Binalarda su kazancı sağlamak amacıyla biyo-bilgili stratejilerin yapı kabuğu tasarımında uygulanmasına yönelik bir model önerisi
A model proposal to use bio-informed strategies in building shell design to provide water gaining in buildings
Yazar: MAİDE MERVE TAŞKAN
Danışman: DOÇ. DR. SEMRA ARSLAN SELÇUK
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Mimarlık Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Biyomimikri = Biomimicry ; Sürdürülebilir mimari = Sustainable architecture ; Yapı kabuğu = Building envelope

Özet:
Su, temel insan faaliyetleri için kritik bir kaynaktır ve insan sağlığı için hayati bir önem taşımaktadır. Son yıllarda artan nüfus, kontrolsüz kentleşme, çevre kirliliği ve iklim değişikliği gibi nedenlerden küresel bir su kıtlığı krizi yaşanmakta ve temiz su kaynaklarına erişim giderek güçleşmektedir. Su kaynaklarının sınırlı olduğu gerçeğiyle birlikte temiz su kaynaklarının korunması ve suyun sürdürebilir şekilde kazanımı sağlamak pekçok disiplinde önem kazanmaya başlamıştır. Dünya genelinde kentsel alanlar ve inşaat faaliyetleri su kaynakları tüketimini büyük oranda etkilemektedir. Bu nedenle yapılı çevreler tasarlanırken su kazancı sağlamaya yönelik stratejiler geliştirmek mimarlık disiplininde de önemli bir konu haline gelmiştir. Son yıllarda yapılan çalışmalar doğa esinli/biyo-bilgili yöntemlerin yenilikçi, etkili ve sürdürülebilir çözümler sunduğunu göstermektedir. Bu amaçla bu çalışma, doğa esinli yöntemlerin, dış çevre ile en çok etkileşimin gerçekleştiği bina elemanı olan yapı kabukları tasarımında uygulanmasına odaklanmıştır. Bu bağlamda tez, "Doğadaki canlıların deri/kabuk fonksiyonları ve yaşadıkları ortamlardaki kısıtlı su kaynaklarını dengeli şekilde kullanma stratejileri model alınarak mimari yapı kabuğunda su kaynaklarının sürdürülebilir şekilde kazanımını sağlayan bir model geliştirilebilir mi?" sorunu cevaplamak üzere kurgulanmıştır. Önerilen yöntem, doğal deri ya da kabukların su dengesi sağlama prensiplerinin mimari yapı kabuğu tasarımlarına nasıl aktarılabileceğini araştırmak için üç aşamalı olarak kurgulanmıştır. Birinci aşamada doğal dil işleme yöntemi kullanılarak biyolojik kaynaklarda tasarım problemine uygun canlılar araştırılmıştır. Ulaşılan biyolojik fenomenlerin deri/ kabukları su kazanımı özellikleri bakımından sınıflandırılarak analiz edilmiştir. Üçüncü aşamada biyolojik fenomenlerden mimari potansiyeli bulunan prensipler çıkarılarak tasarım önerisi geliştirilmiştir. İncelenen biyolojik fenomenlerin yapı kabuğu tasarımında, soyutlanan su kazanım prensipleri ve modellenen doğa esinli bina kabuğu örneği ışığında elde edilen sonuçlar biyo-bilgili stratejilerin mimari yapı kabuklarında su kazancı sağlamak amacıyla estetik, işlevsel ve sürdürülebilir çözüm potansiyelleri barındırdığını göstermiştir.

Abstract:
Water is a critical resource for basic human activities and is vital to human health. In recent years, a global water scarcity crisis has been experienced due to reasons such as increasing population, uncontrolled urbanization, environmental pollution and climate change, and access to clean water resources is becoming increasingly difficult. With the fact that water resources are limited, the protection of clean water resources and the sustainable recovery of water have started to gain importance in many disciplines. Throughout the world, urban areas and construction activities greatly affect the consumption of water resources. For this reason, it has become an important issue in the discipline of architecture to develop strategies for water saving while designing built environments. Recent studies show that nature-inspired/bio-informed methods offer innovative, effective and sustainable solutions. For this purpose, this study focuses on the application of nature-inspired methods in the design of building envelopes, which are the building elements where the most interaction with the external environment occurs. In this context, the thesis seeks the answer of, "Can a model be developed that ensures the sustainable acquisition of water resources in the shell of architectural structures by modeling the skin/shell functions of living things in nature and the strategies of using the limited water resources in a balanced way?". The proposed methodology is designed in three stages to investigate how the principles of providing water balance of natural skin/shells can be transferred to architectural building envelope designs. In the first stage, data suitable for the design problem in biological resources were searched using the natural language processing method. The skin/shells of the reached biological phenomena were classified in terms of their water recovery properties and analyzed. In the third stage, a design proposal was developed by extracting the principles with architectural potential from biological phenomena. The results obtained in the light of the water recovery principles abstracted into the building envelope design of the examined biological phenomena and the modeled nature-inspired building envelope example show that bio-informed strategies contain aesthetic, functional and sustainable solution potentials in order to provide water savings in architectural building envelopes.