Urban design in education: A flexible computational spatial model

Kentsel alanı mimarlık, planlama, peyzaj tasarımı, ekonomi, sosyoloji gibi pek çok farklı disiplinin ortak bir problem alanı olarak tanımlamak mümkündür. Kentin fiziksel oluşumunun karşılığı olan yapılı çevre ile ilgili farklı ölçeklere dokunan disiplinleri, genel olarak bölge planlama, kentsel tasarım ve mimari tasarım olarak tanımlamak mümkündür. Bu disiplinler farklı ölçeklerde birbirleriyle yoğun bir ilişki içindedirler ve bu ilişkiler kentlerin büyümesi ve karmaşıklaşması ile daha da yoğunlaşmakta ve iç içe geçmektedir. Değişen ve gelişen teknolojiler ile karmaşık kentsel problemlerin çözümünde, dijital araçlar temsil, değerlendirme ve üretim süreçlerinde önemli bir yer tutmaktadır. Dijital araçların bu sürece dahil olması, farklı disiplinlerin ortak çalışmasına ve diğer bir tanımla ortak dilin konuşulduğu ortamların yaratılmasına olanak sağlamaktadır. Ekonomik, sosyal ve kültürel ilişkileri barındıran ve sayısız paydaşın etkileşimi ile oluşan kent, hem nitel hem nicel verilerin oluşturulduğu bir alandır. Bu veriler farklı disiplinler üzerinden farklı ölçeklerde işlenebilmekte, yeniden kullanılabilmekte ya da farklı ölçeklerin verileri birbirlerine girdi olarak kullanılabilmektedir. Bu bağlamda, çok disiplinli bir problem olarak kent problemleri ele alınırken dijital araçlar bu tip verilerin işlenmesi, paylaşılması, temsili konusunda gerekli dönüşümlerin yapılmasında ve iletişim ortamlarının kurulmasına destek olmaktadır. Ölçek olarak planlama ve mimarlık arasında kaldığı kabul edilen kentsel tasarımın kapsamı mimarlık alanındaki üç boyutlu ilişkileri daha geniş ölçekte sorgulamaya izin verirken, planlamadaki zaman boyutunu da tasarım sürecinin içine katmaktadır. Her ne kadar zaman kavramının mimarlıkla ilişkisi süreklilik üzerinden kurulsa da kentsel tasarımda zaman, sosyal ekonomik ve politik süreçleri de barındıran tarihi perspektif üzerinden de değerlendirilmektedir. Mimarlık ve planlama disiplinlerine göre daha yeni bir disiplin alanı olarak kentsel tasarım, kentsel dönüşüm gibi günümüz Türkiye'sinin kentsel problemleriyle beraber daha fazla tartışmaya açılmakta ve çok boyutlu çalışmalar gerçekleşmektedir. Bu ölçekte, yönetimsel alanlarda da düzenlemeler yapılırken kentsel tasarım rehberleri gibi yardımcı araçlar üzerinde çalışmalar yapılmaya devam edilmektedir. Özellikle mahalle ölçeğinde kentsel dönüşümden bahsedildiğinde, yapılı çevre üzerinden bir kentsel tasarım problemi çerçevesi içinde ele almak mümkündür. Kentsel dönüşüm, 1999 depremi sonrasında çıkarılan yasalarla ve uygulamalarla Türkiye'de hem çıkarılan yönetmelikler ve kurallar hem de uygulamaları üzerinden çok tartışılan bir konu olmuştur. Bu çalışma kapsamında, dijital araçların karmaşık bir problem olarak kentsel dönüşüm süreçlerine katkısı ve potansiyelleri eğitim süreçleri üzerinden irdelenmiştir. Kentsel dönüşüm proje uygulamalarının ve çıkarılan yasaların değerlendirilmesi tezin kapsamı dışında kalmaktadır. Bununla beraber, bir kent parçasının kentsel dönüşüm ile bütüncül olarak tasarlanmasına olanak sağlaması çok katmanlı tartışmalara olanak sağlaması bakımından potansiyel olarak tanımlanmıştır. Gerçeğin bir simülasyon alanı olan eğitim sürecinde hem geleceğin profesyonelleri hem de yasa koyucuları olan deneyimsiz tasarımcıların bu kapsamda dönüşüm problemlerini ele almaları bu çok katmanlı tartışmaları gerçekleştirmelerine olanak sağlamaktadırBu çalışmada, dijital araçların tasarım süreçlerine etkisi araç-tasarımcı etkileşimi üzerinden irdelenmiştir. Temsil ve tasarımcı ilişkisinin, tasarım süreçleri üzerinden değerlendirilmesi ve araştırılması 1960'larda başlayan tasarım metotları hareketine kadar gitmektedir. Bir akıl yürütme süreci olarak tasarlama eyleminde izlenen yollar çeşitli biçimlerde tasarım çalışmaları altında formüle