Biyo-temelli malzeme tasarımında yapılan son çalışmalar, miselyumun -mantarların vejetatif kısmı- toprak altında büyümesi süresince oluşturduğu ince beyaz filamentler ağının sünek bir matris ve yüksek mukavemetli takviyeden oluşan kompozitler için bir alternatif olabileceğini göstermektedir. Miselyum, doğal bir kendi kendini bağlayıcı olarak hareket ettiğinden, miselyumun serbest form geometrisinde bağlayıcı bir madde olarak kullanılma potansiyelini tartışmayı amaçlamaktadır. Bu çalışmada, kumaş kalıp kullanılarak miselyum bazlı malzemelerin şekil alma ve yeniden şekillendirilme kabiliyetleri tartışılmıştır. Bu potansiyel, sınır koşulları ayarlanabilir bir kalıp üzerinde yeniden şekillendirmeyi araştıran bir dizi deney ile gözlenmiştir. Bu kapsamda, miselyum esaslı malzeme ve kumaş kalıp deneyine dayanan dijital ve analog araçların uygulanmasıyla dökümü yapılan malzemenin başlangıç ve bitiş şekilleri arasında bir karşılaştırma yapılmıştır. Hazırlanan deney düzeneği, tasarımcının kumaş kalıbının sınır koşullarını manipüle edebilmesini sağlar. Buna göre, farklı başlangıç geometri alternatifleri oluşturulmuş ve deformasyon, üst ve kesit görünüşlerde zamana dayalı olarak gözlemlenip ölçülmüştür. Dijital araçların yardımıyla deneyler bir oluşum süreci olarak belgelenmiştir. Belirli koşullar altında şekillenen malzemeyi ifade eden miselyum esaslı malzemenin kabiliyetini incelemek için iki farklı yaklaşım izlenmiştir. İlk yaklaşım, sabitlenen kumaş kalıbının dijital tasarım araçları ile tanımlanan başlangıç geometrisini korumak ve ortaya çıkan analog şekli elastik deformasyon yoluyla saptamaktır. İkinci yaklaşım, bir kumaş kalıbı içinde mümkün olan en yakın uyumluluk çözümünü bulmak üzere son analog geometriyi sabit tutmaktır.

Anahtar Kelimeler: biyo-temelli malzeme, miselyum, biçim bulma, kumaş kalıp

Mimarlık doğası gereği hareket ve bedenle iç içedir. Hareketin en yoğun olarak gözlemlendiği süreçlerden biri de kuşkusuz ki dans performansıdır. Mimarlık ve dans şekil ve form açısından aynı dili paylaşır; her iki disiplin de kendilerini tanımlamak için katı cisimleri ve mekanı dönüştürür. Bilgisayarın tasarım sürecine dahil olması ile beraber gerçek ortamdaki hareketlerin analiz ve deneyimleme süreçleri son yıllarda sayısal ortamda da değerlendirilmeye başlanmıştır. Hareketlerin sayısal ortamda analizi ile hareket verilerinin elde edilmesi mümkündür. Bu veriler bir çok farklı disiplin için tasarım öğesi olarak ele alınabilir. Bu makale kapsamında dans hareketleri ile etkileşimde olan dinamik mekanlar ve mimari formlar üretilmesinde dans verileri ele alınması üzerinde durulmuştur. Çalışma kapsamında öncelikle beden, hareket ve dans üzerine araştırmalar incelenmiştir. Sonraki aşamada dans performansından hareket verilerinin elde edilmesi incelenmiştir. Bu bağlamda dansçı denek grupları ile çalışılmış, dansçıların hareketleri Kinect, Grasshopper ve Quokka ara yüzleri kullanılarak sayısal ortama aktarılmıştır. Dansçıların hareketleri dans performansı boyunca taranmış, her bir eklemde meydana gelen hareket verisi analiz süreci için depolanmıştır. Sayısal ortamın sağlamış olduğu olanaklar ile hareket verilerine bağlı modeller üretilmiş, mekandaki hareket izleri somutlaştırılmış ve analizi yapılmıştır. Oluşturulan formların dansçı ile birebir etkileşimde olması, beden hareketi dinamikliğinin üretilen forma da yansıması üzerinde durulmuştur. Bu bağlamda hareket ile etkileşimli bir kabuk tasarımı önerisi sunulmuştur. Çalışmanın sonunda mimarlığın alışıldık katı, durağan formları yerine dinamik ve etkileşimli form arayışlarında dans hareketi verilerinin kullanılmasının üretken sonuçları gösterilmektedir.

