araç/ortamların bilişsel etkilerini anlamaya yönelik araştırmalar geniş yer tutmaktadır. Diğer taraftan, tasarım sürecinde kullanılan fiziksel maket ile yapılan çalışmaların çok sınırlı olduğu görülmektedir. Bu çalışma, tasarım sürecinde kullanılan araç/ortamların farklı özelliklerinden dolayı farklı potansiyeller barındırması düşüncesinden yola çıkarak, fiziksel maket ve dijital model araç/ortamlarında yürütülen tasarım süreçlerindeki bilişsel farklılıkları/benzerlikleri olup olmadığını varsa bunların neler olduğunu araştırmayı amaçlamaktadır. Bu kapsamda üç ana araştırma konusu belirlenmiştir; birincisi, fiziksel ve dijital araç/ortamlarında ele alınan tasarım konuları; ikincisi, fiziksel ve dijital araç/ortamlarında ortaya çıkan tasarım eylemleri ve üçüncüsü fiziksel maket ve djital model araç/ortamların üretkenlik düzeyleri. Araştırma kapsamında söz konusu noktaları inceleyebilmek üzere, üç (mimar) tasarımcı ile fiziksel maket ve dijital model araç/ortamlarında toplamda altı protokol çalışması yapılmıştır. Protokol çalışmalarında elde edilen veriler, araştırma konularına bağlı olarak analiz edilmiştir. Bu kapsamda, tasarım sürecinde ele alınan tasarım konuları, tasarım eylemleri ve tasarım üretkenliklerinin, fiziksel maket ve dijital modelleme araç/ortamlarına ve bu araç/ortamlara bağlı modelleme durumlarına bağlı olarak birtakım benzerlikler ve farklıkların olduğu saptanmıştır.
An investigation on growth behavior of mycelium-based material in a fabric formwork
Integrating design studios and laboratories have increasingly become a new practice realm for designers, which provide them with the opportunity of conducting experimental studies on material technologies. Proposing a working environment promoting research, prototyping, fabrication, experimentation, testing and analysis of material systems in the field of design has incorporated living organisms into material design processes. Embedded physical workspace for designers enables to experiment both of living organisms and material systems, thus providing a deeper understanding of how the mechanisms of living organisms work. The main objective of the experimental methods expressing biological growth procedures is to understand its structure as well as to exploit relations which could be adapted to a different context. Bio-based materials with generative potentials offer broad use in functional, structural performance and form generation within architecture. What we call bio-based material is herein defined as: "a material of which one or more of its components are sustainably grown". Latest studies in bio-based material design depict that the vegetative part of a fungus consisting of a network of fine white filaments, the mycelium, could be an alternative for composites which composed of a ductile matrix and high-strength reinforcement. Since most progress in designing mycelium-based material to date has been made by using petri dish and 3d printed geometries. In this thesis, shaping and re-shaping capabilities of mycelium-based materials using fabric formwork is discussed. This study is the result of a series of experiments about mycelium-based material that aims to investigate its re-shaping potentials by using adjustable mold. In this thesis, we aim to make a comparison between initial and end shapes of casted material by implementing digital and analogue tools based on mycelium-based fabric formwork experiment. The formwork enables the designer to manipulate the boundary conditions of the fabric mold. The physical experiment setup consists of different initial geometry alternatives and the deformation is observed and measured numerically by time-based recording on top and section views. With the help of digital tools, experiments were documented as a process of formation. We aim to discuss the potential of the usage of mycelium as a binding agent in free form geometry since mycelium acts as natural self-assembling glue. By doing so, structural potentials of the material, which is strengthened by mycelium hyphae, were examined. To analyze the mycelium-based material, which refers to a material which takes form under certain conditions, shaped by fabric formwork two different approaches were followed. The first approach is to keep the initial geometry defined by digital design tools of the fabric formwork fixed and to determine the resulting analogue shape from elastic deformation. The second approach is to keep the final analogue geometry fixed then to find the closest fit solution possible within a fabric formwork. The author aims to discuss the potential of the usage of mycelium as a binding agent in free form geometry since mycelium acts as a natural self-assembling glue. By doing so, structural properties of the material, which is strengthened by mycelium hyphae, will be examined. Creating lightweight, sustainable, pollution-free, buoyant, insulant and free-form geometries are one of the primary outputs. All in all, this study aims to contribute to the design research studies and scientific knowledge together to integrate living systems into the material design as encouraging collaborative interdisciplinary research, thereby positioning designer as a decision-maker from the very beginning of material design process.
Mimarlık eğitiminde maketin etkin kullanımı için etkileşimli artırılmış gerçekliğin irdelenmesi
Mimari düşüncenin anlaşılması için etkin bir yol olan maketler, mimari tasarım stüdyosunda kullanılan teknoloji, araç ve malzemelere göre farklı şekillerde üretilebilmektedir. Günümüzde bilgisayar destekli modeller, sanal ve artırılmış gerçeklik teknikleri ise eğitimin her aşamasında etkin bir şekilde kullanılmaktadır. Son yıllarda, mimarlık eğitiminde maket kullanımının, artırılmış gerçeklik ortamında daha etkin hale getirilmesi konusunda çalışmalar yapılmaktadır. Bu nedenle, mimari tasarım stüdyosundaki öğrencilerin ürettikleri projelerin üç boyutlu maketlerini, artırılmış gerçeklik kullanarak oluşturmaları ve sonrasında bu sistemin avantaj ile dezavantajlarının değerlendirilmesi bu tezin amacını oluşturmuştur. Mimarlık eğitiminde proje geliştirme süreci ile maket yapımını paralel yürütmenin zorluğu nedeniyle öğrenciler tarafından makete gereken önemin verilmediği düşünülmektedir. Tam tersi olduğu durumlarda ise maket üretim süreci, tasarım sürecinin önüne geçebilmekte ve bazı durumlarda maket altlığın hazırlanması da tasarım süresini etkileyebilmektedir. Mimari tasarıma ağırlık verilen proje sürecinde, maket yapımının, tasarıma yetişmesi için maket üretim maliyetini artırarak bilgisayar destekli üretim, hazır modeller veya üç boyutlu baskı imkanlarından yararlanılmaktadır. Projede yapılacak herhangi bir revizyonun makete yansıtılması ise sürenin ve maliyetin daha da artmasına neden olmaktadır. Maliyetten ödün verilen çalışmalarda ise istenilen kalite yakalanamadığı için mimari proje maketinin kalitesi azalabilmektedir. Her şeyin yolunda gittiği projeler ve maketlerde ise maketin depolanması ve bir noktadan bir başka yere taşınmasında güçlükler sorunlar ortaya çıkabilmektedir. Artırılmış gerçeklik ortamında yaratılan ve bulut bilişim ile sonradan erişim sağlanan sanal maketlerin kullanımı, fiziki maketlerin yetersiz kaldığı noktalarda avantaj sağlayabilmektedir. Arşiv ve taşıma gibi engeli olmadığı için ise geçmişteki projelere bulut bilişim ile kolaylıkla erişim imkanı sağlanabilmektedir. Bu tez çalışmasında mimarlık eğitimi gören öğrencilere, mimari tasarım stüdyosunda üretilen geleneksel fiziki mimari maketlerin yapımından önce, artırılmış gerçeklik ortamında sanal maketler yapmaları önerilmiştir. Fiziki maket yapımı ardından, maketin sayısal ortama aktarılma sürecinin uzun olması, yapılan değişikliklerin her aşaması maketin üzerine yansıtılamayabilmektedir. Bu çalışmada, mimari tasarım stüdyosunda proje üreten öğrencilerin ürettikleri projelerin üç boyutlu maketlerini, artırılmış gerçeklik kullanarak oluşturmaları sonrasında öğrenciler tarafından yapılan başlangıç ve bitim anketleri ile bu sistemin avantaj ve dezavantajları değerlendirilmiştir. Tez kapsamında üç farklı çalıştay gerçekleştirilmiş olup, çalıştay katılımcılarının artırılmış gerçeklik ortamını deneyimlemeleri sağlanmıştır. Çalıştayların başında ve sonunda, katılan katılımcılara yöneltilen ilk ve son anket sorularından alınan cevaplar kaydedilmiştir. Sonuçlar değerlendirildiğinde artırılmış gerçeklik ile yapılan maketlerin sonrasında nihai fiziksel maketler yapıldığında zaman ve emek kaybının azalacağı bu tez sonucunda vurgulanmaktadır. Sonuç olarak, artırılmış gerçekliğin bir çok eğitim alanında kullanılmaya başlandığı göz önünde bulundurulduğunda, mimarlık eğitimi alanında etkin olarak kullanılabileceğinin gerekliliği vurgulanmaktadır.
Karmaşık kentsel oluşumların değerlendirilmesi için hesaplamalı bir yaklaşım
Bu araştırma genel anlamda, kendiliğinden gelişmiş yerleşimlerin karmaşık uyumlu sistem özelliği sergilediği fikri üzerine temellenerek; bu tip kentsel oluşumların anlamını hesaplamalı düşünme bağlamında düşünmek üzerinedir. Bu anlamda kendiliğinden gelişmiş yerleşimleri çekici kılan ve karmaşık uyumlu oluşumlar olduğunu düşündüren etkenler; birçok günümüz kentinin yoksun olduğu düşünülen, yerde vücut bulan bilinçli bir kendiliğindenlik ifadesinden ve bu ifadenin hesaplamalı düşünmenin dolayısıyla hesaplamalı süreçlerin yaratımı olduğu fikrinden kaynaklanmaktadır. Bu bağlamda değişimin ve durağanlığın sürekliliğini içinde barındıran, bu tip karmaşık kentsel oluşumları anlamaya çalışmak, yeni kentsel mekânların oluşum süreçlerinin biçimlendirilmesi ve aynı zamanda yapılı çevrenin sürdürebilirliği açısından önemli görülmektedir. Bu oluşumların dinamik yapısı kenti keşfedilmeyi bekleyen çekici bir yapı haline getirirken, anlaşılmasını da aynı derecede karmaşıklaştırmakta ve zorlaştırmaktadır. Karmaşık bir oluşum olarak kendiliğinden oluşmuş yerleşimleri anlamaya çalışırken, bütünü oluşturan öğelerin kendilerinden öte oluşumun ortaya çıkmasını sağlayan ve dönüştüren karmaşık ilişkiler ağına odaklanmak, görünenin ardındaki örtük bilgiye ulaşmada stratejik bir öneme sahiptir. Bu nedenle çalışma kapsamında, kentsel oluşumların görünür ve sayılabilir niteliklerinden öte özniteliklerinin, bunlar arasındaki örüntülerin ve ilişkilerin anlaşılması; ardındaki bilgiye ulaşılma sürecinde bu oluşumların hem nesnel fiziksel ürünlerden kurulu bir ürün olarak, hem de öznede çağrışımlar, imgeler, kavramlarla bütünlenen bir durum olarak ele alınması önemli görülmektedir. Dolayısıyla çalışma karmaşık kentsel oluşumların hesaplamalı düşünme ve karmaşık hesaplamalı modeller aracılığıyla nesnel olarak değerlendirilmesinin yanı sıra, izleyici ya da okur olarak karşımıza çıkan öznenin etkin olduğu bir anlama sürecini destekleyen hesaplamalı bir yaklaşım ortaya koymayı amaçlar. Bu anlamda karmaşık kentsel oluşumlara ilişkisel ağ fikri ile yaklaşarak; anlama sürecinde karmaşıklık teorisi içerisinde son dönemde dikkat çekici bir yere sahip olan ağ bilimi ve ağ tabanlı modeller aracılığıyla nasıl bir yaklaşım ortaya konulacağı araştırılmış ve öneri bir model ortaya konmuştur.
