DOKUZ EYLL NVERSTES FEN BLMLER ENSTTS

MMARLIKTA HESAPLAMALI TASARIM TEKNKLER VE TRKYE RNEKLER

Nilay ZCAN

Temmuz, 2011 ZMR

MMARLIKTA HESAPLAMALI TASARIM TEKNKLER VE TRKYE RNEKLER

Dokuz Eyll niversitesi Fen Bilimleri Enstts Yksek Lisans Tezi Mimarlk Blm, Bina Bilgisi Anabilim Dal

Nilay ZCAN

Temmuz, 2011 ZMR

YKSEK LSANS TEZ SINAV SONU FORMU

NLAY ZCAN, tarafndan YRD.DO.DR. DURNEV ATILGAN ynetiminde hazrlanan MMARLIKTA HESAPLAMALI TASARIM TEKNKLER VE TRKYE RNEKLER balkl tez tarafmzdan okunmu, kapsam ve nitelii asndan bir Yksek Lisans tezi olarak kabul edilmitir.

Yard.Do.Dr. Durnev ATILGAN Ynetici

Jri yesi

Jri yesi

Prof.Dr. Mustafa SABUNCU Mdr Fen Bilimleri Enstits

ii

TEEKKR Tez almam boyunca fikirleri ile beni aydnlatan, bu yolda ilerlerken engele takldm her anda desteini ve sabrn esirgemeyen deerli hocam Yrd.Do.Dr. Durnev Atlgana ve deerli jri yelerim Yrd.Do.Dr. Gkeiek Savar ve Yrd.Do.Dr. Emre Ergle teekkr ederim. Bu almann zgnln oluturabilmemde gerekli olan grmeler iin, youn almalarna ramen bana zaman ayran ve her sorumu zenle cevaplayan Gkhan Avcolu ve Onur Yce Gne, Salad tm kolaylk ve gsterdii anlay iin nn niversitesi naat Mhendislii Blm Bakan Do.Dr. brahim Trkmene, alma temposunun artt, karamsarla kapldm her anda, destekleri ve deerli fikirleri ile yanmda olan Sevin Alkan, Didem Dnmez, Gamze Sayg ve Sema Uurluya, almann drdnc blmnde ulamam gereken bir ksm dokuman en hzl ekilde bana ulatran Ekin Naz amiloluna, Tm teknik ve manevi destekleriyle yanmda olan ener Demirel, Ali alm ve Mehmet Alkana, Fen Bilimleri Enstitsnde sabrla sorularm cevaplayan ve her kriz annda zm reten Filiz Grsan ve Hasan Aslan Trke, uzakta da olsa her an yanmda olan ve yalnz olmadm hissettiren tm arkadalarma ve dostlarma, almam boyunca destekleriyle olumsuzluklara direnmemi salayan ve sabr gsteren sevgili annem Sevilay zcana, babam Muzaffer ahin zcana, kardelerim Eda zcan ve Elanur zcana, babaanneme ve uzaklardan izlediine inandm dedeme, Teekkr bor bilirim. Bu almay deerli aileme ithaf ediyorum. Nilay ZCAN

iii

MMARLIKTA HESAPLAMALI TASARIM TEKNKLER VE TRKYE RNEKLER Z Bilgisayar teknolojilerinde 20. Yzyln sonlarna doru yaanan hzl gelimeye kout olarak sanal iletiim aralar ve kiisel bilgisayarlarn yaygnlamas birok disiplin gibi mimarlkta da etkisini gstermi, balangta mimari izim arac, sonrasnda ise kapsam genileyerek temsil ortam olarak aratrlmasna ve kullanlmasna olanak salamtr. Bu srecin doal bir sonucu olarak algoritma, parametre, animasyon gibi farkl disiplinlere ait kavramlar mimarlk disiplinine transfer olurken geleneksel temsil aralar ile grselletirilmesi g olan klid-d geometriler bilgisayarn hesaplama kabiliyeti ile grselletirilebilir ve ina edilebilir hale gelmektedir. Balangta mimarlk pratiinde daha hzl ve nitelikli izim retme arac olarak kullanlan bilgisayar, hesap yapabilmesi nedeni ile, gittike mimari tasarmn n aamalarna ve retime dahil olmaya balam, zellikle gnmzn en etkin mimari retim ve temsil arac haline gelmitir. lk aratrmalar ve denemeleri yurt dnda grlen hesaplamal tasarm teknikleri ile retilen almalarda bilgisayarn temsil arac olma ilevine tasarm ortam olarak kullanlmas da eklenmitir. Bu tr almalarn kimi zaman Trkiyedeki yansmas moda olan yapma olarak karlk bulsa da hesaplamal tasarmn ardndaki matematiksel ve geometrik ileyiin ve donanmn farknda olan baz aratrmac mimarlar bugn bu tasarm teknikleri ile yurt iinde ve dnda almalar yapmaktadr. Tez kapsamnda seilen iki mimar profili olan Gkhan Avcolu ve Onur Yce Gn de biimsel taklitlerle transfer yapmann aksine farkl yollardan bu teknik, biim ve geometrileri aratrmakta ve uygulamaktadr. Bu sebeple ilk denemeleri yurt dnda grlen hesaplamal tasarm tekniklerinin Trkiye transferlerini ve yurt iindeki rneklerini oluturmaktadr. Bilgisayarn geliim srecinin burada kalmayaca ve bilgisayar destekli almalarn mimarln tasarm pratiinin merkezine doru ilerleme eiliminde

iv

olduunun ipular zellikle son yllarda ortaya kmaktadr. almann konusu olan geometri, hesaplamal tasarm teknikleri ve bu tekniklerin Trkiyeye transferi bu balamda ele alnacak ve alandaki gelimeler bu bak asyla izlenmeye allacaktr. Anahtar Szckler: Hesaplamal tasarm teknikleri, geometri, Gkhan Avcolu, Onur Yce Gn, Trkiyede hesaplamal mimari tasarm uygulamalar.

v

COMPUTATIONAL DESIGN TECHNIQUES IN ARCHITECTURE WITH EXAMPLES FROM TURKEY

ABSTRACT

The spread of virtual communication tools and personal computers in line with the fast developing computer technologies towards the end of the 20th century have influenced architecture as well as many other disciplines. They were initially used as tools for architectural drawing but they started to be researched as a medium of representation themselves with the expansion of their coverege area. While the concepts, such as algorthym, parameter and animation, which belong to different disciplines were transferred to the discipline of architecture, non-Eucledean geometries that are difficult to visualize by traditional representation tools could be both visualized and constructed with the computing capabilities of the computers.

The computer, which was used at the beginning as a tool for producing fast and qualified drawing in architectural practice with its computing capability, started to be included in the initial phases of architectural design and production; thus becoming one of the most effective architectural representation tool of today. In the works produced with computational design techniques, which were initially researched and tried abroad, a functionality of being a design medium was added to the computers representational function. Although the reflections of such works in Turkey are sometimes criticised to be the product of fashion, there are some prominent figures who are researching architects aware of the mathematical and geometrical mechanism and implement behind computational design carry out serious works with these design techniques both in Turkey and abroad. Avcolu & Gn architect profiles, determined for the scope of this thesis, do not just transfer imitate and transfer formalistically but do research and apply these techniques, styles and geometries from different perspectives. Thus, the thesis includes both the transfer of the computational design techniques to Turkey and the domestic examples of the works produced with these techniques.

vi

Recent years have shown that development process of computers is not over yet and that the computer-aided works are inclined towards architectural designs. The subject of this thesis, geometry, computational design techniques and the transfer of these techniques to Turkey will be handled within this scope and developments in this area will be observed from this perspective. Keywords: Computational design techniques, geometry, Gkhan Avcolu, Onur Yce Gn, computational design in Turkey.

vii

NDEKLER Sayfa YKSEK LSANS TEZ SINAV SONU FORMU ....................................................... ii TEEKKR ..................................................................................................................... iii Z .....................................................................................................................................iv ABSTRACT ......................................................................................................................vi BLM BR - GR ...................................................................................................... 1 1.1. Problem Tanm ve Aratrmann Amac ................................................................ 1 1.2. Aratrmann Kapsam ............................................................................................ 3 1.3. Aratrmann Yntemi............................................................................................. 4 BLM K - MMAR TASARIMDA GEOMETR VE HESAPLAMA ............... 7 2.1. Geometri ve Tasarm likisi ................................................................................... 8 2.2 Mimarlkta Hesaplama ve Geometri ...................................................................... 12 2.3 Mimarn Eitiminde Geometri ............................................................................... 20 2.4. Blm Deerlendirmeleri...................................................................................... 22 BLM - BLGSAYAR TEKNOLOJLER VE MMARLIK ....................... 23 3.1. Bilgisayar ve Saysal Teknolojilerin Geliimi ...................................................... 23 3.2. Mimarlk Disiplinine Bilgisayar Teknolojilerinin Girii ...................................... 32 3.2.1. Bilgisayar Teknolojileri; Teknik ve Kavramsal Transferler .......................... 37 3.2.2. Saysal Teknolojilerin Mimar Profiline Etkileri ............................................ 42 3.3. Hesaplamal Tasarm Teknikleri; nc rnekler ................................................. 44 3.3.1. Parametrelere Dayal Tasarm Teknii .......................................................... 45 3.3.2. Algoritmalara Dayal Tasarm Teknii; Tretici Tasarm Sistemleri ve Evrimsel Sistemler ................................................................................................... 52 3.3.3. Animasyona Dayal Tasarm Teknii ............................................................ 61 3.3.4. Performansa Dayal Tasarm Teknii ............................................................ 64 3.3.5. Diyagrama Dayal Tasarm Teknii ............................................................... 66 3.4. Blm Deerlendirmeleri ..................................................................................... 69 viii

BLM DRT - HESAPLAMALI TASARIM TEKNKLERNN TRKYE UYGULAMALARI / DENEMELER ......................................................................... 71 4.1. Hesaplamal Tasarm Tekniklerinin Trkiyeye Transferi ................................... 71 4.2. Gkhan Avcolu'nun almalar ........................................................................ 75 4.2.1. AndalusVilla, Libya ....................................................................................... 80 4.2.2. GADtown ....................................................................................................... 82 4.2.3. Bulgur Palais, stanbul ................................................................................... 84 4.3. Onur Yce Gn'n almalar ............................................................................. 87 4.3.1. White Magnolia Tower, 2004, N ............................................................... 89 4.3.2. CSCEC Tower, 2008, N ............................................................................. 91 4.3.3. Nanjing Tren stasyonu Yarma Projesi, N .............................................. 93 4.4. Trkiye'de Hesaplamal Tasarm in Deerlendirmeler ...................................... 95 4.4.1. Mimar-Bilgisayar likisi ve Yeni Nesil Mimar Profili ................................. 95 4.4.2. Yurt inde ve Dnda Hesaplamal Tasarm: Etkileim, Yaklamlar ve Olanaklar .................................................................................................................. 99 4.4.3. Mimar-Geometri likisi............................................................................... 103 BLM-BE - GENEL DEERLENDRMELER VE IKARIMLAR .............. 108 5.1 Aratrmadan kan sonular ................................................................................ 109 KAYNAKLAR ............................................................................................................. 114 EK-1 MMARLAR HAKKINDA GENEL BLG ................................................... 120 EK-2 GRME SORULARI ................................................................................... 123

ix

BLM BR GR 1.1. Problem Tanm ve Aratrmann Amac 20. yzyln sonlarnda birok alana giren ve etkisini gsteren bilgisayarn tarihi, insanlarn hesaba ihtiya duymalar nedeniyle gelitirdikleri hesaplama aygtlarnn tarihine kadar dayandrlmaktadr. lk hesaplama aygtndan gnmz bilgisayar tanmnn oluumuna kadar geen srete birok alma yaplm ve retilen aygtlar daha ok askeri alanlarda ve baz bilim adamlarnn almalarnda kullanlmtr. Kaytl program kavramnn gelitirilmesi ve gnmz bilgisayarnn alma mantnn kavranmas ile hesaplama aygtlarnn yerini girilen veriyi kaydeden, ileyen ve depolayan bilgisayar almtr. Bu sebeple bilgisayarn hesaplama ile olan kuvvetli ilikisinin nedeni gemiinin hesap yapabilen aygtlara dayanmasndan kaynaklanmaktadr. nceleri zellikle askeri amal kullanlan bilgisayar, endstri devriminin bir sonucu olan sanayinin ve ticaretin gelimesi ile ksa zamanda bu alanlara da girmitir. lk olarak havaclk, gemi ve otomotiv endstrilerinde kullanlan bilgisayar, donanmlarnn yan sra yazlmlarnn da gelitirilmesi ile birok alana hizmet veren bir ara haline gelmitir. Karmak geometrilere sahip uak kanatlarnn bilgisayar ortamnda modellenip yine bilgisayar destekli makinelerde retilmesi ile tasarm ve retim sreci adna farkl bir dnem balamtr. Bu durum bilgisayar destekli tasarm ve retimin (CAD-CAM uygulamalar) balad, CATIA gibi programlarn gelitirildii bir dnem olmutur. Bunu takiben gelitirilen CAD (Computer Aided Design) programlar bilgisayarn mimarla giriini hzlandrmtr.

