Mimari tasarımda öncül analizine yönelik bir araç önerisi
Precedent analysis tool proposal for architectural design
Yazar: HATİCE MELİKE ÖZBEK
Danışman: PROF. DR. YÜKSEL DEMİR
İstanbul Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Bilişim Ana Bilim Dalı / Mimari Tasarımda Bilişim Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Mimari tasarım süreci çok fazla girdileri / parametreleri bulunan oldukça karmaşık bir süreçtir. Bu süreçte mimarın bütün bu parametreleri göz önünde bulundurması önem teşkil etmektedir. Öte yandan bu sürecin karmaşıklığı ve parametrelerin fazlalığı, hepsinin dahil edildiği ve tasarımda girdi olarak kullanıldığı bir tasarım süreci yürütmeyi zorlaştırmaktadır.
Dünya üzerinde tarihten bugüne sayısız mimari eserler bırakılmıştır ve her geçen gün yenileri de eklenmektedir. Bu sebeple mimarların elinde değerlendirilip incelenecek sayısız mimari öncülden oluşan bir havuz vardır. Veriye ulaşmanın çok kolay olduğu ve mevcut yaklaşımların da mutlaka değerlendirilip göz önünde bulundurulduğu bu teknoloji çağında öncül analizleri tasarım sürecinde mutlaka göz önünde bulundurulmalıdır. Mimari öncüller; belirli bir tasarım problemine daha önce nasıl çözüm önerileri geliştirilmiş bunların incelenebileceği, daha da önemlisi bu çözüm arayışının sonuçlarının görülüp değerlendirilebileceği çok önemli kaynaklardır.
Mimari öncüllerin fazlalığı ve verilerin insan ölçeğinin ötesinde olması da diğer bir problemdir. Teknoloji çağında olmamız veri miktarını artırmakta ve her türlü veriye ulaşımı kolaylaştırmaktadır. Fakat ulaşımın kolaylığı her zaman kişiye doğru veriyi getirmez. Verilerin çokluğu ve tek bir tuşla binlerce kaynağa ulaşma imkânı, bir süre sonra tasarımcıya içinden çıkılamaz bir durum sunmaktadır. Bunların sonucunda mimari tasarım sürecinin karmaşıklığı ve öncüllerin barındırdığı veri dolayısıyla tez kapsamında mimari öncül analizine odaklanılmıştır. Mimarların mimari öncülleri inceleyip analizlerini yapabileceği, kendi tasarımları ile ilişkili verileri öncüllerden elde edebilecekleri ve bu şekilde tasarım sürecinde yararlanabilecekleri bir araç önerisi geliştirmek tezin amaçlarındandır.
2. Bölümde mimari öncül terimi yukarıda belirtilen durumlar göz önünde bulundurularak detaylı şekilde ele alınmıştır. Mimari öncüllerin kullanımı, tasarımcıya katkısı gibi başlıklar bu bölümde değerlendirilmiştir.
Mimari öncül analizi yapmak için oluşturulan hesaplamalı öncül analizi araçları ise 3. Bölümde detaylandırılmıştır. Yapılacak olan öneri için kapsamlı bir literatür taraması sunulmuştur. Öncül analizi araçları değerlendirilmiş ve 3 ana başlıkta sınıflandırmalar yapılmıştır. Bunlardan ilki analiz yaklaşımına göre sınıflandırmadır. Veri tabanı yaklaşımı ve hesaplamalı analiz yaklaşımı olarak iki başlığa ayrılmaktadır.
Veri tabanı yaklaşımı daha çok karşılaşılan analiz aracı türüdür. Mevcut verilere ulaşmayı kolaylaştıran ve mimarın sistematik bir şekilde ihtiyacı olan veriyi bulabileceği birer veri tabanı özelliği göstermektedirler. Verilerin derlendiği ve farklı filtreleme sistemleriyle kullanıcıya sunulduğu bir sistem olarak değerlendirilebilir.
Diğer bir tür ise hesaplamalı analiz yaklaşımdır. Bu yaklaşımda mevcut verilerin derlenmesinden ziyade öncül ile ilgili spesifik ve detaylı analizler ve veriler sunmak amaçlanmaktadır. Sadece analiz değil, aracın devamında us yürüten araçlar da vardır. Mevcut verinin ötesinde veriler sunması açısından önemli bir türdür.
