Yapı bilgi modellemesinde kullanılan tasarım süreci aşamalandırma kavramlarının irdelenmesi
Examination of the design process phase concepts used in building information modeling
Yazar: HİLAL DEVER
Danışman: DOÇ. DR. ÖMER ŞÜKRÜ DENİZ
Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Yapı Bilgisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Mimari tasarım = Architectural design ; Tasarım süreci = Design process ; Yapı bilgi modellemesi = Building information modeling

Özet:
Tasarım süreci, bir problemin belirlenmesiyle başlayan ve probleme çözüm üretmek için yapılan eylemlerden oluşan zaman aralığıdır. Problemin çözümüne yönelik bilgiler üretilmesini ve tasarımcılar tarafından bu bilgilerin işlenmesini içeren bir dizi eylem tasarım sürecini oluşturmaktadır. Tasarımcıların aldığı kararlar neticesinde süreç, iletişimin ön planda olduğu dinamik bir yapıya dönüşmektedir. Sürecin dinamik yapısından dolayı yoğun iletişim akışı belirsizliğe yol açmaktadır. Süreç yönetimini daha kontrollü bir şekilde ele almak için aşamalandırmaya ihtiyaç duyulmaktadır.
Teknolojinin mimarlık üzerine etkisi sonucunda gelişen Yapı Bilgi Modellemesi kullanımı ile proje ekibinin tasarım sürecine etkin katılımı sağlanmaktadır. Tasarım süreci çeşitli kavramlarla aşamalandırılarak daha yönetilebilir bir yapıya dönüşmüştür. Bu doğrultuda, YBM kullanımının ortak bir şekilde yürütülmesi için birçok kılavuz yayımlanmış ve proje ekibinin kılavuzlardan yararlanarak anlaşmaya varması amaçlanmıştır. YBM'de bilgi modelinin ve tasarım sürecinin aşamalara ayrılmasında rol oynayan çeşitli kavramlar oluşturulmuş ve bu kılavuzlarda kavramlara yer verilmiş veya kılavuzlara ek tasarım süreci aşamalandırma kavramı kılavuzları geliştirilmiştir. Bilginin hangi tasarım süreci aşamasında, kim tarafından oluşturulduğu ve ne için gerekli olduğunu net bir biçimde açıklamak, proje ekibi arasında iş birliğinin gelişmesine katkı sağlamaktadır. Tasarım süreci aşamalandırma kavramları, proje ekibi arasında bütünlüğün oluşmasında ve ortak bir payda altında buluşmasında önemli bir etkendir. Buna bağlı olarak, birçok tasarım süreci aşamalandırma kavramı geliştirilmiştir; ancak kavramların fazla olması sağlanan avantajların önüne geçerek anlaşmazlığa ve yoruma açık hale gelmesine neden olmuştur.
Bu tez çalışması, 2005 – 2020 yılları arasında, mevcuttaki 49 adet YBM ve/veya tasarım süreci aşamalandırma kavramları ve kılavuzları içerik analizi yöntemiyle inceleyerek kılavuzlar arasındaki tutarsızlıkları ve tasarım süreci aşamalandırma kavramının niteliklerini tespit etmeyi amaçlamaktadır. Mevcut kılavuzlardaki tasarım süreci aşamalandırma kavramları analiz edilerek, en çok kullanılan tasarım süreci aşamalandırma kavramları belirlenmiş ve kavramların içerdiği modelleme ve yapı sistemi düzeyleri tespit edilmiştir. Kılavuzlardaki kavramların öncelikleri belirlenerek hangi özelliklerin öne çıktığı irdelenmiştir. Dünya çapındaki tasarım süreci aşamalandırma kavramlarının ortak ve farklı yönleri ortaya çıkarılmıştır.
Amerika, Birleşik Krallık, Avustralya, Danimarka, Hong Kong, Singapur, Almanya, Hollanda, İsviçre, Belçika, İspanya, Kanada, Fransa, İtalya, Finlandiya ve Norveç olmak üzere on altı farklı ülkede hazırlanmış olan kılavuzlar irdelenmiştir. Bilgi Düzeyi (Information Level), Detay Düzeyi (Level of Detail – LOD), Gelişim Düzeyi (Level of Development – LOD), Bileşen Derecesi (Component Grade – G), Tanım Düzeyi (Level of Definition), Nesne Veri Düzeyi (Object Data Level), İçerik Düzeyi (Content Level), Tamamlama Aşaması (Fertigstellungsgrad), Model Olgunluk Endeksi (Modell Modenhets Indeks) ve Bilgi İhtiyacı Düzeyi (Level of Information Need) olmak üzere tanımlanan on farklı tasarım süreci aşamalandırma kavramı açıklanmıştır.