Tünel kalıp sistemleri kullanılarak bilgisayar ortamında bireyselleştirilmiş konut üretimi
Türkiye'deki konut stokunun alternatif hanehalklarına ve zamanla değişen ihtiyaçlara uyum sağlayabilmesi için, öne çıkan kavramlardan biri de esneklik kavramıdır. Konut üretiminde esneklik meselesi çoğunlukla 20. Yüzyıl'a özgü üretimden kaynaklanan bir problem alanı olmaktadır. Üretilen bu konutların kullanıcısının tekil bir konutta olduğu gibi net tanımlanamayan değişken bir aktör olması ile kullanım sırasında geçireceği müdahalelerin tahmin edilemez oluşu esneklik olgusunu çözümlenmesi zor bir problem alanı hâline getirir (İlhan, 2008). Yürekli (1983) esnekliği iki grupta toplamaktadır: tasarım ve kullanım esnekliği. Binanın kullanım evresinden önce ortaya çıkan esneklik, tasarım esnekliği olarak tanımlamaktadır (Yürekli, 1983). Yürekli (1983) esnekliğin gerçekleşme zamanı yapım evresiyle sınırlı ise, uygulamasında yalnız planlama ve mekân organizasyonu (layout) kararlarının etkili olduğu; ancak gerçekleşme zamanı yapım evresini de kapsıyorsa, bu kararların yanı sıra yapı ve yapım sistemi niteliklerinin de uygulamada önem taşıdığını belirtmektedir. Söz konusu gruplandırmada tasarım esnekliği kapsamına giren, yapım evresinde planlama ve mekân organizasyonu karalarının yanı sıra, özellikle yapı ve yapım sistemi özelliklerine bağlı olarak gerçeklesen yapım esnekliği ayrı bir esneklik türü olarak belirlenebilir (Deniz, 1999). Her türlü kullanıcı için sınırsız esnek olabilen tasarımlar ise, başlangıç maliyetini artıracağı için, esneklik sınırlarının planlama ve tasarım sürecinde çizilmesi ilk yatırım maliyetini ciddi oranlarda düşürecektir. Bu açıdan ele alındığında esnek konut tasarımında esneklik boyutunun önceden belirlenmesi ve gelecekte nasıl değişikliklere olanak sağlayabileceğinin tasarlanması önem kazanmaktadır. Diğer pek çok alanda olduğu gibi konut üretimi ve mimarlık alanında da 20. Yüzyıl öncesindeki tekil ve kişiye özgü tasarım ve üretim anlayışı yerini seri üretime bırakmıştır. Bu açıdan bakıldığında kitlesel bireyselleşme; kitlesel üretim ile kişiye özgü tekil üretimin olumlu yönlerinin mümkün olan en iyi şekilde bir araya gelmesi olarak öne çıkar. Kitlesel bireyselleştirme, farklı ürün alternatifleri üretmekte ve esnekliği desteklemektedir. Böylelikle daha önceden çerçevesi çizilerek tanımlanmış kuralların farklı düzenlerle bir araya gelmesi ve ürünlerin oluşması mümkün olur. Ayrıca hesaplamalı tasarım teknolojilerinin de kullanılması ile, hem olası alternatifleri hesaplamak, hem de bilgisayar ortamında hızlı, ekonomik ve uygulanabilir üretim yapmak mümkün olmaktadır. Tasarımda tekil bir ürün tasarlamak yerine, ürün grubunu tasarlayacak olan tasarım stratejisi ve tasarım yöntemi uygulanmaya başlanmıştır (Akipek ve İnceoğlu, 2007). Bir başka ifadeyle artık ürün değil, ürün grubunu oluşturacak kural setleri, tasarım girdileri ve çeşitli parametreler tanımlanmakta ve tasarlanmaktadır. Bu durum, ürünün tasarım sürecinde kullanılacak olan mimari bilgilerin ve kural setlerinin iyi bir şekilde tanımlanması gerekliliğini oraya çıkarmaktadır. Ayrıca ürünler test edilerek, geri bildirimlerle ve müdahaleler ile, bu kararlarda ve kurallarda değişiklikler yapılabilmektedir. Bu çalışmada apartman blokları için bilgisayar ortamında plan şemaları üreten (FPL_Gen - Floor Plan Layout Generator, Kat Plan Şeması Türeticisi isimli) bir uzman sistem geliştirilmiştir. Daha sonrasında ise, çeşitli mimarlık ofisleriyle görüşmeler yapılarak bu prototipin ve yaklaşımın test edilmesi ve değerlendirilmesi amaçlanıştır. Prototipte farklı kullanıcı profillerinin isteklerine cevap verebilecek konut plan şeması alternatifleri üretmek amaçlanmaktadır. Bir başka ifadeyle, daha önceden belirlenmeyen (farklılaşabilen) kullanıcı profiline göre farklı boyutlarda plan şemaları üretecek ve esnek kullanıma olanak sağlanması hedeflenmektedir. Bilgisayar ortamında geliştirilen prototipte, plan şemaları isteklere ve kısıtlara cevap verebilecek şekilde ve hızlı üretilebilmesi amaçlanmaktadır Prototip için esneklik kavramının sınırlarını belirlenmesi ve alternatif üretiminin gerçekleşebilmesi için açık yapı yaklaşımı kullanılmıştır. Kendall ve Teicher (2000, s.4) açık yapı uygulamasında yapıyı iki bölümde ele alır; 1) destek (ya da temel yapı - support): yapının taşıyıcı ve temel altyapısını barındıran bölümler, 2) tamamlayıcı (infill): yapının değişebilir ve kullanıcıya cevap verebilen –değişebilen ve dönüşebilen- bölümler. Açık yapı sisteminde destek, taşıyıcı sistemle beraber tesisat altyapısını da içeren binanın daha katı ve durağan kısmını oluştururken; tamamlayıcı, belli ölçüde değişebilen ve dönüşebilen, daha esnek kısmını oluşturmaktadır. Bir başka ifadeyle, açık yapı sistemi, taşıyıcı ve taşıyıcı ile ilişkili olan hizmet alanlarının altyapısını, yapının temel kalıcı kısmı olarak tasarlarken, tamamlayıcı bireysel kullanıcının isteklerine, seçimlerine ve yaşam stiline göre değişiklikler gösterebilecek şekilde tasarlanmaktadır (Kendall ve Teicher, 2000, s. 33). Farklı plan şemalarının ve kütle ilişkilerinin seçilmesi mümkün olmasına rağmen ilk aşamada dikdörtgen plan şeması seçilmiştir. Bunun sebebi öncelikle prototipi test etmek ve alternatifleri daha iyi takip etmektir. İlk önce açık yapı yaklaşımı ile destek oluşturulmaktadır. Desteği oluşturmak için taşıyıcı sistemi ve servis mekânlarıyla ilgili ana kararlar önceden verilmiş ve gerekli hesaplar yapılmıştır. Böylece üretimi yapabilmek için gerekli altyapı oluşturulmuştur. Destek kısmı üretilirken tamamlayıcı kısmı için ana hatlar belirlenmektedir. Kesinleşen kullanıcının kararına göre tamamlayıcı kısmının detaylandırılması öngörülmektedir. Toplu Konut İdaresi Başkanlığı (TOKİ) devlet desteği ile en çok konut üretimini gerçekleştirmektedir. Bu sebeple taşıyıcı sistem olarak TOKİ'nin de uygulamalarında sıkça kullandığı tünel kalıp sistemi seçilmiştir. Tünel kalıp sistemi, prefabrike bir sistem olduğu için hızlı üretim yapabilen ekonomik bir sistemdir. Bu sistemi kullanmak hem boyut sınırlamalarının belirlemesi açısından, hem de elde edilecek olan örneklerin gerçekçi ve uygulanabilir olması açısından avantajlıdır. Önerilen prototipte girdi olarak kütle boyutu, kat adedi ve istenilen daire tipi yüzdeleri girilmektedir. Kütle boyutu ve kat sayısı ile ilişkili olarak çekirdek boyutları ve ihtiyaç duyulan dolaşım alanları hesaplanmaktadır. Çekirdek alanı kütle boyutuna ve kat adedine bağlı olarak, kütlenin köşesinde, kenarında veya ortasında konumlandırılmaktadır. İlk değerler girildikten sonra çekirdeğin boyutu ve yeri saptanmakta ve birden fazla alternatif üretilebilmesi durumunda ise, rastlantısal olarak aralarından seçim yapılmaktadır. Çekirdek ve taşıyıcılar prototipte taban (base) oluşumunu sağlamaktadır. Taban ve odalar oluşturulduktan sonra istenilen yüzdelere göre her katta daireleri oluşturacak şekilde üretim yapmaktadır. Böylelikle belirlenen taşıyıcı sistemine sahip bir apartman bloğunun kat planlarında farklı dairelerin üretilmeleri mümkün olmaktadır. Burada taşıyıcıların genişliklerine bağlı olarak dairelerin her biri farklı alanlara sahip olarak oluşabilmektedir. Her türetmede farklı taşıyıcılar üretileceği için alternatif taban üretimleri gerçekleştirmek mümkündür. Bir başka ifadeyle, aynı taban üretimi üzerinden farklı daire tipleri üretmek kadar, aynı ilk girdilere alternatif taban üretimi üzerinden farklı daire tipleri üretmek de mümkündür. Prototip, ürün çıktısını hem plan şemaları, hem de metraj verisi olarak vermektedir. Prototip geliştirildikten sonra mimarlık ve mühendislik ofisleriyle prototipi değerlendirmek için görüşmeler yapılmıştır. Ofislerin seçiminde farklı ölçeklerde ve aşamalarda toplu konut üretiminde rol almış olan ofisler tercih edilerek daha geniş bir grubun temsil edilmesi amaçlanmıştır. Kullanıcılar öncelikle yaptıkları konut çalışmalarından, konut üretim sektöründeki çalışma ve uygulama alanlarından bahsederek, ofis ve bireysel deneyimlerinin genel bir profil çizmişler, daha sonrasında ise prototipi test ederek değerlendirmeler yapmışlar ve yorumlarda bulunmuşlardır. Kullanıcılar, bazı eleştirilerde bulunsalar da genel anlamla araç kullanarak üretimi olumlu bulmuşlardır. Metraj hesabının yapılıyor olması tüm kullanıcılardan olumlu geri bildirimler almış, çeşitli yönetmeliklerin ve faydalı alan hesabı gibi hesapların da prototipte yer alması önerilmiştir. Burada en çarpıcı sonuç, kullanıcıların herkesin kullanabileceği daha genel kullanıma yönelik bir araçtan çok özelleşmiş bir aracı tarif etmeleridir. Kullanıcılar; kendi mimari ihtiyaçlarına, tarzlarına veya bilgilerine göre prototipe müdahale etmeyi ve bu doğrultuda çeşitli değişiklikleri önermişlerdir. Prototipin kitlesel bireyselleştirme amaçlanarak bilgisayar ortamında tasarlanması sonucu olarak geliştirilme potansiyeli yüksektir. Ana kararlarda değişiklikler yapılarak çeşitli geri dönüşlerle ve müdahalelerle, farklı üretimler yapılabilmektedir. Ayrıca daha ileri aşamalarda çeşitli özelliklerin, örneğin faydalı alan hesabı, cephe tasarımı vb. gibi başlıkların veya panellerin eklenmesi de mümkündür.
The roles of design representations in architectural design thinking
This study aims to uncover the interrelated roles of design representations in design thinking, and their comparative contributions to the overall design thinking addressing the following questions, why designer switches to another medium to generate a new representation, what are the particular contributions of different design mediums to the overall design thinking, and how different mediums correspond to each other in means of exploring design ideas. Two retrospective interview with vonlunteer designers were conducted to study interrelations of design representations and their comparative contributions to design thinking. Two graduate architecture students were participated in the study. They were functioning in the same design studio, dealing with the same design task and getting critiques from the same professor. Their design representations that they had produced during the semester project, were documented. At the end of their design process, individual interview sessions were conducted with the participants and they were asked to give detailed descriptions regarding to their design process in the framework of the facilitation of their design representations. In the study, the design activity is described as a problem-solving activity that the designer explores the problem space and the solution space by interacting with design representations. A visualization network map, relation map, was develop to formulate and encode the design process, that subjects provided, to compare their cases. It is intended to model designers' strategies of design medium conducting in particular phases of design activity; problem exploration and structuring, solution exploration and structuring and most importantly problem-solution framing. Relation map is formed by two network maps, which is emulated to linkograph, placed in opposite directions to each other (1st quadrant and 4th quadrant of the coordinate plane), sliding on top of each other enabling transitions between problem space to solution space where the problem-solution integraty pairs appear on a third section of the network map. By this specific adaptation, all three types of structuring could be detected and analyzed. Thereby, different design processes as well as different partial processes from one design process could be compared with each other. Out of this comparison, the roles and contributions of design representations were discussed. Addressing to the impetus to change the design medium a particular case of facilitation of printout was discussed. Both designers made a formal interpretation while sketching over a printout, and on the adapted linkograph problem-solution chunk and webs occurred indicating a problem framing. It has been concluded that the medium of sketching enables the designer expand on the design entity and encounter novel aspects, which they could not forseen while working with CAD tools, on their sketches to develop connections between problem space and the solution space thanks to the ambiguous nature of sketching. The cases demonstrated that the medium of model-making, and/or interacting with a physical model allows designer to explore the design entity not only by seeing, but also with touching. By this tabgible process, designers could either re-structure a part of geometry that they could not easily achieve without bodily knowing, or reveal a specific information regaring to the design entity. In the former, the formal interpretation was performed directly by formal re-structuring. In the latter, the designer generated an abstract information by the facilitation of the physical model. But, it was still ambiguous and not externalized. Therefore, the designer chose to externalize it through sketching, which is much faster and sufficient to deliver such ambiguity. This process to structure formal interpretation was categorized as indirect. In the study, therefore, two distict formal interpretation was tracked and categorized according to desinger's facilitation by the design representations. A wider perspective was provided with the comparison of two cases discussing the contributions of analogue design mediums and digital design mediums. The design process which was executed with higly manual mediums e.g. sketching, free-hand drawing, model-making, illustrates a comprehensive and divergent design thinking. On the other hand, the design process which was executed by higly CAD tools draw rather weak and incomprehensive design thinking. It is concluded that, analogue mediums provide much more fuzziness that the designer could widely interact with and produce extensive connections compared to CAD mediums. Another critic conclusion, however, is that CAD tools provide the ability of analyzing one particular aspect regarding to the physical environment thoroughly. All in all, this thesis intiates to unveil the interrelations of design representations and their relative contributiouns to design thinking in its natural flow (not in a set-up design task). The findings in the cases were discussed in order to explaine the types of facilitations by different mediums and the reasons behind the designer's decision to experiment with another design medium discussing the interrelations of design representations and the conduct of the complexity of design representations.