1

2

1990lar ile birlikte mimarlk disiplinine nce bir izim arac olarak giren bilgisayar sonrasnda kendi doasnn potansiyellerinin aratrlmas ile bir tasarm ortam olarak kullanlmaya balamtr. Kendine zg doasnn sunduu potansiyeller zerine aratrmalar yapan mimarlar, bilgisayarn hesaplama yeteneinin ok alternatifli bir ortam oluturduunu grmtr. Bu ok alternatifli ortamda yaratc gcnn geleneksel temsil ortamna gre daha az kstlandn ve karmak geometrilerle daha kolay alabilme imknnn olduunu fark eden mimarlar, bu alanda nce deneysel aratrmalar yapm sonrasnda bu deneysel aratrmalarn uygulamalar ile dnya mimarlk ortamnda sylemleri ve terminolojisiyle farkllaan yeni bir tasarm tekniinin olumasn salamlardr. Gnmzde hesaplamal tasarm teknikleri olarak adlandrlan bu teknikler gnmz mimarlk eitimini ve profesyonel alma ortamn dntrmektedir. Mimarlk eitiminde ve profesyonel alma ortamnda ilk etkilerini yurt dnda gsteren bu durum, bilgisayar ile paralel olarak gelien saysal teknolojilerin ve sanal iletiim aralarnn ktalar aras mesafeleri eritmesi ile son yllarda yurt iinde de etkisini hissettirmektedir. Yurt iinde bu etkilerin neler olduu, mimar ve mimarlk eitimini nasl deitirdii, hangi kavramlar transfer ettii, hangi disiplinlerle ilikilerini arttrd ve en nemlisi de kimin/kimlerin bu teknikleri yurt iinde kullanmaya balad gibi sorular bu almada merak uyandran ve irdeledike srprizlerle karlalan bir aratrmann balang fikirlerini oluturmutur. Tm bu sorulara cevap aranrken mimari tasarm, geometri ve mimar ilikisinin yeniden sorgulanmas, bilgisayarn mimar profiline etkilerinin ve gnmzde oluan yeni nesil mimar profilinin tanmlanmas, bilgisayarn saysal alma mantnn ve sunduu potansiyellerin gemiten bugne geliiminin sorgulanarak ele alnmas, hesaplamal tasarm tekniklerinin yurt dndaki nc rnekleri zerinden irdelenerek yurt iine transferinin ne ekilde olduunun seilen iki mimar profili zerinden aratrlmas amalanmaktadr.

3

1.2. Aratrmann Kapsam Geometri, bilgisayar ve hesaplamal tasarm tekniklerinin snrlarn izdii aratrma, bu konunun irdelenerek Trkiye zelinde ele alnmasyla kendi zgnln oluturmaktadr. Yurt ii erevesinin anlamlandrlabilmesi iin konularn ncelikli olarak geliim sreleri ve dnyaya etkileri incelenmekte ve daha sonra gerekleen transferler ile yurt ii leine yansmalar deifre edilmektedir. Bu balamda aratrmann giri ksmnda problem tanm ve aratrmann amac, kapsam ve yntemi zerinde durulmaktadr. Aratrmann ikinci blmnde ise mimari tasarm ve geometri ilikisi irdelenirken, geometride yaanan eik dnemlerinin mimari tasarm srecine olan etkileri ve geometri bilgisinin mimarn eitimindeki yeri zerine odaklanlmaktadr. Bu balamda mimarlk ve geometri ilikisi ekseninde bilgisayarn mimarlk eitimdeki ve yeni nesil mimar profilinin olumasndaki etkilerinin ve mimarn geometrik donanmna sahip olma zorunluluunun sorgulanmas amalanmaktadr. Aratrmann nc blm bilgisayarn geliim srecini, mimarlk disiplinine giriini ve etkilerini ve hesaplamal tasarm tekniklerinin irdelenmesini kapsamaktadr. Bilgisayarn geliim srecinin, mimarlktaki dntrc etkilerinin ve bilgisayar ve hesaplama kavram arasnda kurulan gl balantnn kaynaklarnn aratrld bu blm hesaplamal tasarm tekniklerinin dnyadaki nc rnekleri zerinden incelenerek, tekniklerin sorgulanmas ile sonlanmaktadr. Drdnc blm ise aratrmann zgnln salayan blmdr. Hesaplamal tasarm tekniklerinin Trkiye transferleri, tez kapsamnda seilen mimarlar Gkhan Avcolu ve Onur Yce Gnn almalar zerinden irdelenmektedir. Yaplan kapsaml aratrmalar ve kendileri ile yaplan grmelerden de elde edilen bilgiler ile bu blmde her iki mimarn yurt iindeki ve yurt dndaki duruu, konumu, insanlar tarafndan alglanmalar, mimarlk eitimine yaklamlar, bilgisayarla olan ilikileri, disiplinler aras almalara yatknlklar ve hesaplamal tasarm tekniklerini kullanma biimleri anlatlmaktadr. Bu balamda yurt ii erevesinin

4

izildii bu blm hesaplamal tasarm tekniklerinin Trkiyeye transferlerinin incelendii blm olmas sebebiyle aratrmaya zgnlk katmaktadr. Aratrmann beinci ve son blm olan genel deerlendirme ve karmlar blmnde, dier drt blmde elde edilen bilgiler dorultusunda aratrmadan karlan sonular ve karmlar ortaya koyulmaktadr. Bilgisayarn ve hesaplamal tasarm tekniklerinin Trkiyedeki mimarlk eitimini ve profesyonel alma ortamn etkiledii, bilgisayara ve doasna hakim yeni nesil mimar profilinin olutuu ve mimarn geometrik alt yapsnn, bilgisayarn neredeyse tm geometrileri grselletirdii gnmzde, neminin artt savunulmaktadr. Avcolu ve Gnn almalarnn aratrlmas ve birebir yaplan grmelerde her iki mimarn hesaplamal tasarm tekniklerinin ve kavramlarnn yurt iine pozitif transferinde rol oynad, bu transferleri biimsel taklitlerle ya da moda olan yapmak yerine tekniklerin ve kavramlarn alt yapsn aratrarak ve bu dorultuda almalar yaparak gerekletirdikleri sonucuna varlmaktadr. 1.3. Aratrmann Yntemi Aratrmann btnn oluturulmasnda izlenen yntem, konularn ve kavramlarn birbiri ile ilikili durumlarnn ortaya karlarak tezin asl hedefi olan hesaplamal tasarm tekniklerinin Trkiyeye transferleri konusu zerine odaklanmaktr. Bu transferlerin mimarln yurt iindeki akademik ve profesyonel alma ortamlarnda nasl algland ve bu ortamlar zerinde ne gibi etkiler yaratt konular ise, her iki ortamla ilikili olan iki mimarn (Gkhan Avcolu ve Onur Yce Gnn) almalar deerlendirilerek aktarlmaktadr. Her ikisinin de yeniliki fikirlere ve bilgisayar ortamnda mimari tasarma ilgi gstermeleri, hesaplamal tasarm tekniklerini kullanarak deneysel ya da pratie dnk almalar yapabilmeleri ve hesaplamal tasarm alannda almalar yapabilen farkl iki kuak mimarlar olmalar konunun deerlendirilmesinde Avcolu ve Gnn seilme nedenlerindendir.

5

Tez kapsamnda hesaplamal tasarm tekniklerinin ortaya knn, geliiminin ve Trkiyeye transferlerinin aktarlmasndan nce, bu tekniklerin kullanlmasn salayan bilgisayar ve onun hesaplama kavram ile kurduu iliki irdelenmektedir. Bu dorultuda aratrmada, hesaplama ve bilgisayar ilikisinin mimari tasarm ortamna ve dolaysyla biimin geometrisine katabilecei potansiyeller de sorgulanmaktadr. Aratrmann hazrlanmasnda yrtlen almalar ise u ekildedir; Srecin banda bu aratrmann yaplmasna zemin hazrlayan sorular sorulmu ve problem tanm yaplmtr. Aratrmann kapsam ve snrlar belirlenmi ve bu dorultuda literatr almalar yaplmtr. Hesaplamal tasarm tekniklerinin irdelendii ksmda hangi tekniklerin aratrma kapsamnda irdelenecei tespit edilmi ve bu tekniklerin nc rnekleri belirlenmitir. Aratrmaya konu olan mimarlarla grmelerin salanmasnn zeminleri hazrlanm ve bu mimarlarn aratrmada irdelenecek almalarnn seimleri yaplmtr. Aratrma zellikle iki yntem zerinden arlkl olarak yrtlmtr. Hesaplamal tasarm teknikleri zerine yaplan detayl literatr aratrmas;

1.

Aratrmann banda tanmlanan problemin zmnn, farkl disiplinler zerinden aratrmalar gerektirmesi nedeniyle bu disiplinlere (geometri, matematik, bilgisayar gibi) ait literatr taramalar yaplm ve niversite ktphanelerine ait yaynlar, sempozyum bildirileri, ulusal ve uluslararas tezler, eitli veri tabanlarndaki ve internet sitelerindeki yaynlar almann gelitirilmesini salayan kaynaklar olmutur. Bu balamda geometrinin tanmland, mimari tasarmla ilikisinin kurulduu, bilgisayarn geliim srecinin ve hesaplamal tasarm tekniklerinin irdelendii blmlerde bu disiplinlere ait, aratrmann ieriini zenginletirecek yaynlardan (kitap, dergi, video gibi) ve bu konularla ilgili yazlm ulusal tezlerden ve internet kaynaklarndan yararlanlmtr.

6

2.

Gkhan Avcolu ve Onur Yce Gn ile 16.07.2010 tarihinde yaplan birebir

szl grmeler; Aratrmann Avcolu ve Gnn almalarna ve ifadelerine yer verilen drdnc blmnde mimarlarn projeleri internet sitelerinden, eitli mimarlk dergilerinden ve kitaplarndan, internet kaynaklarndan ve kendileri ile yaplan grmeler zerinden aratrlmtr. Bu grmelerde mimarlarla dorudan iletiim salanm ve aratrmay bu alanda yaplan dier almalardan farkllatracak olan blm, grmelerden elde edilen veriler dorultusunda oluturulmutur. Dolaysyla dorudan balant kurulmasna dayal oluturulan bu yntem, aratrmann zgnl bakmndan olduka nemlidir.

BLM K MMAR TASARIMDA GEOMETR VE HESAPLAMA Bu aratrma kapsamnda mimarln hesaplama ile ilikisi, biimi aratrrken ya da bulurken, geometrinin rol zerinden balayan bir yaklam dorultusunda ele alnmaktadr. Bu yaklamn nedeni hesaplamal tasarm teknikleri ile tasarlanan mimari rnn zellikle karmak biimli kurgusunun ardndaki geometrinin alglanmasnn biimin tanmlanmas asndan nemli olmasdr. Mimarn tasarlama eylemi sonucunda ortaya kard rn doal evre iinde ondan farkllaan bir yapma evre eleman olarak yer almaktadr. Bu elemann, tanmlayc unsurlar biim, ilev ve z dr (ener, 1994, s.43). Tasarm rnnn tanmlayc unsurlarndan biri olan biim, geometri ile tanmlanr. Zihinde tasarma dair oluan dnce geometri ile biime dnr ve fiziksel olarak belirir. Atlgana (2006, s.147) gre geometri mimari mekan biim ile somutlatrmak iin kullanlan tasarm aracdr. Biimin somutlamasnda ara olarak kullanlan geometri oluturulan biimin mekansal potansiyellerinin anlalmasn da salamaktadr. Bu balamda biimi tanmlayan geometrinin ardndaki hesaba dayal matematiksel mantn kavranmas, o geometrinin mekana kataca potansiyellerin de kavranmas anlamna gelmektedir. Bu sebeple tez kapsamnda mimarn geometri bilgisi zellikle sorgulanmaktadr. Bu sorgulamada yaratc gcn snrlarnn geniletilmesi ve gnmz mimarlk ortamnda bilgisayarla retilen biimlerin mekana kataca potansiyellerin kavranmas iin, mimarn st dzey geometri bilgisine sahip olmas gerektii sonucuna varlmaktadr. st dzey geometri bilgisi kukusuz onun ardndaki hesaba dayal mantn da anlalmasn gerektirmektedir. Bu sayede mimarn biim zerindeki hakimiyeti artmaktadr.

7

8

2.1. Geometri ve Tasarm likisi Geometri noktalar, dorular, eriler ve yzeyler arasndaki ilikiyi inceleyen uzayn almalar ile ilgilenen matematiin bir daldr (TDK, 2010). Geometri kullanmnn tarihte Mezopotamya ve Msr topraklarnda doduu ve gelitii savunulmaktadr. Geometri kavramlarnn ilk olarak Msrda olumasnn nedeni Nil Nehri tamalar sonucu arazi snrlarnn kayboluuyla alanlarn her yl yeniden hesaplanmas gerekliliine dayandrlsa da temelde insanolu iinde bulunduu evreni tanmak ve alglamak amacyla geometri bilimine bavurmutur. Dnyann ve evrenin ekli, yldzlarn konumlar ve birbirlerine olan uzaklklar, doadaki mevcut formlarn nasl bir araya geldikleri gibi konular insanlarn dikkatini ekmi ve geometri biliminin ortaya kmasn ve zerine dnlmesini salamtr. Geometri ile ilgili gnmze ulaan en eski ve kapsaml kaynak klidin Elementler adl 13 ciltten oluan kitabdr. Dzlem geometrisi, aritmetik, saylar kuram, irrasyonel saylar ve kat cisimler geometrisi klidin kitabnda ele ald balca konulardr (Wikipedia, 2010). Antik alarda bilimsel olarak temelleri atlan geometri bilimi, 19.Yzyl bana kadar klidin ortaya koyduu postulatlar zerinden beslenen ve bugn de geerliliini devam ettiren klid geometrisi zerinden ilerlemitir. Birok bilimde olduu gibi geometri biliminin temelinde de matematiksel bir alt yap vardr. Matematiin bir dal kabul edilen geometrinin aslnda matematikle ii ie gemi bir yaps olduu aktr. Berkin (2011, s.11) Matematik geometriyi tanmlar. Geometri ise nesneleri oluturur. Matematik geometrinin saysal olarak ifade edilmesinden baka bir ey deildir. der. Her iki bilim dal da on adet rakamdan oluan bir alfabe kullanmaktadr. Ancak geometri de matematiin saysal ifadeleri olan saylar bir kurgu ierisinde grsellemeye ve biim kazanmaya balar. Galileinin Doa matematiin diliyle yazlmtr (Aktaran: Tez, 2008) ifadesi bu grselleme ya da biimlenmeyi destekler niteliktedir.