Diğer sınıflandırma başlığı girdi türüne göre analiz araçlarıdır. Bu başlık metinsel girdi ve karma girdi olmak üzere 2 başlığa ayrılmaktadır. Metinsel girdiler sadece yazı ile girdi kabul eden analiz araçlarıdır. Bu araçlarda görseller kullanılamaz. Diğer taraftan karma girdi olan araçlarda ise görseller de kullanılmaktadır. Hesaplamalı analiz araçları daha çok bu başlığa dahildir. Çünkü hesaplamalı analiz araçlarında görseller üzerinden farklı analizler yapılmaktadır.
Son başlık ise çıktı türüne göre sınıflandırmadır. Bu aşamada analiz yapılan öncüllerin sayısı belirleyici bir rol oynamıştır. Analiz araçları tek bir öncüle ulaşıp onu değerlendirmek üzerine tasarlanmış olabilir. Bu yaklaşım tekil öncül analizi yaklaşımdır. Bunun aksine farklı öncüller arası karşılaştırmalar sunabilen öncül analizi araçları vardır. Bunlar da çoğul/karşılaştırmalı öncül analizi yaklaşımı olarak adlandırılmıştır.
4. bölümde tez kapsamında yürütülen 2 farklı vaka çalışması ele alınmıştır. Vaka çalışmaları İTÜ Mimarlık Bölümü'nde Prof. Dr. Yüksel Demir tarafından yürütülen Mimari Proje 6-7 Stüdyosu ve Mimari Tasarım Kuramları derslerine katılım ve dersler boyunca öğrenciler tarafından üretilen çalışmaların değerlendirilmesi ile gerçekleştirilmiştir. Sistemli tasarımın ve öncül analizinin tasarım sürecine etkisi bu sayede kapsamlı şekilde değerlendirilmiştir.
Sistemli tasarım yaklaşımı, tasarım sürecini belirli parametreler üzerinden, mimarın göz önünde bulundurmayacağı pek çok girdiyi de sürece dahil ederek tasarım sürecini yürütmeyi amaçlamaktadır. Mimarlık eğitimi boyunca yürütülen projelere bakıldığında form, program, bağlam, konuma dayalı iklim verileri gibi spesifik ve görmeye alışkın olduğumuz parametreler kullanılmaktadır. Fakat mimarlık sadece mimari kavramlardan ve terimlerden ibaret değildir. İnsanla ilişkili olan mimarlık pratiği, insanı ilgilendiren diğer bütün alanlarla da ilişkilidir. Bu süreç yürütülürken diğer bütün alanlardan da veriler alınmalı ve tasarım süreci farklı pratiklerden gelecek bilgiler ve verilerle desteklenmelidir. İşte sistemli tasarım, bu gibi farklı alanlardan gelecek verileri ve parametreleri de tasarıma entegre etmeyi amaçlamaktadır. Soruların ve soruların doğru belirlenmesi ile tasarım sürecine dahil edilebilecek pek çok başlık bulunabilir. Sistemli tasarım da bunların sistematik bir biçimde temsil edilmesi ile farklı alternatif ve karar konularını mimara sunmaktadır. 
1. Vaka Mimari Proje Stüdyosu'nda sistemli tasarım yaklaşımından yararlanarak ilerletilen proje sürecidir. Süreç öncül analizi, problem analizi, morfolojik matris ve karar seti şeklinde ilerlemektedir. Başlangıçta öncül analizi ve problem analizi adımları vardır. Problem analizinde öğrencilerin tasarım sürecinde vereceği karar başlıklarının oluşturulması vardır. Devamında amaçlar ve kriterler ile ilişkilendirerek problem analizi sonlandırılır. Öncül analizi ise problem analizi ve morfolojik matrisi besleyen bir adımdır. Problem analizinde karar başlıklarının belirlenmesi ve her başlıkta oluşturulacak olan alternatifler, öncül analizinden gelen verilerle de ilerletilir. Alternatiflerin belirlenmesi ile morfolojik matris oluşturulmuş olur. Devamında öğrenciler amaçları ve kriterleri de göz önünde bulundurarak alternatifler içinden projeye uygun olanları seçer ve tasarımını bu başlıklar etrafında şekillendirir.
