Günışığı öncelikli fiziksel çevre tasarım destek modeli
Daylight oriented environment design support model
Yazar: ÜMİT TURGAY ARPACIOĞLU
Danışman: PROF. DR. HALİT YAŞA ERSOY
Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Yapı Fiziği ve Malzemesi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Enerji = Energy ; Mimarlık = Architecture

Özet:
Günümüzde tasarım süreci her geçen gün daha fazla karmaşıklaşmakta ve mekânı oluşturan, tasarlayan mimarlardan beklentiler artmaktadır. Mimarların bu beklentilere cevap verebilmeleri ve nitelikli mekânlar oluştura bilmeleri elbette ki bilgi dağarcıklarının artması ve bu bilgileri tasarım sürecine dâhil etmeleri ile olmaktadır.Günışığı mimarlığın temel girdilerinden birisidir. Bu nedenle tasarımda günışığının etkin kullanması önemlidir. Günışığı ile diğer fiziksel çevre verileri arasındaki bağı kuracak ve güçlendirecek, tasarımcıya destek olacak bilgi dağarcığının oluşması gerekmektedir.Günümüzde yaşadığımız ve tasarladığımız mekânlarda, günışığı faktörü tasarım girdisi olarak yeterince tasarım sürecine dâhil olamamakta, bu nedenle toplam kalitenin düşmesine ve beraberinde ciddi maddi, iş gücü, motivasyon kayıplarına neden olmaktadır. Yapı için özellikle fiziksel çevre ile etkileşiminin sağlanması ve çevresel verilerin tasarım sürecinde yaşamsal kaliteyi arttıracak şekilde düzenlenmesi gerekmektedir. Günümüzde tasarımdan sonra ya da tasarım evresinin geç dönemlerinde dâhil edilmeye çalışılan ve yalnızca gerekliliklerin sağlanması ile sonuçlanan süreç, mimarlar için tatminkâr ürünler ile sonuçlanmamaktadır.Günışığı ve diğer fiziksel çevre değerlerlerine mimarların hâkim olmamaları ya da içselleştirememeleri ve bu alandaki çalışmaların sınırlı olması, tasarım evresini destekleyecek yönlendirici bir tasarım destek sistemine ihtiyaçlarına neden olmaktadır.Erken tasarım evresinde günışığı ve fiziksel çevre değerlerini tasarım sürecine dâhil edecek bir sistem oluşturulduğu takdirde maliyet ve zamandan tasarruf sağlandığı gibi mekân kalitesinin de artacağı kesindir.Çalışmada, yukarıda belirtilen hedefleri sağlamaya çalışan ve tasarım süreçlerinde kullanılabilecek olan günışığı ile fiziksel çevre konularının mekân ve tasarımla ilişkisini kuran, bir düşünce modeli geliştirilmesi hedeflenmektedir.Çalışmanın Birinci Bölümü'nde günışığı, tasarımcı ve tasarım süreci ile ilgili problemler tanımlanmakta, bu problemlerin çözümü olarak düşünülen çalışma amaçları belirtilmiştir.İkinci Bölüm'de günışığı, günışığı ile ilişkili fiziksel çevre değerleri ve mimari tasarım ile ilgili çalışmalar ?Günışığı ve Mimari Tasarım?, ?Isısal Konfor ve Mimari Tasarım?, ?Enerji ve Mimari Tasarım? başlıkları altında incelenmiştir. Ayrıca oluşturulan ?Tasarım Destek Modeli?nde kullanılan karar verme teknikleri ve model kavramı açıklanmıştır.Üçüncü Bölüm'de oluşturulan ?Tasarım Destek Modeli?nin hipotezleri ve kurgusu açıklandıktan sonra modelin kendi içindeki aşamaları detaylıca açıklanarak, günışığı ve günışığı ile bütünleşik diğer fiziksel çevre parametrelerinin tasarımcı ile model aracıyla nasıl etkileşeceği anlatılmıştır. Oluşturulan modelde tasarımcının her mekân tasarımı ya da proje için fiziksel çevre eğiliminin farklı olacağı kabulü yapılmakta ve Analitik Hiyerarşi Yöntemi (AHP) (Analytic Hierarchy Process) kullanarak tasarımcının eğilimi tasarımcı ile etkileşimli olarak belirlenmektedir. Tasarımcı eğilimi, mekânın fiziksel çevre değerlerini belirlemede ve çözümlenecek sorunların saptanmasında kullanılmaktadır. Mekânın fiziksel çevre sorunlarının belirlenebilmesi için ilgili literatürün ve standartların ön gördüğü sınır değerlere bağlı kalmak koşulu ile işlev, iklimsel bölge, yönelme ve tasarımcı eğilimi değişkenleri kullanılarak kontrol tabloları oluşturulmuştur. Mekân için günışığı ve fiziksel çevre çözümlemesi her bir faktör için yapıldıktan sonra oluşturulan model, belirlenen sorunlara karşı tasarımcıya çözüm alternatifleri sunmaktadır. Çözüm alternatifleri tasarımcı ile etkileşimli olarak belirlenmektedir. Çözüm alternatiflerini tasarımcının tasarımı için değerlendirebilmesi için yine AHP matematiksel karar verme yöntemi kullanılarak, sorunlar ile ilişkili bir karar ağırlığı oluşturulmaktadır.Dördüncü Bölüm'de önerilen yaklaşımın uygulanabilirliğinin ortaya konması için, yaklaşımı oluşturan tasarımcının karar vermesine destek olacak modelin tüm aşamaları iki varsayımsal örnek uygulamayla sınanmıştır.Beşinci Bölüm'de tasarıma yönelik kararlar oluşturan modelin değerlendirilmesi yapılmış, yaklaşımın etkin ve kolay biçimde uygulanabilmesine yönelik öneriler sunulmuştur. Çalışmada elde edilen sonuçlar açıklanarak, gelecekte yapılabilecek çalışmalar hakkında önerilerde bulunulmuştur.