9

Matematiin kulland dil matematiksel dil, geometrinin kulland dil geometrik dil olarak ifade edilecek olursa, matematiksel dildeki bir forml olan a2+b2= c2 ifadesinin geometrik dilde bir dik genin kenar ilikilerini tanmlad grlecektir.

ekil 2.1 Matematiksel dil ile geometrik dilin karlatrlmas.

Berkin (2009, s.67), Matematik derslerinde (a+b) = a+b+2ab olarak ezberletilen cebir formlnn aslnda basit bir geometrik alan hesabndan ktn ekil 2.2 deki gibi zetlemektedir.

ekil.2.2

(a+b)

=

a+b+2ab dil ile

formlnn

geometrik

anlatm, (Berkin, 2009, s.67).

Berkine (2009, s.65) gre birok bilimin temelinde geometri bulunmaktadr. Atomlarn birbirleri ile kurduu balar ya da ses dalgalarnn hareketi iki boyutlu kat dzlemine aktarldnda geometrik bir ifade halini alacaktr. ekil 2.1 ve ekil 2.2de grld zere geometri, biim retmeye yarayan bir aratr. Biimin sahip olduu geometriye dayal kurgusal g, geometri biliminin alar boyunca grsel sanatlar tarafndan kullanlmasn salam ve nemini

10

artrmtr. Biimin ardndaki geometriye dayal kurgusal gcn aktarlmasna yurtii zelinde baklacak olursa, 20. yzyl ada Trk Heykel Sanatnn nclerinden lhan Komann 1960 sonras almalarnda matematiin saysal deerlerinin geometri ile grselletirilerek anlatld grlmektedir. Kranlara (2007, s.17) gre sanatnn zellikle bu dnemdeki yaptlar zerinden yeni geometrik ve matematiksel denemeleri okunmaktadr. Gerekten de zellikle 1960larn ortalarndan sonra, Koman iin kendi deyimiyle Demir a ve heykelde gzellie ulama ideali bir lde geride kalm, demirin yannda ahabn ve farkl malzemelerin devreye girdii, sabit bir ynde ilerlemek yerine tecrbe ettii farkl problemleri zmeyi amalad ve deitirilemez sanlana meydan okumaktan holand yeni bir dnem balamtr (Dostolu, A. ve Dostolu, N., 2011, s.57-58).

ekil 2.3 Twin hyperform' (1970-75) ve flexible polyhedra (1970-75 ) (Stockholm Sweden), (http://www.koman.org/) (18.02.2010 tarihinde eriilmitir.).

zellikle sanatnn bu yeni dnemde yapt almalardan biri olan PI adl eseri mimari mekan ve geometri ilikisi asndan ilgi ekicidir. ki boyutlu eleman olan daireye kazandrd biim dnda, Koman bu eserine mekansal bir boyut da kazandrmtr. Giderek kreye dnen formun merkezinde, dtan koparlm bir i, bir oda belirmeye balamtr. stelik en azndan teoride- elde edilen bu mekann merkezinde konumlanan bir izleyici, hibir engelle, baka bir deyile, yzeyle karlamadan dary seyredebilmektedir (Dostolu, A. ve Dostolu, N., 2011, s.58).

11

ekil

2.4

1980-83

Pi,

(Stockholm

Sweden),

(http://www.koman.org/), (18.02.2010 tarihinde eriilmitir.).

Koman ekil.4teki PI adl eserini yle tanmlamaktadr; ....Kendi kendime 1den fazla olan bir yzeyin nasl grneceini sordum hatta daha da fazla ile nasl olacan. Bu seri, ite bu sorunun cevabdr. Yzeyi bir dilim ile artrnca iki boyutlu bir daire ykselecek ve boyutlu bir yzeye dnecektir. Dilimin as ne kadar artrlrsa kavis o kadar byk olur. Dilimin yzeyini 1ye kadar artrnca yzey 2den oluacaktr ve ayr bir biim meydana getirecektir. 3, 4 , vs. yeni biimler meydana getirecektir bu biimlerde sadece bir eksen deil tam ters simetri de bulunur. ok sayda kreye benzeyen bir biim ortaya karr. Birazck mantk ve hayal gcyle yeni bir tanma vardm sylenebilir; sonsuz sayda , kresel bir biim oluturur... (UIA Sergi Bror, 2005)."

12

Sanat matematiin mantksal ve hesaba dayal gc ile kendi hayal gcn birletirerek nc boyutta yeni geometrik biimler yakalamaktadr. ki boyutlu geometrik bir eleman olan daireye saysal bir deer olan nin eklenmesiyle kazand yeni kresel biim, geometri ve matematik arasndaki ilikinin kuvvetini ve her iki bilimin de grsel sanatlar tarafndan kullanmnn nemini aklamaktadr. Bu sanatlardan biri olan mimarlk disiplini de geometri zerinden beslenmekte ve geometrinin biimi tanmlayabilme zelliini kullanmaktadr. Bu sebeple tezin bu blmnde geometri kavram incelenirken, mimarlkla olan ilikisi sorgulanmaktadr. 2.2 Mimarlkta Hesaplama ve Geometri Geometri, mimari mekan yaratrken, mimari mekan oluum ve organizasyonunda yardmc bir disiplindir. Mekanlarn veya mimari formlarn kurgusunu anlamak iin yararlanlan geometri, izgilerin, alarn, dzlemlerin ve hacimlerin ilikileri ve zellikleriyle ilgilenen bir disiplin olarak tanmlanabilir (Soygeni, 2006, s.44). Mimarlk disiplininin bu izgiler, dzlemler ve hacimleri ideal ekilde bir araya getirme kaygs, onun geometri bilimiyle nasl dorudan bir iliki kurduunun gstergesi olmaktadr. Balangta sezgisel balayan sre sonraki aamalarda temsil ortamnda ekillenme ve sonu rn olarak varlk kazanma ile devam eder. Bu ekillenme ve varlk kazanma hali kukusuz geometri kullanmn gerektirmektedir. Zaten gemiten bugne mimarlk pratiine bakldnda insanolunun sadece barnmak iin mekan yaratma eylemini gerekletirmesinin ve sonrasnda bu eylemde mimari estetii kefetmesinin temelinde geometri ve matematik bilimleri bulunmaktadr. zellikle resimde, heykelde ve mimaride oran kavramnn ortaya k ve gelimesi ile matematik, geometri ve estetiin ilikisi sorgulanmtr. Bu estetik araylarnda doay inceleyen ve ondaki geometrik ve matematiksel alt yapy anlamaya alan insanolu altn oran kefetmi ve birok sanatta bu oran kullanmtr. Docziye (1994) gre Altn oran byk parann kk paraya orannn, btnn byk paraya oranna eitliidir. Altn orann saysal deeri 1,618033 dr.

13

ekil 2.5 Altn oran eitlii.

Tarihte altn oran ile ilgili birok alma yaplmtr. Bu almalardan birini gerekletirmi olan ve 12.yzylda yaam olduu varsaylan talyan matematiki Leonardo Fibonacci bir say dizini kefetmitir. Fibonacci say dizini olarak anlan bu dizinde (Fibonacci say dizini: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233) art arda gelen saylarn birbirlerine oran altn orana ok yakn bir deer vermekte ve 13. saydan sonra bu oran, altn orann saysal deerine sabitlenmektedir. Doada yapsnda bu dizini bulunduran birok canlnn bulunmas da dikkat ekicidir.

ekil

2.6

Altn

oran

yapsnda

bulunduran

canllar,

(http://www.maths.surrey.ac.uk/hostedsites/R.Knott/Fibonacci/ fibnat.html,http://www.flickr.com/photos/lucapost/694780262/i n/photostream/), (24.02.2011 tarihinde eriilmitir.).

Doay inceleyen ve ondaki uyumu kefetmeye alan sanatlara, altn oran bir ilham kayna olmu ve birok sanat bu oran eserlerine tamtr. Bu sanatlardan biri olan Leonardo da Vincinin nl tablosu Mona Lisada bu oran kulland ekil 2.7de grlmektedir. Sanat geometri ve matematii almalarna entegre etmi ve sanatla bilimin birlikteliinden kan uyumu eserleri zerinden sonraki alara aktarmay baarmtr.

14

ekil 2.7 Leonardo da Vinci, Mona Lisa ve altn oran ilikisi, (Koestler-Grack, 2006, s.106,

http://www.flickr.com/photos/michaelpaukner/4260592085 /in/photostream/), (24.02.2011 tarihinde eriilmitir.).

Altn orann resim, heykel, mzik gibi sanatlarn yan sra mimarlkta kullanm da gemiten bugne sklkla karlalan bir durumdur. rnein Antik Yunan dneminde ina edilmi olan Parthenon Tapnann cephe dzeninde bu orana rastlanmaktadr. ekil 2.8de de grld gibi mimari izimin matematiksel ve geometrik yaps analiz edilmitir.

ekil 2.8 Parthenon altn oran uyum analizi, (Ghyka, 1977, s.138 ).

Tarihsel srete her iki bilimin mimarlkla kurduu iliki Leon Battista Albertinin 1435 ylnda yazd De pictura adl eserinde ilk yazl kurallar belirtilen perspektifin kefi ile pekimitir. Perspektif, nesnelerin grnmn 3 boyutlu olarak dz bir yzeyde, yani 2 boyuta indirgeyerek gstermeye yarayan bir iz dm tekniidir (Wikipedia, 2011). Andersene (2007, s.2) gre perspektif uzaysal objeleri temsil etmeye yarayan tekniklerden biri olmasna ramen, ortaya k ok

15

sayda sanat tarihisini ve entelektelleri etkileyen insanlk tarihinin byk bir olaydr. Perspektif ile 3 boyutlu mekann 2 boyutlu dzlemde grsellii salanm ve mimari temsilin gc artmtr.

ekil 2.9 Perspektif Kartezyen koordinat sistemi, (Atlgan, 2006, s.123).

Atlgana (2006, s.121) gre nc boyutun izim ile ifadesinde, bir ereve ile temsil edilen gzlemcinin sabit duru ve bak ile perspektif ifade ve grselletirmeler yer alr.

ekil 2.10 Bak noktas, bak ve perspektif , (Ultav, 2010, Serbest el izim ders notlarndan).

Mimari rnn 2 boyutlu kat dzleminde temsili, Girard Desarguesin (15911661) projektif geometri zerine, Gaspard Mongenin (1746-1818) ise tasar geometri zerine yapt almalar ile gelimitir. Projektif geometriler, gzn temsil sisteminde bir noktaya yerletirilmesi ile yaplan geometrilerdir. Merkezi izdm (dorusal perspektif), paralel izdm (aksonometrik, isometrik vb.), ortografik izdm projektif geometrinin balca yntemleridir (Atlgan, 2006,

16

s.122). Projektif geometriler, tasar geometrinin boyutlu nesneleri 2 boyutta sistematik olarak tanmlamasyla daha kapsaml bir hale gelmitir. Atlgana (2006, s. 124) gre temelleri hem geometriye hem cebire dayanan tasar geometrinin iddias doru bir model ortaya koyuyor olmaktr. Tasar geometrinin bu iddias mimarlk ve mhendislik disiplinlerinde kullanmnn nemi gstermektedir. zellikle mimarlk eitiminde rencinin 3 boyutlu dnme, alglama ve grselletirme becerisini gelitirmesinde tasar geometri derslerinin pay byktr. Bu konu Mimarn Eitiminde Geometri balnda detayl olarak ele alnacaktr. Mimari temsilin geliimini salayan geometri alannda yaplan almalar, klid geometrisinden beslenmeye devam ederken birok bilim adam klidin postulatlarn, zellikle de 5. postulat olan Dzlemde bir doruya dnda verilen bir noktadan geen bir tek paralel doru izilebilir (Kaya, 2004). ifadesini sorgulam ve aratrmtr. Sonunda 1829 ylnda Rus matematiki Nikolay Ivanovich Lobachevskynin ve 1832 ylnda Jnos Bolyainin tanmlad ve klidin 5. postulat hari geri kalan tm postulatlara uyan geometriler kefedilmitir. klid-d geometriler olarak bilinen bu geometriler iki grupta snflandrlmaktadr. Bunlar; kresel (eliptik) geometri ve hiperbolik geometrilerdir. Kresel geometri diferansiyel geometride pozitif erilie sahip yzey geometrisi olarak tanmlanmaktadr (Hosch, 2011, s.94-95). Kresel geometri zerine ciddi almalar yapm olan Alman matematiki Bernard Rienmann 1857de Rienmann kresi olarak bilinen modeli gelitirmitir. Bu modele gre bir genin i alar toplam 180 dereceden byktr ve dorular krenin zerindeki byk emberlerdir. Yine Rienmann modeline gre birbiriyle kesimeyen byk emberler (dorular) yoktur. Rienmannin bu kabul klidin bir doru paras iki yne de snrsz bir ekilde uzatlabilir postulatna da ters dmektedir.

17

ekil 2.11 Rienmann kresi ve yerkre zerindeki bir genin i alarnn gsterimi, (Hosch, 2011, s.95), (http://www.genbilim.com/images/stories/genresim/350pxtriangles_spherical_geometry.jpg), (27.02.2011 tarihinde eriilmitir.).