2. Vaka ise Mimari Tasarım Kuramları dersidir. Ders kapsamında öğrencilere verilen altı tane başlık vardır. Bu başlıkların kullanılması ile öğrencilerin daha önceden tasarımını yaptıkları bir projelerini değerlendirmeleri istenmektedir. 1. Vakada öğrenciler tasarım yapmak için parametreleri kullanırken bu çalışmada tasarımı analiz etmek için kullanmaktadırlar. Özellikle sorular ve sorunlar başlıkları projeye hâkim olmayan ve dışarıdan inceleyen bir kişi için oldukça önemli veriler sağlamıştır. Bu da tezin ilerleyen kısımlarında öncül analizi için önemli verilerden biri olmaktadır.
Böylelikle zaten iç içe olan sistemli tasarım ve öncül analizi birlikte değerlendirilmiş ve proje sürecine önemli katkıları olduğu görülmüştür. Proje sürecinde hesaba katılmayacak parametrelerin bu sistem sayesinde süreci şekillendirdiği görülmektedir. Öncül analizi de sistemli tasarım sürecini geliştirirken büyük bir rol oynamıştır. Karar konuları ve morfolojik matrise eklenen her alternatif öncül analizinde gelen verilerden elde edilmektedir. Bu sebeple vaka çalışmalarında edinilen bilgiler de öncül analizi aracı önerisinde belirleyici rol oynamıştır.
Bütün bu verilerin değerlendirilmesi ile tez kapsamında bir öncül analizi aracı önerisi sunulmaktadır. Bunu yaparken alternatif bir literatür taraması sağlayan Litmaps adlı sitenin sisteminden de ilham alınmıştır. Tez kapsamında ilerletilmek istenen karşılaştırmalı analiz yaklaşımını benimsemek için analiz başlıkları tanımlanmalıdır. 
Başlıklar belirlenirken vaka çalışması 1'de kullanılan karar konuları göz önünde alınmıştır. Tasarım sürecine katkıları görüldüğü için aynı başlıklar analizde de kullanılmaya karar verilmiştir. Vaka analizi 2'de ise tanımlanan 6 başlık vardır. Bunlar konsept, sorular ve sorunlar, çalışmalar, metin, birey ve olay/aksiyondur. Bu başlıklar genel olarak projenin temelinde yatan fikirleri anlamaya yönelik başlıklardır. Literatür taramasında gördüğümüz ve genelde analiz sürecinde irdelenen fiziksel ve somut verilerden ötede bir sorgulama bu süreçte vardır. Tasarım süreci boyunca ilham alınan farklı alanlar ve tasarımın arkasında yatan düşünce irdelenmektedir. Bu, bir tasarımı anlamanın en önemli aşamalarından biridir. Çünkü form, bütün bu sorguların sonucu olarak karşımıza çıkmaktadır. Bir projeyi anlamak için ise sonuçlar üzerinden sorgulama yapmak, projedeki asıl düşünceleri kaçırmaya sebep olmaktadır. Mevcut analiz araçlarında genellikle yapılan şey budur. Soru ve sorun gibi başlıklar daha özel ve projeye özgü olduğundan dolayı genel kalıplara sokulabilecek form gibi başlıklar analiz sürecinde tercih edilmektedir. Bunların ötesinden veriler ise tasarımcı için daha kıymetli ve yol gösterici bulunmuştur. Bu sebeple 2. Vakada kullanılan başlıklar da oluşturulacak öncül analizine dahil edilmiştir.
Devamında ise literatür taraması sürecinde karşılaşılan başlıklar derlenmiş ve bunlar öneriye dahil edilmiştir. Bu aşamada analiz başlıkları hem ana başlıklar hem de alt başlıklar olarak ele alınmıştır. Yazarın katıldığı stüdyolar, kişisel görüşmeler ve ek araştırmalar ile bu başlıklar geliştirilmiştir.
Sonuç olarak analiz sürecini destekleyecek bir öncül analizi aracı önerisi geliştirilmiştir. Araştırma yapılacak sistem literatür taraması sonucunda karşılaştırmalı olarak belirlenmiştir. Karşılaştırmalı olarak irdelenecek başlıklar, ayrıca projeye özgü verilecek veriler vaka çalışmalarının ve araştırmaların entegrasyonu ile belirlenmiştir. Bir tasarımcının mimarlığın çok boyutluluğu ve karmaşıklığı içinde izleyeceği yolun ilk aşaması olarak hedeflenen öncül analizi aşaması tez kapsamında tanımlanmıştır. Alışılan analiz çeşitlerinin dışına çıkılarak irdelenmesi gereken diğer konular belirtilmiştir. Bütün bu başlıkların dahil edilerek; tasarımcının belirli tasarım problemine yönelik cevapları kolaylıkla bulabileceği, ilgili öncüllere kolaylıkla ulaşabileceği ve tasarımı için gerekli parametreleri takip edebileceği bir sistem tasarlanmıştır.

