Havalandırmalı cephe sistemi uygulamalarına yönelik BIM tabanlı bir çözüm önerisi
A BIM-based solution proposal for ventilated facade system applications
Yazar: TALHA ORUÇ
Danışman: DOÇ. DR. SEHER GÜZELÇOBAN MAYUK
Gebze Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Havalandırmalı cephe sistemleri, kaplamalı cephelerde bina kabuğunun dışına uygulanan, enerji verimliliğini ve iç mekân konforunu artıran cephe sistemlerinden biridir. Bu tür sistemlerde, kaplama malzemesi ile bina çeperi arasında bir hava boşluğu bırakılır. Bu hava boşluğu, çeperdeki iç ve dış yüzey sıcaklıklarının dengelenmesine katkı sağlarken, su ve su buharı kontrolü sağlar. Aynı zamanda, iç mekânda istenmeyen ısı kayıplarının ve kazançlarının önüne geçer. 
Havalandırmalı cephe sistemleri, taşıyıcı katman, ısı yalıtım katmanı, hava boşluğu ve kaplama katmanı olmak üzere dört ana katmandan oluşmaktadır. Bu sistemlerin sahada sorunsuz bir şekilde uygulanabilmesi için doğru detaylandırma ve planlama oldukça önemlidir. Ancak, taşıyıcı sistemin boyutlandırılması ve yerleşimi manuel olarak yapıldığında hatalar artabilir. Projelerin büyüklüğüyle orantılı olarak bu hataların geç fark edilmesi çözüm maliyetlerini de artırır. Bu sorunların üstesinden gelebilmek için modern teknolojilerden yararlanmak önemlidir.
Bu çalışmada, havalandırmalı cephe sistemlerinin tasarım ve projelendirme aşamalarında ortaya çıkabilecek metraj hatalarını en aza indirmek, iş gücünü azaltmak ve zaman tasarrufu sağlamak amacıyla bilgisayar destekli bir çözüm önerisi geliştirilmiştir. Başlangıçta, tez sürecinde bu çözümün farklı yöntemler ve uzman görüşleri ışığında değiştiği görülmüştür. Uzmanlarla yapılan görüşmeler ve literatür taraması sonucu, BIM tabanlı bir uygulama kullanılarak oluşturulan çözümün izlenecek en uygun yol olduğu belirlenmiştir. Önerilen BIM tabanlı çözüm önerisi, havalandırmalı cephe sistemlerinde karşılaşılan sorunların çözümüne yönelik parametreler oluşturularak yapılandırılmıştır. Bu parametreler, sistem elemanlarının birbirleriyle olan ilişkilerini inceleyerek oluşturulmuştur. Ayrıca, BIM ortamına aktarım sırasında Grafik Açıklama Dili (GDL) ve Archicad yazılımı kullanılmıştır. 
Çalışma boyunca, cephe sistemlerinin ne olduğu, havalandırmalı cephelerin bu sistemdeki yeri, standartları ve uygulama kriterleri gibi sorular incelenmiş; uygulama ve planlama sırasında karşılaşılan hatalar analiz edilmiştir. Sonuç olarak, BIM tabanlı bir çözümün bu sorunları çözebileceği kanısına varılmıştır. Literatür taraması ve uzman görüşlerine dayalı olarak geliştirilen bu model, mimarlık ve mühendislik firmalarının kullanabileceği, malzeme hesapları ve uygulama projeleri üretebileceği bir çözüm sunmaktadır. Ayrıca, sistem parametrelerle tanımlanabilir ve kullanıcılar için rehber niteliğinde kullanılabilmekle beraber ileride daha karmaşık sistemlerde kullanılabilecek bir altyapı sunmaktadır.

Anahtar Kelimeler: Bilgisayar Destekli Uygulama (BDU), Yapı Bilgi Modellemesi (BIM), Grafik Açıklama Dili (GDL) Havalandırmalı Cephe Sistemleri, Archicad Model Önerisi

Abstract:
Ventilated façade systems are exterior cladding systems applied to the outer shell of buildings, designed to enhance energy efficiency and improve interior comfort. In such systems, an air gap is left between the cladding material and the building wall. This air gap contributes to balancing the internal and external surface temperatures while also providing control over water and vapor, helping to prevent unwanted heat losses and gains inside the building.
Ventilated façade systems consist of four main layers: the supporting layer, the insulation layer, the air gap, and the cladding layer. For these prefabricated systems to be applied on-site with minimal issues, detailed design and planning of the building façade are crucial. Particularly, the correct sizing and placement of the supporting structure are critical to minimizing issues during façade applications. When the design and planning stages of façade supports are carried out manually, error rates tend to increase. Furthermore, the time at which these errors are detected, directly proportional to the project's size, is a key factor in determining solution costs. The later the error is detected, the more costly the resolution becomes. Leveraging modern technologies is seen as a solution to prevent or minimize such issues that may arise during application.
This study presents a computer-aided model aimed at minimizing errors in the quantity calculations during the design and planning stages of ventilated façade systems, reducing labor usage, and saving time. Throughout the thesis process, it became evident through consultations with experts and changes in methodology that a BIM-based solution would be the most effective model. The proposed model is structured around defining parameters that assess the relationships between system components. These parameters were created after reviewing existing solutions, consulting experts, and conducting a comprehensive literature review. The model was developed using Building Information Modeling (BIM) technologies, and the parameters were integrated into the BIM environment through the use of Geometric Description Language (GDL) and Archicad software.
The study explores what a façade is, the role of ventilated façades within this system, the standards of ventilated façades, and the application criteria and stages. It also analyzes the errors encountered during the planning and implementation phases. As a result, the study concludes that a BIM-based solution can effectively address these challenges. This model, developed through a combination of previous solutions, expert opinions, and literature, offers architects and engineering firms a reliable solution for generating material calculations and project drawings for ventilated façade systems. Furthermore, the model can be adapted to different parameters, enabling quick updates to material quantities and drawings. It serves as a foundational tool that can be further developed for more complex systems in the future.

Keywords: Computer-Aided Application (CAA), Building Information Modeling (BIM), Geometric Description Language (GDL), Ventilated Façade Systems, Archicad Model Proposal