Hiperbolik geometri zerine gelitirilen ilk model ise Eugenio Beltraminin 1868de bulduu sdokre dir. Sdokre sabit negatif erilie sahip bir yzeydir.

ekil 2.12 Beltraminin Hiperbolik geometri modeli: Sdokre, (Hosh, 2011, s.56).

Geometride yaanan bu gelimeler erilik kavramnn ortaya kmasna zemin hazrlam ve aratrmalar topoloji kavram zerine yaplan almalar ile devam etmitir. zellikle 19. yzyln sonlarna doru Henri Poincarnin almalaryla kesin temellerine oturtulan topoloji 20. yzyl boyunca gelimi ve eitli alt dallara ayrlmtr (Wikipedia, 2011). Yunancada yzey bilimi anlamna gelen topoloji,

18

geometrik ekillerin yrtma, paralama, koparma olmakszn germe, bkme, uzatma gibi deformasyonlar altndaki deimez zellikleri ile ilgilenmektedir.

ekil

2.13

Topolojik

rnekler:

mobius

eridi

ve

klein

iesi,

(http://www.permutasyon.com/2009/09/klein-sisesi.html), (27.02.2011 tarihinde eriilmitir.).

En yaygn topolojik rnekler olan Mobius eridi ve Klein iesinin ortak zellii ayrt edilebilir bir i ve d a sahip olmaylardr. Her iki topolojik rnein de kendine zg mekansal potansiyelinden de anlalaca gibi topolojinin mimarlkla ilikilendirilmesi mekann potansiyellerinin sorgulanmas bakmndan nemlidir.

ekil 2.14 Mimarlkta topoloji, Ben van Berkelin Het Gooide tasarlad Mobius Evi1998, (http://www.unstudio.com/unstudio/projects/mobius-house#img0), (27.02.2011 tarihinde eriilmitir.).

19

ekil 2.15 rn tasarmnda topoloji, Gaetan Van deWyerin tasarlad Mobius Koltuu,

(http://www.archiexpo.com/prod/onyx-export-co-ltd/organic-designrattan-armchairs), (28.02.2011 tarihinde eriilmitir.).

Geometri ve matematik alannda yaanan gelimeler ilk olarak fizik ve mhendislik disiplinlerini etkilemitir. klid-d geometriler, topoloji ve erilik gibi kavramlarn mimarlk disiplinine transferi ise bilgisayar yazlmlarnn ve bu yazlmlardaki aralarn (tools) geliimi ile hz kazanmtr. lk olarak havaclk, uzay, gemi sanayilerinde kullanlmak zere gelitirilen yazlmlar daha sonra bu alanlarn dna sram ve mimarlk, endstri rnleri tasarm gibi birok alanda kullanlmaya balamtr. Bu yazlmlardan biri olan ve ilk olarak Gehry tarafndan kullanlan CATIA (Computer Aided Three Dimensional Interactive Application) program ile bilgisayar yazlmlarnn mimarlkta kullanlma ve gelitirilme sreci de balamtr. Bu yazlmlar gelitirilmeden nceki dnemlerde klid-d, topolojik ya da erisel yzeylere sahip geometrilerin mimari temsilinin gl bu alanda kullanmn snrlandrmtr. Ancak srekli kendini yenileyen teknoloji, bilgisayarn mimarlk disiplinine entegre olmasn salam ve balangta sadece izim arac olarak kullanlan bilgisayarn, son yllarda bir tasarm ortam olarak da kullanm gnmz mimarlna yeni bir boyut kazandrmtr. Erisel yzeylerin bilgisayar ortamnda oluturulma imkan ve hatta bu yzeylerin yine bilgisayar destekli makineler zerinden retilebilmesi bahsedilen geometrilerin mimari tasarm ve uygulama alanndaki rneklerinin oluturulmasna olanak tanmtr. Bu balamda

20

sonraki blmde bilgisayarn salad bu olanak ile mimarn bilgisayar kullanarak rettii geometriye hakimiyeti sorgulanacaktr. 2.3 Mimarn Eitiminde Geometri Mimarlk ve geometri ilikisinin sorguland bir nceki blmde mimarln neden geometriye ihtiya duyduunun ve geometride yaanan gelimelerin mimarl da etkilediinin stnde durulmu ve iki disiplin arasndaki kuvvetli ban aktarlmas hedeflenmitir. Buradan hareketle mimarn geometriye hakim olma zorunluluundan bahsetmek yanl olmayacaktr. Mimarn grdn, dndn, hayal ettiini mimari temsile dntrmesi kukusuz geometri bilgisi

gerektirmektedir. Mimari tasarm yapacak olan kiinin geometri bilgisi ve nc boyutu kullanabilme yetenei en st dzeyde olmak zorundadr. Aksi halde tasarmc bu srete kontrol altnda tutabildii ve ifade etmeyi baarabildii ile yetinmek zorundadr. Byle bir srete yaratc dnceden sz etmek ok da mmkn olmayacaktr (Dagl, 2010, s.23). Geometri bilme gerekliliini sadece mimarlkla snrlandrmamak gerekir. rnein Blm 2.1de aslnda bir heykel sanats olan Komann matematik ve geometri bilgisinin ne derece gl olduu grlmektedir. Sanatnn eserlerindeki geometrik alt yap ilgi ekicidir. Grld zere geometri bilgisinin mimarlk ve birok grsel sanat iin nemi byktr. Geometri bilgisine mimarlk zelinde baklacak olursa, bir mimarlk rencisinin lisans eitimi ncesindeki eitim srecinde grd geometri dersi daha ok klid geometrisi zerine odaklanmaktadr. MEBin (Milli Eitim Bakanl) ortaretim 9, 10, 11 ve 12. snf mfredatlarna bakldnda bu odaklanma aka grlmektedir. Bir sonraki aama olan mimarlk lisans eitiminde de klid geometrisini kullanmaktadr. Ancak Daglne (2010, s.23) gre mimarlk eitimine balayan rencinin st dzey geometri bilgisine sahip olmas gerekmektedir. Bu noktada

21

mimarlk okullarnda verilen Tasar Geometri dersleri son derece nemli olmaktadr. Aksi takdirde renci kendini sadece kavrayabildii geometrilerin snrl yaratc alanna hapsetmi olacaktr. Son yllarda bilgisayarn mimarlk eitiminde bir temsil arac ve tasarm ortam olarak kullanlmas, mimarlk rencilerinin yaratc gcn artrmann ve geometri kullanmn kolaylatrmann yannda baz sorunlar da beraberinde getirmitir. Gnmz mimarlk eitiminde bazlarnn tasarm monotonlatrd ve renciyi kolaya altrd gerekesiyle scak bakmad bilgisayar kimi zaman rencinin elinde tasarmda retkenlik adna deil, dergi mimarl denilen dergide grlene/popler olana benzetme eklinde kullanlabilmektedir. Bylece geometriye hakim olmayan renci bilgisayarn tasarma kataca potansiyelleri alglayamamakta ve ortaya geometrik kurgusu renci tarafndan tam olarak sindirilememi tasarmlar kmaktadr. rencinin bilgisayar destekli tasarmla tanmas ile bilgisayar sayesinde grselletirilmesi olanakl hale gelen geometrileri kefetmesi ou zaman e zamanl olmaktadr. Bu durum mimarlk okullarnn bilgisayar eitimin hangi aamasnda devreye soktuuyla da son derece ilikilidir. Burada ki en nemli sorunsal ise bilgisayar kullanabilen mimarlk rencisinin, onunla retebildii geometriye ne kadar hakim olduu ve o geometrinin potansiyellerinin ne kadarnn farknda olduu gereidir. Mimarlk eitimi srasnda st dzey geometri bilgisiyle donanmayan renci bilgisayar ortamnda rettii biimin geometrik kurgusunu tam anlamyla kavrayamayacaktr. Bilgisayar ile tasarlad sonu rnn geometrik alt yapsndan bihaber bir tasarmc, bilgisayarn ona sunduu tasarm ortamnn potansiyellerinden de habersiz olacaktr. Bu balamda mimarn geometri bilgisinin yeterlilii, zellikle de bilgisayarn mimari eitimin ierisine dahil olduu gnmzde, sorgulanmas gereken konulardan biri olmaktadr.

22

2.4. Blm Deerlendirmeleri Geometrinin mimarlkla ilikisinin kurulduu bu blmde mimarlk ve grsel sanatlarda sezgisel olann grselletirilmesinde bir ara olarak kullanlan geometrinin neminden ve mimarlk eitimindeki yerinden bahsedilmektedir. Mimarlk rencisinin lisans ncesi eitiminde grd geometri derslerinin mimarlk eitimine baladnda yetersiz kalmas rencinin yaratc gcn kstlamaktadr. Bu sebeple zellikle bilgisayar ve gelitirilen yazlmlar ile karmak geometrilerin rencinin geometrik bilgisine gerek kalmadan ok hzl grselletirildii gnmzde, mimarlk eitiminde geometrinin nemi giderek artmaktadr. Bu nedenle st dzey geometri bilgisinin verildii derslerin mimarlk mfredatnda yer almas gerekmektedir. Aksi takdirde geometri sorgulamalar yapamayan, biimin arkasndaki geometrik kurgudan haberi olmayan tasarmclar yetiebilecek ve profesyonel alma ortamnda yer alabilecektir. Dolaysyla yurt iindeki profesyonel mimarlk ortamnda retilen birok mimari rn dergi mimarl anlayndan / biimsel kayglarla yaplan taklitten teye geemeyecektir.

BLM BLGSAYAR TEKNOLOJLER VE MMARLIK 3.1. Bilgisayar ve Saysal Teknolojilerin Geliimi Bilgisayarlarn tarihi aslnda Rnesans Avrupasnda, gkbilimciler ile

matematikilerin matematik, bilim ve tekniin ilerlemesiyle daha karmak, daha uzun, daha usandrc hesaplar yapmaya giritii zaman balamtr (Ifrah, 2005, s.101). Karmak saysal ilemlerin hesaplama gl, harcanan zamann ve yanl yapma ihtimalinin fazlal gibi sorunlara, ilk hesap makinelerinin ve sonrasnda bilgisayarn icad zm oluturmutur. Bu sebeple bilgisayarn geliimi hesaplama aygtlarnn geliimi zerine temellendirilmektedir. Aritmetik hesabn mekanikletirilmesi olana ilk kez 1642de, o srada yalnz on dokuz yanda olan ve ncellerinin almalarndan tamamen habersiz bulunan Fransz filozof ve matematiki Blaise Pascal (1623-1662) nl Pascalineinini yapt zamana tarihlenebilir (Ifrah, 2005, s.109). Pascaline bir dizi dili arktan oluan, toplama ve karma ilemlerini yapabilen mekanik bir hesaplama aygtdr. Pascalinenin yan sra Leibnizin 1673te tasarlad, ancak 1694 ylnda yaplan makinesi ise tm aritmetik ilemleri (toplama, karma, arpma, blme, karakk alma) yapabilmekteydi. Leibniz mekanik hesabn gelimesinde nemli bir rol oynamtr. Ifrah (2005, s.113) Leibnizin mekanik hesaba katksn tasarlad aygtn yapabildikleri ile yle aklamaktadr: Teknik dzeyde ok sayda yeni kavram getirmitir: Toplamadan nce bir sayy yazmaya yarayan kaydedici; bir kayt gezi; bir srkleyici; sabit konumda toplama ve karma, sola dnk hareketli konumda arpma, saa dnk hareketli konumda blme yapmaya yarayan bir aryo; her biri kendi ekseni zerinde gidip gelen ve on bamsz arkn yerini deitiren farkl uzunluklarda dilerden olumu bir kasnaklar dizgesi (Ifrah, 2005, s.113).

23

24

ekil 3.1 Pascaline (1642) ve Leibnizin makinesi (1694), (http://sstercan.com/ebt1/01.pdf,http://historycomputer.com/MechanicalCalculators/Pioneers/L ebniz.html ), (28.03.2011 tarihinde eriilmitir. ).

Leibnizin makinesi kendisinden sonraki birok muciti etkilemeyi baarm ve alt yapsnda bu makinenin ileyi biimini barndran yeni aygtlar retilmitir. Ne yazk ki bu dnemde retilen birok hesaplama aygt, bilim adamlarnn almalarndaki karmak ilemlerin zmleri iin kullanlmasnn tesine geememitir. Ancak sanayi devrimi ile birlikte balayan retim sreci ve dolaysyla ticaretin n plana kmasyla, giren ve kan rnn kaydnn tutulmas ve irketlerin ticari hesaplarnn yaplmas iin mekanik hesap makinelerinin kullanm art olmutur. Bylece bu alanda yaplan almalar hz kazanm ve her seferinde hesaplama hzn artran yeni aygtlar retilmeye allmtr. Bu dnemde retilen birok aygt programlanabilir olmamas sebebiyle gnmz bilgisayar tanmndan henz ok uzaktadr. Ancak 1801 ylnda Joseph Marie Jacquard, dokuma tezghndaki ilemi otomatikletirmek iin rettii delikli kartlar ile ilk tam otomatik dokuma tezghn icat etmi ve bylece bilgisayarn programlanabilme zelliinin en basit temelleri atlmtr. Bundan sonra retilen aygtlar Jacquardn delikli kartlarla alan modelinden esinlenerek retilecek ve bu delikli kartlar zerindeki kodlamalar okuyarak alacaktr.

25

ekil 3.2 Delikli Kart (http://www.duraltasarim.com/cad-cam-bilgisayar-destekli-tasarim-veimalat-cadcam-nasil-basladi-ve-gelisti.html), (28.03.2011 tarihinde eriilmitir.).