Tez çalışmasında, içerik analizi yöntemiyle mevcut kılavuzların dört farklı tema altında analizi yapılmıştır. Kavramlar; tanımlayıcı analiz, performans analizi, tasarım süreci aşamaları açısından analizi ve kılavuzun sürece bağlı değişim analizi bağlamında irdelenmiş ve tablolar oluşturulmuştur. Tanımlayıcı analizde; aşamalandırma kavramı adı ve kısaltması, oluşturulma tarihi, oluşturan ülke, yazar, kılavuz adı, kavramın içerdiği düzeyler, yapı ve/veya yapı elemanı düzeyinde ele alındığı, geometrik veya anlamsal bilgi türlerini içerip içermediği nitelikleri doğrultusunda mevcut kılavuzlar irdelenmiştir. Tasarım süreci aşamalandırma kavramlarını tanımlayıcı özellikler açıklanmıştır. Tanımlayıcı analiz bulgularına göre; en çok kullanılan kavram adı %53 oranla Gelişim Düzeyi kavramıdır. Modelleme düzeyi, %57 oranla yapı elemanı düzeyindedir. Kavramların neredeyse hepsinin (Tasarla-Teklif Ver-İnşa Et Sözleşmeleri için Yapı Bilgi Modellemesi (YBM) Yönetmeliği Versiyon 1.6 kılavuzundaki Detay Düzeyi kavramı hariç) hem geometrik hem de anlamsal bilgi türünü içerdiği görülmüştür. Performans analizinde; güvenilirlik, 4B YBM zaman planlaması, 5B YBM maliyet tahmini, 6B YBM sürdürülebilirlik, 7B YBM tesis yönetim, analiz (enerji, gün ışığı vb.), disiplinlerarası koordinasyon, çakışma tespiti, karar desteği, belgeleme ve paydaş rolü belirlenmesi nitelikleri doğrultusunda mevcut kılavuzlar irdelenmiştir. Tasarım süreci aşamalandırma kavramlarının belirlenen özellikler üzerinden öncelikleri açıklanmıştır. Performans analizi bulgularına göre; en çok kullanılan önceliklerin sırasıyla paydaş rolü belirlenmesi, farklı disiplinlerarası koordinasyon, çakışma tespiti ve 5B YBM maliyet tahmini olduğu görülmüştür. Her bir tasarım süreci aşamalandırma kavramının önceliklerinin birbirinden farklı olduğu bulgusuna ulaşılmıştır. Tasarım süreci aşamaları ilişki analizinde; mevcut kılavuzlardaki tasarım süreci aşamalandırma kavramlarının düzeylerinin geleneksel tasarım süreci aşamaları ve çizim ölçeği ile ilişki kurup kurmadığı irdelenmiştir. Geleneksel tasarım süreci ile ilişkilendiren kavramların süreç aşamaları açıklanmıştır. Tasarım süreci aşamaları ilişki analizi bulgularına göre; irdelenen 49 kılavuzun %55'i tasarım süreci aşamalarıyla bağlantı kurmazken; %45'i oluşturdukları tasarım süreci aşamalarıyla bağlantı kurmuştur. Kavramların %18'i çizim ölçeğiyle bağlantı kurmuştur; tasarım süreci aşamaları ilişki analizi tablosunda aşamalandırma kavramlarının hangi düzeylerinin hangi çizim ölçeğine karşılık geldiği bilgisi verilmiştir. Kılavuzun sürece bağlı değişim analizinde; süreç içerisinde kılavuzlarda yapılan değişiklikler irdelenmiş ve oluşturulan kılavuzların baz aldığı kılavuzlar tespit edilmiştir. En çok hangi kılavuzu oluşturan kuruluşun baz alındığı açıklanmıştır. Kılavuzun sürece bağlı değişim analizi bulgularına göre; güncelleme yapan kılavuzlar %39'luk bir orana sahiptir ve özellikle, BIMForum Gelişim Düzeyi (LOD) Spesifikasyonu ve Vico Yazılım Model İlerleme Şartnamesi kılavuzları güncelleme yapmıştır. Kılavuzların referans aldığı kuruluşlar sırasıyla; Amerikan Mimarlar Enstitüsü (%31), BIMForum (%21) ve İngiliz Standartları Enstitüsü (%15) olmak üzere üç kuruluş öne çıkmıştır.
Özetle, dünyadaki tasarım süreci aşamalandırma kavramlarının mevcut eğilimleri ortaya çıkarılmıştır. Değerlendirmeler ve yorumlar neticesinde, tasarım süreci aşamalandırma kavramlarının kapsamlı bir tespiti sunulmuştur. Türkiye'de kılavuz hazırlanması sürecine katkı sağlaması ve temel oluşturması amacıyla, farklı ülkelere ait kılavuzlar baz alınarak bu çalışma gerçekleştirilmiştir. Bulguların bir temel oluşturarak yardımcı olması hedeflenmiştir.

