Türkiye'deki farklı çevre koşulları için yapı kabuğu kesit seçeneklerinin belirlenmesine yönelik ön tasarım destek aracı geliştirilmesi
Developing a preliminary design stage support tool to determine building envelope section options for different environmental conditions in Turkey
Yazar: GÜLÇİN GÜLSÜM KONUK TAŞTAN
Danışman: DOÇ. DR. ŞENSİN YAĞMUR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Yapı Fiziği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Yapı kabuğu yapının iç ortam ile dış ortamını ayıran yapı bileşenidir, bu yönüyle iç ortam ve dış ortam ile sürekli temas halindedir. Dış ortamın değişken şartlarına karşın iç ortamda konfor şartlarının uzun süre devam ettirilebilmesi "yapı kabuğunun performansı" olarak nitelendirilmekte ve işitsel performans, ısısal performans görsel performans olmak üzere üç başlık altında incelenmektedir. Kullanıcının iç mekân konforunun sağlanabilmesi ve enerji kaynaklarının verimli kullanılabilmesi için üç konu bir arada ele alınarak optimum çözümler üretilmesi gerekmektedir. Her biri ayrı uzmanlık alanı olan konular mimari ön tasarım evresi için son derece karmaşık olduğundan mimari projelendirmenin çözüm alanı sınırlı olan son safhalarına kalmaktadır. Yapı kabuğu performansına yönelik çalışmaların daha geniş çözüm alanı olan ön tasarım evresinde yapılması gerekmektedir. Fakat yapı kabuğu performanslarının analiz edildiği programlar ve literatürde geliştirilen optimizasyon modelleri ön tasarım evresinin dinamik yapısına uygun değildir. 
Çalışmanın amacı; yapı kabuğu performansının mimari üretim süreçlerinden ön tasarım evresinde yer alması için değer üretmek ve mimarlık üretimi/tüketimindeki paydaşların sürece katılımını desteklemektir. 
Çalışmada 4 aşamalı bir yöntem önerisi oluşturulmuştur. Yöntemin ilk adımında yönetmeliklerin incelenmesi yer almaktadır. Bu aşamada ilgili yönetmeliklerde kabuğun değerlendirildiği göstergeler ile çevresel ortam koşullarına yönelik gruplandırmalar araştırılmıştır. İkinci aşamada yapı kabuğu performansını etkileyen parametreler bir arada ele alınmış, seçim ya da sonuç ekranında yer alacak parametreler belirlenmiş, seçim adım aralıklarının ve her bir adım aralığı için hesap değeri tayin edilmiştir. Üçüncü aşamada tip kesitler oluşturulmuştur. Serbest piyasa koşullarındaki geniş ürün yelpazesi içinden ana duvar gereci ve ısı yalıtım gereci belirlenmiş, akustik performans artışı için kesit katmanları ele alınmış, cam sisteminin teknik özellikleri kapsam açısından analiz edilmiştir. Yöntemin dördüncü aşamasında veri tabanı oluşturacak hesaplamalara yönelik işlem sırası oluşturulmuş, hesaplama araçları belirlenmiş, sonuç ekranında uygun kesitlerin görüntülenmesine yönelik adımlar kurgulanmıştır.
Çalışma kapsamında; Türkiye'deki farklı çevre koşulları ve bölgeler için uygun yapı kabuğu alternatiflerinin belirlenebileceği pratik kullanımlı bir ön tasarım destek aracı geliştirilmiştir.

Abstract:
The building envelope is the building component that separates the interior and exterior environment of the building; thus it is in constant contact with the indoor and outdoor environmental conditions. Despite the variable conditions of the outdoor environment, maintaining the comfort conditions over a long period in the indoor environment is called "building envelope performance" and it is studied under three main subjects; "acoustic performance", "thermal performance", and "visual performance". In order to ensure the interior comfort of the user and to use energy resources efficiently, it is necessary to produce optimum solutions by considering the three issues together. Since the subjects are so complex for the early design phase and each one is an expertise area, building envelope performance analysis are involved in the late phases of the architectural design process. As a result, experts have very limited solution space, and it becomes difficult to produce healthy solutions. So, studies on the building envelope should be carried out in the early design phase, which has a wider solution area. However, the programs in which, the performance of the building envelope is analyzed, and the optimisation models developed in the literature are not suitable for the dynamic structure of the early design phase.
The aim of the study is; to support the integration of the building envelope analysis process into the early design phase and to support the participation of stakeholders in the architectural production/consumption of this process.
In the study, a 4-stage method proposal has been formed. In the first step, the regulations are analysed. At this stage, the indicators used in the standards and regulations for assessing building envelope and grouping of environmental conditions are investigated. In the second stage, the parameters affecting the performance of the building envelope are considered together, and the parameters that would be displayed in the selection or result screen are determined, the selection step ranges and the calculation values for each step range are determined. In the third stage, typical section types are created. The main wall and thermal insulation materials are chosen from a wide range of products in the free market conditions, the section layers were considered to increase the acoustic performance, and the technical specifications of the glazing system are analysed in terms of the scope of the study. In the fourth stage the steps for the calculations that will form the database are established, the calculation tools are determined, and the workflow for displaying the appropriate section types on the result screen is constructed.
In this study, a practical pre-design support tool has been developed to determine suitable building envelope alternatives for different environmental conditions and regions in Türkiye.