1835te Charles Babbage zmleyici Makine (Analytical Engine) adn verdii hesaplama aygtn gelitirmitir. Babbagen bu icad bugnk bilgisayarlarn atas olarak kabul edilmektedir. Mucitinin kendi dncesinde ve kendi terminolojisiyle, Babbagen makinesinde unlar vardr: 1. Bir giri ve k aygt (input/output) 2. Makineyi iletme organ (Babbage bunun iin bir terim gelitirmemitir.) Saylar doru sraya sokmak iin bir aygttan tekine saylarn aktarmn yapan makinenin kumanda organ. 3. Yaplan hesaplarn ara ve son sonularn saklamaya yarayan bir bellek dizgesi (store). Makinenin hesaba girecek saylar alp, hesap sonucu olarak elde edilenleri biriktirmeyi amalayan bellek. 4. zmleyici makineye verilen saylar zerinde ilemler yapmakla grevli bir aygt olan deirmen (mill): Makinenin aritmetik biriminde; saylar istenen kurallara gre mekanik olarak birletirilebilmektedir. Sz konusu hesabn sonularn elde etmek iin dntrmek zere, makineye verilen verileri kullanarak hesaplar yapmakla grevli iletim organ. 5. Son olarak sonular basmay salayan dzenek (printing device). Birimleri ve teknikleri ile Babbage makinesi, hi deilse kt zerinde, bugnk bilgisayarlarn gerek ncsn oluturmutur (Ifrah, 2005, s.168).

26

ekil 3.3 zmleyici Makinedeki deirmenin (hesaplar yapan iletim organ) modeli- 1870 (http://historycomputer.com/Babbage/Analytical Engine.html), (29.03.2011 tarihinde eriilmitir.).

1854de George Boole elektronik bilgisayarlarn geliiminde byk rol oynayacak olan mantk kuramn gelitirmitir. Boolean cebiri denilen bu sistem 0 ve 1lerden olumakta ve mantksal olarak almaktadr (Karadeniz, 2011, s.1). 18.yzyln son eyreinden 19.yzyln sonuna kadar olan bilgisayarn geliim srecine, Amerika Birleik Devletlerinin byk katks olmutur. 1776 ylnda kurulan ve o yllarda yeni bir lke saylabilecek olan A.B.D., nfusu srekli deien ve bunun sonucunda da hizmetlerin planlanmasnn gletii bir lke olarak nfus saymlar yapma yoluna gitmitir (Bilgisayar, 2011, s.3). Ancak hzla byyen lkede nfus saymn yapmak ve istatistiksel bilgiler elde etmek hem ok fazla zaman almakta hem de yllar sren saymn kesin sonular aklanncaya kadar nfus verileri oktan deimi olmaktayd. Hermann Hollerithin 1884 ylnda gelitirdii istatistik makinesi bu saym sorununa zm olmu ve harcanan zaman kayda deer oranda azaltmtr. Hermann Hollerith daha sonra 1896da kendi irketini kurmu ve irket 1924te IBM (International Business Machine Corporation) adn alarak isim deitirmitir.

27

Bilgisayarn geliimine en nemli katk II. Dnya Sava ile salanmtr. Dman kuvvetlerinin ifreli iletiimlerinin zlmesi, etkili bir nianlama kapasitesine sahip silahlarn retilmesi gibi ihtiyalar yeni aygtlarn tasarlanmasn gerekli klmtr. Bunlar Ifrahn da (2005) detayl olarak aklad; IBM laboratuarlarnda retilen elektromekanik aygtlar olan Harvard Mark I (1943), Mark II (1944), Mark III (1949), Mark VI (1952), elektroniin gelimesi ile retilen ilk tam elektronik ifre zc hesap makineleri olan ngiliz Colossuslar (1943), ilk tam elektronik ok ilevli zmleyici hesap makinesi olan Amerikan ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer-1945), IBM irketinin tasarlad ilk ilemsel ok ilevli zmleyici hesap makinesi olan SSEC (Selective Sequence Elctronic Calculator1947) gibi aygtlardr. Tm bu aygtlarn geliimi ierisinde bilgisayarn hala ortaya kmamasnn nedeni ise yeterli seviyede teknik donanma ve bu donanmlar bir araya getirecek teknolojiye sahip olunmamasdr. Bilgisayarn bundan sonraki geliim sreci kaytl program kavramnn ortaya kmas ile devam etmitir. Kaytl program ile makinenin (bilgisayar) kendisinden istenen ilemi kendi kendine yapabilecei gerei saptanmtr. Kaytl program kavramnn uygulamaya nasl geecei sorunu da zlnce bilgisayarlarn oluumundaki ilk admlar atlmtr. EDVAC zerine almalar yapan bilim adamlarndan biri olan John von Neumann, 1945 ylnda First Draft of a Report on the EDVAC bal ile bir rapor yaynlamtr. Bu raporda program ve verinin bilgisayarn hafzasnda ayn adreste yer ald bir bilgisayar mimarisi aklanmt. Bu mimari daha sonra von Neumann mimarisi olarak anlmtr (John Von Neumann, 2011). Neumann bilgisayar oluturan birimleri; aritmetik birimi, denetim birimi, bellek, giri ve k birimleri olarak aklayarak gnmz bilgisayarlarnn alt yapsn oluturmutur. Bu sreten sonra ilk bilgisayarlarn tasarlanmas ve retilmesi zerine birok alma yaplmtr. II. Dnya Sava srasnda askeri amalara hizmet etmek zere gelitirilen bilgisayarlar zerine yaplan almalar uzun sre gizli tutulmu ve bilgisayar askeri ve bilimsel alanlar dnda yaygnlaamamtr. Ancak ilk ticari

28

bilgisayar olan UNIVACn (Universal Automatic computer-1951) gelitirilmesi ile bilgisayarlarn sanayide kullanm balam ve bylece yaygnlamasn salayan zemin olumutur. 1945-1959 yllar arasnda gelitirilen birinci kuak bilgisayarlar elektronik lambal iken, transistrn icad ile ikinci kuak bilgisayarlar tasarlanmtr. Entegre devre teknolojisindeki hzl gelimeler nc kuak bilgisayarlarn gereklemesine izin vermitir (Balk, 2003, s.3). 1970lere gelindiinde tmleik devreler kullanlmaya balamtr. Bilgisayar donanmnda yaplm olan bu teknolojinin kullanlmas bilgisayarlarn hesaplama hzlarn ve gvenilirliini arttrm ve hacimleri ok klmtr (Vikikitap, 2011). 1981 ylnda IBM firmasnn rettii PC (Personal Computer), kiisel bilgisayarlarn hzla tm dnyaya yaylmasn salam ve bundan sonra bilgisayarlar, donanmlarnn yan sra yazlmlarnn da gelitirilmesi ile herkesin kullanmna ak hale gelmitir. Bilgisayarn yaygnlamas ve birok alanda kullanmnn getirdii avantajlar ile bilgisayar zerine yaplan almalar arlk kazanmtr. Giderek yaps gelitirilen, boyutlar klen ve zellikleri artan bilgisayarlar retilmitir. Bilgisayarn yeteneklerinin artrlmas zerine yaplan bu trl almalar gnmzde de devam etmektedir.

ekil 3.4 IBMin 1981de rettii ilk PC (PersonalComputer),(http://anasayfa.wordpress .com/2007/08/02/bilgisayarin-tarihi-gelisimi/), (28.03.2011 tarihinde eriilmitir.).

29

Bilgisayarn yaps iki temel kavramdan olumaktadr. Bunlardan biri donanmlar (merkezi ilem birimi, bellekler, ana kart, klavye, monitr gibi) ikincisi ise yazlmlardr (sistem yazlmlar, uygulama yazlmlar gibi). Bilgisayar donanm ve yazlmlar sayesinde girilen verileri ileyen, hesaplayan, grntleyen, gerektiinde depolayan bir sistemler btndr. Herhangi birinin eksikliinde bilgisayarn istenilen ilemi yapmas mmkn olmamaktadr. Bilgisayarlarn yaygnlaarak birok disipline hizmet eden bir ara halini almas bilgisayar yazlmlarnn retilmesini ve gelitirilmesini zorunlu hale getirmitir. Bilgisayar yazlmlar zerine yaplan ilk almalar uzay ve havaclk alanlarnda olmu ve sonrasnda bilgisayarn gemi ve otomotiv gibi endstriyel sanayi alanlarnda da kullanlmas ile hz kazanmtr. Bu yazlmlarn gelitirilmesi Bilgisayar Destekli retim (CAM) ve Bilgisayar Destekli Tasarm (CAD) uygulamalarnn balamasn salamtr. Ancak CAM uygulamalarnn tarihi CAD uygulamalarna gre daha eskidir. 1946 ylnda John T. Parsons ve ekibi helikopter kanatlarnn karmak profillerini ileyebilmek amacyla ilk defa bilgisayar kontroll bir freze tezgh gelitirmitir (Dural Tasarm, 2011). 1958 ylnda da NC (Numerical Control) olarak adlandrlacak olan bu teknolojinin patentini almtr. 1952 ylnda ABD Hava Kuvvetleri MITden (Massachussets Institute of Techonology) karmak ekilli baz paralarn otomatik olarak retimini salayacak proje zerine almalarn istemi ve bunun zerine aratrmaclar paralar otomatik olarak retmeyi salayacak bir freze tezgh gelitirmitir. NC (Numerical Control) tezghlarnn alma prensibi ekil.5teki Popular Science Dergisindeki bir illstrasyonda aka zetlenmitir. Bu illstrasyona gre izim saysal kodlara, saysal kodlar ise delikli erit kda aktarldktan sonra elektrik sinyallerine dnp izimi birebir olarak malzeme zerine ileyerek sonu rn oluturacak olan makineye iletilmektedir.

30

ekil 3.5 NC tezgahnda karmak geometriye sahip bir masa bacann retiminin Popular Science dergisinde yaynlanan illstrasyonu (Austos, 1955),

(http://books.google.com.tr/books?id=vyUDAAAAMBAJ&pg=PA106&lpg=PA106&d q=engineers+now+are+Teaching+Power+Tools+to+Run+Themselves&source ), (31.03.2011 tarihinde eriilmitir.).

MITdeki bu almalar Nmerik Kontrol (NC) teknolojisini balatmtr. Yalnz off-line olan bu uygulamann on-line olabilmesi iin bilgisayarn takm tezgh ile btnlemesi gerekiyordu. Btnleme 1960l yllarda gerekleti ve CNC (Computer Numerically Controlled) tezghlar retilmeye baland (Dural Tasarm, 2011). Daha sonra bu tezghlarn kullanm kolaylatrmak zere almalar yapld ve ilk NC programlama dili olan APT (Automatically Programmed Tools) gelitirildi. 1955-1959 yllar arasnda MITde srdrlen ve ilk yksek dzeyli NC programlama dili olan APTnin (Automatically Programmed Tools) gelitirilmesiyle sonulanan almalar srasnda ilk kez Computer Aided Design (CAD) terimi ortaya atlmtr (Aktaran: Aydoan, 2006, s.6). 1960lar ile birlikte aratrmaclar CAD/CAM uygulamalarndaki tasarmcnn bilgisayar ile etkileimini zorlatran delikli erit katlarn kaldrlmas zerine almalar yapmaya balamtr. Bu alanda alan aratrmaclardan biri de o yllarda

31

MIT de doktora almalarna balayan Ivan E. Sutherlanddir. Sutherland Sketchpad-izim levhas adn verdii sistemde uygun programlama teknikleri ve veri yaplaryla bir refresh (grnty srekli yeniden reten) ekranda etkileimli almann olanaklarn sergiledi. Bu sistem bilgisayar destekli tasarmn balangcn oluturmakla beraber, bilgisayarl grafik ve uu benzetiminin(flight simulation) temelini atmtr (Aydoan, 2006, s.6). Sketchpad-izim levhas tasarmcnn kl bir kalem araclyla ilk kez ekran zerinde izim yapabilmesini salamtr. Bundan sonraki aratrmalar bilgisayar ve tasarmcnn etkileimini artrmaya ynelik almalar zerine odaklanmtr.

ekil 3.6 Ikl kalem kullanlarak gerekletirilen CAD uygulamalar (http://www.duraltasarim.com/cad-cam-bilgisayar-destekli-tasarim-ve-imalat-cadcam-nasilbasladi-ve-gelisti/cad-cam-bilgisayar-destekli-tasarim-nasil-basladi-2.html), (31.03.2011 tarihinde eriilmitir.).