Abstract:
The design process is the time interval that starts with the identification of a problem and consists of actions taken to produce a solution to the problem. A series of actions that involve the generation of information for the solution of the problem and the processing of this information by the designers constitute the design process. As a result of the decisions taken by the designers, the process turns into a dynamic structure where communication is at the forefront. Due to the dynamic structure of the process, the intense flow of communication leads to uncertainty. Dividing the design process into phases is needed to handle process management in a more controlled way.
The effective participation of the project team in the design process is ensured by the use of Building Information Modeling, which develops as a result of the impact of technology on architecture. The design process has been divided into stages with various concepts and has turned into a more manageable structure. In this direction, many guidelines have been published for the common use of BIM, and it is aimed that the project team reach an agreement by using the guidelines. In Building Information Modeling, various concepts that play a role in dividing the information model and the design process into phases have been created. Concepts are included in these guides or additional design process phasing concept guides have been developed. Clearly explaining at which design process phase, by whom the information was created and for what purpose contributes to the development of cooperation between the project team. The design process phasing concepts are an important factor in the formation of integrity among the project team and meeting them under a common denominator. Accordingly, many design process phasing concepts have been developed; however, the excess of concepts prevented the advantages provided and caused it to become open to disagreement and interpretation.
This thesis study aims to identify the inconsistencies between the guides and the qualities of the design process phasing concept by examining the existing 49 BIM and/or design process phasing concepts and guides between 2005 and 2020, using the content analysis method. By analyzing the design process phasing concepts in the existing guidelines, the most used design process phasing concepts were determined and the modeling and building system levels included in the concepts were determined. The priorities of the concepts in the guides were determined and which features came to the fore were examined. Common and different aspects of design process phasing concepts around the world are revealed.
Guidelines prepared in sixteen different countries such as America, United Kingdom, Australia, Denmark, Hong Kong, Singapore, Germany, Netherlands, Switzerland, Belgium, Spain, Canada, France, Italy, Finland, and Norway were examined. Ten different design process phasing concepts are explained such as Information Level, Level of Detail – LOD, Level of Development – LOD, Component Grade – G, Level of Definition, Object Data Level, Content Level, Completion Phase (Fertigstellungsgrad), Model Maturity Index (Modell Modenhets Index) and Level of Information Need.
In the thesis study, the existing guidelines were analyzed under four different themes using the content analysis method. Concepts; descriptive analysis, performance analysis, the design process phases relationship analysis, and the process-dependent change analysis of the guide were examined and tables were created. In descriptive analysis; the existing guidelines were examined in terms of the characteristics of the phasing concept name and its abbreviation, the date of creation, the country of origin, the author, the name of the guide, the levels that the concept contains, whether it is handled at the level of structure and/or building element, and whether it contains geometric or semantic information types. The defining features of the design process phasing concepts are explained. According to the descriptive analysis findings; the most used concept name is Level of Development with 53%. Modeling level is at the building element level with a rate of 57%. Almost all the concepts (except for the Level of Detail concept in the Building Information Modeling (BIM) Guidelines version 1.6 For Design Bid Build Contracts) include both geometric and semantic information types. In performance analysis; the existing guidelines were examined in line with reliability, 4D BIM schedule, 5D BIM cost estimation, 6D BIM sustainability, 7D BIM facility management, analysis (energy, daylight, etc.), interdisciplinary coordination, conflict detection, decision support, documentation, and stakeholder role determination. The priorities of the design process phasing concepts are explained over the determined features. According to the performance analysis findings; it has been seen that the most used priorities are respectively determining the stakeholder role, different interdisciplinary coordination, clash detection and 5D BIM cost estimation. It has been found that the priorities of each design process phasing concept are different from each other. The design process phases relationship analysis; it examined whether the levels of design process phasing concepts in existing guidelines are related to traditional design process phases and drawing scale. The process phases of the concepts associated with the traditional design process are explained. According to the design process phases relationship analysis findings; while 55% of the 49 guides examined did not connect with the design process phases; 45% connected with the design process phases they created. 18% of the concepts were associated with the drawing scale; in the design process phases relationship analysis table, information about which levels of the staging concepts correspond to which drawing scale is given. In the process-dependent change analysis of the guide; during the process, the changes made in the guides were examined and the guides on which the created guides were based were determined. It is explained that which guide is mostly based on which organization. According to the process-dependent change analysis of the guide findings; updated guides have a rate of 39% and especially, BIMForum Level of Development (LOD) Specification and Vico Software Model Progression Specification guides have updated. The organizations referenced by the guides are respectively the American Institute of Architects (31%), BIMForum (21%) and the British Standards Institute (15%), three organizations stood out.
To sum up, the current trends of design process phasing concepts in the worldwide have been revealed. As a result of the evaluations and comments, a comprehensive determination of the design process phasing concepts is presented. This study was carried out based on the guidelines of different countries in order to contribute and form a basis to the guideline preparation process in Turkey. The findings are intended to help by providing a foundation.