Eğitim yapısı tasarımında inşa edilebilirlik değerlendirme modeli önerisi
A buildability assessment model for educational building design
Yazar: MELEK SEYİT
Danışman: DOÇ. DR. FİLİZ UMAROĞULLARI ; PROF. DR. İLKAY KOMAN
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Eğitim mekanları, kullanıcı özelliklerinden dolayı bir toplumun geleceğinin şekillenmesinde büyük önem taşır. Bu nedenle eğitim yapılarının tasarımında sağlıklı ve doğru bir öğrenme ortamı yaratmanın yanı sıra farkındalıkların çocuk yaşlarda kazandırılması adına sürdürülebilir bir çevre sağlamak önemlidir. Tasarım girdileri olarak tanımlanan; yapının konumlanacağı arsa özellikleri, mimari özellikler, enerji performansı, fiziki çevreye uygunluğu, kullanıcı konforu ve sağlığının iyileştirilmesi vb. etkenlerin sistematik bir yaklaşımla sentezlenerek karar verme sürecine taşınması uygun çözümlere ulaşılmasını kolaylaştıracaktır. 
Ülkemizde inşaat faaliyetleri oldukça aktif olarak sürdürülmekte iken tasarım aşamasında bir yapının etkin bir şekilde inşa edilebilirliğini denetleyen (değerlendiren) bir yaklaşım bulunmamaktadır. Özellikle küçülen bütçelere ve arsalara rağmen artan maliyetler ve uzayan inşaat süreleri, eğitim yapılarının tasarımında daha verimli yapım tekniklerinin tercih edilmesi gerekliliğini ortaya koymaktadır. Eğitim yapıları inşası sırasında ortaya çıkacak problemler tasarım aşamasında analiz edilerek rasyonel çözümler üretilmeli ve inşa süreci iyi bir şekilde organize edilmelidir. İnşaat sürecini iyileştirmek, verimliliği ve kaliteyi artırmak için inşa edilebilirlik değerlendirmesi gibi araçlar kullanılmaktadır. 
Verimli inşaat uygulamalarından biri olarak inşa edilebilirlik değerlendirmesi Japonya, Avustralya, Almanya, Hong Kong, Singapur başta olmak üzere birçok ülke tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu ülkelerde inşa edilebilirlik değerlendirmesi zorunlu olup, mevzuatlar ve uygulama kılavuzları ile inşaat onay sürecinin bir parçası olarak kabul edilmektedir. Ülkeler kendi inşa faaliyetlerine ve sektör özelliklerine uygun olarak inşa edilebilirlik değerlendirmelerini geliştirmiştir. Türkiye'de ise mevcut bir inşa edilebilirlik değerlendirme aracı bulunmamakla birlikte inşa edilebilirlik kavramı pek bilinmemektedir. İnşa edilebilir tasarımın avantajları göz önünde bulundurulduğunda çalışma kapsamında eğitim yapılarının inşa edilebilirliği ele alınarak değerlendirilmesine yönelik bir model önerilmiştir. Çalışmada, Türkiye'deki eğitim yapılarının tasarımında ülke özelliklerini, sektör sorunlarını ve sürdürülebilir tasarım özelliklerini dikkate alan bir inşa edilebilirlik değerlendirme modeli ile inşa edilebilirlik seviyesinin ölçülmesi hedeflenmiştir. EIDM (Eğitim Yapıları İnşa Edilebilirlik Modeli) için veriler anketler aracılığıyla uzmanlardan elde edilmiş, çok kriterli karar verme yöntemleri ile analiz edilmiş, elde edilen bulgular ile bir puanlama sistemi kurgulanmıştır.  
Eğitim yapılarının inşa edilebilirlik özelliklerini ortaya koyarak inşa edilebilirlik seviyesini ölçmeyi hedefleyen bu tez çalışması beş bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde problemin tanımlanması ve hipotezlerin kurulması, araştırma konusunun kavramsal ve teorik altyapısı, çalışmanın amaçları, kapsam ve sınırlılıkları, özgün değerleri ve kullanılan yöntemler açıklanmıştır. 
