Analitik hiyerarşi prosesi yöntemi ile konutlarda yapı malzemesi seçimine yönelik bir model önerisi
A model proposal for building material selection for residential buildings with analytical hierarchy process
Yazar: SENA GÜNGÖR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR ÖZCAN
Fatih Sultan Mehmet Vakıf Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Mimarlık Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Konut = Dwelling house ; Malzeme seçimi = Material selection ; Yapı malzemeleri = Building materials

Özet:
Yaşantımızın büyük bir kısmını geçirdiğimiz yapıların meydana getirilmesinde alınacak kararlar, kullanıcı için temel yaşamsal gereksinimleri karşılayacak çevresel koşulların oluşturulmasında kritik bir rol oynamaktadır. Dolayısıyla, tasarım aşamasında alınacak her bir karar, uygulama aşamasında karşılaşılabilecek sorunların önceden saptanarak müdahale edilmesini sağlamaktadır. Yapı malzemesinin seçimi ise, insan yaşamını, doğal/yapılı çevreyi ve tüm yapı üretim sürecini etkileyen önemli adımlardan biridir. Malzeme seçiminde verilecek herhangi yanlış bir karar, doğal veya yapılı çevrede olumsuz etkilerin oluşmasına sebebiyet verebilmek ve muhtemel tüm olumsuz sonuçlar doğru yapı malzemesi seçim kararlarıyla en aza indirgenebilmektedir. Buna göre, yapı malzemelerinin fiziksel, kimyasal ve biyolojik nitelikleri ile yapının üretimden sonra göstereceği performansın bilinmesi; bu ölçütler doğrultusunda analiz ve değerlendirmeler yapılarak uygun malzemenin seçilmesi gerekmektedir. Dünyadaki tüm yapı stoku içerisindeki en büyük payı oluşturan konutların performansı; sürdürülebilirlik, enerji tüketimi ve ekonomi gibi parametreleri doğrudan etkileyeceğinden son derece önemlidir. Dolayısıyla, "konut yapılarında doğru yapı malzemesinin seçimi", yüksek performanslı yapı tasarımı hedeflendiğinde çok daha önemli hale gelmektedir. Gelişen teknolojiyle üretilen çok sayıdaki malzeme seçeneğinin içerisinden doğru seçimin yapılabilmesi için geleneksel yöntemlerin yetersiz/sınırlı oluşu tasarımcıya yol gösterebilecek sistematik bakış açısına sahip araçların gerekliliğini ortaya koymaktadır. Yapıdan beklenilen performans düzeyinin arttırılması amacıyla, tasarım aşamasında iken uygun malzeme seçimi için belirlenen ölçütleri hiyerarşik olarak sıralayabilen, karşılaştırabilen, değerlendirebilen ve neticeleri sayısallaştırabilen sistematik bir yolun izlenmelidir. Birden fazla değerlendirme ölçüt barındıran karmaşık problemlerin çözümlenmesinde kullanılan çok ölçütlü bir karar verme yöntemi olan "Analitik Hiyerarşi Prosesi" aracılığıyla karar verme sürecini gerektiren "konutlarda malzeme seçimi" probleminim çözümü için oluşturulacak model aracılığıyla çok sayıdaki malzeme alternatifi içerisinden uygun olanın seçilebileceği öngörülmektedir. Tez çalışması kapsamında, araştırma problemine, problemle ilişkili başlıca kavramlara yönelik yapılan literatür taraması ve temel araştırmaları içeren hazırlık çalışması sonucunda elde edilen veriler söz konusu problemin çözümünde ve modelin oluşturulma sürecinde kullanılmak üzere genel bir çerçeve oluşturulmaktadır. Çalışmanın amaç ve kapsamına uygun olarak, çok ölçütlü bir karar verme yöntemlerinden biri olan "Analitik Hiyerarşi Prosesi" aracılığıyla matematiksel hesaplamaları barındıran sistematik bir yol izlenmektedir. Önerilen modelin temel amacı kapsamında, konut yapılarında kullanılan malzeme alternatifleri değerlendirilerek belirlenen ölçütler ve alt ölçütler aracılığıyla seçilen ideal çözüme en uygun malzeme, örneklem üzerinden elde edilen sonuçlar analiz edilip değerlendirmelerin yapılarak öneriler sunulmaktadır. Önerilen model, literatüre kazandırılarak bu alanın güçlendirilebileceği ve bu alanda yapılacak çalışmalar için öncü bir kaynak olabileceği düşünülmektedir. Tez çalışmasının giriş bölümünde, tanımlanan araştırma probleminin tanımı ve probleme ilişkin bilgilere yer verilmekte ve bu problemin çözümüne yönelik literatür taraması yapılarak özetlenmektedir. Ayrıca, tez çalışmasının amaç, kapsam ve yöntemi açıklanmaktadır. Çalışmanın birinci bölümünde, önerilen modelin alt yapısını oluşturan Karar Kuramı'na ilişkin temel kavramlara değinilmektedir. Çalışmanın geri kalan kısmına yol gösterecek olan "Karar Kuramı" ile ilgili literatür bilgisi sunulmakta; karar ve karar verme kavramlarının önemine vurgu yapılmaktadır. Çalışmanın ikinci bölümünde, model önerisinin alt yapısını oluşturan "Çok Ölçütlü Karar Verme" kavramı irdelenmektedir. Çok Ölçütlü Karar Verme problemlerinin başlıca özellikleri, temel bileşenleri ve Çok Ölçütlü Karar Verme sürecinin adımları açıklanmaktadır. Çok Ölçütlü Karar Verme problemlerinin çözümünde kullanılan yöntemlere değinilmektedir. Çalışmanın üçüncü bölümünde, model önerisinin temelini oluşturan ve çok ölçütlü karar verme yöntemlerinden biri olan "Analitik Hiyerarşi Prosesi" yöntemi irdelenmektedir. Analitik Hiyerarşi Prosesi yönteminin başlıca özellikleri, temel bileşenleri, kullanım alanları ve uygulama adımları açıklanmaktadır. Çalışmanın dördüncü bölümünde, yapılı çevre ve konut ilişkisi, yapı üretim süreci ve yapı üretim sürecine dâhil olan yapı malzemeleri irdelenmektedir. Konutlarda yapı malzemesi seçimine yönelik modelin oluşumuna katkı sağlayan malzeme seçim yaklaşımları incelenmektedir. Çalışmanın beşinci bölümünde, kavramsal-kuramsal çerçeve doğrultusunda, tüm yapı stoku içerisindeki en büyük payı oluşturan konutlarda yüksek performansın sağlanabilmesi için uygun yapı malzemelerinin seçimine yönelik Analitik Hiyerarşi Prosesi yöntemi kullanılarak sistematik bir model önerilmektedir. Önerilen "Analitik Hiyerarşi Prosesi Yöntemi ile Konutlarda Yapı Malzemesi Seçimine Yönelik Model"in genel yapısı ve uygulama adımları ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. Çalışmanın altıncı bölümünde, önerilen modelin uygulanabilirliğini sınamak amacıyla, konutlarda duvar gövde malzemesinin seçimi örnek bir karar verme problemi olarak tanımlanarak, modelin uygulama adımlarının nasıl çalıştığı ve çözüm üretildiği bu problem üzerinde gösterilmektedir. Sonuç bölümünde ise, model önerisinin mimarlık açısından önemi ve mimarlık alanına sağlayabileceği potansiyel katkılar üzerinde durulmaktadır.