Abstract:
The architectural design process is a very complex process with many inputs/parameters. In this process, the architect needs to consider all these parameters. On the other hand, the complexity of this process and the abundance of parameters make it difficult to carry out a design process in which all of them are included and used as inputs in the design.
Humanity has practiced and developed a certain architectural practice as long as the world has existed. Although its scale, scope, materials, and design approaches have changed over time, it has existed and will continue to exist. Countless architectural works have been left in the world from history to the present day and new ones are being added every day. For this reason, architects have a pool of countless architectural antecedents to evaluate and analyze. In this age of technology, where it is very easy to access information and existing approaches are evaluated and taken into consideration, antecedent analysis must be taken into consideration in the design process. Architectural precedents are very important sources where solutions to a particular design problem can be examined, and more importantly, the results of this solution search can be seen and evaluated.
Another problem is the excess of architectural precedents and the fact that data is beyond human scale. Being in the age of technology increases the amount of data and facilitates access to all kinds of data. However, ease of access does not always bring the right data to the person. The abundance of data and the possibility of accessing thousands of sources with a single button present the designer with an insurmountable situation after a while. As a result, due to the complexity of the architectural design process and the data contained in the premises, the thesis focuses on architectural premise analysis. One of the aims of the thesis is to develop a tool proposal that architects can examine and analyze architectural premises, obtain data related to their own designs from the premises and thus benefit from them in the design process. As a result of the identification of these problems and reviews of the precedent analysis,  the thesis focused on architectural precedent analysis. 
In Chapter 2, the terms architectural precedent is discussed in detail. Topics such as the use of architectural precedents and their contribution to the designer are evaluated in this chapter.
Computational precedent analysis tools are detailed in Chapter 3. A comprehensive literature review is presented for the proposal. This is one of the original contributions of the thesis. Existing antecedent analysis tools are evaluated and classified under 3 main headings. The first one is the classification according to the analysis approach. It is divided into two categories: database approach and computational analysis approach.
The database approach is the most common type of analysis tool. They are databases that facilitate access to existing information and allow the architect to find the information he/she needs systematically. It can be considered as a system where information is compiled and presented to the user with different filtering systems.
Another type is the computational analysis approach. This approach aims to provide specific and detailed information about the antecedent rather than compiling existing information. For example, spatial analysis is carried out through plan drawings. Or specific information about the form is provided. To give a more specific example, lighting and transportation analysis is carried out on residential buildings. This approach is more specialized and carries out studies on specific issues. Not only analysis, but there are also tools that carry out the follow-up of the tool. It is a very important type in terms of providing information beyond the existing information.
Another classification heading is analysis tools by input type. This heading is divided into 2 headings: textual input and mixed input. Textual inputs are analysis tools that accept only textual input. Visuals cannot be used in these tools. On the other hand, visuals are also used in mixed input tools. Computational analysis tools are mostly included in this heading. Because in computational analysis tools, different analyzes are made through visuals.
The last heading is classification by output type. At this stage, the number of the analyzed children played a decisive role. Analysis tools may be designed to reach a single antecedent and evaluate it. This is the singular antecedent analysis approach. In contrast, there are antecedent analysis tools that can offer comparisons between different antecedents. These are referred to as plural/comparative antecedent analysis approaches. 
Chapter 4 discusses 2 different case studies conducted within the scope of the thesis. The systematic design approach aims to carry out the design process through certain parameters, including many inputs that the architect may not consider. When we look at the projects carried out during architectural education, specific and familiar parameters such as form, program, context, location-based climate data are used. But architecture is not only about architectural concepts and terms. The practice of architecture, which is related to human beings, is also related to all other fields that concern human beings. While carrying out this process, data from all other fields should be taken and the design process should be supported with information and data from different practices. Systematic design aims to integrate data and parameters from such different fields into the design. There are many topics that can be included in the design process by identifying the right questions and issues. Systematic design presents different alternatives and decision topics to the architect by representing them in a systematic way. In this way, it is possible to see a process in which different approaches are seen together, different combinations can be easily selected, and as a result, the design progresses by making choices for the design problem among many parameters and approaches.