A study of collaborative design in mobile augmented reality
The aim of this study is to understand the impact of mobile augmented reality technology on designers' behaviour during collaborative architectural design. In order to see the influence on design communication and interaction, a comparison study of the mobile augmented reality vs the physical model making was conducted in this study. The thesis defends that the mobile augmented reality technology has great potential to use this technology as a design tool in a collaborative design environment, which then needs to be developed and examined with further studies.
Seeing and learning from familiar shapes of a Seljuk pattern
The designer develops personal sensibilites in the course of the design process. Personel sensibilities through appreciations and emotinal responses lead the designer to follow a non-linear trajectory. The trajectories, consist of a process that the information is retrieved in-toto rather than a step by step generation of images, depend on the idea of distinctive design worlds constructed by the designer. Highly personal design worlds entail how we perceive our surroundings. The diversity in perceiving the outside world give rise to every single designer do things in a particular way. Design processes and design thinking have been extensively investigated by several studies (Akın, 1986; Goldschmidt, 1991; Newell & Simon, 1972; Schön, 1992; Suwa & Tversky, 1997). However, neither the conclusions they have arrived at nor the processes they have been through coincide with the nature of design processes they have described. The methods for analyzing design processes and design thinking that these studies employ lack personal sensibilities. Therefore, they do not reveal anything novel. This study proposes a new kind of method for investigating and learning from design processes and design thinking with a distinct personal voice. This method is an attemp to develop a model of designerly way of conducting a research and approaches design processes as a process of defining, redefining and changing the problems-as-given. It consists of four steps and each step sets a ground to freely explore ideas without necessarily coming up with a solution or an answer. The study begins with a visual deconstruction of a Seljuk pattern. The deconstruction aims to find a congruency between how a composition is made and how it is perceived. Then, we set out an explication of all the questions as appeared as successive thoughts in writer's mind in the first place which all together started the curiosity to initiate this study. Following the path formed out of successive thoughts allowed us to obtain unanticipated relations and features. After that, the author narrates her encounter experience with a photographic representation of a Seljuk pattern. In order to reveal the structure of repeating phases, a dissection method was applied on the narration. The narration of the plastic experience aroused interest in how others experience this encounter experience. We explored this in a study consists in seeing and drawing; each participant drew what he/she had seen while looking at a photographic representation of a Seljuk pattern on computer screen. And finally the outcomes of the study was dissected based on the findings of the dissected narration. This part aims at finding correspondances between the outcomes of the dissection of the narration and the study.
A computational model for design of after-disaster shelters with scissor-like elements
After disasters, man-made or natural, there generally arises a urgent need for temporary shelters for the survivors for an uncertain amount of time until they are located to their new accommodations Non-governmental organizations and governments often adress this need by providing emergency shelters to the survivors. Emergency shelters are aimed at accommodating survivors for a short period, often up to a week, until they are placed in shelters designed for long term use. They are generally produced in standard sizes to accomadate a certain number of people, generally up to four persons under moderate thermal comfort conditions. However, as experienced in past disasters, survivors might need to stay in emergency shelters for extended periods due to unavailability of shelters designed for longer periods, which among others, means that families with members more than that can stay in the standard sized shelters, might need to stay apart, in different shelters for a long period of time. The motivation of this thesis is to produce a computational model that can generate differently sized after disaster shelter compositions out of identical scissor- like elements, so that members of the same family regardless of the total number can stay together with better spatial and thermal comfort conditions in extended emergency situations, among others. It is necessary that the shelters to be produced after the disaster to be installed rapidly, easily, be able to be assembled and disassembled and then have the potential to be reused. In addition to these, for providing survivors comfortable living conditions, shelters need to be adaptable for different topographic conditions and be able to cover different volumes in case of extended emergency phase. Studies in the literature and past disasters have shown that in the after disaster phase, shelters are generally preferred to be deployable. Deployable structures are generally lightweight, have potential to assemble within minutes and can be shrunk and stored without the need of disassembly. One type of deployable structures are structures with scissor-like elements which are composed of two bars connected to each other from a pivot point. In structures with scissor-like elements, the elements can be identical units; and as seen in some previous examples or proposals, can involve several pivot points. As foreseen in this thesis, by integrating additional pivot points to one type of these elements, it might be possible to generate vault-like configurations with different spans and heights and in different curvatures given that they can be combined in a way to ensure deployability. This thesis descibes a computational model that is developed to support genertation of such configurations with the motivation to afford generation of after disaster emergency shelters that can be composed of identicial units, deployable and reconfigurable, can be configured in varying sizes, installed in terrains with different slopes, and incorporated to covers with different thermal rates, and as such can afford better living conditions to the survivors in case they need to stay in these emergency shelters for extended periods.
Hesaplamalı tasarım ve yapı bilgi model entegrasyonu dynamo ile yeni olanakların araştırılması
Bilgisayarın kişisel olarak edinilebilmesinin kolaylaşmasıyla beraber, her sektörde olduğu gibi mimariye yönelik uygulamalar da geliştirilmeye ve kullanılmaya başlandı. Bu süreç kaçınılmaz olarak mimarın edinmesi gereken yetkinlikleri de etkilemeye başladı. The Journal of The American Institute of Architects'in The 21st-Century Skill Set for Architects" adlı makalesinde edinilmesi gereken bir dizi yetkinlikten bahsedilmektedir. Otomasyon, programlama, veri madenciliği, yapısal bilgi gibi özelliklerin, hali hazırda değerli olan tasarım, planlama, görselleştirme ve YBM gibi yetkinliklere eklemlenmesiyle, mimarın kariyeri için üstünlük kazanacağından bahsedilmektedir (ALICE LIAO, 2015). Mimarlık pratiğinde bilgisayar kullanımı yukarıda işaret edilen perspektife gelene kadar farklı paradigma kırılmaları yaşamıştır. Bu kırılmalar da günümüze kadar birbirleri ile paralel olarak gelişmeye devam etmiştir ve her ne kadar farklı platformlara ait olsalar da proje sürecinde olabildiğince birlikte kullanılmaya çalışılmıştır. Revit ve Dynamo ile birlikte ise aynı platform üzerinde farklı tipte araçlar kullanılabilmeye başlanmıştır. Bu durum sadece bir paralel kullanım olmanın da dışına çıkmış ve yeni bir paradigma kaymasına da neden olabilecek bir kapı açmıştır. Tezde Yapı Bilgi Modelleme ortamı üzerine eklemlenen bilgisayım araçlarıyla, hem hesaplamalı tasarımın YBM ile bütünleşme olanakları hem de bazı yetkinliklerin nasıl aynı ortamda birleştirilebildiği incelenecektir. Açık kaynak olarak geliştirilen "Dynamo" aracı uygulama ortamı olarak seçilmiştir. Dynamo aracının Autodesk Revit ile birlikte oluşturduğu sistem yakın zamanda "bilgisayımlı YBM" olarak anılmaya başlanmıştır. Tezde Dynamo'nun uygulama aracı olarak seçilmesinin nedeni hali hazırda aynı örneklendirmelerin yapılabileceği bir başka uygulama ortamının olmamasıdır. Bilgisayarın mimaride kullanımı geçmişten günümüze incelenecektir. Paradigma kaymaları olan "Hesaplamalı Tasarım" ve "Yapı Bilgisi Modelleme" irdelenecek, ardından da Dynamo aracının kullanım şekilleri ve sağladığı yeni olanaklar ortaya koyulmaya çalışılacaktır. Günümüzde kullanılan iş akışları arasından YBM'nin merkezde olmadığı ve YBM'nin merkezde olduğu modellere bakılacak ve neden bilgisayımlı YBM'ye gerek olduğu ortaya koyulacaktır. Değerlendirmenin devamında ise örnek tasarım modeli üzerinden "Dynamo" aracı kullanılarak Bilgisayımlı YBM çalışma şekli anlatılacaktır ve neden bilgisayımı denildiği de ortaya koyulmaya çalışılacaktır. Yapılan örneklendirmelerle süreç içerisinde Dynamo ve Revit birlikteliğinin neleri kapsadığı araştırılacaktır. Tasarım modelinin bize gösterdiği, ön tasarımdan detaylandırmaya kadar geniş bir alanda bilgisayımlı araçlar üretilebilen bu ortamın, aynı zamanda farklı süreçlerdeki veri kaybı ya da enformasyon paylaşımı gibi uyumsuzlukları en aza indirdiğidir. Bu araştırmanın sonucunda Dynamo ortamının, mevcut görsel programlama ortamlarına göre, eklentiler anlamında eksiklikleri olsa da kullanım alanıyla yeni bir paradigma kaymasına yol açacak kadar da geniş bir yapısı olduğu ortaya çıkmıştır. Tez içerisinde "hesaplamalı tasarım" kavramı kısaca bilgisayar ortamındaki hesaplamalı tasarım yöntemlerini nitelemek için kullanılmaktadır. İngilizce "computation" kelimesinin karşılığı olarak da konunun ilerleyişi içerisinde, bilgi tabanlı sistemlere kaymadan dolayı, "hesaplamalı" yerine "bilgisayımlı" kavramı kullanılmıştır. Geçmişten günümüze ortamlar bakış başlığı altında anlatılan araçlardan bahsederken "hesaplamalı" kavramının kullanılmasının sebebi de bilgi tabanlı sistemlere olan kaymanın öncesine referans vermektir. Konunun genelinde bu ayrıma dikkat edilerek iki farklı kavram kullanılmıştır.
Hygro_responsive structure humidity responsive material system design
Responsive system is a method that is used to enhance buildings' environmental performance and ensure user comfort by enabling the buildings to adjust to changeable environmental circumstances. The system detects environmental changes via specific sensors, determines the action to be taken against current conditions via its control mechanism and responds to environmental changes through its actuators by changing the physical form of system components. In current use, responsive systems utilize energy-activated mechanical components such as sensors, actuators and microcontrollers; the dependency to which births the need for continuous energy supply and periodical maintenance. Motivated from the problems that are probable to be encountered at the use of mechanical responsive systems, this thesis researches how responsiveness can be achieved without the utilization of mechanical components. In nature, responsiveness is acquired in material level without any energy consumption. Wood for instance, a natural material, responds to humidity alterations without any mechanical support. The design of mechanical systems however, tends not to take the potential of natural material into consideration. Thus, this thesis study focuses on ways through which responsiveness can be achieved via a material based design. Material based responsive design employs material-inherent properties in ensuring system responsiveness and eliminates the utilization of mechanical components. Concentrating on wood as a natural material, this thesis study aims to explore the material based responsive system design through examining the inherent properties of wood material. Wood transforms its shape in response to humidity changes: It swells or shrinks in grain direction. Hygroscope and Anisotropy are the keywords in this scope; these terms represent the inherent material properties that provide responsiveness. Therefore, towards taking advantage of material properties in ensuring responsiveness, this study develops a specific composite material that possesses the hygromorphic properties of wood. The composite material employs wood as the active layer and polymer as the passive layer. The active wood layer responds to humidity and elongates due to its hygroscope-derived characteristics. The passive polymer on the other hand does not respond to humidity and remains stable. The polymer layer provides a constraint for the hygroscopic elongation of the wood layer and results the wood to bend. In this thesis study, the responsive behavior of the composite material is examined in a controlled environment through material experiments. The main objective of these experiments is to evaluate the humidity-driven behavior of the material and to improve the material performance through calibration of specific parameters such as wood types, polymer types, grain direction, fiber frequency in polymer and layer thickness. Conducted experiments are analyzed through empirical (observational) and numerical (quantitative) analysis methods. The empirical method observes the curvature change of the composite material and conducts a responsiveness comparison through a response graph. The numerical method on the other hand, enables the observational analysis results to be justified through calculations. The material experiments are carried out in a collaborative work. The collaboration of the two methods ensures the development of simplified humidity box, the production of composite material and the numerical evaluation of material experiments. The material based responsive system, introduced as the "Hygro_Responsive Structure" integrates responsive material with 'parametric structure'. The parametric structure is included in the approach considering the sunlight as a specific parameter, since sunlight has influence on relative humidity. The parametric design and the construction process of the structure are achieved through computational design tools. The sunlight analysis is conducted via Ladybug and the form development, which actually is based on sunlight analysis, is carried out via Grasshopper. The responsive material design experiments both the form of the system and the material itself; on the basis of environmental parameters. Humidity is the response driver for the material and sunlight is the design driver for the system's parametric form generation. The composite material, the main actor of the structure, is utilized in form of humidity-responsive panels. The responsive panels adapt to alterations in humidity by changing shape. The composite material utilize hygroscope in the wood material to achieve responsiveness, thus the responsive material system needs neither energy nor mechanical components to work. As a result, the material based responsive system developed in this thesis study can be introduced as an energy-efficient system. The main objective of this study is to employ material behavior in responsive architecture. Material based responsive systems can consist of an alternative to mechanically responsive systems in scope of design strategies.