Abstract:
As design processes become more and more complex, the expectations architects face become greater and greater. In meeting these expectations and creating high quality spaces, the extent of the architect? knowledge and how they apply this knowledge to their design are obviously important factors.Daylight is a fundamental element in architecture, therefore must be used effectively. Architects must develop a stock of knowledge that will allow them to understand the link between the data on daylight and environment.In today?s design, the daylight factors that derive from the daylight-space relation are only partially considered as design elements. This leads to a decrease in total quality and to considerable losses in terms of finance, labor power and motivation. The structure must interact with the environment and the corresponding data must be organized in a manner that will increase the quality of life. Today the relevant process takes place only after, or in the late stages of design, and this produces unsatisfactory results for architects.If the factors of daylight and environment are to be included in the design process at an early stage, then the quality of the space is certain to increase, with long term benefits like saving money and time. This study aims to develop a model of thought that takes into account all these factors and that provides their link to the design process.The first part of the study discusses the problems concerning daylight, the designer and the design process.In the second part, the environment data pertaining to daylight and architectural design are elaborated under the sections, ?Daylight and Architectural Design?, ?Thermal Comfort and Architectural Design?, ?Energy and Architectural Design?. Furthermore, the decision-making techniques used in the ?Design Support Model? and the concept of model are defined in this part.In the third part the ?Design Support Model? is constructed with the definiton of its hypotheses and detailed descriptions of the stages of the model. Explanation of how the model will mediate an interaction between the designer and all the daylight-related environment parameters are also included in this part. The model presupposes that each design is unique and that for each space the environment design tendencies will be different; therefore the AHP (Analytical Hierarchy Process) is used to identify the designer?s tendency.The designer?s tendency is used as a tool to identify the environment data and the problems to be resolved. In order to identify the environment problems pertaining to a particular space, control charts have been developed, with the variables of function, climate, orientation and the designer?s tendency. The limits prescribed by the corresponding literature and by the general standards have been considered in the development of the control charts. For each factor of the space, the daylight and environment analyses have been made to come up with a model, which provides the designer with alternative solutions to the identified problems. The alternative solutions are determined in interaction with the designer. In order for the designer to evaluate these alternative solutions, the AHP method for mathematical decision-making is used, and the relative weights of decision criteria related to problems is formed.In the fourth part, the implementation of the proposed approach is questioned. Therefore, all stages of the model ? which helps the designer make a decision ? are tested, using a demonstration with two hypotheses.The fifth part includes reviews of the decision-making model, with suggestions for implementing the approach more easily and effectively. The results of the study are explained and propositions are mad efor future research.