Biyomimetik yaklaşımlar bağlamında günümüzde yapı malzemesi kullanım ölçütleri
Building material usage criteria in the context of biomimetic
Yazar: SILA YILDIRIM
Danışman: PROF. DR. FİGEN BEYHAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Çevresel sorunlar, ekonomik ve sosyal gereklilikler günümüzde mühendislik ve yapı tasarımı alanlarını etkilemekte, yapı malzemelerinden mekanik dayanım, termofiziksel ve optik özelliklerden daha fazlasının talep edilmesine neden olmaktadır. Bu bağlamda çok işlevli, fiziksel ve kimyasal dayanımı yüksek, uyaranlara duyarlı malzeme özelliklerine sahip olmak, birçok uygulama için önemli bir konu haline gelmiştir. Bu gereksinimleri yerine getirmek için yenilikçi çözüm yolları araştırılmaktadır. Bu yenilikçi yaklaşımlardan biri, insan ve yapılı çevre sorunlarına çözüm üretmek için doğadan ilham alan biyomimetik tasarım yaklaşımıdır. Yapı malzemeleri için sürekli artan gereksinimlerin çoğu, doğanın malzemeleri tarafından karşılanabilmektedir ve doğa farklı fonksiyonlara sahip, gelişmiş performans gösteren yeni yapı malzemeleri için yararlanılabilecek potansiyeller sunmaktadır. Bu kapsamda çalışmanın temel amacı, biyomimetik tasarım yaklaşımının; yapı malzemesinin tasarım ve üretim süreçlerinde izlenmesiyle, biyomimetik yapı malzemelerinin, yapı malzemesi kullanım ölçütleri kapsamında çevresel girdi çıktılarından, bina ömrüne, tasarıma sağladığı esneklikten, kullanıcı konforuna kadar yaptığı etkileri ve yaygın olarak kullanılan yapı malzemeleri için biyomimetik yaklaşımların çözüm olma potansiyellerini araştırmaktır. Bu amaçla; biyomimetik yapı malzemeleri için ele alınan problemler ve fırsatlar ana hatlarıyla ortaya konulmaya ve açıklanmaya çalışılmıştır. Uygulanmış ve kavramsal düzeyde kalmış olan biyomimetik yapı malzemesi örnekleri; malzemelerden beklenen temel ve yenilikçi özellikler ve yaygın kullanılan yapı malzemelerinde görülen olumsuzluklar kapsamında irdelenmiş ve tartışılmıştır. Yapılan değerlendirmeler sonucunda geçmişten günümüze yaygın olarak kullanılan malzemelere göre biyomimetik malzemelerin spesifik durumlara daha fazla cevap verebildiği görülmüş ve biyomimetik tasarım yaklaşımının yapı malzemelerinin teknik performanslarını arttırdığı, enerji ve kaynak verimliliği sağladığı, kullanıcı konforuna ve binaların çevresel etkilerini azaltmada katkı sunduğu, uygulanabilecek potansiyeller barındırdığı sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Environmental problems, economic and social requirements affect the fields of engineering and building design today, causing demands for more than mechanical strength, thermophysical and optical properties from building materials. In this regard, it has become an important issue for many applications to have multi-functional, high physical and chemical resistance, stimulus-sensitive material properties. Nowadays, researches are performed for innovative solutions to fulfill these requirements. One of them is the natureinspired biomimetic design approach. Many of the ever-increasing requirements for building materials can be met by natural materials, and nature offers the potential to be exploited for new materials with different functions and improved performance. The main aim of the study is to monitor the biomimetic design approach in the design and production processes of building materials, the effects of biomimetic building materials from environmental outputs to material usage criteria, from the flexibility to comfort, and to explore their potential of the solution of biomimetic approaches for common materials. For this purpose, the problems and opportunities addressed for biomimetic building materials are explained. Examples of applied biomimetic building materials, remained at the conceptual level, were discussed in basic and innovative properties expected from materials and the negativities seen in common materials. In conclusion, it has been seen that biomimetic materials can respond more to specific situations than widely used materials, and it has been concluded that the biomimetic design approach increases the technical performance of building materials, provides energy and resource efficiency, contributes to comfort and reducing the environmental impact of buildings.