Computing the making of Seljuk geometric patterns
This thesis proposes an integrated computational method for analyzing and generating geometric patterns as material things. The study explores the possible contributions of the computational aspects of formal relations between the shapes and their making to the understanding of the design generation in craft and to the contemporary computational design practice and education. The case study comprises a number of geometric patterns carved into stone on monumental building façades in Anatolia from the Seljuk-period. The limited knowledge on the original making processes of these historical designs provides an important opportunity to use an integrated computational approach for understanding the generative process of the stone carving craft as a cultural heritage. Motivated by the making grammar approach that integrates making in computational design, this thesis investigates its possible applications in analyzing the generative process of making in the particular case of stone carved geometric patterns. The method used in the analysis of the existing patterns relies on analyzing the geometric patterns as material things instead of pure abstract geometries. The study is comprised of three parts. Firstly, a number of existing stone carved patterns from the Seljuk-period have been analyzed by means of the formal relations between their design layout and the making process. The design layouts of the patterns were examined as compass and ruler constructions that are based on generating regular polygons on circular grids. Various shape transformations were presented in the form of shape rules to indicate the possible generative methods of producing the layouts of the patterns. Seven different types of general transformation rules (tessellation, addition, subtraction, translation, extrusion, rotation, curving) have been highlighted. The layouts of the patterns that can be produced by these transformations are considered as the initial shapes of the carving process. Secondly, possible scenarios of material transformations for generating the stone carved patterns from the initial shapes were presented in the form of making rules. Making rules developed for stone carved geometric patterns formalize the material transformations that were generated by various making parameters such as tool shape, tool diameter, cut depth and cut distance. The rule-based computational making method presented in this study introduces tool-based emergence as a new concept for the computational making studies. Finally, the study concludes with examining the application of making rules with today's digital fabrication tools. The application experiments were conducted with a 3-axis CNC milling machine and highlighted the variety of possible pattern generations that were enabled by integrating the knowledge of making parameters such as tool shape, tool diameter, cut depth and other parameters of the milling toolpath generation. The results suggest that the rule-based computational making method presented in this study has several practical applications. Firstly, the integrated computational approach for analyzing the generation process of stone carved Seljuk geometric patterns can be used for developing a comprehensive making grammar of stone carved Seljuk geometric patterns. The method used for this study may be applied to other geometric patterns made with various materials, tools, and techniques in future studies. Formalizing material transformations as making rules has been found useful for reasoning about the formal relations between the surface geometry (curvature, dimension), the rotational symmetry group of the pattern, tools and actions. These findings enhance our understanding of the design generation of stone carved Seljuk geometric patterns. The design generation experiments conducted with the 3-axis CNC milling machine showed that the rule-based computational making method presented in this study can be useful for enhancing computational design processes by means of diversity and integrity. The results of the experiments from two student workshops suggest that the method for generating carved patterns using making rules can be used for establishing an exploratory making approach that can integrate the craft knowledge, the concept of tool-based emergence and CNC milling technology in today's design education. Experiments on integrating shape rules and making rules in design processes during the student workshops have been conducted. Although the study is based on a small sample of participants, the findings suggest that the integration of both rule types enhance design generation by means of diversity. Moreover, both shape transformations and material transformations are interrelated and can continuously feed each other. Lastly, the study suggests a possible contribution to restoration applications by integrating the knowledge of the making of the existing stone-carved patterns. Although the current study is based on a small sample of patterns, the open access database of this research is to be expanded to serve as a base for future collaborations with historians and restorators.
Computing and knitting: experiments on tailoring concrete and knitted textile for shell structures
This thesis proposes an integrated design and production approach to seek future construction scenarios for the complex concrete thin shell structures by utilising material behaviour and computational tools. The investigations focus on the findings and the outcomes of the composite usage of concrete (as a compressive material) and knitted textile (as a tensile material). Motivated by the feasibility problems of complex concrete shells, the potentiality of initially delicate and flexible materials are explored to generate structurally efficient lightweight concrete shells in order to eliminate the need for formwork, minimize the production cost and time by promising less labor-intensive, more sustainable and waste-free structures. The thesis is conceived in two parts with five chapters. The first part, comprising of chapter 2 and 3, is concerned with the context and methodology of the study that has been triggering the generation of this research. The second part presents the experiments both in digital and physical environment related to the tailoring knitting and concrete and comprises chapter 4 and chapter 5. In chapter 2, a brief history related to the concrete thin shell structures and the changing role of textile in these structures are provided in the context of form studies and constructability limitations. The reawaken tendency to explore possibilities on concrete shells, which was almost disappeared due to the feasibility problems related to the formwork limitations, is addressed through continuously developing digital design and fabrication tools. The developments that have threshold characteristics on concrete shell structures are emphasized while discussing the realised examples from the early 1900s until today. The chapter is concluded by drawing attention to the differences between the current examples, which use textile as molds and/or reinforcement, and the developed approach in this thesis, in response to the constructability problems of complex forms with concrete. In chapter 3, the relationship between structure, form and material in shell structures is elaborated. To support the outlined discussion, integrated systems with computational aspects are investigated. The lightweight character of the structure is interpreted through the material and the mechanical behaviour of the material is coincided with the microstructure of the material, in an attempt to minimize possible cracks and maximising adhesion. In parallel, the effects of the mechanical behaviour and correspondingly the internal structure of the material on the enhancement of the structural behaviour of the system are explored to establish a methodological framework for experiments. In chapter 4, series of structured material experiments on the composite usage of concrete and knitted textile are presented, where the integration of material feedbacks from physical models and the structural feedbacks from digital model was provided, in order to achieve the feasible form alternatives. The investigation on material combines both microscale and macroscale analysis, not only to get a deep understanding about the material properties and limitations but also to determine optimum cement mixture to obtain maximum mechanic behaviour from the material. Finally, chapter 5 gives concluding remarks and touch open the possibilities of enhancement for the findings of this research and discuss the potential evolving scenarios for future studies. The constraints encountered throughout the whole experimental process are also discussed in detail. The outcomes of the study can yield for further understanding on complex nature of concrete shell structures in the context of form, material and structural behaviour to minimize the production cost, time and promise more sustainable structures by releasing almost waste-free production process. The method used for this study can be evolved into a new series of structures in other scales with various materials, tools and different knitting techniques or produced prototypes can be evolved into components of an adaptive full-scale shell system in the future studies.
Systematic approach to design build for freeform facade: AFA Cultural Center
The design and construction of the complex, irregularly shaped, and curvilinear building forms are also known as freeform architecture, have gained an interest form architects throughout the history of architecture. Nowadays, the freeform architectural designs owe their existence to the introduction of advanced digital design and manufacturing technologies of the emerging availability and user-friendliness of the computer-aided tools which were introduced to the field of architectural design through film, car, ship, and aeroplane industry. Freeform architecture is still one of the major challenges for architects, engineers, and the building industry. Whereas architects have being studied having full knowledge of the tools while proposing freeform building designs with them, the disciplines have involved in the technical realization of building designs with them have also involved the technical realization of such building designs. Depending on being computer constructed curved surfaces with minimum repetitive parts and components of the freeform building, the systematic design approach is described within this thesis to give the control over the design and manufacturing process of the freeform buildings within whole disciplines are involved the process. In the context of this thesis, freeform architecture is identified not only with its curvilinear geometric characteristics but also the process that is used to design and construction freeform designs in a systematic way. Results from the literature study show that there are possibilities of designing and manufacturing the freeform building through the implementation of the systematic design approach as in the product design process. With the help of the systematic design approach for freeform designs, buildability of the freeform buildings increase, and utilization of the geometrical theory to divide entire freeform building surfaces into the manageable smaller parts enable, and allowing for the interdisciplinary/collaborative process of the freeform buildings. This thesis focuses on freeform façade surface system and the challenges of design and manufacturing process due to the complex geometry. Hence, this thesis addressed method for the freeform façade implementation. The proposed method is the application of existing product design approach and planar surface façade design approach to freeform facade design. The method studied in this thesis is applied in the case of AFA Cultural Center facade implementation process where the systematic design approach for freeform facade is proposed. Within the context of this thesis is concentrated on the implementation process of the AFA Cultural Center following concept design decisions. The façade is coded parametrically in the Grasshopper which is the plugin of the Rhinoceros software based on NURBS geometry. The aims of the thesis are to improve the viability of the proposed method and decreasing the gap between the other disciplines and architects in a systematic way without losing creativity of the architects.
İşlemsel tasarım: Tasarım aracı olarak matematik
"Tanrı fikirlerini hesapladığında dünya yaratıldı" Gottfried Leibniz (Rocker, 2006, s.18'de atıfta bulunulduğu gibi). "Mimarlar fikirlerini hesapladığında, herşey algoritmaya dönüştü" (Rocker, 2006, s.18). İnsanın temel gayesi ve uğraşısı evreni anlamak ve çözümlemek üzerinedir. Tüm bilim dalları evrenin yasalarını araştırarak, doğadan öğrendiği ile üreten insana klavuzluk etmektedir. Mimari tasarımın ifade ediliş biçimi olan formun klavuzluğunu geometri, matematik, fizik bilimleri yapmaktadır. Bu sebepledir ki form arayışında geometri, antik çağlardan beri mimarinin temel araştırma konusu olmuştur. Phaedrus, geometrinin evrenin biçimini anlamak için, insan zihninin bir ürünü olduğunu söyler (Corbusier, 1948). Bu açıdan düşünüldüğünde geometri için "formun dilidir" ifadesini kullanmak yanlış olmayacaktır. Geometrinin matematikle ilişkisi göz önünde bulundurulduğunda ise "matematiğin geometrinin dili" olduğu söylenebilir. Dolayısı ile dilini form ile ifade eden mimarinin matematik ile kesin bağı bu yolla oluşmuş olur. Günümüzde matematik; işlemsel tasarım düşünce sistemi ile bir dil olmanın da ötesine geçip "tasarımın aracı" konumuna gelmiştir. Böylelikle matematiksel dille türetilen form sisteminin sağladığı esneklik; nihai form değil, formu üretme bilgisini içinde barındıran süreç tasarımının oluşmasına olanak sağlamıştır. Sonuç olarak ortaya çıkan ürün kadar, ürünün oluşma süreci, sürecin tasarımı, sonuç ürününün üretilebilirliği bilgisi, mimaride yeni pratikler olarak karşımıza çıkmaya başlamıştır. Başka bir ifade ile tasarım tasarlanmaya başlamıştır. Yeni alanlar, matematiğin rolünün tasarım sürecinde başkalaşması ile oluşmuştur. Matematiğin başrolde olduğu tasarım fiilinde, yeni bir düşünce sistemi ve yeni bir dil oluşmaya başlamıştır. Bu düşünce ve dil sistemine matematiğin mutlaklığının tesiri, tasarımın kurallara tabi olmasını sağlamıştır. Tasarım sürecinin kurallar dizisi ile oluşturulması algoritmik düşünceyi adres göstermektedir (Jabi, 2013, s.22). Algoritmik düşünceyi, kurallar zinciri ile formu oluşturan bilginin deşifre edilmesi olarak tanımlayabiliriz. Dijital çağda algoritma ile form üretebilme olanağı, formu üretme tanımlarını değiştirmiş, form "yapılmayan", kurallara veya algoritmalara bağlı olarak "bulunan" olmuştur (Agkathidis, 2015, s.17). Bu bağlamda, tasarım fiilinde yeniler ve yenilenenler, başka bir deyişle tasarım sürecinde algoritmik düşünce sisteminin oluşturduğu potansiyeller, keşfedilmesi gereken bir konu haline gelmiştir. İşlemsel tasarımın özüne inilmek istendiğinde matematik ile kaçınılmaz bir iletişim süreci başlar. Bu kapsamda tezde form ile tasarımcı arasında, matematiksel dil aracılığı ile kurulan iletişim süreci mercek altına alınmıştır. Geometrinin dili olan matematik, tasarım aracı olarak keşfedilmeye çalışılmıştır. Matematiksel dil ile aranan, tasarlanan form, matematik ile anlaşılmaya çalışılıp, formu oluşturan adımlara, tasarım sürecinde iken müdahaleler nasıl yapılır anlaşılmaya çalışılmıştır. İşlemsel tasarımın aracı olarak görülen matematik ile formun kontrolü nasıl yapılabilir, işlemsel tasarım yöntemleri ile form üretiminde oluşabilecek kısıtlamalar ve imkanlar nelerdir gibi sorulara yanıt aranmıştır. Sonuç olarak tezde temel olarak hedeflenen, işlemsel tasarım ile değişen tasarım dilinin form üretme üzerindeki etkilerini araştırmaktır. Kurallı bir dil olan matematik ile tasarlama, tasarım süreci ve düşüncesini doğrudan değiştirmiştir. Tez kapsamında öncelikli olarak yeni tasarlama eyleminin doğurduğu düşünce sistemi irdelenmiştir. Akabinde bu yeni düşünce sisteminin dili tartışma konusu olmuştur. Tüm bu araştırmalar, aslen işlemsel tasarımın, başlı başına bir düşünce sistemi olarak görülmesi sebebi ile yalnızca mimari mecrada değil, pek çok farklı disiplinin penceresinden yapılmıştır. Tartışılan konuların reel dünyada yansımaları ise mimari alan çerçevesi içinde ele alınmıştır. Tez kapsamında bu bağlamda, bir kabuk tasarımı önergesi ile işlemsel tasarım süreci örneklemesi yapılmıştır. Tasarıda ideal tek bir form üretiminden ziyade form üretmek için algoritmalarla sistem oluşturulmuş olup form üretimi formülize edilip, işlemsel tasarım yaklaşımı olarak düşünülen, "form aranandır" savı somutlaştırılmaya çalışılmıştır. İşlemsel tasarım düşünce sistemini oluşturan "akıl" ve "dil" temellerine dayandırılarak, bu sistemin gereği dil olan kodlama ile üretilen modelin, matematik ile kurallı geometri oluşturmayı, tasarımın yapılabilme bilgisini, süreç tasarımını anlamada etkili olduğu düşünülmektedir.