1960lardan 1980lere kadar geen srede bilgisayar donanm ve yazlmlarnn gelitirilmesi zerine birok alma yaplmtr. Bu almalar 1980lerden sonra kiisel bilgisayarlarn gelimesine ve kullanmnn yaygnlamasna olanak salamtr. Sanayinin nemli lde bymesi, retimin hz kazanmas yine bu dnemde CAD-CAM uygulamalarn da nemli klmtr Uak, gemi ve otomotiv sanayisinin gelimesi ile bu sanayi rnlerinin yaplarnda bulunan, karmak geometrili formlarn tasarlanp retilmesini olanakl hale getiren yeni bilgisayar tabanl teknolojilerin gelitirilmesi CAD-CAM uygulamalarnn nn amtr. Bundan sonraki srete zellikle bu uygulamalarn ilerlemesi iin yeni bilgisayar tabanl teknolojiler ve bu teknolojilerden en fazla verimi almay salayacak yeni yazlmlar gelitirilmitir. Bu gelimelerin bir sonucu olarak balayan ve bilgisayarlar

32

aras bilgi paylamn destekleyen a balantlar ile belirli blgelerdeki bilgisayarlarn kendi aralarndaki iletiimleri salanmtr. Bunlardan gnmzde dnya apnda en ok kullanlan a balants olan internet teknolojisi ile ktalar aras bilgi paylam olaanst bir hz kazanmtr. Sonu olarak bilgisayar ve bilgisayarn destekledii saysal teknolojilerin ortaya k uzun bir zaman alm ancak 20. yzyln ortalarndan itibaren inanlmaz bir gelime gstermitir. Bu gelimeler bilim, eitim, ticaret gibi birok alanda yeniliklerin yaanmasn salamtr. Bu alanlardan biri olan mimarlk disiplini de bu teknolojilerin geliiminden zerine den pay almtr. almann bundan sonraki blmleri bu teknolojilerin mimarlk disiplinine girii, etkisi ve getirdii yeni kavramlardan biri olan hesaplamal tasarm teknikleri ve bu tekniklerin Trkiyeye transferi zerine odaklanarak ilerleyecektir. 3.2. Mimarlk Disiplinine Bilgisayar Teknolojilerinin Girii 1960l yllarda Massachusetts Teknoloji Enstitsnn aratrma

laboratuvarlarnda bilgisayar ekrannda retilen ilk mimari izgiden bu yana, tasarm ve retim pratiklerinin bilgisayarla ilikisi kkl bir biimde deimitir (Tamat, Alkan ve Cengizkan, 2005, s.28). Bu deiim ile bilgisayar teknolojileri, birok alanda olduu gibi (mhendislik, sinema, ticaret vb. gibi) mimarlk disiplininin de ierisinde yerini bulmaya balamtr. Deiim etkisini 20. yzyln sonlarnda ilk olarak mimari izim zerinde gstermi ve bilgisayar bir temsil arac olarak kullanlmaya balamtr. Balangta sadece bir temsil arac olarak kullanlan bilgisayar, geleneksel temsil aralar ile uzun zaman alan izimlerin ksa srede gerekletirilmesini salarken, izim zerinde yaplan hatalarn da ksa srede dzeltilmesine imkn vermitir. Bu balamda gelitirilen CAD yazlmlar ile bilgisayar ortamnda izimin gereklemesi salanmtr.

33

Gnmzde AutoCAD, ArchiCAD, Autodesk Revit, Allplan gibi birok CAD program kullanlmaktadr. Ancak dnyada mhendislik, mimarlk, grafik tasarm, sinema, reklamclk, haritaclk, gibi eitli alanlarda yaygn olarak AutoCAD program tercih edilmektedir. AutoCAD genel amal bir izim program olmas sebebiyle birok disiplinin iletiiminde ortak dil olarak kullanlmaktadr. Autodesk firmasnn ilk srmn 1982de kard program srekli gelitirilerek yeni versiyonlar ile kullancya sunulmaktadr.

ekil 3.7 AutoCAD 2010da gerekletirilen bir izim rnei.

Bilgisayarn sadece bir izim arac olarak kullanld tasarm srecinde, tasarmn n aamas yine eskiz, kalem, maket gibi geleneksel temsil aralar zerinden ilerlemektedir. Gnmzde yaygn olarak mimarlk ofislerinde bilgisayar saysal an rettii yeni bir temsil arac olarak kullanlmaya devam etmektedir. Bilgisayar, mimari izim retimini kolaylatrmasnn yannda mimarlara izimlerinin saysal ortamda depolanmasn, yedeklenmesini ve sanal iletiim alar ile kilometrelerce uzaktaki antiye ortamna ok ksa srelerde aktarlmasn da salamaktadr. zellikle uzak mesafeleri yakn klan bilgisayar ile tasarmda deien en ufak bir ey bile ksa srede revize edilebilmekte ve antiye ortamna aktarlabilmektedir. Bu

34

balamda CAD programlar tasarmc ve bilgisayar arasndaki iletiimi salayan bir ara haline gelmektedir. Bu iletiimi salayan programlardan biri olan ve 1977 ylnda havaclk endstrisi iin tasarlanan CATIA (Computer Aided Three Dimensional Interactive Application) program mimarlkta ilk olarak Frank Gehry tarafndan kullanlm ve mimarlk sylem ve uygulama pratiini etkilemitir. Bu kullanm ile Frank Gehry mimarlkta saysal tasarm srecinin geliimini balatmtr. Kolarevice (2005, s.3) gre Gehrynin Bilbaodaki Guggenheim Mzesi sonular ina sektrn endstri devrimindekine benzer lekte etkileyen ve saysal bilgi devriminde ann ruhunu ele geirmi bilinen en iyi rnektir.

ekil 3.8 CATIA programnda saysal modelin adm adm oluturulmas, Guggenheim Mzesi (http://www.arcspace.com/gehry_new/index.html?main=/gehry_new/catia/catia.html ), (12.04.2011 tarihinde eriilmitir.).

Bilgi a olarak adlandrlan bu yeni dnemde Nasl tasarlanacak? ile beraber Nasl tanacak ve retilecek? de cevaplanmas gereken sorular olmutur. Bu sorularn yantlarnn aranmas zerine almalar yaplrken zellikle havaclk, otomotiv ve gemi endstrilerinin CAD, CAM uygulamalarndaki tekniklerden yararlanlmtr. ekil.3.8 de Guggenheim Mzesinin grselletirme ve gerekletirme sreci adm adm gsterilmektedir. Bilgisayarda beliren grntnn her noktasnn saysal deeri bilindiinden bu dorultuda bir strktr almas yaplmakta ve o strktr zerine gelecek olan malzeme yine bilgisayar kontroll teknolojiler yardm ile kesilip yerine yerletirilebilmektedir. Bylece dosyadan fabrikaya olarak adlandrlan sre olumaktadr. Kolarevice (2005, s.31) gre

35

gnmzdeki projeler sadece dijital olarak doan deil ayn zamanda dosyadan fabrikaya olarak adlandrlan srete, saysal kontroll retim teknolojileri (CNC) ile gerekletirilen projelerdir. Bu gibi teknolojik olanaklar mimarlara yeni bir tasarmretim sistemine geiin iaretlerini vermektedir (Akipek, 2004, s.2). Kolarevic (2005, s.32), William Mitchellin Mimarlar ina edebildiklerini izer, izebildiklerini ina eder szndeki temsil ve retim arasndaki ilikinin saysal ada da tamamen kaybolmadn syler. Aslnda bu ada mimar, bilgisayarn ve bilgisayar destekli retim teknolojilerinin kabiliyetinin farkna varm ve nceden izebildii ancak retiminin gerekletirilmesinin geleneksel yapm aralar ile olduka g olduu karmak geometriye sahip formlar bylece tasarlayabilmi ve ina edebilmitir. Bu durum bilgisayarn izim ve tasarm amal kullanlana kadar mimarlarn srekli asal formlar kulland anlamna da gelmemektedir. Ancak bilgisayarn izim ve retime yardmc bir ara olarak girmesine kadar olan srete mimarlar zellikle retim srecinin zorluklarndan dolay ounlukla daha kolay hesaplanabilir, izilebilir ve uygulanabilir bir geometri olan klid geometrisini kullanmtr. Gnmzde de birok ofis bilgisayar karmak geometrilerle almak iin kullanmaktan ok sadece bir izim arac olarak kullanmaya devam etmektedir. ekil 3.9da grld zere mimar, sezgisel srecin bir rn olan eskizi bilgisayarn salad hesaplama kabiliyeti ile fiziksel tasarm rnne dntrebilmitir.

ekil 3.9 Nationale-Nederlanden Building, Frank Gehry, 1996, Eskiz, bilgisayar ortamnda 3 boyutlu model ve gerekletirilen proje, (http://www.daapspace.daap.uc.edu/~larsongr/Larsonline/Gehry_files/Gehry-FrGin.pdf), (13.04.2011 tarihinde eriilmitir.).

36

Bilgisayarn hesaplama yetenei, 1990lardan itibaren mimarlkta yaanan dnm salayan en nemli zelliklerinden biri olmutur. Mimarlar izebildiini ina eder snrlamasn bilgisayar ile aarken, farkl geometriler ve biimlerle allabilme imkan elde etmi ve bunlarn bilgisayar ile daha ksa srede grselletirilebileceini ve retim aamasna geebileceini grmtr. Bu farkndalk ile standart d geometrilerin potansiyelleri ve mekana katabilecei imkanlar zerine odaklanlm ve bu durum birok mimarn ilgisini ekmitir. Gehry ile balayan mimarlkta bilgisayar ve bilgisayar destekli teknolojilerin kullanm Peter Eisenman, Zaha Hadid, Greg Lynn gibi uygulamac ve aratrmac mimarlarn da bu teknolojileri kullanmas ile devam etmitir. Bilgisayarn salad saysal izim ve retime dayal imknlar dnda baz aratrmac mimarlar onun bir tasarm ortam olarak da kullanlmasnn zerine gitmeye balam ve bilgisayarn bir tasarm ortam olarak kullanld deneysel almalar yapmlardr. yle ki bu deneysel almalarn bir ksm, bugn teknolojinin verdii imknlar dhilinde uygulanabilmektedir. Bilgisayarn tasarm ortam olarak kullanlmas, mimarlk syleminde zaman iinde hesaplamal tasarm teknikleri olarak adlandrlan baz tekniklerin ortaya kmasna ve aratrlmasna yol amtr. Hesaplamal tasarm tekniklerinin ortaya k, aratrlmas ve gelitirilmesi bilgisayar, matematik, geometri, genetik, biyoloji vb. gibi bilimlerin mimarlk disiplini ile birlikte dnlmesini gelitirmitir. Mimarln bu trl disiplinler aras ilikiler kurmas, mimarlk sylem ve uygulama pratiini de dntrmektedir. Farkl disiplinlere ait pek ok kavram mimarlk disiplini ile birlikte tartlmaya baladka, mimarlk alanna transfer olabilmekte ve bu kavramlarn mimarlkta kullanmlar mimarla yeni perspektifler kazandrabilmektedir. Aratrma kapsamnda bu teknikler incelenirken bahsedilecek farkl disiplinlere ait transferlerden bazlarnn mimarlkla ilikisinin daha detayl incelenmesi amalandndan, tez kapsamnda teknik ve kavramsal transferler olmak zere iki balk altnda blm 3.2.1de ayrca ele alnmtr.

37

3.2.1. Bilgisayar Teknolojileri; Teknik ve Kavramsal Transferler Mimarln asl amac olan mekan, biimi aratrmak ve bulmak ok farkl sebep ya da kaynaklara dayandrlan bir sre olabilir. Bilgisayar teknolojilerinin bir tasarm ortam haline gelmesi ile beraber ok farkl kaynaklar da bu tartma ve aratrmalarn iine dahil olmutur. Balangta sadece bir mimari temsil ekli olan izim yapmak iin kullanlan bilgisayarn, verileri saysallatrabilme ve karmak yapl problemleri ksa srede zebilme yetenei mimarlkta tasarm gelitirme ynnde kullanlmasn salamtr. Gelien dijital aralarn analoglarndan en byk fark, pek ok eyi (nesne, ses, renk, hz, ak vb.) uygun eviriciyi (ses kayt cihazlar, sonik radarlar, ultrason vb.) bulduktan sonra elde edilen saysal veriyi her ekilde kullanabilme yeteneidir. Bu ekilde tasarm ile bir ekilde ilikilendirilecek herhangi bir llebilir olgu tasarm ortamna transfer edilebilir (Atlgan, 2006, s.163). Saysallatrma ve karmak yaplar zmleme yetenei mimarlarn farkl disiplinler ya da olgular ile kurduu ba kuvvetlendirmekte ve bu disiplinlere ya da olgulara ait kavramlar kullanarak mimari tasarma farkl yaklamlar gelitirebilmelerine olanak salamaktadr. Mimari tasarm srecine getirilen farkl yaklamlar ile alana farkl disiplinlerden ve farkl olgulardan transferler gerekleebilmektedir. Bu transferler tez kapsamnda teknik ve kavramsal transferler olarak ikiye ayrlmaktadr. Teknik transferler ile anlatlmak istenen tasarmn bilgisayar ortamnda temsilini destekleyen sentetik eriler (bezier, B-spline ve NURBS erileri), algoritma ve parametre gibi teknik adan bilgisayarn hesaplayabilme kabiliyeti ile biim retiminde kullanm imkan olan, geometrik tanmlar yapan kavramlardr. Bu kavramlardan biri olan sentetik eriler klid-d geometrilerde erisel yzeylerin tasarlanmasnda kullanlan erilerdir. Bu eriler bir dizi kontrol noktasndan belirli bir algoritma (interpolasyon veya yaklam) vastasyla

38

hesaplanan eri noktalarndan eri geirilmesi ile oluturulur (enalp, 2011, s.22). Sentetik eriler; Bezier erileri, B-Spline erileri, NURBS (Non-uniform Rational BSpline) erileri vb. olarak snflandrlmaktadr. Bezier erileri; eriler zerinde daha ok maniplasyon yapabilmek amacyla gelitirilmitir (enalp, 2011, s.44). Bezier erisini kontrol eden bir kontrol poligonu mevcuttur. Bu eriler karmak yzeyli otomotiv, gemi vb. gibi tasarmlarn bilgisayar ortamnda modellenmesinde kullanlmaktadr.

ekil 3.10 Bezier Erisi, (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Bezier_curve.svg), (15.04.2011 tarihinde eriilmitir.).

B-Spline erileri; bezier erilerinin genelletirilmi halidir (enalp, 2011, s.62). Bezier erileri gibi bir kontrol poligonuna sahiptir ancak bezier erilerinden fark kontrol noktalarna mdahale edilebilmesidir.

ekil 3.11 B-Spline Erisi, (http://mathworld.wolfram.com/B-Spline.html) (15.04.2011 tarihinde eriilmitir.).