Çalışmanın ikinci bölümünde literatürde yer alan inşa edilebilirlik çalışmaları ele alınmıştır. İnşa edilebilirlik kavramı bütün yönleri ile incelenmiş, kavramsal farklılıklar ortaya konulmuştur. Çalışma, tasarıma odaklanan "Buildability" kavramı üzerinden kurgulanmıştır. İnşa edilebilirlik değerlendirmesinin tarihsel gelişimi kronolojik olarak özetlenmiştir. Literatürdeki inşa edilebilirlik değerlendirme sistemleri ve özellikleri araştırılmış, değerlendirme araçlarının amaçları, kapsamları, sınırları ve puanlandırma yaklaşımları incelenmiştir.
Çalışma metodolojisi ise üçüncü bölümde detaylı bir şekilde açıklanmıştır. Araştırma probleminin tanımı ve çok değişkenli yapısından dolayı çok kriterli karar verme yöntemlerinin ele alınış biçimi açıklanmıştır. Bu bölümde, seçilen yöntemlerin nedenleri, literatürde ne tür problemlerin çözümünde ele alındığı ve çalışmada tespit edilen problem çözümü için uygunluğu değerlendirilmiştir. Kullanılan yöntemlere ilişkin adımlar, hesaplamalar ve denklemler aşamalar halinde açıklanmıştır. Anket çalışmaları, Türkiye inşaat sektörü ve eğitim yapısı tasarımı göz önünde bulundurularak uzmanlara uygulanmıştır. İlk olarak ön anket çalışması ile Türkiye için inşa edilebilirlik ana ve alt kriterleri belirlenmiştir. Kriterin puanlandırılması için inşa edilebilirlik değerlendirme araçları sıralanmıştır. İkinci aşamada DEMATEL (Decision Making Trial and Evaluation Laboratory) yöntemi ile kriterler arasındaki ilişkinin varlığı ve yönü elde edilmiştir. Üçüncü aşamada ise AAS (Analitik Ağ Süreci) yöntemi kullanılarak kriterlerin görece önem ağırlıkları belirlenmiştir. Elde edilen kriter ağırlıkları çalışmanın bir sonraki bölümünde sunulan puanlama sistemine girdi oluşturmuştur.  
Çalışmanın dördüncü bölümünde öneri model EIDM'in aşamaları açıklanmıştır. Anket çalışmaları ile belirlenen ve puanlama sistemine dahil edilen ana ve alt kriterlerin kapsamları, sırasıyla açıklanmıştır. DEMATEL ve AAS yöntemlerinin adımları takip edilerek elde edilen bulgular ve hesaplamalar verilmiştir. Model kapsamında oluşturulan puanlama sisteminin özellikleri ve puanlandırma sistematiği açıklanmıştır. Kriterler ve kriter ağırlıkları ile oluşturulan puanlama sistemi, eğitim yapısının inşa edilebilirliğini değerlendirilmeye ve ölçmeye olanak sağlamıştır. Puanlama tekniği, şekil ve çizelgeler yardımıyla anlatılmış, inşa edilebilirlik puan dereceleri, ön koşulları ve alınabilecek minimum ve maksimum puanlar verilmiştir. Belirli puan ve seviye altında kalan projelerin inşa edilemez olduğu kabul edilmektedir. Alınan puanın ve seviyesinin yükselmesi, inşa edilebilirlik tasarım düzeyinin yükseldiğini ifade etmektedir. Çalışmada ana ve alt kriterlerin nasıl değerlendirileceğini açıklayan bir uygulama kılavuzu hazırlanmıştır. Uygulama kılavuzunda kriter içerikleri, kapsamları, puanlaması, sağlandığını gösteren belgeler ve yararlanılacak kaynaklar detaylı bir şekilde açıklanmıştır. Bu kılavuz ile öneri modelin pratikte uygulanabilirliğinin artması ve kolay anlaşılabilmesi hedeflenmektedir. EIDM'nin uygulanması, örnek bir ilkokul projesi üzerinde denenmiş, uygulama aşamaları sıralanmıştır. Modelin bir yapı üzerinde denenmesi ile modelin güvenirliği ve uygulanabilirliği ortaya konulmuştur. Tez çalışmasının son bölümünü araştırmaya yönelik değerlendirmeler ve sonuçlar oluşturmaktadır. Bu bölümde, çalışmanın özgün değerlerine atıfta bulunarak akademik ve sektörel faydaları sıralanmış ve ileriki çalışmalar için önerilerde bulunulmuştur. 