L modül tabanlı yapılarda rastlantısal üretim için bir model önerisi
Rastlantısallık doğada ve dolayısıyla insan yaşamında sıklıkla karşılaşılan olan bir olgudur. Evrende ve onun bir parçası olan doğada kendiliğinden var olan oluşumlar incelendiğinde, çoğu zaman bunların belirli oranlarda rastlantısallık içerdikleri düşünülmektedir. Ancak rastlantısal olduğu düşünülen bu oluşumlar incelendiğinde, aslında bunların gerçekten rastlantısal olmadıkları, arkasında bir hesap ve kurallar bütünlüğü içeren sistemli rastlantısallıklar oldukları fark edilmektedir. Bu sistem ve kurallar ise, doğadaki rastlantısal işleyişin temel parçalarını oluşturmaktadır. Rastlantısallık, özünde bir belirsizlik ve tahmin edilemezlik içermektedir. Bu durum, rastlantısallığı çözümlenemez ve ölçümlenemez kılmaktadır. Rastlantısallığı çözmeye ve sistematize ederek kontrol etmeye çalışmak, rastlantısallığın doğasını ve doğallığını bozmaktadır. Bu da rastlantısallığın doğal/gerçek ve dolaylı/yapay olarak ikiye ayırılmasına sebep olmaktadır. Gerçek rastlantısallık, görsel sanatlarda, müzikte ve mimarlıkta, yüzyıllardır farklı biçimlerde kullanılmaktadır. Bu, bazen bir ressamın tablosuna rastgele boyalar dökmesiyle, bazen de bir müzisyenin nota kağıtlarını rastgele karıştırmasıyla olmaktadır. Bilişim sektörünün gelişmesiyle yükselişe geçen hesaplamalı tasarım, birçok sanat dalının ve mimarlığın yaratıcı üretim süreçleri için yeni bir yol açmıştır. Tasarımcılar tarafından belirli kurallar dahilinde hazırlanan algoritmalar, başlangıçta tanımlanan parametrelere göre sonuçlar üretmektedir. Bu algoritmalarda aynı girdiler, daima aynı sonucu vermektedir. Bu da, hesaplamalı tasarım süreçlerini, sonu belli ve monoton bir hale getirmektedir. Ancak bu olumsuz durum, algoritmalara rastlantısal parametreler tanımlanarak, tersine çevrilebilmektedir. Rastlantısallığın belirsiz ve ön görülemez yapısı, hesaplamalı tasarım süreçleri için önemli bir yaratıcı potansiyel oluşturmaktadır. Diğer taraftan rastlantısallığın, belirli kurallar ve sınırlar ile kontrol altına alınarak kullanılması gerekmektedir. Aksi durumda tasarımda bir kaos sonucu doğabilmektedir. Hesaplamalı tasarım süreçlerinde rastlantısallık, her zaman bir ressamın tablosuna rastgele boyalar dökmesi gibi doğal şekilde kullanılamamaktadır. Burada rastlantısallığı kullanabilmek için, önceden hazırlanmış, hızlı ve kolay kullanılabilen rastlantısal sonuçlara ihtiyaç duyulmaktadır. Genellikle çeşitli fiziksel durumlarla ve matematik hesaplarıyla oluşturulan bu hazır rastlantısal listeler, her ne kadar yapay bir rastlantısallık oluştursa da, kullanım kolaylığı açısından tercih edilmektedir. Bu yapay rastlantısallık, gerçek rastlantısallıkta olduğu gibi görsel sanatlarda, müzikte, mimarlıkta ve daha pek çok sanat dalında kullanılmaktadır. Mimarlıkta rastlantısallığın kullanımıyla ilgili önemli bir örnek, Moshe Safdie'nin Habitat 67 projesidir. Projede tasarlanan tek tip modüller, rastlantısal şekilde birbirlerinin üzerlerine adeta serpiştirilmiş görünmektedir. Safdie'nin izlediği geleneksel mimari tasarım sürecinde olduğu gibi, hesaplamalı tasarım ile de rastlantısal modüler projelerin yapılması mümkündür. Burada rastlantısallığın kullanımı, oldukça dinamik, belirsiz, değişken ve yaratıcı tasarım alternatifleri üretilmesini sağlamaktadır. Aynı zamanda hesaplamalı tasarım süreçleri, bu alternatiflerin çok hızlı ve kolay şekilde, yüzlerce farklı biçimde üretilebilmesine imkan tanımaktadır. Bunların sonucunda çalışmada, hesaplamalı tasarım ile L modül tabanlı yapılar için rastlantısal üretimler yapan bir model önerisi geliştirilmiştir. Hazırlanan model, tek tip olarak oluşturulan L modülleri, tanımlanan arazi ve yapı özelliklerini gözeterek, tamamen rastlantısal şekilde yerleştirmekte, fazlasıyla dinamik ve yaratıcı sonuçlar üretmektedir. Çalışma, modelin sunduğu potansiyel ile olumlu ve olumsuz yanları değerlendirilerek tamamlanmıştır.
In car theft security system by face detection
This thesis presents an innovative approach to Optimize Neural Networks for the sake of preventing cars thefts by utilizing biologic identification by deep machine learning. The proposed optimization technique leveraging the power of Yogi algorithm [43] adjusted with Nesterov Accelerated Gradient (Nesterov Momentum) [48] and weights averaging [42]. This approach can potentially enhance the performance leading to improved generalization, reduced overfitting, faster and enhanced convergence. The model employs a neural network architecture consist input layer (120, 120, 3) followed by hidden layers and followed by two prediction heads each one start with a Global Max Pooling with Rectified Linear Units (ReLU) and Dense layer with Sigmoid functions to perform facial Detection. A Siamese Network consists of three subnetworks trained to preform facial Recognition, this neural network uses a triple loss method, consists of three major components ( Embedding layer have three inputs each one followed by a neural network similar to ResNet50 architecture and output of Dense layer 256 units as a feature vector for the that input, A Distance layer subtracting the three Embeddings, And a Classification layer calculated the triplet loss function. Experiment held using Google Colab and the performance is evaluated through metrics such as regression losses, classification losses and IoU for the face detection neural network. And Loss, Accuracy and other positives and negatives calculations that evaluate the Siamese The results demonstrate the efficacy of the proposed method in terms regression and classifications tasks in Deep neural networks, which can be later used for providing a novel reliable solution for optimizing neural networks.
Yapı enformasyonuna dayalı barınak üretimi için model önerisi
Mimarlık pratiğinin yaşayan bütün canlılar üzerinde etkileri büyüktür. İnsanoğlunun, doğa koşulları ile baş edebildiği, kendisinin ve ailesinin mahremiyetini koruyabileceği, aynı zamanda sağlıklı, rahat, mutlu hissedebildiği, yaşanabilir güzel ve temiz bir çevrede barınma ihtiyacı her zaman var olmuştur. Ancak olağanüstü haller ile karşılaştığında bu ihtiyaçların karşılanmasında güçlükler ortaya çıkmaktadır. Güç şartlar altında barınma ihtiyacında ise birçok gereksinime ve yardıma ihtiyaç duyulmaktadır. Bu ihtiyaçlar çoğu zaman devlet imkanlarının da yetmeyeceği bir noktaya gelmektedir. Bu güçlüğün ortadan kaldırılması motivasyonu ile yola çıkılan tez çalışması, olağanüstü durumun belirmesinden itibaren ortaya çıkan barınma sorununun kolektif bir çalışma yöntemi benimsenerek, kullanıcı gereksinimleri göz ardı edilmeden, eldeki imkanların en etkili biçimde kullanılmasını amaçlayan bir yaklaşım öngörmektedir. Tez bağlamında önerilen model, afet sonrası geçici barınak imalatını bilgisayar ortamında tasarım araçlarının etkin kullanılmasıyla amatör bir yardımlaşma ile üretebilmeyi hedefler. Tasarımda ele alınan konuların geliştirilmesi aşaması nesnelerin soyutlanarak basite indirgenmesi sonucunda ortaya çıkan temsiller aracılığıyla yapılmaktadır. Bu soyutlamalar, mesleğinde uzmanlaşmış kişiler tarafından iletişim aracı olarak kullanılır. Tasarımın gerçeklenmesi ise bu iletişimler sırasında olmaktadır. Çalışma yöntemi, iletişimde ortaya çıkan bilgi kayıplarının ortadan kalkması ile daha verimli yapıların oluşturulacağı ön kabulü ile belirlenmiştir. Tez dört bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde ele alınan konu geniş kapsamda incelenip sorunun tanımı yapılmıştır. Afetlerin ortaya çıkış biçimleri, sonrasındaki barınma biçimlerinin neler olduğu araştırılmıştır. İkinci bölümde geçici barınma aşamasında dünyada ve ülkemizde kullanılan barınak modellerinin incelemesi yapılmıştır. Ülkemizde gerçekleşen afetler sonrasında kullanıcıların ne gibi zorluklarla karşılaştığı, bu sorunlar karşısında ne gibi davranışlar sergiledikleri ortaya konmuştur. Bu araştırmalar, çalışma sonunda ortaya çıkacak olan modelin kullanılabilirliğinin kıyaslanabilmesi açısından önemlidir. Üçüncü bölümde kullanıcıların kendileri için ürettikleri barınma birimleri incelenmiştir. Bu incelemeler yardım amaçlı olan ve olmayan barınak tipleri üzerinden yürütülmüştür. Kendin yap temasının nasıl ortaya çıktığı, ne gibi çalışmaları içerdiği ve günümüzde algılanma biçimlerine değinilmiştir. Dördüncü bölüm ise tez çalışmasının kendin yap temasının bilgisayar ortamında tasarım yöntemleri kullanılarak nasıl deneyimleneceği aşamasıdır. Bu bölümde öncelikle çalışmanın yapılacağı ortam tanımlanmıştır. Tasarımda kullanılacak yapısal elemanların alfasayısal verilerinin neler olacağı anlatılmıştır. Barınakların yapım aşamasında kullanılabilme ihtimali bulunan malzemelere karar verilmiştir. Bu bilgilerin hangi aşamalar izlenerek programa aktarılacağı anlatılmış ve programa kullanılacak bilgiler girilmiş; veri tabanı oluşturulmuştur. Veri tabanından çağırılan malzemeler ile barınak kabuğu oluşturulma sistematiği ortaya konulmuş ve kullanılacak yapı bileşenleri oluşturulmuştur. Bu bileşenler duvar, döşeme, çatı ve temel kapsamında ele alınmıştır. Oluşturulan yapı bileşenlerinin kullanılması ile üç tip barınak modeli önerilmiştir. Ortaya konulan barınak modellerinin enerji kayıp kazançları ve gün ışığı kullanımları bağlamında performans analizleri yapılıp sonuçları çalışma kapsamında ortaya konmuştur. Ortaya konulan modeller ve performans analizleri üzerinden okumaları yapılan barınakların ve çalışma modelinin gelecek beklentileri, başka araştırmacılara hangi konularda ışık tutacağı belirtilmiştir.
