Güneş Verileri Bağlamında Optimum Yapı Kabuğu Tasarımı Odaklı Bir Yöntem Önerisi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MERYEM ALAGÖZ

Danışman: FİGEN BEYHAN

Özet:

Güneş odaklı mimari tasarım, binalarda yüksek enerji tüketimine karşı gelişen bir mimari yaklaşımdır. Bu yaklaşımda kullanılan sayısal teknolojiler tasarımcılara, tasarım alanının tüm koşullarını parametrik olarak sağlayarak, binanın performansını eş zamanlı olarak test etme olanağı sunmaktadır. Erken tasarım aşamasında doğru kararlar almak amacıyla mimari tasarım sürecinde sayısal programlardan daha fazla yararlanılması gerekmektedir. Sayısal teknolojiler kullanılarak, optimum enerji kazancı sağlamak için alternatif biçimleri saptamak amacıyla Düzenli Modüler Form, Düzensiz Modüler Form ve Güneş Işınları Yöntemi gibi yöntemler geliştirilmiştir. Mevcut olan bu yöntemler yapılı çevrede kullanılırken, komşu binaları da göz önünde bulundurmak için uzun ve karmaşık algoritmik bağlantıların kullanıldığı ve yine bu algoritmik programlarla enerji analizlerinin yapıldığı görülmüştür. Bu bağlamda, erken tasarım aşamasında, güneş enerjisi verimliliği odaklı tasarım yaklaşımlarında, optimum sonuca ulaşmak için kolay ve hızlı çözüm yollarının olmadığı saptanmıştır. Bu problemi çözmek amacıyla, yapılı çevrelerde tasarlanan binaların, komşuluk ilişkileri bağlamında güneşten maksimum düzeyde yararlanabilmesi ve bununla birlikte binaların istenilen alanlarında güneşten optimum şekilde korunma için bir tasarım yöntemi önerilmiş ve bu yöntemi karışık algoritmik bağlantılar kurmadan en hızlı ve en kolay şekilde tamamlamak için bu çalışma kapsamında Sıkıştırılmış Kısa Yol araçları (SKY) geliştirilmiştir. Bulanık mantık tekniği ile karşılaştırılan tasarım yöntemlerinden Güneş Işınları Yönteminin, öneri yöntem için optimum çözüme rahat ulaşabilecek en uygun yöntem olduğu saptanmıştır. Öneri yöntemde, Güneş Kabuğu ve Güneş Işınları Yöntemlerinin beraber kullanımıyla yeni bir optimum kılavuz tasarım sınırına ulaşılmakta ve buna ulaşılırken geçilen tüm aşamalar geliştirilen SKY araçları vasıtasıyla gerçekleşmektedir. Çalışma, Rhinoceros – Grasshopper ve Ladybug, ArchSim, Diva eklenti programları aracılığı ile tamamlanmıştır. Alan çalışmasında, mevcut yapı kabuğuyla, öneri yapı kabuğu kıyaslanmış ve enerji tüketim oranının yaklaşık %50 oranında azaltıldığı görülmüştür. Bu tez kapsamında geliştirilen algoritmik araçlar ile uygulanan öneri yöntemin, yapılı çevredeki tasarımların optimum enerjide olmasını sağlayan bir yöntem olarak kullanılabilirliği ortaya konulmuştur.