Anahtar kelimeler: Mimarlık, Dans, Etkileşimli Tasarım, Sayısal Ortam, Mimari Tasarımda Bilişim

Mimarlığın geometri ile olan ilişkisi, hesaplamalı yaklaşımlar ve yöntemler bağlamında yeni bir boyut kazanmıştır. Bu makale kapsamında, hesaplamalı geometri alanındaki gelişmelerin tasarıma yansımaları irdelenecek ve Periyodik Minimal Yüzeyler ile geliştirilen bir tasarım ürünü sunulacaktır. Hesaplamalı tasarım yöntemlerinin, geleneksel olan fiziksel form arama yöntemlerine karşıt olarak, Minimal Yüzeyler ile tasarım alanına getirdiği yenilikler ve bu yeniliklerin Mimari tasarım süreçlerindeki uygulama alanları ve örnekler incelenecektir. Çalışmanın temel amacı, Hesaplamalı Düşünme yöntemleriyle gelişen geometrik teorilerin bir örneği olarak Üç Yönlü Periyodik Minimal Yüzeylerin (ÜYPMY) periyodik özellikleri kullanılarak ve Hesaplamalı Tasarım yaklaşımlarıyla hedeflenen amaca göre deforme edilip, geometrik özelliklerini kaybetmeden elde edilen birleşimlerden meydana gelen bir mimari tasarım kompozisyonu oluşturmaktır. Bu amaç doğrultusunda çok kenarlı bir alanın, tüm kenarları çevre verilerine bağlı olarak (örneğin giriş-çıkış sayısı) bölümlendirilip, oluşan alt-bölümlenmelere göre (dörtgen) matematiksel teorileri var olan ÜYPMY örnekleri deforme edilip yerleştirilerek bölümler arasındaki iç ve dış mekanların kesintisiz olarak devam ettiği bir mekansal kurgu oluşturulacaktır.

Anahtar Kelimeler: Mimarlık ve geometri, Hesaplamalı geometri, Minimal yüzeyler, Periyodik minimal yüzey tasarımı ve üretimi

Bu yazı Aralık 2017’ de İTÜ Mimari Tasarımda Bilişim Lisansüstü Programı’nda yayınlanan ‘’Computing and Knitting: Experiments on Tailoring Concrete and Knitted Textile for Shell Structures‘’ başlıklı tezden üretilmiştir. Tezde, karmaşık biçimlerdeki beton kabuk strüktürlerin üretilebilirliği üzerine malzeme özelliklerinden ve hesaplamalı tasarım araçlarından yararlanarak geliştirilen bütünleşik bir tasarım ve üretim yaklaşımı önerilmektedir. Araştırmada, beton ve örülmüş tekstilin kompozit kullanımı sırasında elde edilen bulgular ve çıktılar üzerine odaklanılmıştır. Başlangıçta esnek ve kolay biçimlenebilen bir malzemeden yararlanmak hedeflenirken, farklı bir kalıba gerek duyulmadan rijit bir strüktürel davranış gösteren hafif beton kabuk oluşturmanın potansiyelleri ele alınmıştır. Çalışma kapsamında yapılan deneyler, malzeme deneyleri, biçim arayışı-dijital simülasyonlar ve fiziksel prototip üretimi olmak üzere üç ana başlık altında toplanmıştır. Mikro ölçekte yapılan malzeme deneyleri üzerinden strüktürel davranışın iyileştirilmesi hedeflenirken aynı zamanda oluşturulan parametrik model ile form arayışının da strüktürel geri dönüşlerle süreç içinde beslenmesi sağlanmıştır. Önerilen yöntem ile, beton kabuk strüktür uygulamalarında kalıp ihtiyacı egale edilerek, üretim maliyetinin, üretim süresinin ve yoğun emek gerektiren işçiliğin minimize edilmesi ile malzeme kaynaklarının sorumlu bir şekilde kullanılması ve üretim kaynaklı atık miktarının sıfırlanması hedeflenmiştir.