Dans hareketi verilerinin sayısal ortamda forma dönüştürülmesi
Doğadaki her şey her an devinim halindedir. Devinim yanında durağanlık da hareketin bir türüdür; bu durumda hareket hayatın vazgeçilmez bir olgusudur. Günlük hayatta gerçekleştirilen bütün eylemler hareketlerden oluşmaktadır. Yaşamın her anında gözlemlenmekte olan hareket, birim zamanda konumda meydana gelen değişiklik, yer değiştirme olarak ifade edilebilmektedir. Canlılarda yer değiştiren beden parçaları ya da bedenin tamamı olduğu göz önüne alındığında, hareket bedenden ayrı düşülememektedir. Beden hareketlerin incelenmesi ve analizi çok uzun yıllar öncesine dayanmaktadır. Hareket analizi, hareketin meydana gelme sürecinin ele alınması, bedenin ve bedenle ilgili bir çok eylemin açıklanmasında önemli veriler sağlamaktadır. Bilgisayarın tasarım sürecine dahil olması ile beraber gerçek ortamdaki hareketlerin analiz ve deneyimleme süreçleri son yıllarda dijital ortamda da değerlendirilmeye başlanmıştır. Bir olayın, performansın, daha küçük ölçekte ise hareketin analizi, değiştirilmesi, deformasyonu ve tekrar türetilmesi gerçek ortamda deneyimlenemeyecek bir durum iken zamanın ve mekanın daha esnek, değişebilir olduğu sayısal ortamda mümkün olabilmektedir. Hareketlerin sayısal ortamda analizi ile hareket verilerinin elde edilmesi mümkündür. Bu veriler, sayısal ortamda gerçekleştirilen bir tasarımın ilk girdisi olarak ele alınabilir. Böylelikle gerçek ortamda sadece yer değiştirme olarak ifade edilen hareket, sayısal ortamda analiz sonrası bir çok farklı disiplin için tasarım öğesi olarak ele alınmaktadır. Gerçek ortamda bir eylem, onu oluşturan hareket parçalarının gerçekleştiği zamana ve mekana bağlı olarak tanımlanır. Sayısal ortamda ise hareketler mekandan ve zamandan ayrı olarak ele alınabilmektedir. Bu sebeple, sayısal ortamda hareketin doğrudan form olarak karşılığı yerine, sayısal ortamın sunmuş olduğu faydalar sayesinde, zamandan ve mekandan bağımsız elde edilen hareket parçaları ve hareket formları üretmek mümkün olmaktadır. Hareketin en yoğun olarak gözlemlendiği süreçlerden biri kuşkusuz ki dans performansıdır. Dans performansı, birbirleri ile anlamlı bir bütün oluşturacak şekilde ilişkide olan hareket parçalarından meydana gelir. Her hareket parçasının kendine özgü dinamiklerinin olduğu düşünüldüğünde dans performansında bu dinamiklerin art arda gelmesi hareket kompozisyonundaki çeşitliliğin oluşmasını sağlamaktadır. Bunun yanında hareket ve beden birlikteliği bütün eylemlerde olduğu gibi dansın da temelini oluşturmaktadır. Dans, bedenin üst düzeyde hareket ettiği alanlardan biridir. Dansçı kendini, bedeni ve bedeninde oluşan hareketler ile ortaya koyar. Dans süreci boyunca dansçı beden hareketleri ile boşlukta geometrik şekiller ve formlar meydana getirir. Beden hareketlerinin bıraktığı izleri araştırmak bir çok koreograf ve sanatçının ilgi alanına girmiştir. Beden ve beden hareketleri, mimarlık disiplini için de önemli araştırma konularıdır. Dans disiplininde olduğu gibi mimarlıkta da beden ve hareket yoğun olarak ele alınmaktadır. Mimar, tasarım sürecinde mekan kullanımı için kullanıcı gereksinimleri ve kullanıcı hareketlerini girdi olarak alır. Aynı şekilde bir mekan beden hareketleri ile deneyimlenir. Bu durumda mimarın beden ve beden hareketlerini iyi tanıması, analiz edebilmesi tasarlayacağı mimari öğenin başarılı sonuçlanmasına olanak sağlayacaktır. Mimarlık ve dans iki farklı disiplin olarak görülmesine rağmen, zaman ve mekanla ilgili tamamlayıcı bir ilişki sunar. Hem dans, hem de mimarlık görsel sanatların form bulmuş halidir. Mimarlık ve dans şekil ve form açısından aynı dili paylaşırlar. Her iki disiplin de kendilerini tanımlamak için katı cisimleri ve mekanı dönüştürür. Dans, hareket eden mimarlık, mekan ve zamandaki ritmik hareketler olarak tanımlanır. Bu kapsamda beden hareketleri ile etkileşimde olan dinamik mekanlar ve mimari formlar üretilmesinde dans verileri ele alınabilir. Tez kapsamında dans yoluyla hareketlerin meydana gelmesi, analizi, elde edilen verilerin mekan ve forma dönüşüm süreci üzerinde durulmuştur. Bunun için öncelikle beden, hareket ve dans üzerine araştırmalar incelenmiştir. Bu kapsamda özellikle modern dans üzerine yapılmış çalışmalara odaklanılmıştır. Mimarlık ve dans arası ilişkiler araştırılmış, mimarlıkta ve dansta mekan kullanımları üzerine çalışmalar incelenmiştir. Sonraki aşamada dans performansından hareket verilerinin elde edilmesi üzerinde çalışılmıştır. Bu kapsamda, hareketin sayısal ortamda ele alınması için öncelikle dansçı denek grubu ile çalışılmış, bu dansçıların hareketlerinin sayısal ortama alınması sağlanmıştır. Bunun için Kinect, Grasshopper ve Quokka ara yüzleri kullanılmış, hareket verileri eş zamanlı olarak sayısal ortamda elde edilmiştir. Bu noktada, dansçıların hareketleri dans performansı boyunca taranmış, her bir eklemde meydana gelen hareket verisi analiz süreci için depolanmıştır. Elde edilen verilere bağlı hareket modelleri üretilmiştir. Tez kapsamında ele alınan parametrelere göre hareket analizleri yapılmış, dansçılar arasında farklılaşan analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. Dans hareketlerinin forma dönüşümüne, hareketin boşlukta bıraktığı soyut izler araştırılarak başlanmıştır. Bu kapsamda öncelikli olarak hareket taramaları ve bu taramalardaki hareket yoğunluğu ele alınmış, mekandaki hareket izi modellenmiştir. Her bir dansçı için oluşturulan hareket modelinin, dansçının sonraki hareketleri ile etkileşimde olması üzerinde çalışma yoğunlaşmıştır. Çalışmada ortaya çıkan formun dansçı ile birebir etkileşimde olması, beden hareketi dinamikliğinin üretilen forma da yansıması üzerinde durulmuştur. Bunun yanı sıra form üretiminde kullanılacak olan hareket verisi parametrelerinde değişiklikler yapılarak istenilen hareket deformasyonu ve hareket çeşitliliklerinin sağlanabildiği gösterilmiştir. Böylece dansın birebir forma dönüşümünün yanında aynı danstan farklı formlar elde etmek mümkün olmaktadır. Tez çalışması ile danstaki yoğun hareket kullanımlarının form olarak ifadesi, çizgi yerine bedenini kullanan dansçının hareketleri ile ortaya çıkartılmıştır. Dans hareketlerinin sayısal ortamda ele alınıp analiz edilmesi, form bulma arayışlarına cevap vermesi, tasarlanan formların beden hareketleri ile etkileşimli olması üzerinde durulmuştur.
Eskizi etkileşim şekli olarak kullanan öncül yazılımlar üzerine bir model önerisi
Bugün, yazılım ve bilgisayarlar, günlük hayatta yapılan haberleşme, çizim yapma, bir hiyerarşideki bilgiye ulaşma, hesaplama yaptırma gibi belirli bir yolu olan tekrarlı işler yanında, arkadaşlarla buluşma ayarlama, fotoğraf çekme, internet üzerinde arama yapma gibi, katagorilendirmenin veya isimlendirmenin anlamlı olmayacağı, hassasiyet kaygısı olmadan ve az aşamalı işlerde de kullanılmaya başlamıştır. İnternete her yerden ulaşılabilinmesini sağlayan teknolojik altyapı ve akıllı telefon gibi donanımlar, bilgisayarın her yere taşınabilen ve üzerinde karmaşık olmayan rutinlere sahip işler yaptırılabilecek bir araç kutusu haline getirmektedir. Bu tezin amacı bu basit araçlar kutusuna, yine günlük hayatta çokca kullanılan kalem ve kağıdı da, "ilişkili bilgi kaydetme" başlığı altında yorumlayıp bir yazılım biçiminde eklemektir. Eskizin birçok kullanım alanından birisi, düz yazı yazma veya bir şeyin resmini çizme gibi sonlu eylemlerin yanında, bir işe başlarkenki ilk planı yapmak, bir ortamda çalışırken o ortamın sunamadığı basit bir soyutlamayı çabuk şekilde kayıt altına almak gibi başka işlerle alakalı yardımcı bir araç olarak kullanılmasıdır. Örnek vermek gerekirse, bir müzisyen bir kayıt yaparken hoşuna giden bir tekrarın kaç tane olunca güzel olduğunu, o güzel olduğu şekilde kaydetmeden önce bir yere not alır, veya bir tasarımcı bir bardak tasarlarken aklına gelen ilk şekilleri hızlı biçimde çizer, daha sonra onları başka bir ortamda uzun uzun detaylandırır. Bu çalışma bu açıdan eskize bakıp, bu kabiliyetinin hangi bilgisayar fonksiyonlarıyla nasıl daha kuvvetlenebileceği hakkında öneriler yapmaktadır. Bunu yaparkenki kaygısı bu fonksiyonlara ulaşım şekillerinin, insanla eskiz arasındaki kesintisiz ve aşamasız direk ilişkisinin sekteye uğratılmamasıdır. Tez metni boyunca eskizin yukarıda bahsi geçen çerçevedeki nitelikleri anlatılacak, kağıt kaleme öykünen daha önceden yapılmış yazılımlar incelenecek, sonrasında çeşitli eskiz kullanım senaryolarında, nasıl yazılım fonksiyonlarının bu eylemleri nasıl kolaylaştırabileceği hakkında fikirler aktarılacaktır. Daha sonrasında bir yazılım modeli, kullanım şekli ve yazılım kurgusu anlatılarak önerilecek, bununla yapılabilecek çeşitli eylemler anlatılacaktır. Bu anlatım sıralı ekran görüntüleriyle, bazı fonksiyonların algoritmalarının anlatımıyla ve olası kullanım senaryolarının anlatılması yoluyla yapılacak, sonuç bölümünde de bu önerinin ne kadar amaçladığı noktaya ulaştığı sorgulanacaktır.