Sonuç olarak inşa edilebilirlik değerlendirmesine öncelik vermenin, eğitim yapısı gibi önemli projelerin inşa süreçlerinin verimli bir şekilde planlanması ve yönetilmesi için önemli katkılar sağlayacağı tespit edilmiştir. EIDM, eğitim yapılarına ait inşaat uygulamalarında karşılaşılacak sorunlara daha tasarım aşamasında rasyonel çözümlerin üretilebilmesine olanak sağlayacaktır. Model, eğitim yapıları için inşaat faaliyetlerini kolaylaştırmayı, inşaat süresini kısaltmayı, güvenliği artırmayı ve enerji, konfor, malzeme etkenlerinin ön planda tutan sürdürülebilir tasarımlar yapmayı ve maliyetleri minimize etmeyi amaçlamaktadır.
Elde edilen veriler doğrultusunda, Türkiye'ye özgü yerel inşa edilebilirlik kriterleri içerisinde kaynak ve malzeme, montaj ve kurulum, güvenlik ve esneklik kriterleri en önemli inşa edilebilirlik ana kriterleri olarak belirlenmiştir. Alan kriteri ve altında yer alan arazi boyutu, ulaşım verileri ve jeolojik-geometrik veriler alt kriterleri en düşük ağırlıklara sahiptir. Malzemenin verimli kullanımı, tasarım ve yapım esnekliği, deprem ve şantiye güvenliği ile konstrüksiyon seçimi ise en yüksek ağırlığa sahip alt kriterler olarak belirlenmiştir. Eğitim yapısının tasarım aşamasına inşa edilebilirlik değerlendirmesinin dahil edilmesi ile inşa süreçlerinin performansının artırılması ve sürecin kolay bir şekilde takip edilmesi açısından olumlu sonuçlar sunacaktır. Ayrıca tez kapsamında sunulan bu çalışmanın diğer çalışmalara temel oluşturması, önerilen bu yaklaşımdaki eksikliklerin tespit edilmesi ve araştırmanın farklı açılardan ele alınarak iyileştirme olanakları, araştırma konusunun gelişiminde ileriki çalışmalar için yararlı bilgiler sağlayacaktır.

Abstract:
Educational spaces are of great importance in shaping the future of society due to their user characteristics. For this reason, it is essential to create a healthy and correct learning environment in the design of educational buildings and provide a sustainable environment to gain awareness at an early age. Synthesizing the factors defined as design inputs such as the characteristics of the land where the building will be located, architectural features, energy performance, suitability to the physical environment, improvement of user comfort and health, etc. with a systematic approach and carrying them to the decision-making process will make it easier to reach appropriate solutions.
While construction activities are very active in our country, there is no approach that evaluates the effective buildability of a building during the design phase. Costs and construction times are increasing despite the decreasing budget and land sizes, and this situation reveals the necessity to prefer more efficient construction techniques in the design of educational buildings. Problems that will arise during the construction of educational buildings should be analyzed at the design stage and rational solutions should be produced and the construction process should be well organized. Tools such as buildability assessment are used to improve the construction process and increase efficiency and quality. 
As one of the efficient construction practices, buildability assessment is widely used by many countries, including Japan, Australia, Germany, Hong Kong, Singapore, and Australia. In these countries, buildability assessment is mandatory and accepted as part of the construction approval process through legislation and codes of practice. Countries have developed buildability assessments in accordance with their own construction activities and sectoral characteristics. In Turkey, there is no existing buildability assessment tool, and the concept of buildability is not well known. Considering the advantages of buildable design, the study proposes a model to evaluate the buildability of educational buildings. The study aims to measure the buildability level of educational buildings in Turkey with a buildability assessment model that considers country features, sectoral problems, and sustainable design features in the design of educational buildings in Turkey. Data for the EIDM (Educational Buildings Buildability Model) was obtained from experts through questionnaires, analyzed with multi-criteria decision-making methods, and a scoring system was designed with the findings obtained.