Anahtar Kelimeler: hesaplamalı tasarım, strüktürel kabuk, beton kabuk yapısı, tekstil betonarme, yerinde dökme kalıp

Mimari pratikte form üretimi tarihsel olarak çoğunlukla yukarıdan-aşağı bir süreç olmuştur. Fakat, form üretimi her zaman geleneksel mimari süreci takip etmek durumunda değildir. Çevresel faktörlere verilen tepkilerle evrimleşen, belirme tabanlı form üretimi tipleri de bulunmaktadır ve bu şekilde üretilen kurguların bir kısmı vernaküler mimari kategorisine girmektedir. Bu çalışma mimari formların algılanabilir görsel özelliklerinin, “düğüm örüntüleri” adı verilen bir takım sadeleştirilmiş görsel formlar aracılığıyla, reel ve niceliksel özelliklerini ayırt etmek ve tasnif etmek için kullanılacak bir yaklaşımı ele almaktadır. Örüntü kelimesi çoğunlukla iki boyutlu doku ya da dizilimleri çağrıştırsa da, çeşitli arketipler içinde mimari formları tasnif etmek üzere de kullanılabilir. Karmaşık mimari formları bu şekilde tanımlamak, mimari formların kalıcılık, inşaat kolaylığı ve işlev gibi niteliksel özelliklerini ortaya çıkarmakta bir takım avantajlar sunabilir. Bu çalışma bir örüntünün temel yapı taşı olarak “düğüm” kavramını öne çıkarmaktadır. Düğüm, bir örüntünün tasarımcı ya da mimar gibi teknik bir eğitim almamış bir kullanıcı tarafından tanımlanabilen, en basit ve ayrıksı parçasıdır. Çeşitli mimari arketipleri tanımlayan örüntüler, bütünsellik ve parçalılık, rastlantısallık ve düzenlilik olmak üzere iki dikotomi içinde tartışılmıştır. Bu dört özellik daha sonra dikey ve yatay, lineer ve kütlesel gibi boyutsal dikotomiler ile çakıştırılmıştır. Bu özellikleri taşıyan gerçek, inşa edilmiş mimari örnekler ele alınmış ve örüntülerin kendilerine has özellikleri ortaya konumuştur.

Anahtar Kelimeler: düğümler, örüntüler, belirme, imgelenebilirlik, arketipler

Mimarlıkta diagrid strüktür sistemlerinin kullanımı son yıllarda yaygınlaşmıştır. Diagridler tasarımda kullanılan yapısal elemanların sayısını azalttıkları için avantajlıdırlar. Bununla birlikte, diagrid strüktür sistemlerinin serbest biçimli yüksek katlı tasarımlarda kullanımı yaygın değildir. Yüksek katlı tasarımların çoğu simetrik ve ortogonal yapılardır, fakat bir bina geometrisi biçim türü olan serbest biçim, sabit bir düzen ve merkezi bir dönme ekseni olmayan asimetrik konfigürasyonlardır. Serbest biçimli yüksek katlı tasarımlarda gözlenen zorluklar arasında yapısal çözümlerin analiz ve sentezindeki verimlilik ile yapısal elemanların fiziksel gerçekleştirilmesi vardır. Bu zorlukların üstesinden gelmek için hesaplamalı yaklaşımların desteğine ihtiyaç vardır. Bununla birlikte, bu çalışmaya kadar var olan yazılımlar telif hakkı ile korunmaktadır ve pahalıdır, bu nedenle birçok küçük firma ve bireysel tasarımcı bu yazılımlara erişemez. Bu yazılımların satın alınabilirlik ve erişilebilirlik problemlerini ele alan tez, serbest biçimdeki yüksek katlı tasarımlarda diagrid yapıların ön tasarımları için hesaplamalı yaklaşım ile bir destek sistemi sunmaktadır. Bu destek, algoritmik bir tasarım arayüzünde gerçekleşir ve en büyük avantaj, bütünleşik olarak tasarımcıların tasarım ve analiz aşamalarını tek bir arayüzde yapabilmeleridir. Model üç ana aşamadan oluşmaktadır. Bu aşamalar, serbest biçimli yüksek katlı bir geometrinin oluşturulması, bu geometrinin bir diagrid strüktür sistemi ile yapısal analizi ve en önemli yapı sistemi elemanını olan düğüm noktalarının ön üretim için uygun şekilde numaralandırılması ve sıralanmasıdır. Modelin yapısal değerlendirmesine dayanarak, tez, potansiyel yapısal elemanın diagrid strüktür sistemine eklenip eklenemeyeceğini görmek için diagrid strüktür sistemlerinin alternatiflerini tartışmaktadır.

Anahtar Kelimeler: diagrid strüktür sistemleri, serbest biçimli yüksek katlı tasarımlar, düğüm noktası, ön tasarım, yapısal analiz