Yüksek binalarda asansör sistemi tasarımı için karar destek modeli
Especially in the last few decades, by the construction of mega tall towers, elevator systems have become a major constraint of a tall building design since it is the most important part of a vertical transportation system in buildings. Vertical transportation systems can be described as a system that contains the design of all passenger and goods circulation facilities and devices in a building, such as elevators, escalators and stairs. The vertical transportation strategy has a fundamental impact on the design of any building. In design process, number of vertical transportation elements and their locations are the preliminary decisions to specify the circulation pattern of a building that needs to provide users a comfortable means of transportation. The most important systems for vertical transportation in buildings are elevators. The goal in elevator system design is to move a specific number of passengers from the entrance floor to their destination floors with the minimum amount of waiting and travelling time, with minimum number of elevators by providing minimum core space, cost and using the smallest amount of energy. In other words, designers need to consider several factors affect the vertical circulation design to achieve an optimal elevator system solution. Yet, making decisions to achieve an optimal vertical transportation indicates an expert knowledge or research on existing buildings. Principally, the design of an elevator system is based on traffic analysis, which identifies the traffic requirements, elevator traffic calculations and the efficiency of an elevator system as well as the traffic control method. Traffic analysis are generally used to analyze the traffic flow of an existing or designed elevator system. Various methods and different commercial software have been developed for analyzing the elevator traffic of a building. Fundamentally, each method are using standard traffic calculations. While conventional methods are using analytical equations, advanced methods combines the analytical equations with complex computer models of simulations. With few exceptions, most of them are developed to analyze initially designed elevator systems to check the efficiency according to traffic requirements. In addition, traffic calculations are using for determining the required number of elevators in a building, based on a principle that designer picks a relevant speed and car capacity of elevators. Without any experience or expert knowledge, the decision of picking a rated speed for elevators becomes arbitrary The aim of this research is to establish a decision support model for elevator system design in tall buildings. The model named as a decision support model as it is conceptualized for giving support to architects in the planning and conceptual design stage of a tall building that helps designer to find optimum number of elevators, their speed and capacity without having any expert knowledge or experience. The proposed model is considered as part of a comprehensive system, which determines the optimum vertical transportation system for tall buildings including elevators, escalators and stairs. In this research, the elevator system, which is the major element of a vertical transportation, is examined. In the first chapter, the purpose and scope of the thesis is explained. In the second chapter, through the literature survey, elevator system design considerations are identified from the point of different profession's objectives, since it is assumed as a multi-objective procedure. In the third chapter, traffic analysis and design methods are introduced to identify the relation between analysis methods and elevator system design process. In the last chapter, the decisions support model for elevator system design in tall buildings, is introduced. The model implemented for office buildings under 40 stories and results are tested with an existing elevator simulator called Elevate. In conclusion part, all results are evaluated and suggestions for future works are considered for future development of the model. The model only comprise passenger elevators so; goods elevators and fire-fighter lifts are out of scope. Analytical traffic analysis method is used in the model through the conventional up-peak traffic calculations. The parameters affect the elevator system design are provided from previous field studies through literature survey and elevator kinematics are provided by lift companies. The model is implemented for tall office buildings as the traffic analysis calculations are coded for up-peak traffic conditions which is the determinant traffic pattern of an office building's elevator system. If complex analytical equations were added in the model for other types of traffic patterns, the model could also be implemented for different building uses. The model has a height limit of 40-storeys, because tall building more than 40-storeys need special solutions like sky lobby system. The model is developed using Rhinoceros 4, Grasshopper add-on. The reason of using the Grasshopper for the implementation of the model is to supply a medium for geometric relations and queries for further developments. For instance, the distance from main entry to the elevator lobby, efficiency of elevator configuration, fire regulations could be added to the model. The results of the model are transferred directly to the spreadsheet using an add-on, which connects Grasshopper to MS Office Excel file. In addition, results are tested with an existing elevator traffic simulation software called Elevate.
Yapı üretim sahasında robotik ve otomasyon sistemlerinin kullanımına dair bir model: Markobot
Bu tez çalışmasının amacı, yapı üretim sahalarında ortaya çıkan ve öngörülen sorunlara çözüm üretmek amacıyla robotik ve otomasyon sistemleri yardımıyla bir model tasarlanmasıdır. Bu bağlamda, tez yapı üretim sahalarında görülen bölme duvar, mekanik ve elektrik işlerini konu almıştır. Bu üretim kollarında ve ortak çalışmalarında ortaya çıkan sorunlar irdelenmiştir. Bu sorunlara bir çözüm önerisi olarak bir robot geliştirilmesi planlanmıştır. Önerilen modelin faydalanacağı sistemler ve teknolojiler irdelenmiş ve sonuç ürün olarak robotun tasarımı ön plana çıkarılmıştır. Tezin ilk bölümünde yapı üretim sahaları yani şantiyeler ve bu başlıklar altında yer alan üretimler incelenmiştir. İncelenen üretimler arasından teze kaynak oluşturan üretimler ayrıca irdelenmiş ve üretim esnasında ortaya çıkan sorunlar tartışılmıştır. Sorunların nedenleri gözlemlenmiş ve bu sorunlara çözüm olarak sunulacak modelin sahip olması gereken özellikler belirlenmiştir. Üretim kollarında ele alınan en büyük sorun ise üretim öncesi hazırlık süreci yani markalama süreci olarak ele alınmıştır. Markalama sürecinin geleneksel yöntemler yardımıyla yapıldığı çalışma ortamları incelenerek ortaya çıkacak sorunlar araştırılmıştır. Tezin ikinci bölümünde ilk bölümde varılan sonuçlar doğrultusunda önerilecek modele rehberlik edecek sistemler irdelenmiştir. Robotik ve otomasyon sistemleri ayrıca incelenmiştir. Ayrıca bu sistemler dahilinde ortaya çıkan örnek sistemler incelenerek üretilecek modele yönelik bir rehber oluşturulması amaçlanmıştır. Tezin üçüncü bölümünde ise üretilecek modele yönelik çalışmalar ve araştırmalar ele alınmıştır. Modelin sahip olacağı özellikler tek tek incelenmiştir. Ayrıca bu özellikleri sağlayacak sistemler ve teknolojiler de araştırılmıştır. Bu araştırmalar sonucu robotun fiziksel ve sanal ortamda temsili oluşturulmuştur. Ortaya çıkacak robotun sahip olacağı tüm özellikler tanımlanmıştır. Bunun yanı sıra yazılımsal olarak robotun sahip olması gereken altyapı tanımlanmıştır. Oluşturulması planlanan modelin bir simülasyonu yapılarak öngörülen sonuçlar ışığında değerlendirmelerde bulunulmuştur. Var olan üretim sistemleri üzerinden bir anket çalışması yapılmış ve sonuçlar irdelenmiştir. Ortaya çıkan sonuçlar ile simülasyon sonucu elde edilen veriler kıyaslanmıştır. Bu kıyaslama sonucu ortaya çıkan avantajlar ve dezavantajlar ele alınarak sonuçlara ulaşılmıştır. Markobot sisteminin öngörülen tasarımı dışında ise öngörülen potansiyel geliştirmeler ve oluşabilecek sorunlar karşısındaki çözümler de tezin üçüncü bölümünde yer almaktadır. Üretim aşaması gerçekleştirilemeyen sistemin kullanımı sonrasında ortaya çıkacak yeni çalışma ortamı yalnızca öngörüler üzerinden oluşturulmaktadır. Ancak elde edilen veriler ışığında geleneksel üretim yöntemleri yerine kullanılacak robotik sistemlerin pozitif yönde katkı sağlayacağı düşülmüştür. İncelenen örnekler dahilinde bu fikir kuvvetlenmiştir. Çalışan yardımıyla yapılacak üretimler yerine otomatize edilmiş sistemlerin pozitif yönde katkı yapacağı öngörülmektedir. Bu bağlamda ele alınan üretimler dışında da kullanılabilecek bu modelin yapı üretim sahalarında kullanımının yaygın olması beklenmektedir.
Jestlerin konuşma ile konuşmasız olarak şekillerin temsili için kullanımı üzerine mimarlarla bir çalışma
Conceptual design occupies a crucial place in architectural design process. Designers tend to quickly express, convey and externalize their design ideas to the external world. At the same time, they want to make them visible with the purpose of working on them. Thus, when these ideas became visible, architects could have the opportunity to think about, inspect and improve them. Using hands while explaining a spatial problem frequently can be observed in architectural statements and design communication, because of the rapid and intuitive nature of the hand motions-gestures. Gestures have a significant role in explaining spatial information very quickly and effectively, because they are spatial. Furthermore, gestures are very suitable mediums for expressing 3D representations, because they occupy a 3D space, and they are three-dimensional by nature. Accordingly, gestures have been studied in various fields, but particularly in spatial domain. Two of these fields constituted a source of motivation for this thesis. The first one is 'use of gesture in design communication' and the second one is 'gesture as input medium in HCI' (human computer interaction). In this thesis, -instructed- hand gestures that architects used in modeling a given set of shapes/configurations were investigated by an empirical study for exploring their gestural modeling behavior and understanding (1) how the shapes were modeled by gestures, (2) to what extent architects can represent a shape/form via gestures, (3) what shape/form information was conveyed via gestures and/or speech. This investigation was executed under two different circumstances, which are gesture-only and gesture-plus-speech. In the gesture-only circumstance, participants were requested to model sixteen shapes/configurations by using their gestures and were not allowed to speak. In the gesture-plus-speech circumstance, participants were requested to model another set of sixteen shapes/configurations with their gestures and were informed that they can speak if they like to. All of these studies' data were gathered via camcorders and observations were analyzed by segmenting to the protocols with regards to the gestures produced. In consequence of all these investigations, gestures, which were produced by the participants during the modeling process, were analyzed to seek answers to the research questions. During the analyses, some simple sketches of the represented shapes/configurations were also drawn while videotapes of the participants were being watched in order to seek whether the shapes/configurations can be fully captured from the videos. In these qualitative analyses, it was observed that architects generally exhibited some similar behaviors during the modeling of similar forms. Some participants generated gestural models, which contain all of the shape information holistically. If shape was not modelled as giving all the data about its' characteristic features, it was difficult to understand whole shape from the videos. It was observed that there were several gesture-speech mis-matches produced by the participants during the gestural modeling process where information given by speech was different than what was rendered by the hands yet in other cases, speech was often found to give complementary information about distance, size and/or measure of the physical models efficiently. Finally, a comment can be added that participants tried to find the correct word and to form a meaningful sentence mentally while generating gesture-speech models in the gesture-plus-speech phases. Because of this process, their hands hung in the air and they hesitated about the next motions of their hands. So, if speech was dysfluent, gesture was interrupted as well. However, in the gesture-only phases, a great majority of the participants' gestural models were more holistic, complete and fluent. As a result of these investigations and analyses, it can be suggested that gestural modeling via hand motions can be a representative and communicative medium between architects to a certain extent. Architects can model some primitive shapes with their gestures and they can be encouraged for using gestures in design communication for representing some primitive shapes. For the case of human computer interaction, with the technological developments in the near future, it might be possible to define some shapes/configurations to a computer system via gestures.
Yüksek enerji performanslı konut yapıları için BİM tabanlı bir açık kaynak bilgi sistemi modeli
Ülkemizin enerji bağımlılığı yüksek bir ülke olması ve üretilen enerjinin oldukça büyük bir bölümünün binalarda kullanılması önemli bir durum olarak karşımıza çıkmaktadır. Konutların da enerji tüketimi bu sorunun içerisinde büyük bir pay sahibidir. Bu durumun sonucu olarak son yıllarda gerek devlet inisiyatifleri gerekse özel sektörde enerji verimliliği yüksek yapı inşası ve işletilmesi üzerine olan ilgi hızla artmaktadır. Günümüz koşulları ile bu tür yapıların yapılması tasarımdan uygulamaya kadar bina yaşam döngüsünün her aşamasında farklı uzmanlıkları ve teknolojik kabiliyetleri gerektirmektedir. Uzmanlıkların ve danışmanlıkların maliyetlerinin yüksek ve az oluşu enerji verimliliği yüksek yapı tasarımı ve inşaatı konusunda ciddi bir engel oluşturmaktadır. Bina Bilgi Modellemesi (BIM), temel anlamda entegre tasarım ve proje teslim süreçlerini destekleyebilen ve mevcut bilgi teknolojilerine göre karşılaştırıldığında belirgin avantajlar sunan bir teknoloji, metodoloji ve süreçler bütünü olarak algılanmaktadır. Enerji verimliliği yüksek bina tasarımı konusunda kullanılan ve geçtiğimiz yıllarda oldukça yaygınlaşan BIM sistemleri, parametrik bileşenleri, otomasyon ve simülasyon özellikleri ile uyarlanabilirlik bakımından önemli avantajları içermektedir. Enerji verimliliği yüksek bina tasarımı ve yapımı konusunda açık kaynak yaklaşımlarının BIM yöntemleri ile birleştirilmesi, tüm bu süreçlerin yönetimi açısından büyük potansiyeller içermektedir. BIM tabanlı bir açık kaynak bilgi sistemi sayesinde özellikle küçük ölçekli mimarlık büroları ile geleneksel anlayışta iş modellerine sahip küçük ölçekli inşaat firmalarının bu önemli konuda bilgi ve uzmanlığa bilgi teknolojileri yardımı ile ulaşılabilir hale getirilmesi mümkündür. Önerilen model, enerji verimliliği yüksek konut binaları için önceden hazırlanmış, uyarlanabilir prototip BIM modellerinin geliştirilmesini, açık kaynak sistem altyapısının oluşturulmasını ve sınırlanmış örnek olay çalışmaları ile BIM tabanlı açık kaynak sistemlerinin potansiyellerinin değerlendirilmesini içermektedir. Bu çalışmada Autodesk Revit ana platform olarak kullanılmıştır. Geliştirilmiş olan süreç çalışmasında prototip ve türev tohum BIM modelleri yine Autodesk Revit yazılımının Green Building Studio analiz araçları ile simule edilerek belirlenen kriterler çerçevesinde değerlendirilmiştir. Bu simülasyonlarda BIM modellerinde verilen tasarım senaryolarına yönelik yapılan modifikasyonlar ile sonuçların değişimi ve uygunlukları incelenmiştir. Önerilen model, enerji verimliliği yüksek konut binaları için önceden hazırlanmış, uyarlanabilir prototip BIM modellerinin geliştirilmesini, açık kaynak sistem altyapısının oluşturulmasını ve sınırlanmış örnek olay çalışmaları ile BIM tabanlı açık kaynak sistemlerinin potansiyellerinin değerlendirilmesini içermektedir. Yapılan çalışma ve sonuçları ülkemizdeki inşaat faaliyetlerinin önemli bir bölümünü oluşturan konut yapılarında modifikasyon ve uyarlanabilir tohum BIM modellerin hazırlanmasını ve kullanımının mümkün olduğunu göstermektedir. Sonuçlar son derece basit ve net şekilde hazırlanmış bu modellerin ve beraberinde sağlanacak ön simülasyon ve maliyet verilerinin yüksek verimli bina tasarımı ve üretimi konusundaki uzmanlık ihtiyacını azaltması ve iş modellerinin değişmesi açısından yüksek potansiyele sahip olduğunu göstermektedir.