39

NURBS Erileri; dzgn olmayan rasyonel B-Spline forml olup, matematik modelidir ve genellikle eriler ve yzeyler oluturmak ve gstermek iin bilgisayar grafiinde kullanlr (enalp, 2011, s.80). NURBS erileri ve yzeyleri Bezier ve BSpline eri ve yzeylerinin genelletirilmi halidir. NURBS erilerini Bezier ve BSpline erilerinden ayran en nemli zellii kontrol noktalarnn arldr.

ekil 3.12 NURBS erisi bileenleri, (http://www.sayisalmimar.com/dersnotlari/maya/maya_nurbs_modeling.pdf), (17.04.2011 tarihinde eriilmitir.).

NURBS erilerinin ve yzeylerinin ekilleri o erilerin kontrol noktalar, kontrol noktalarnn arlklar ve dm yerlerinin maniple edilmesi ile kolayca kontrol edilebilir (Kolarevic, 2005, s.15). Bylece karmak geometrili yzeylerin bilgisayar ortamnda izilmesi ve modellenmesinde tasarm esneklii salanmaktadr. NURBS erilerinin parametrik denklemler ile tanmlanmas CAD-CAM uygulamalarnn karlkl olarak uyumluluunu salar. Yani bilgisayar ortamnda NURBS erileri ile tanmlanan bir yzey CNC makinelerinde de yine NURBS erileri zerinden okunur. lk olarak otomotiv ve gemi endstrisinde kullanlan ve yksek erilikli yzeylerin matematiksel ifadesi olan NURBS erileri ve yzeyleri bugn birok alanda olduu gibi mimarlkta da karmak geometriye sahip formlarn tasarlanmasnda ve retilmesinde kullanlmaktadr.

40

Algoritma; ayn snfa ait problemlerin zm iin gerekletirilebilir trden kimi ilemleri, sk bir zincirleme iinde, adm adm yapmay salayan, kesin ve bir rnek bir ynergeyle ynetilen sonlu bir temel kurallar ardlldr (Ifrah, 2005, s.250). Baka bir deyile algoritma bir ilemin sonucuna ulamakta izlenecek yoldur. Algoritmann bir balangc ve bitii vardr ve algoritmalar mutlak bir sonuca ulamaldr. rnein yemek tarifi de bir algoritmadr. Geleneksel yntemden farkl olarak, algoritmik dnce yapsndan

yararlanldnda tasarm problemlerine saysal platformda zm(ler) retme zellii n plana kmaktadr (olakolu ve Yazar, 2007, s.380). Bylece tasarmc farkl alternatiflerle karlamakta ve oklu alternatif ortamnda uygun olan seebilmektedir. Bu da tasarmcnn ufkunu geniletmektedir. Parametre; bilgisayar biliminde, bir dizi komutun sisteme girilen eitli veriler zerinde ilem yapmasyla ilgili bir terimdir (Akipek, 2004, s.13). Matematikte deiken olarak bilinen parametreye girilen farkl deerlere gre farkl sonular elde edilmektedir. Deiken deiirse sonu da ona bal olarak deiir. Mimarlkta belirli parametreler zerinden ilerleyen tasarma parametrik tasarm denmektedir. Tasarmdaki parametrelerin deimesi sonu rn deitireceinden parametrik tasarmda her parametreye Ksa srede gre deien tasarmn uygunluu deikene bal tasarmlar denetlenebilmektedir. birok

snanabilmektedir. Bu tekniklerin alm blm 3.3.1de yer almaktadr. Kavramsal transferler ise evrim, genetik, yapay zeka, animasyon, gibi farkl disiplinlerden transfer edilebilen ve mimari tasarm srecinde dntrc etkisi bulunan kavramlar olarak ele alnmaktadr. Evrim; TDKda bir canly tekilerden ayrt eden biimsel ve yapsal karakterlerin gelimesi yolunda geirilen bir dizi deime olay olarak aklanmaktadr. Bu kavram mimarlk literatrnde evrimsel tasarm olarak bilinmektedir. Bu tasarm

41

trnde amalanan doadaki biyolojik deiim ve dnmn mimari tasarma girdi olmas ve sonu rne yansmasdr. Genetik; canllardaki evrimi, deiimi ve genleri inceleyen bir bilim daldr. Mimarlktaki kullanm da tpk canllardaki DNA sarmal gibi adna genetik algoritma denen dizilerin oluturulmas ve oluturulan diziler arasndan rastlantsal seimlerle oalma ileminin gerekletirilmesi zerine kuruludur. oalma ile oluturulan yeni bireyler aprazlamalara ve mutasyonlara maruz braklr ve en dayankl birey tasarm probleminin zm olur. Yapay zeka; bilgisayarn insan beynine benzer ekilde almas ile ilgili bir kavramdr. Bilgisayarn insan gibi dnen, alglayan, algladn yorumlayan, renen bir sistem olarak alabilmesi zerine odaklanr. Tasarm problemine bilgisayar tarafndan uygun zmler retilir. zellikle karmak ilevli yaplarda kullanm olabilecek bir teknolojidir. Gnmzde zekann simlasyonu henz gereklemediinden bu sistemler zerine yaplan almalar devam etmektedir. Animasyon; hareketli grnt oluturma tekniidir. Sinema sektrne ait olan bu kavram mimarlkta 3 boyutlu modelin sunumunda, gereki bir grntnn salanmas iin kullanlmaktadr. Bir eit canlandrmadr. Bunun yan sra son yllarda Greg Lynn gibi aratrmac mimarlarn animasyon tekniklerini form retmede kullanmas animasyona dayal tasarm tekniini gelitirmitir. Bu teknikte hareket ve zaman deiimi son derece nemlidir. Tasarmc hareketli grnty istenilen yerde durdurarak uygun olan tasarm seer. Bu tip bir uygulama daha ok form retmeye dayaldr. Bir baka uygulamada belirlenmi ktlelerin hareketlendirilerek belirli bir kompozisyon retmesi zerine kurgulanr. Mimarlk disiplininin ierisine girmeye balayan bu kavramlar, mimarln disiplinler aras almasnda ve yeni tekniklerin gelimesinde etkili olmutur. zellikle biyoloji ve genetik bilimleri gnmzde aratrmac mimarlarn yeni alma alanlar olmutur. Kendi kendini organize eden, dnen, oalan, hareket eden, tepki veren tasarmlar zerine almalar yaplmaktadr. Mimarlk farkl

42

disiplinlerden beslenmeye devam ettike bu kavramlara yenilerinin ekleneceini de aktr. Mimarln saysal teknolojiler ile tasarm srecinde yaad bu deiimler gnmz mimar profilini de deitirmektedir. 3.2.2. Saysal Teknolojilerin Mimar Profiline Etkileri Bilgisayarn gnmzde mimarln neredeyse tm alanlarnda yerini almas, onun karmak doasna hakim yeni nesil mimar profilini oluturmutur. Bilgisayar renme yann 5-6 yalara indii gnmzde yeni nesil mimarn bilgisayara hkimiyeti son derece doal bir olgudur. 90larda Trkiyede daha kolay i bulmak adna kursa gidilerek renilen mimari izim programlar zellikle 2000li yllardan sonra mimarlk okullarnn mfredatna bilgisayar desteli izim dersi ad altnda girmi ve izim dersleri bilgisayar destekli tasarm derslerine dnerek mimarn profili zerinde daha etkili bir rol oynamaya balamtr. Gnmzde mimarlk okullarnn ounda renciler 1. snftan itibaren bilgisayar destekli izim dersleri almaktadr. Bu derslerde renilen Autocad, Archicad, 3D max gibi programlar, ilerleyen yllarda projelerini tasarlamada ve izmede kullanmaktalardr. Bundan 20 yl nce geleneksel temsil aralar ile tasarlanan ve grselletirilen projeler artk saysal ortamda hazrlanmaktadr. Saysal ortamda hazrlanan projenin paftalara baslm hali bunun iin zel tasarlanm saysal bask makinelerinden alnmaktadr. Bu durumda ekranda grnen her izginin baskda nasl olaca da nem kazandndan mimarn izim programnn yannda Photoshop, Corel Draw, Adobe Illustrator gibi baka grnt ileme programlarn ve tekniklerini de bilmesi gerekmektedir. Tm bunlara hakim olmas gereken mimar ou zaman teknolojik bir alet olan bilgisayar oluturan birimlerin de ileyii hakknda fikir sahibi olmaldr. nk gnmzde bilgisayarn snmas, yavalamas ve kmesi gibi temel sorunlar mimarlar iin teknolojik kriz anlarn oluturmaktadr. Mimar byle anlarda alete (bilgisayara) mdahale edebilmelidir. Saysal ada mimarn sorumluluklarnn gittike artt da sylenebilir. Bu konuyu Gkhan Avcolu yeni geometriler deneme yolunu kolaylatran bilgisayar

43

ile yaplan almalar, bir alet ile yaplan spordakinden farkl grmedii olarak ifade etmektedir Bu noktada bilgisayar kullanan kiinin de tpk sporcu gibi bir kondisyonunun ve zihinsel egzersizlerinin olmas gerekliliini de vurgulamaktadr(16.07.2011 Avcolu Grmesinden).

ekil 3.13 Sporcu-alet ve bilgisayar-kullanc ilikisi, (http://www.zimbio.com/pictures/80zzOf7Rx_/FIS+Snowboard+World+Championships+Mens+Parallel/0frqprJutfR/Heinz+In niger), (17.04.2011 tarihinde eriilmitir.).

Bilgisayarn sunduu yeni potansiyeller mimarlar disiplinler aras almalara ynelmek konusunda da desteklemektedir. Mimar tekil tasarmc kimliinden syrlp matematiki, biyolog, bilgisayar mhendisi gibi uzmanlarla ortak almalar yapmaktadr. Mimari brolar bilgisayar tasarmcs, matematiki, strktr tasarmcs gibi farkl disiplinlerden uzmanlarla birlikte alarak, parametrik tasarm, uzman sistemler gibi teknolojilere dayal ve her proje iin yeniden kurgulanan tasarm yntemleri gelitirmektedirler (Akipek, 2004, s.2). zetle mimar, disiplinler aras almalara ve bilgisayarn getirdii yeni kavramlara ve tasarlama biimine adapte olmaktadr. Bu duruma adapte olmu ve bu yn ile aratrma kapsamnda almalarna deinilen mimarlardan biri olan Onur Yce Gnn yapt i; mimar, mhendis, bilgisayar programcs, strktr tasarmcs ve matematiki eksenlerinde tanmlanabilir. Bu sebeple Gn kendisini hybrid mimar olarak tanmlamaktadr. Tm bunlara ek olarak bilgisayar teknolojileri gelien sosyal a platformlar ile mimarn projelerini dnyayla paylaabilmesini, yurtdndaki niversitelerin

44

ktphanelerine, online derslerine ve binlerce sreli yayna (e-kitap, e-dergi) ulaabilmesini, bir e-postayla dnyaca nl mimarlarla iletiime geebilmesini, ok ksa srelerde meslektalaryla organize olabilmesini salamaktadr. Bu durum mimarn sadece bir ekran zerinden dnyayla balantl hale gelebildiini aka gstermektedir. Mimarn eitiminden pratie uzanan srete bilgisayar teknolojilerinin mimarn profili zerindeki dntrc etkisi aktr. Geleneksel mimar profili yerini bilgisayara ve onun doasna hakim yeni nesil mimarlara brakmaktadr. 3.3. Hesaplamal Tasarm Teknikleri; nc rnekler Mimarlk syleminde hesaplamal tasarm teknikleri olarak adlandrlan tekniklerin aratrlmas ve tasarm gelitirme ynnde kullanlmas, bilgisayarn tasarm ortam olarak sunaca potansiyelleri ortaya karmtr. nce sadece bir izim arac olarak kullanlan bilgisayarn potansiyelleri zerine yaplan aratrmalar ile bir tasarm ortam olarak da kullanlmasnn n almtr. Baz aratrmac mimarlarn deneysel almalar ile balayan bilgisayar ortamnda hesaplamal tasarm teknikleri ile retilen tasarmlar, bugn deneysel olmaktan kp fiziksel ortamda ina edilebilen tasarmlara dnmektedir. Mimarlar bilgisayarn hesaplama yetenei ile kendi doasnn verdii potansiyellerin snrlarn zorlamaktadrlar. Bilgisayar ortamnda mimari tasarmda mimar, tasarmn tm girdilerini ve ktlarn denetleyebilmekte, alternatifleri snayabilmekte ve uygun olan seebilmektedir. Ksaca balangcndan sonuna srecin tasarland bir durum sz konusu olabilmektedir. Gnmzde parametrelere, algoritmalara, animasyona, performansa ve diyagrama dayal tasarm teknikleri artk literatrde yerini alm teknikleri oluturmaktadr. Saysal teknolojilerin geliimine bal olarak pek ok yeni tekniklerin ve bunlarn eitlemelerinin kacan sylemek yanl olmayacaktr.