Abstract:
The decisions to be taken in the creation of the buildings where we spend most of our lives play a critical role in creating environmental conditions that will meet the basic vital requirements for the user. Therefore, each decision to be taken during the design phase enables the problems that may be encountered during the implementation phase to be identified and intervened in advance. The choice of building material is one of the important steps that affect human life, the natural/built environment and the entire building production process. Any wrong decision to be made in material selection can cause negative effects on the natural or built environment and all possible negative consequences can be minimized by correct building material selection decisions. According to this explanation, it is necessary to know the physical, chemical and biological properties of building materials and the performance of the structure after production; and to select the appropriate material by analyzing and evaluating in line with these criteria. The performance of residential buildings, which constitute the largest share of the entire building stock in the world, is extremely important as it will directly affect parameters such as sustainability, energy consumption and economy. Therefore, "choosing the right building material for residential buildings" becomes much more important when high performance building design is targeted. The inadequacy/limitation of traditional methods for making the right choice among the many material options produced with the developing technology reveals the necessity of tools with a systematic perspective that can guide the designer. In order to increase the performance level expected from the building, a systematic way that can hierarchically rank, compare, evaluate and quantify the results of the criteria determined for the selection of appropriate materials should be followed during the design phase. It is foreseen that the appropriate material can be selected from a large number of material alternatives through the model to be created for the solution of the "material selection in housing" problem, which requires a decision-making process through the "Analytic Hierarchy Process", which is a multi-criteria decision-making method used in solving complex problems with more than one evaluation criterion. Within the scope of the thesis study, the data obtained as a result of a preparatory study including a literature review and basic research on the research problem and the main concepts are used to create a general framework to be used in the solution of the problem in question and in the process of creating the model. In accordance with the purpose and scope of the study, a systematic path is followed that includes mathematical calculations through the "Analytic Hierarchy Process", one of the multi-criteria decision-making methods. Within the scope of the main purpose of the proposed model, the most suitable material for the ideal solution selected through the criteria and sub-criteria determined by evaluating the material alternatives used in residential buildings, the results obtained over the sample are analyzed and evaluated and recommendations are presented. It is thought that the proposed model can strengthen this field by bringing it to the literature and can be a pioneering source for studies to be carried out in this field. In the introduction part of the thesis, the definition of the research problem and information about the problem are given and summarized by reviewing the literature on the solution of this problem. In addition, the purpose, scope and methodology of the thesis are explained. In the first part of the study, the basic concepts of Decision Theory, which form the basis of the proposed model, are mentioned. Literature on the "Decision Theory", which will guide the rest of the study, is presented and the importance of the concepts of decision and decision making is emphasized. In the second part of the study, the concept of "Multi-Criteria Decision Making", which forms the basis of the model proposal, is examined. The main characteristics of Multi-Criteria Decision Making problems, their basic components and the steps of the Multi-Criteria Decision Making process are explained. The methods used in solving Multi-Criteria Decision Making problems are discussed. In the third part of the study, the "Analytic Hierarchy Process" method, which forms the basis of the model proposal and is one of the multi-criteria decision making methods, is examined. The main features, basic components, usage areas and application steps of the Analytic Hierarchy Process method are explained. In the fourth part of the study, the relationship between the built environment and housing, the building production process and the building materials involved in the building production process are examined. Material selection approaches that contribute to the formation of a model for the selection of building materials in housing are examined. In the fifth part of the study, in line with the conceptual-theoretical framework, a systematic model is proposed using the Analytic Hierarchy Process method for the selection of appropriate building materials to ensure high performance in housing, which constitutes the largest share of the entire building stock. The general structure and implementation steps of the proposed "Analytic Hierarchy Process Model for Residential Building Material Selection" are explained. In the sixth part of the study, in order to test the applicability of the proposed model, the selection of wall body material in residential buildings is defined as an example decision-making problem, and how the application steps of the model work and the solution is produced is demonstrated on this problem. In the conclusion, the importance of the model proposal for architecture and its potential contributions to the field of architecture are emphasized.