The case studies were carried out by participating in the Architectural Design Project Studio and Theories of Architectural Design courses conducted by Prof. Dr. Yüksel Demir at ITU Department of Architecture and evaluating the works produced by the students during the courses. The impact of systematic design and antecedent analysis on the design process was thus comprehensively evaluated.
Case 1 is the project process in the Architectural Design Project Studio utilizing the systemic design approach. The process proceeds with precedent analysis, problem analysis, morphological matrix, and decision set creation. Initially, there are the steps of antecedent analysis and problem analysis. Problem analysis involves the creation of decision headings that students will make during the design process. Here, main headings and sub-headings are determined. The problem analysis is then finalized by associating it with the objectives and criteria. Precedent analysis is a step that feeds problem analysis and morphological matrix. In problem analysis, the determination of decision headings and the alternatives to be created under each heading are advanced with the information from the antecedent analysis. The morphological matrix is created by identifying alternatives. Then, considering the objectives and criteria, students choose the ones that are suitable for the project among the alternatives and shape the design around these headings.
Case 2 is the Theories of Architectural Design course. There are six titles given to students within the scope of the course. With the use of these titles, students are asked to evaluate a project they have designed before. In Case 1, students use parameters to design, while in this case they use them to analyze the design. The students' analyses were analyzed, and their projects were tried to be understood. In particular, the questions and problems sections provide important information for an outsider who is not familiar with the project. This is one of the important data for the antecedent analysis in the following parts of the thesis.
In this way, systematic design and precedent analysis, which are already intertwined, were evaluated together and it was seen that they made significant contributions to the project process. It is seen that parameters that would not be taken into account in the project process shape the process thanks to this system. Precedent analysis also played a major role in developing the systematic design process. Decision issues and each alternative added to the morphological matrix are derived from the data from the antecedent analysis. Therefore, the knowledge gained from the case studies also played a decisive role in the proposal of the antecedent analysis tool.
The systematic design approach mentioned at the beginning of the thesis, the precedent analysis, and the comparative analysis approach were also found to be very useful in terms of the abundance of architectural information and the creation of a system to manage/compile it and make it easy to access.
With the evaluation of all this information, the thesis proposes a precedent analysis tool. In doing so, it was also inspired by the system of Litmaps, a website that provides an alternative literature review. With the case studies and literature review conducted within the scope of the thesis, the topics to be analyzed were determined in a way to draw a framework. It is important to note that these headings are not continuous and standardized but can evolve and transform. Because each architectural project is special and all of them cannot be put into a single analysis mold. However, in order to adopt the comparative analysis approach that is intended to be advanced within the scope of the thesis, a specific system should be developed, and analysis topics should be defined for this system. 
The decision topics used in case study 1 were taken into consideration when defining the topics. Since they were seen to contribute to the design process, it was decided to use the same topics in the analysis. In case study 2, there are 6 topics defined. These are concept, questions and issues, studies, text, individual and event/action. In general, these headings are the headings for understanding the ideas underlying the project. There is a questioning that goes beyond the physical and tangible data that we have seen in the literature review and that is usually examined in the analysis process. Throughout the design process, different areas of inspiration and the idea behind the design are examined. This is one of the most important stages of understanding a design. Because the form is the result of all these inquiries. To understand a project, questioning on the basis of the results causes us to miss the real ideas in the project. This is what is usually done with existing analysis tools. Since topics such as questions and problems are more specific and project-specific, topics such as forms that can be put into general patterns are preferred in the analysis process. Information beyond this is found to be more valuable and guiding for the designer. For this reason, the headings used in Case 2 were also included in the precedent analysis.
Subsequently, the topics encountered during the literature review process were evaluated and included in the proposal. At this stage, the analysis headings were handled both as main headings and subheadings. These headings were developed through studios attended by the author, personal interviews and additional research.
As a result, a precedent analysis tool was proposed to support the analysis process. The system to be researched was identified through a comparative literature review. The topics to be analyzed comparatively, as well as the information to be given specific to the project, have been determined through the integration of case studies and research. The precedent analysis stage, which is targeted as the first stage of a designer's path in the multidimensionality and complexity of architecture, is defined within the scope of the thesis. Other issues that need to be examined by going beyond the usual types of analysis are specified. By including all these topics; a system has been designed in which the designer can easily find answers to the specific design problem, easily access the relevant premises and follow the necessary parameters for the design.