This doctoral thesis study, which aims to measure the buildability level of educational buildings by revealing their buildability characteristics, consists of five chapters. In the first chapter, the definition of the problem and hypotheses, the conceptual and theoretical background of the research topic, the aims, scope and limitations of the study, the original values and the methods used are explained.
In the second part of the study, buildability studies in the literature are reviewed. The concept of buildability is examined in all its aspects and conceptual differences are revealed. The study is based on the concept of "Buildability" which focuses on design. The historical development of the buildability assessment is summarized chronologically. Buildability assessment systems and their characteristics in the literature are investigated, and the purposes, scopes, limits and scoring approaches of the assessment tools are examined.
The study methodology is explained in detail in the third chapter. The definition of the research problem and the way in which multi-criteria decision-making methods are handled due to their multivariate nature are explained. In this chapter, the reasons for the selected methods, the types of problems addressed in the literature and their suitability for solving the problem identified in the study are evaluated. The steps, calculations and equations related to the methods used are explained in stages. The questionnaires were administered to experts considering the Turkish construction sector and educational building design. Firstly, the key criteria and sub-criteria of buildability for Turkey were determined with the first survey. Buildability assessment tools were listed for scoring the criteria. In the second stage, DEMATEL (Decision Making Trial and Evaluation Laboratory) method was used to obtain the existence and direction of the relationship between the criteria. In the third stage, the relative importance weights of the criteria were determined using the ANP (Analytic Network Process) method. The obtained criteria weights were used as input to the scoring system presented in the next chapter of the study.
In the fourth chapter of this study, the steps of the proposed model EIDM are explained. The scopes of the key criteria and sub- criteria identified through questionnaire surveys and included in the scoring system are described respectively. The findings and calculations obtained by following the steps of the DEMATEL and the ANP methods are given. The features of the scoring system created within the scope of the model and the scoring systematics are explained. The scoring system created with the criteria and criteria weights enabled the evaluation and measurement of the buildability of the educational building. The scoring system is explained with the help of figures and charts, and the buildability score grades, prerequisites and minimum and maximum points that can be obtained are given. Projects below a given score and level are considered unbuildable. The higher the score and level, the higher the buildability design level. In the study, an implementation guide explaining how the key criteria and sub-criteria will be assessed has been developed. In the implementation guide, the contents of the criteria, their scope, scoring, documents showing that they have been met and the resources to be utilized are explained in detail. This guide aims to increase the applicability of the proposed model in practice and make it easier to understand. EIDM has been tested on a sample primary school project, and the application stages are listed. The reliability and applicability of the model were demonstrated by testing the model on a building. The last part of the thesis consists of evaluations and results for the research. The final chapter of the thesis is devoted to the evaluations and conclusions of the research. In this section, academic and sectoral benefits are listed by referring to the original values of the study and suggestions are made for future studies.
As a result, it has been determined that prioritizing buildability assessment will make significant contributions to the efficient planning and management of construction processes of important projects such as educational buildings. EIDM will enable the development of rational solutions to the problems to be encountered in the construction practices of educational buildings at the design stage. The model aims to facilitate construction activities for educational buildings, shorten construction time, increase safety, and make sustainable designs that prioritize energy, comfort and material factors and minimize costs.
By the data obtained, within the local buildability criteria specific to Turkey, resource and material, assembly and installation, safety and flexibility criteria are determined as the most important buildability key criteria. The area criteria and its sub-criteria of site size, transportation data and geological-geometric data have the lowest weights. Efficient use of materials, design and construction flexibility, earthquake and construction site safety and construction selection were determined as the sub-criteria with the highest weight. The inclusion of buildability assessment in the design phase of the educational building will provide positive results in terms of increasing the performance of the construction processes and easy monitoring of the process. In addition, this study presented within the scope of this thesis will provide a basis for other studies, identify the deficiencies in this proposed approach, and provide useful information for future studies in the development of the research topic.