Prefabrikasyon teknolojilerinde BIM kullanımının yapı yaşam döngüsü süreçlerindeki katkısının değerlendirilmesi
The use of BIM in prefabricated buildings and evaluation of its contribution in building life cycle processes
Yazar: ESRA NUR SUKAYAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SAVAŞ EKİNCİ
Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Yapı Bilgisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Prefabrikasyon = Prefabrication

Özet:
Prefabrikasyon teknolojileri inşaatta hız, maliyet, kalite dengesi sağlamayı amaçlayan ve bu doğrultuda şantiyedeki yapım işlerine rasyonellik kazandırmak için geliştirilmiş bir bina yapım yöntemidir. Fabrikalarda ya da şantiyelerde kurulan atölyelerde üretilen yapı elemanlarının/ bileşenlerinin şantiyede birleştirilmesi yaklaşımına dayanmaktadır. 
Geleneksel yapım yöntemlerine kıyasla kontrollü ve güvenli bir çalışma ortamına sahip olunması çeşitli avantajlar sunarken; üretimin yapılacağı fabrikanın/atölyenin kurulması ve ekipmanlar için gerekli yüksek yatırım maliyetleri, ulaşım, nakliye ve montaj kısıtlamaları gibi birtakım faktörler prefabrikasyon yönteminde ekonomik ve fiziksel dezavantajlar meydana getirmektedir. Bu kısıtlamalar inşaatın verimliğini olumsuz etkilemekte ve prefabrikasyon kullanımında sınırlılık oluşturmaktadır.
Bina Bilgi Modellemesi (BIM) ise yapı ile ilgili tüm verileri içeren 3B bir model meydana getirilmesi ve bu modelin proje sürecine katılan paydaşlar tarafından binanın yaşam döngüsü boyunca ortak kullanımını sağlayan bir çalışma yaklaşımı olarak tanımlanmaktadır. BIM kullanımında verilerin ortak bir modelde birleştirilmesi disiplinler arası iletişime katkı sunarken, yapım sürecinin de dijital temsilini oluşturmaktadır. Oluşturulan model aracılığıyla verilerin kayıp olmaksızın tasarımdan üretime, üretimden nakliyeye, yapıma ve kullanım evresine aktarımı sağlanabilmektedir. Bu süreçte yapılacak analizler ve simülasyonlar aracılığıyla yapının zaman ve maliyet etkinliklerinin izlenmesi projenin ön görülebilirliği arttırmaktadır.
Bu bağlamda prefabrikasyon teknolojilerinin kullanımını önemli ölçüde etkileyen kısıtlamaların aşılması ve prefabrikasyonun olanaklarının geliştirilmesi için yapı yaşam döngüsü boyunca BIM kullanımının potansiyeller barındırdığı düşünülmektedir. 
Nitekim günümüzde hızla azalan kaynaklar, artan sosyoekonomik ve çevresel sürdürülebilirlik kaygıları, birçok ülkede karar vericilerin ilgisinin verimli ve sürdürülebilir üretim yöntemlerine yönelmesine neden olmakta, BIM ve prefabrikasyona artan ilgi göze çarpmaktadır.
Bu ilgi büyük oranda prefabrikasyonda yenilikçi yaklaşımların ortaya çıkmasına bağlanmaktadır. BIM ve prefabrikasyon entegrasyonunun neticesinde mimarların, farklı ve bireyselleştirilmiş müşteri taleplerini karşılamak için yüklenicilerle iş birliğini arttırdığı, üretim ve montaj süreçlerini daha fazla kontrol altına almaya başladığı bir süreç yaşanmaktadır.
Dolayısıyla bu tez çalışmasında, prefabrik yapıların yaşam döngüsü boyunca verimliliğini etkileyen zaman, bütçe ve kalite dengesine katkıda bulunacağı düşünülen BIM'e ve BIM etkinliğini arttıran yazılımlara, teknolojilere, araçlara yönelik bir bakış sunulmaktadır.
Prefabrike yapımın iş akış sürecinde BIM ve bu sürece bağlı olarak dijital üretim teknolojileri (uyarlanabilir kalıplar, CNC tezgahlar, robotik), takip sistemleri (QR kod, RFID çip vb.) ile AR, VR gibi dijital teknolojilerin kullanımının yapı yaşam döngüsü süreçleri bağlamında etkisi araştırılmış, analiz edilmiş ve değerlendirilmiştir. Değerlendirmenin, karar vericilere yönelik bir rehber olması beklenmektedir.

Abstract:
Prefabrication technologies a building construction method that aims to provide a balance between speed, cost and quality. It has been developed to rationalize the construction works on the construction site. It is based on the approach of produced the building elements / components in factories then combining on construction site.
While having a controlled and safe working environment offers various advantages compared to traditional construction methods; a number of factors such as the high investment costs required for the establishment of the factory and the equipment, transport, carrying and assembly restrictions create economic and physical disadvantages in the prefabrication method. These constraints negatively affect the efficiency of construction and limit the use of prefabrication.
Building Information Modeling (BIM) is defined as a working approach that creates a 3D model which is included all data about the building and ensures the common use of this model by stakeholders participating in the project process throughout the life cycle of the building. Combining data in a common model in BIM, contributes to interdisciplinary communication and creates a digital representation of the construction process. Through the created model, data can be transferred from design to production, from production to transportation, construction and use phases without losing data. Following the time and cost efficiencies of the structure through analyzes and simulations during this process, increases the predictability of the project.
In this context, it is thought that the use of BIM throughout the building life cycle has potential in order to overcome the restrictions that significantly affect the use of prefabrication technologies and to improve the possibilities of prefabrication.
As a matter of fact, today's rapidly decreasing resources and increasing socioeconomic and environmental sustainability concerns have caused the attention of decision makers in many countries to turn to efficient and sustainable production methods, and the increasing interest in BIM and prefabrication is noticeable.
This interest is largely attributed to the emergence of innovative approaches in prefabrication. As a result of the integration of BIM and prefabrication, there is a process in which architects increase their cooperation with contractors to meet different and individualized customer demands and begin to take more control of the production and assembly processes. Therefore, this thesis study presents an overview of BIM, which is thought to contribute to the time, budget and quality balance that affects the efficiency of prefabricated structures throughout their life cycle, and the software, technologies and tools that increase BIM effectiveness.
The effect of the use of BIM and digital production technologies (such as adaptive moulds, CNC machines, robotics), tracking systems (QR code, RFID chip, etc.) and digital technologies such as AR and VR in the workflow process of prefabricated construction in the context of building life cycle processes has been investigated, analyzed and evaluated. The evaluation is expected to be a guide for decision makers.
Keywords: Prefabrication, BIM, Digital Technologies, Building Life Cycle