Çevre ile bütünleşen etkileşim: Oyunla öğrenmeye bir örnek
For a child, play is one of the most suitable ways to try the ideas and advance in knowledge without being controlled by grownups. In the absence of a limitation, every item and present environment become a proper medium in a child's mind and/or imagination. As children use their senses to interact with the physical world, by creating new interactions, our spaces could become the medium of today's playful learning environment. With the ability of being unprejudiced, children could use exploration and basic reasoning to amass inputs from the surroundings. Within this context, children naturally gain experiences by exploring and interacting without secondary thoughts in mind. This simple ability could contribute to the design of enhanced spaces, materials and objects embodying interaction for playful learning. From this understanding any environment and any object existing in the environment holds the potential of becoming the material of the play. The presence of technology can be always argued. With the power of computation, by using embedded systems, it is possible to enrich every material, accordingly every object and space. This enables spaces to increase their interactive affordances, leading a more unified relation between the physical and the digital world. The design of interactive environments is founded on the idea of building knowledge through manipulation and transformation of interactions. To provide a joyful sense and motivation, physicality and accordingly the interactions hold an important place in a child's learning process. The purpose of this thesis is to explore the potentials of embodied interaction within the space as a medium, which encourage children in their natural playful learning process with the help of technology enhanced environments with the isuues of use of technology for learning in free-play, interactive settings and space as a technology embedded medium. This thesis envisions an idea with the objective of generating a prototype of an interactive space, which is the result of literature as well as the author's observations and experiments. The prototype is developed through both physical and digital experiments regarding playful learning. The experiments were carried out in two phases. First, the preliminary setup (the analog phase), secondly, the interactive prototype. In the first phase, a physical experiment was conducted with two four years old children to observe the free play with/within the affordances and the limits of the environment. This study enabled the observation of the behaviours of participants in a free physical environment. In the second phase, the translation of physical data into digital is explored via experiments, which were carried out by the author with the results of the first phase. Also, the children from the preliminary setup participated in this experiment to play with the developed prototype. The aim was to collect data by analyzing the inherent actions of children and the process of making sense during play. As the physical experiments were dynamic systems by their nature, this aspect is represented in digital medium as well to visualize and analyze the potential advantages and deficiencies of such interactive environments for learning. For digital manipulations, Arduino is selected, since this medium is capable of transforming and representing analog data into digital and/or physical data. The focus of the research is to develop knowledge that is acquired from the both digital and physical experiments. The developed prototype basically captures and transforms the analog data into an interactive medium where children could use their reasoning for occurring representations in the process of playful learning. Consequently, the study aims to find one of many answers to the idea of creating spaces that encourage children in experiencing playful learning through interaction.
Performansa dayalı adaptif bina kabuğu tasarımı
"Adaptif mimarlık" çevresel etkenlerin mimariyi etkili bir şekilde biçimlendirerek, bina içerisinde bulunan kullanıcının da konforlu ve ideal şartlar altında yaşam sürdürmesini sağlamaktadır. Bunların yanısıra "adaptif mimarlık" çevrenin korunması ve sürdürlebilirlik açısından da önemlidir. Yaşadığımız mekanların sürekli olarak değiştiği dünyamızda, çevresel etkenler söz edilen değişimde büyük rol oynamaktadır. İklimsel farklılaşmanın sürekli olarak yaşandığı bölgelerde çevreye adapte olabilen binaların tasarlanması gerekmektedir. Değişen iklimsel tasarım parametrelerinin gözlendiği günümüzde Performansa Dayalı Adaptif Binalar giderek önemli hale gelmektedir. Çevresel etkenlere göre değişebilen performansa dayalı adaptif bina kabukları binadaki yaşam konforunu artırmakta, binanın sürdürülebilir olmasını sağlamakta, işletim maliyetlerini azaltmakta ve bina ömrünün uzatılmasında önemli bir çözüm önerisi olarak görülmektedir. Mimarlık disiplini günümüzde çok farklı disiplinlerle işbirliği yapmakta, tasarım sürecinde çok farklı yöntemler kullanılmaktadır. Performansa dayalı adaptif mimarlık bu yöntemlerin günümüzde en sık kullanılanlarından biridir. Mimarlık konularının pek çok değişkene bağlı olması bu konuların başta bilim, mühendislik ve sosyal alanlar ile birlikte irdelenmesi yaklaşımını ortaya çıkarmıştır. Tez kapsamında Performansa Dayalı Adaptif Binalar ile ilgili çeşitli tespitlerde bulunulmuş ve bu tespitler örnek analizleri üzerinde gösterilmiştir. Performansa Dayalı Tasarımdaki girdiler incelenmiş ve değerlendirilerek Adaptif Bina Kabuğu tasarlanması üzerindeki etkileri anlatılmıştır. Tezin önemli bir kısmını performatif mimarlık, adaptif mimarlık, pnömatik mimarlık gibi günümüz teknolojilerinin ve mimari yaklaşımlarının değişimine paralel olarak gelişen konular oluşturmaktadır. Tez kapsamında, hesaplamalı parametrik tasarım araçlarının, adaptif sistemlerin tasarım süreçleri üzerindeki etkileri yazar tarafından geliştirilen örnek proje çalışması ile açıklanmıştır. Önerilen projenin tasarım sürecinde parametrik tabanlı tasarım araçlarının, performansa dayalı adaptif ve pnömatik sistem ilişkisi üzerindeki etkileri de incelenmiştir. Farklı sistem, morfoloji ve geometrilerin oluşturulmasına yönelik yazılımlar ve yöntemler ile performansa dayalı adaptif ve pnömatik morfolojilerin kontrolünü sağlayan algoritmalara dair araştırmalar örnek proje kapsamında aktarılmıştır. Tez çalışması kapsamında kuramsal çalışmalar ve uygulama örnekleri değerlendirilmiştir. Kuramsal kısımda incelenen performatif mimarlık, adaptif mimarlık, pnömatik mimarlık, tarihte ve günümüzde, mimarlıkta nasıl yer buldukları, tasarım stratejileri ve örnek projeler gibi başlıklar altında incelenmiştir. Bu incelemelerin sonucunda çeşitli çıkarımlarda bulunulmuştur. Önerilen model ile üretilen adaptif kabuk tasarımının farklı mevsimlerde, gün içerisindeki farklı zaman dilimlerinde ve farklı yüzey şekilleri üzerinde uygulanması sonucu oluşan görseller ve bu görsellerin paralelinde oluşturulan çeşitli analizler kullanılarak sistemin nasıl çalıştığı açıklanmıştır. Sonuç ürünün verimli olup olmadığı izlenerek performatif bina kabuğunun ne tür parametrelere göre değişebileceği araştırılmıştır. Tez kapmında geliştirilen bilgisayar modelinde açık kaynak kodlu yazılımlardan da yararlanılmştır. Model önerisinde doğadan esinli yaklaşımlar kullanılmıştır. Bitki gözenekleri olan stomaların hareketleri incelenmiştir. Stomalardaki sistematik basınç değişimleri modelin geliştirilmesinde farklı bir benzetim tekniğinin uygulanmasına esin kaynağı olmuştur. Bu yaklaşım sayesinde bina kabuğunun ısıl konfor açısından optimizasyonu sağlanmış ve bu yöntem kullanılarak bina kabuğunun morfolojisini değiştiren çeşitli algoritmalar tasarlanmıştır. Modelin oluşturulmasında ve tasarlanan bina kabuğunun hareketinin sağlanmasında izlenen aşamalar bölüm içerisinde bulunan akış diyagramları ile anlatılmıştır. Tezin sonuç ve tartışma bölümünde ise adaptif mimarlık, performatif mimarlık ve pnömatik mimarlığın gelecek potansiyelleri ile değişen kullanım alanları ve geliştirilen modelin gelecek potansiyelleri anlatılmıştır. Bu bölümde ayrıca, gelecekteki mimari yaklaşımlar ve mimarlık anlayışı konusunda öngörülerde bulunulmuştur.
Olimpik havuz plan şeması tasarımında genetik algoritmaya dayalı bir model
İnsan genetiğinin çözümlenmesiyle birlikte biyoloji ve genetik alanında oluşan gelişmeler, beraberinde farklı disiplinleri de etkilemiştir. Bu disiplinlerden biri de mimarlık alanı olmuştur. Genetik mimarlık diye adlandırılan bu yaklaşım, mimari yapıların tasarım sürecini etkileyen kararların, gerçekte yaşayan bir canlı organizmanın gelişim sürecine benzer şekilde geliştiğinin öngörülmesidir. Genetik mimarlık yaklaşımı doğadaki evrimi örnek alarak bilgisayar ortamına aktarılan genetik bilgiler ve bu bilgilere dayanarak kullanılan algoritmalar ile yeni mimari plan kurgularının üretilmesi mümkün olmaktadır. Bu tez kapsamında yapılan çalışmadaki yazılımlar Darwin'in evrim teorisinden esinlenerek oluşturulan evrimsel hesaplama tekniklerinden biri olan genetik algoritma yöntemi kullanılarak, bilgisayar ortamında genetik algoritmaya dayalı olimpik ve yarı olimpik yüzme havuzu plan şeması geliştirilecektir. Olimpik ve yarı olimpik yüzme havuzlarının yerleşim planlarının daha etkin ve verimli kullanımı, onların tasarımına ve yerleşik düzendeki akış ilişkilerine bağlıdır. Bu ve benzeri tesislerin yerleşimindeki akış ilişkileri ve tasarım problemleri çözüm gerektiren problemlerdir. Bir arama ve optimizasyon yöntemi olan genetik algoritmaya dayalı yüzme havuzu salonlarının yerleşim planlarını oluşturmak için çalışma kapsamında öncelikle genetik algoritma kavramı hakkında bilgi verilmiştir. Genetik algoritmalarla ilgili mevcut literatür araştırması yapılmış ve çeşitli uygulama alanları incelenmiştir. Aynı zamanda genetik algoritmanın çalışma adımları, parametre seçimi ve fonksiyon optimizasyonunun mimari alandaki etkinliği, örnekler verilerek çalışma kapsamında belirtilmiştir. Bu çalışmalarda yeni bir tasarım oluşturmak ya da var olan bir tasarım iyileştirilirken seçilen parametre değerleri ile sonuca gitmek yerine genetik algoritma kullanılarak tasarımın her bir parçasını ele alıp iyileştirme sürecinin nasıl yapıldığı incelenmiştir. Tezin üçüncü bölümünde, olimpik ve yarı olimpik yüzme havuzları plan şemaları ve mekansal özellikleri araştırılmış, mevcut yapıların planları şematik hale getirilerek elde edilen verilerle çalışma kapsamında oluşturulacak model için örnek teşkil edilmiştir. Son bölümde önerilen modelin öncelikle akış şeması çıkarılmış, bu şemadaki adımlar takip edilerek bilgisayar ortamında modelin arayüzü oluşturulmuştur. Kullanıcı arayüzü kullanarak öncelikle yüzme havuzlarının mimari plan kurgusunun yapılacağı arazi seçimi için Google Map'ten yararlanılması öngörülmüştür. Arayüz programına Google map'in entegre edilmesinin iki ana sebebi vardır. Kullanıcının, modeli oluşturacağı alanı daha kolay belirleyebilmesi öncelikli sebebtir. Hem görsel olarak çalışma alanını görebilmekte, hem de belirlediği alanın koordinatları modele, doğru ve sağlıklı bir şekilde aktarılabilmektedir. Diğer sebeb ise, plan kurgusu oluşturulurken giriş akslarını belirlemektir. Kullanıcı uydu görüntüsü üzerinde ulaşım noktası ya da aksını daha kolay belirleyebilmektedir. Programın arayüzü ASP .NET ortamında hazırlanmıştır. Modelin uygulanabilmesi için öncelikle harita üzerinde belirlenen sınırların ölçüleri veri tabanına aktarılmakta ve belirlenen ölçüler içerisinde program arazi ölçülerini, havuz tipini ve seyirci sayısı gibi belirlenen kısıtlarla tasarımcıya en uygun yüzme havuzu yerleşim planını ve boyutlarını sunmaktadır. Geliştirilen model ile gelecekte tasarlanacak olimpik havuzların plan şemalarının daha sağlıklı ve daha hızlı bir şekilde üretilmesi sağlanacaktır.