45

3.3.1. Parametrelere Dayal Tasarm Teknii Trke karl deiken olan parametre bilgisayar ve matematik biliminde, sembolik bir ifade veya bir nicelii (miktar) ifade etmek iin kullanlan semboldr. Matematikte, deiken, sk sk bilinmeyen bir niceliin (potansiyel deiimin) tanmlanmas iin kullanlrken, bilgisayar biliminde ise, niceliin depolanabilecei bir yer, alan ifade eder (Wikipedia, 2011). Parametrik tasarm saysal mimari tasarm tekniklerinin birounun temelini oluturur (Akipek ve nceolu, 2007, s.241). Parametrik tasarmda, tasarm belirli parametreler zerine kurulur ve parametrik model yardm ile yaplr. Parametrik model geometrik bileenler zerine kurulu, baz zelliklerinin sabit bazlarnn ise deiken olabildii bir bilgisayar temsilidir (Hernandez, 2006, s.310). Parametrik model zerindeki deiken zellikler parametre olarak adlandrlr. Burrye gre (Kolarevic, 2005, s.149) parametreler sadece kartezyen geometriyle ilgili saylar deildir, bu parametreler k seviyesi, yapsal yk direnci gibi performansa dayal kriterler ve hatta baz estetik prensipler de olabilmektedirler. Tasarma etki edecek olan parametrelerdeki deiiklik sonu rn etkiler ve bylelikle farkl deikenler altndaki tasarm kombinasyonlar ortaya karlr. Bu kombinasyonlar tasarmcya ksa srede ok sayda alternatifi grme ve tasarm problemine uygun zm retme imknn salar. Parametrik tasarmda amalanan sistematik bir dnce biimi ve bu dnme biimi etkisinde probleme getirilen tek bir zm yerine ok sayda zm nerisinin oluturulmasdr.

46

ekil 3.14 Parametreleri belirlenmi bir kolon (A) ve parametrelerin deitirilmesi sonucu oluan

alternatifler (B), (Hernandez, 2006, s.311).

ekil 3.14te parametreleri deitirilen kolonun girilen baz farkl deerler altndaki alternatifleri gsterilmektedir. Bu balamda bilgisayar ortamnda hazrlanan parametrik model zerindeki parametrelerin deitirilmesi ile oluan farkl alternatiflerin grlmesi, tasarm zgrln artrmann yannda bu alternatiflerin geleneksel temsil aralar ile oluturulmas durumunda harcanacak zaman da byk lde azaltmaktadr. Parametrik tasarmda, tasarmc parametreleri formu tanmlamada kullanr. Hernandeze gre (2006, s.310) gelimi geometrik strktre sahip karmak modelin varyasyonlara gre deiebilmesi iin yeterli esneklie sahip olmas gerekir. Bunun salanabilmesi, srecin titizlikle dnlm olmasn gerektirir. Parametrik tasarmda; zellikler, bamllklar, ilikiler, kontrol noktalar, sre tasarmn bir paras olmadan nce srecin stratejileri, etkileimin sonucunda ortaya kan ilikili ve beklenmedik sonular bulunur (Gney, 2007). Bu nedenle parametrik tasarmda, hesaplamal tasarm tekniklerinin tmnde olduu gibi, srecin tasarland ve tm verilerin birbirleriyle ilikili olduu sistematik bir durum sz konusudur. Burada tasarmcnn istedii biime ulaabilmesi iin parametrik model zerinde

47

oluabilecek varyasyonlar sezebilmesi de gerekmektedir. Bu durum tasarmn ngrlemeyen doas nedeniyle zorlayc olabilmektedir. Ancak balangta iyi kurgulanan sre ve ilikiler parametrik model zerinden etkili sonularn alnmasna olanak salamaktadr. Parametrik modelden etkili sonularn alnmas yazlmn olanaklaryla da ilgili bir durumdur. Gnmzde parametrik modelleme alannda tasarmcnn model zerindeki hkimiyetini artracak yeni yazlmlar retilmekte ve gelitirilmektedir. Gelitirilen yeni yazlmlarda tasarmcnn model zerindeki kontrol artmakta ve tasarmc gerektiinde modelin parametreleri deimeden nceki haline dnebilmektedir. Hernandeze gre (2006, s.311) gelimi parametrik modelleme yazlmlar bilgi-tabanl sistemlere entegre olmakta ve yazlmlar zerinde yaplan gelimeler gl hesaplama yapsna dayal yapay zek zerine kurgulanmaktadr. Bu tr almalar, bilgisayar ortamnda tasarmn nn aacak yeni nesil yazlmlarn oluturulmasna olanak salamaktadr. Yazlmlarn ve bu yazlmlar kullanan bilgisayar tabanl aralarn giderek gelitirilmesi ile parametrik tasarmn etki alanlar da genilemektedir. Tasarmdan retime srecin tamamna etki eden parametrik tasarm teknii gnmzde seri-kiiselletirme olarak adlandrlan ve ayn kurgusal iskeletten treyen fakat farkl parametre deerleri ile zgn hale gelen bir tasarm sisteminin de benimsenmesini salamaktadr. Bu balamda endstri devriminin sonularndan bir olan seri-retimin yerini seri-kiiselletirmeye dayal retim almaktadr. Bylece ayn aileden gelen fakat DNAlar farkl ve bu sebeple kendi zgnl ve eitlilii olan tasarmlar retilebilmektedir.

48

ekil 3.15 Seri kiiselletirmeye dayal retime rnek, (http://www.creativeapplications.net/processing/sketch-chairprocessing-objects/ ), (06.06.2011 tarihinde eriilmitir.).

ekil. 3.15te rn tasarmnda parametrik tasarmn salad kiiye zg retimin sonular grlmektedir. Bu durumun yansmalar gnmz mimarlk pratiinde de mevcuttur. Tekrar eden ancak birbirinden farkllaabilen sistemler fikri gnmzde mimari cephelerin, strktrel elemanlarn ve dekoratif amal doku yzeylerinin tasarm ve retiminde yaygn olarak kullanlmaktadr (Akipek ve nceolu, 2007, s. 243). Foster & Partners mimarlk ofisi tarafndan tasarlanan British Museumun sergi hol ile ktphane arasnda kalan galerilerinin zerini rten st rt tasarm parametrik tasarmn mimariye yansd arpc rneklerden biridir (ekil 3.16). Projenin anlatld Norman Foster and The British Museum adl kitapta Foster, st rt tasarmnn bir restorasyon projesinden ok daha fazlas olduunu belirtmektedir. Ayrca bunu gl ve farkl yeni bir eyin yaratlmas olarak deerlendirmektedir. Bilgisayar teknolojilerinin kullanld bu proje Foster ve ekibinin bu balamda nn am ve ekibin parametrik tasarm teknii gibi teknikler ile almasnn balangc olmutur.

49

Bu tr bir st rtnn tasarm iin Norman Foster ve ekibi matematikilerle alm ve st rt radyal bir grid zerinde kesien iki spiralin rijit kabuu oluturmas zerine kurgulanmtr. Devasa rt hibiri birbiriyle ayn olmayan 3312 para srl gen panelden olumaktadr.

ekil 3.16 The Great Court-British Museum, (Foster, Sudjic ve Grey, 2001, s. 58,59,69).

Patrik Schumachere (Schumacher, 2011) gre tmyle farkl bileenlerden oluan byle bir sistem ancak parametrik aralar ile gerekletirilebilmektedir. Bu aralar kukusuz bilgisayar teknolojileridir Ancak parametrik tasarm gnmzde zellikle bilgisayar ile ilikilendirilse de bunun yeni bir kavram olmadn da unutmamak gerekir. Bu balamdaki rneklerden biri olan La Sagrada Famila Katedralinde Antoni Gaudi yzeylerin kombinasyonlarna dayal olarak gelitirdii kodlar ile almtr. Bu kodlar bugn katedralin eksik kalan ksmlarnn tamamlanmasna yardmc olmaktadr. Katedral helikoids, hiperbolik paraboloid ve paraboloid gibi baz yzeylerin birletirilmesi zerine kuruludur (Burry, Burry, Dunlop ve Maher, 2001). Bu yzeylerin bir arada kullanm da Gaudinin gelitirmi olduu kodlar ile salanmaktadr. Bu balamda La Sagrada Familia Katedralinin alt yapsnda da parametrik tasarm kurgusu bulunmaktadr.

50

ekil 3.17 Gaudinin 1917deki Passion Faade izimi ve 2001 ylndaki Passion Faade, ( Burry ve dier, 2001).

Gnmzde halen devam etmekte olan katedral inasnda danman mimar olarak alan Mark Burry, Gaudinin al maketlerinin boyutlu dijital tarayclar ile taranmas ve bilgisayar ortamnda parametrik olarak modellenmesine dayal bir alma yrtmektedir.

ekil 3.18 A. kare kolonun 22.5 derece ayla saa dndrlmesi, B. Baka bir kare kolonun zt ynde ayn a ile dndrlmesi, C. Her iki kolonun birletirilmesi, D. Kesimelerin kaldrlmas ile oluan Sagrada Familia Katedralinin kolonlarnn parametrik modeli, (Hernandez, 2006, s.317).

Parametrik tasarm tekniinin kullanld bir baka rnek de 2001 Frankfurt Otomobil Fuarnda yer alan BMW Pavyonudur. Bu projede parametrik tasarm teknii konsept gelitirme ynnde kullanlmtr. Bu ynde bir kullanmda tasarmn ait olduu evre faktrleri ve tasarmc tarafndan belirlenen dier faktrler parametreler olarak belirlenmektedir. Bu parametrelerin deiimi ile formun deiimi salanmakta ve bu sayede tasarm alternatifleri belirlenmektedir.

51

Frankene gre (Kolarevic, 2005, s.124) Franken ve ekibi tasarmlarn oluumunda, kendi mimarlklarnn Frank Gehrynin mimarlndan farkllamasn salayan, retken saysal sreci kullanmaktadr. Bu balamda Gehrynin formu belirledikten sonra saysal tasarm aralar ile formu saysal ortama aktarmasnn aksine Franken ve ekibi srecin bandan sonuna saysal tasarm aralarn ve tekniklerini kullanmaktadr. Ekip almalarnda 5 bileen zerinde durduklarn vurgulamaktadr. Ana kararlarn alnmasn salayan toplantlar, sre, form, saysal retim ve tecrbe olarak ifade ettikleri bu 5 bileen ekibin tasarm kriterlerini oluturmaktadr. BMW Pavyonu-Dynaformda da bu 5 kriterden yola kan ekip evre verilerini ve hz pavyonun formunu belirleyecek olan parametreler olarak ele almtr. Hz ve hza bal olarak deien alg pavyonun btnne yanstlmak istenmitir. Doppler etkisi olarak adlandrlan rnein yannzdan hzla geen aracn sesinin, yannza gelirken ksa sreli olarak ykselip yannzdan getiinde alalmas, ya da otobanda hzla giderken yannzdaki grntlerin hzlanp, geride kalan grntlerin uzamas gibi (Akipek, 2004, s.67) etkiler mekann biimleniinde rol oynamtr.

ekil 3.19 Doppler etkisi iin hazrlanan simlasyonlar, (Aktaran: Akipek, 2004, s.67).

52

Doppler etkisi gz nne alnarak hazrlanan parametrik model zerinde parametreler deitirilerek en uygun alternatif yine tasarmc tarafndan belirlenmitir. Dynaform iin parametrik tasarm teknii ile hzn algsal efektini en iyi verebilecek bir strktr belirlenmi ve d cephe kaplamas olarak membran kullanlmtr.

ekil

3.20

BMW

Pavyonu-Dynaform01

tasarm

srecinden

imajlar,

(http://free-

d.nl/frontend_dev.php/project/show/subCat/freeform/id/457), (10.06.2011 tarihinde eriilmitir.)

Tasarm srecinin balangcndan sonuna kadar parametrik tasarm tekniinin hakim olduu proje bu zellii bakmndan dikkat ekicidir. 3.3.2. Algoritmalara Dayal Tasarm Teknii; Tretici Tasarm Sistemleri ve Evrimsel Sistemler Algoritma, bir problemin sonucuna adm adm gidilmesini salayan, ba ve sonu belli olan kurallar dizisidir. Harele gre (2000, s.2) en basit anlamda kek tarifi bile bir algoritmadr. Harel, iinde ok sayda malzemenin, mutfak eyalarnn, frnn ve insann olduu bir mutfak hayal edin der ve bu mutfakta kek yapmay yle ifade eder: Kek, belirli malzemeleri ierir ve bir piiren tarafndan tarife gre hazrlanr ve frnda piirilir. Burada piirme sre, malzemeler input (girdi), kek output (kt), tarif ise algoritmadr. (Harel, 2000, s.2-3)."

53

ekil 3.21 Kek piirme ilemi, (Harel, 2000, s.3).

ekil. 3.21 aslnda basit anlamda kek yapm sreci gibi grnse de bilgisayarn ileyi yapsn ve algoritmalarn ne ie yaradn anlatan etkileyici bir rnektir. Grld gibi algoritma donanm yardm ile yazlmn ierisine aktarlan ve problemin zmn salayan kurallar dizisidir. Burada tasarmc bu kurallar dizisini mevcut yazlmn ierisine ekleme yaparak ya da yeni bir program yazarak oluturmaktadr. Bylelikle srecin banda izlenecek yol belirlenmi olmaktadr. Bu tarzda bir uygulama algoritmik dnce yapsn gerektirmektedir. Algoritmik dnce, karmak bir problemin basit birimlere ayrtrlmas, her bir birimin alma mantnn belirlenmesi ve bylece problemin btnnn zmlenmesi zerine gelitirilen dnce yapsdr. ltka (2008, s.37) gre algoritmik dncenin mimari tasarmda kullanld eitli tasarm yntemleri snflandrlmaya allmaktadr. Bu kavramlarn fikir yaps ayndr ve hepsi de parametrik girdilerin deerlendirildii evrim analojisinin kurulduu tretici tasarm biimleridir (ltk, 2008, s.37). Hesaplamal tasarm tekniklerinin henz snrlar kesin izgilerle ayrlmam olsa da tez kapsamnda algoritmalara dayal tasarm teknii bal altnda tretici tasarm sistemleri ve evrimsel sistemler ele alnmaktadr.

54

Tretici tasarm sistemleri Tretme; bilinen eylerden yararlanarak dnce gcyle yeni bir ey bulma anlamna gelmektedir (enalp, 2011). Belirli bir biim grubuna ait elemanlarn kombinasyonlarna dayal