Kinetik yapı tasarımında işlevsel esneklik ve entegre sistemlerin kullanım önerisi
Functional flexibility in kinetic building design and proposal of integrated systems utilization
Yazar: NURGÜL İNAN
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET TAYFUN YILDIRIM
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Günümüzde gelişen teknoloji toplumların kültürlerini, yaşam tarzlarını ve gereksinimlerini değiştirmektedir. Bu değişimden mimari tasarım da etkilenmektedir. Bina tasarımında, önceden belirlenmiş bir fonksiyonu yerine getirmesi için tasarlanmış mekânlar zaman içerisinde değişen gereksinimleri karşılamakta yetersiz kalabilmektedirler. Bu amaçla, mimari tasarımda farklı işlevlere ve yeni ihtiyaçlara uyarlanabilen, esnek, dönüşebilen, hareketli yapı elemanlarını içeren binalar gündeme gelmektedir. "Kinetik mimarlık" olarak adlandırılan kabuk içi - kabuk dışı dönüşebilen bileşenlere sahip binalar, strüktür, mekanik-mekatronik, elektronik, bilgisayar kontrolü ve malzeme bilimi gibi diğer mühendislik alanlarından verilere ihtiyaç duymaktadırlar. Tez çalışmasında, günümüzde mimarlıkta kullanılan kinetik sistemlerin geliştirilmesi ve farklı amaçlar için kullanılan sistemlerin özgün bir işlev için entegre kullanılması amaçlanmaktadır. Bu amaçla, daha önce uygulanmamış iki farklı tasarım önerilmiştir. İlk tasarım önerisinde, günümüzde kullanılan lineer kayar bölücü panel sistem geliştirilerek dairesel formlarda kullanılmıştır. Yeni sistemin mekânsal avantajları incelenmiştir. İkinci tasarım önerisinde ise, spor salonu, derslik, oditoryum gibi izleyici odaklı işlevlere sahip mekânlarda kullanılabilecek farklı kinetik bina elemanlarının kabuk dışı hareket ile birlikte senkronize çalışması önerilmiştir. Bu öneride katlanır duvar sistemi, rulo-pivotlu çatı ve iç içe geçmeli tribünler entegre çalışacak biçimde tasarlanmıştır. Öneri sistemlerin yapılabilirliği açısından yapı malzemeleri, çelik elemanlar, kapasiteler, yükler ve sistem detayları araştırılmıştır. Tasarımın görselleşmesi amacıyla teknik çizimler animasyonlarla desteklenmiştir. Sonuç olarak, mevcut kinetik sistemlerin geliştirilmelerinin ve entegre kullanımlarının mimari tasarımda işlevsel çeşitlilik ve esneklik sağladıkları görülmüştür. Kinetik sistemlere bilgisayar teknolojileri ve sensörler eklenmesi de kinetik mimarlığın gelecekteki diğer bir açılımı olarak görülmektedir.

Anahtar Kelimeler: Mimari tasarım, kinetik mimarlık, kinetik sistemler, fonksiyonel esneklik

Abstract:
Currently developing technology changes cultures, life styles and necessities of the society. Architectural design is affected by this change as well. In building design, spaces designed to achieve a predefined functionality can be insufficient to fulfill the further changing requirements. This is why multifunctional and adaptive buildings with flexible, transformable dynamic structural elements gain importance in architectural design. Buildings with transformable inner-shell and outer-shell components known as "kinetic architecture" need data from other disciplines such as structural engineering, mechanical-mechatronics engineering, electrical engineering, computer science and material science. This thesis aims to develop kinetic systems that used in architecture and integrated usage of these systems for inventive functionality. Two different newly developed designs were proposed for this aim. In the first design proposal, currently available linear sliding partition panel system was developed and used circular forms. The spatial advantages of new system were examined. In the second design, operation of several kinetic structural components synchronous that can be used in audience-oriented places like gyms, classrooms, auditoriums, with the movement of outer shell has been proposed. In this proposal, folding partition wall system, pivoted-roller roof and telescopic bleachers were designed to work together as an integrated system. Building materials, steel components, capacities, loads and system details were investigated in terms of the feasibility of proposed systems. Technical drawings were supported by animations in order to visualize the design. Consequently, it has been realized that improvement and the integrated usage of the current dynamic systems provides variety and flexibility in architectural design. Integration of digital technologies and sensors to the kinetic systems is regarded as another initiative of kinetic architecture in the future.

Key Words: Architectural design,  kinetic architecture,  kinetic systems, functional flexibility