Eğitim yapılarının mekansal yönelimi bağlamında bir dijital tasarım karar destek modeli önerisi
A proposal for a digital design decision support model in the context of spatial orientation of educational buildings
Yazar: ABDULLAH BİLGEHAN İYİCAN
Danışman: DOÇ. DR. AHMET EMRE DİNÇER
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Eğitim yapılarının yöneliminin, sıcaklık ve gün ışığı gibi çevresel parametreler üzerinde etkisi vardır. Bu çevresel parametreler de öğrencilerin bilişsel işlevlerini ve öğrenme performanslarını etkilemektedir. Bu doğrultuda, eğitim yapılarının mekânsal yönelimi iyileştirilerek öğrenme ortamlarının kalitesini ve kullanıcıların fiziksel konforunu artırmak çalışmanın ana hedefidir. Bu hedefi gerçekleştirme amacıyla, eğitim yapıları asgari tasarım standartları kılavuzundaki fiziksel etkenler ve mekânsal gereksinimlere uygun eğitim yapıları tasarlamada mimarlara yardımcı bir karar destek sistemi, ArchSolvED, geliştirilmiştir. Sistem, mimarlara erişim kolaylığı sağlamak amacıyla bir web uygulaması olarak geliştirilmiştir. Mimarlar tasarım girdilerini web arayüzünden yapmaktadırlar. Sunucu üzerinde hesaplamalar yapılarak elde edilen önermeler, tekrar web arayüzünde sunulmaktadır. ArchSolvED, mimar tarafından verilen bir dizi okul tasarım parametreleri için en iyi mekânsal yönelimi sağlayan birim yerleşimini bulmak için bir sezgisel arama algoritması kullanır. Bu algoritmanın sezgisel metotları mimari tasarım ilkelerinden ve eğitim yapılarının tasarım kılavuzlarından türetilmiştir. Önerilen karar destek sistemi, bir tip okul projesine göre ortalama %87 daha iyi mekânsal yönelim puanına sahip şematik plan düzeyinde önermeler üretebilmektedir. Program hızlı prototip oluşturmaya imkân tanıması ve verilen girdilere karşılık çok sayıda şematik plan sunması sebebiyle bir tasarım aracı olarak kullanmayı mümkün kılmaktadır. Çalışmada ayrıca geliştirilen tasarım aracının kullandığı sezgisel arama algoritmasının performans analizi geniş bir örneklem alanı üzerinde test edilmiş, seçilen bir program çıktısının uygulanabilirliğini sınamak için bir okul tasarımı sürecine yer verilmiştir.

Abstract:
The orientation of educational buildings has an impact on environmental parameters such as temperature and daylight. These environmental parameters affect the cognitive functions and learning performances of students. In this context, the main aim of this study is to improve the quality of learning environments and the physical comfort of users by improving the spatial orientation performance of educational buildings. In order to achieve this goal, a decision support system, ArchSolvED, has been developed to assist architects in designing educational buildings in accordance with the physical factors and spatial requirements of the minimum design standards for educational buildings. The system has been developed as a web application to provide ease of access to architects. Architects make their design inputs through the web interface. The calculations are performed on the server and the and the results are presented on the web interface. ArchSolvED employs a heuristic search algorithm to find the best spatially orientated unit layout for a set of school design parameters given by the architect. The heuristics of this algorithm are derived from architectural design principles and design guidelines of educational buildings. The proposed decision support system is able to produce schematic plan layouts with an average spatial orientation score 87% better than a pre-approved school project. The program allows rapid prototyping and provides a large number of schematic plan layouts in response to given inputs, making it possible to use it as a design tool. In the study, the performance analysis of the heuristic search algorithm used by the developed design tool is tested on a large search space, and a school design process is included to test the applicability of a selected outputs of the program.