edilmiştir. Geleneksel tasarım sürecinde tasarım düşüncesinin temsil araçları üzerinden görsel düşünce ile geliştirilmektedir. Tasarım eyleminin gerçekleşmesinde önemli bir bileşen olan temsil ile tasarımcı bir taraftan düşüncelerini somutlaştırırken diger bir taraftan temsilden edindiği bilgi ile düşüncelerini yeniden yorumlayabilmektedir. Tasarımcı ve temsil etkileşimindeki bu yaratıcı süreçler, tasarım araçlarının gelişen teknoloji ve hesaplamalı yöntemlerle dönüşüm gösterdiği ortaya koyulmuştur. Buna bağlı olarak tasarımın bilişsel süreçlerinin de dönüştüğü paradigma kaymalarından bahsedilmektedir. Özellikle eğitim süreçlerinde karmaşıklaşan dijital tasarım araçlarıyla deneyimsiz tasarımcıların etkileşimi deneyim ve öğrenim sürecine katkısı bu çalışmanın kapsamı içinde yer almaktadır. Çalışmanın amacı tasarım problemi olarak karmaşık bir süreç olan kentsel dönüşüm problemini eğitim alanında kullanmak üzere, işbirlikçi süreçlere izin veren ve farklı ölçeklerde verilen kararların bütünselliğini sağlayan dijital bir tasarım destek aracı oluşturmaktır. Tasarımcı araç ilişkisi üzerinden düşünüldüğünde üretken yöntemlerle elde edilmiş bitmiş ürünler yerine, Negroponte'nın (1970) ortaya koyduğu makine-insan etkileşimine benzer bir etkileşim ortaya koyan bir tasarım desteği olarak tanımlanmıştır. Carmona ve diğ. (2010) kentsel tasarımın gelişen bir disiplin olarak, yeni uzmanlara ihtiyaç duyduğundan ve yeni açılan kentsel tasarım programlarının bu savını desteklediğinden bahsetmiştir. Kentsel tasarım programları çoğunlukla yüksek lisans düzeyinde teorik dersler ve stüdyolardan oluşmaktadır (Watson, 2016). Bu kadar karmaşık yapıda bir problemin çok boyutlu incelenmesi için teorik ve pratik olarak birbirini destekleyen programların varlığı önem taşımaktadır. Diğer bir taraftan mimarlık lisans düzeyinde de bu anlamda teorik ve uygulamaya yönelik dersler bulunmaktadır. Ancak, ilgili kavramların teorik olarak ortaya konması ve uygulamada irdelenmesine çok kısa süreler ayrılmış olması, lisans derslerinin kısıtlarındandır. Çalışma kapsamında önerilen model, stüdyo kurgusu içinde kısıtlı bir sürede bir kentsel tasarım problemi ile ilgili çalışan deneyimsiz tasarımcıların tasarım süreçlerine destek olmaktadır. Bu bakımdan, önerilen model bitmiş ürünler elde etmenin ötesinde, hızlı alternatif üretilmesine ve görsel/nümerik veriler ile yapılan çalışmaların değerlendirilmesine olanak sağlamaktır. Teorik bilgi ve pratiği bütünleştirirken daha derin sorgulamaları yapmaya olanak sağlaması, oluşturulan modelin amaçlarındandır. Kentsel tasarım bileşenlerinin parametrik olarak tanımlanmış olması, kısıtlı sürede farklı senaryoları denenmesi ve değerlendirilmesine olanak sağlamıştır. Standartlar ve yönetmelikler bu sürecin önemli bir parçası olduğu için bazı durumlarda kısıt ve bazı durumlarda başlangıç değeri olarak tanımlanmıştır. Bu bağlamda, 'Planlı Alanlar Tip İmar Yönetmeliği', 'Mekansal Planlar Yapım Yönetmeliği', 'Şehir İçi Yollar Boyutlandırma ve Tasarım Esasları', 'Şehir içi Yollar Otolar için Otopark Tasarım Kuralları', modelin kurallarını tanımlarken kullanılmıştır. Her ne kadar mevcut yönetmelikler, özellikle eğitim alanında eleştiriye açık olsa da, öğrencilerin süreçleri algılamaları ve kavramları tanımaları bakımından yönetmelikler ve standartların kullanımı öğrencilere farkındalık sağlama konusunda yardımcı olması öngörülmüştür. Öğrencilere yol gösterici olarak verilen bu yönetmelikler parametre olarak tanımlanmıştı. Dolayısıyla, öğrenciler bu parametre değerleri içinde kalabildikleri gibi, bu değerlerin dışına da çıkabilmektedirler. Modelin oluşturulmasında veri entegrasyonlu 3 boyutlu modelleme ile parametrik kentsel tasarıma olanak sağlayan Esri firmasının CityEngine yazılımı kullanılmıştır. Prosedürel modelleme mantığı ile çalışan CityEngine, kurallar üretmeye ve bu kurallar üzerinden üç boyutlu modelleme yapmaya olanak veren bir yazılımdır. Kentsel bir uzamın modellenmesi üzerinde yoğunlaşan yazılım, CGA olarak geçen ve parameter tanımlamaya olanak sağlayan programla dilini kullanmaktadır. Bununla beraber daha özelleşmiş analizler ya da değerlendirmeler yapabilmek için yazılım içinde nesne tabanlı bir programlama dili olan Python'u da çalıştırmak mümkün olmaktadır. Bu bağlamda, CityEngine ile 3 boyutlu modelden gerçek zamanlı numerik veri elde edilmesi, bu verilerin girdi olarak kullanılıp bütün alan üzerinden nüfus, nüfus yoğunluğu, sosyal tesis ihtiyaçları ya da otopark ihtiyaçları gibi tasarımın analizi evresine yönelik veriler elde edilmesi mümkün olmaktadır. Model, 2015- 2016 Bahar döneminde Gebze Teknik Üniversitesinden kentsel tasarım stüdyosu dersini alan gönüllü öğrencilerle test edilerek değerlendirilmiş ve öğrencilerden gelen geri dönüşlere göre geliştirilmiştir. Çalışma, hem dijital bir araç olan model hem de manuel temsil aracı olan eskiz ile hibrit bir uygulama olarak planlanmıştır. Öğrencilerden eskiz ile üst ölçekte ana kararları verirken, detaylı çalışmalarını model üzerinde denemeleri istenmiştir. Bu anlamda, çalışmanın katkılarından biri ölçekler arası geçişlere kolaylık sağlamasıdır. Oluşturulan model ile üst ölçekten alt ölçeğe tek yönlü planlama yerine, alt ölçekten üst ölçeğe geri dönüşlerle daha etkileşimli ve bütüncül tasarım yaklaşımlarına olanak verilmiştir. Çalıştay süreci içinde ve süreç sonunda öğrencilerden alınan değerlendirmeler ve model kullanımında yaşanan problemler çalışma sırasında model tasarımı üzerinden çözülmeye çalışılmıştır. Öğrencilerden alınan geri dönüşlere göre çalışmanın tasarım süreçlerine katkıları aşağıda belirtilmiştir. Kısıtlı süre içinde daha derinlemesine ve ayrıntılı çalışmalara olanak sağlama Hızlı alternatif tasarım senaryosu üretip değerlendirebilme İlgili yönetmelikler, standartlar ve ilişkili kavramlar/tanımları tasarım sürecinde kullanarak farkındalık kazanma Halihazır tanımlanmış üç boyutlu bileşenler ve topografya verileri ile kentsel ölçek konusunda farkındalık kazanma. Her öğrenci verilen tasarım problemi ile bireysel çalıştığı için detaylı olarak hazırlanan parametrelerin bir kısmını kullanamamıştır. Bu tip problemleri çözebilmek için hazır kütüphanelerin eklenmesi ya da oluşturulmasının daha verimli olacağının çıkarımı yapılmıştır. Testin uygulanması sadece mimarlık öğrencileri üzerinden gerçekleşmesine rağmen, kentsel tasarım aslında farklı disiplinlerin ortak problem alanı olduğu ve modelin tasarımı bu öngörü üzerinden gerçekleştiği için kullanılmayan parametreler deneyimsiz tasarımcıya kafa karışıklığı yaratmaması bakımından gizlenmiş ve tek kişinin hızlı üretimi için basitleştirilmiştir. Daha sonraki çalışmalarda, işbirlikçi çalışma ortamına ve kapsamına göre modelin adapte edilebilmesi planlanmaktadır. Bununla beraber, kentsel dönüşümün en önemli aktörlerinden olan alanın kullanıcıların ya da hak sahiplerinin kentsel dönüşüm sürecinde aktif rol oynaması, bu modelin gelecek çalışmalardaki hedeflerinden biridir. Bunu sağlamak için ise maliyet, kentsel değerleme gibi özelliklerin modele eklenebileceği öngörülmektedir. Tezin akışında giriş bölümü yapılan çalışmanın amaç ve kapsamını ortaya koymaktadır. Tezin ikinci bölümü eğitim alanında tasarım bilgisinin oluşturulması üzerine yoğunlaşırken, kentsel ölçekte dijital araçların bu bağlamdaki katkısını irdelemektedir. Tezin üçüncü bölümü kentsel ölçekte var olan dijital yaklaşımları tasarım bilgisini edinme perspektifinden ortaya koymaktadır. Dördüncü bölümde ise modelin oluşturulması, karşılaşılan kısıtlar tanımlanmıştır. Tezin son bölümünde önerilen aracın sınanması ve bu süreç üzerinden önerilen tasarım destek aracında yapı değerledirilmesi yer almaktadır. Değerlendirme kısmında modelin potansiyelleri ve gelecek kullanımları ortaya koyulmuştur.