Yapay zekâ destekli parametrik modelleme ile doğadan ilham alan kinetik cephe tasarımı: Günışığı performansının değerlendirilmesi
Nature-inspired kinetic facade design with artificial intelligence assisted parametric modelling: Evaluation of daylight performance
- Tez No: 964734
- Danışmanlar: PROF. DR. SEMRA ARSLAN SELÇUK, DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜNEŞ MUTLU AVİNÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İklim değişikliği, artan enerji tüketimi ve sürdürülebilirlik ihtiyacı, yapı kabuklarının çevresel performansını artırmaya yönelik adaptif ve yenilikçi tasarımları zorunlu kılmaktadır. Bu kapsamda, çevresel verilere tepki verebilen kinetik cephe sistemleri, mimaride hem estetik hem de enerji verimliliği odaklı çözümler sunmaktadır. Biyomimetik tasarım yaklaşımları, özellikle bitkilerin çevresel uyaranlara verdiği hareket temelli tepkilerden ilham alarak, yapı kabuklarının esnekliğini artırma potansiyeline sahiptir. Bu tezde, Mimosa Pudica bitkisinin anlık tepki hareketleri ve Hornbeam yaprağının doğal katlanma davranışları örnek alınarak doğadan ilham alan bir kinetik cephe tasarımı geliştirilmiştir. Rhino–Grasshopper ortamında parametrik olarak modellenen sistem, yapay zekâ destekli bir tasarım yaklaşımıyla desteklenmiştir. Python dili ile yazılmış algoritmalar aracılığıyla, cephe modüllerinin güneş ışığı yönü ve şiddetine göre otomatik olarak tepki vermesini sağlayan bir kontrol mekanizması oluşturulmuş; bu algoritma sistemin çevresel veriye bağlı davranışını simüle etmiştir. Yapay zekâ, varyasyon üretimi ve karar verme süreçlerinde bir araç olarak kullanılmıştır. Gün ışığı performansı Ladybug ve Honeybee eklentileriyle simüle edilerek farklı açıklık senaryoları altında değerlendirilmiştir. Bulgular, veri odaklı tasarım yaklaşımlarının mimari cephe sistemlerine entegre edilmesinin mekânsal konfor ve enerji verimliliği açısından önemli avantajlar sağladığını göstermektedir. Çalışma, dijital araçlarla desteklenmiş biyomimetik temelli adaptif sistemlerin mimari tasarıma nasıl entegre edilebileceğine dair kavramsal ve uygulamalı bir çerçeve sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Climate change, increasing energy consumption, and the growing need for sustainability necessitate adaptive and innovative designs to enhance the environmental performance of building envelopes. In this context, kinetic façade systems that can respond to environmental data offer solutions in architecture that are both aesthetically appealing and energy-efficient. Biomimetic design approaches—particularly those inspired by the motion-based responses of plants to environmental stimuli—have the potential to enhance the adaptability of building skins. This thesis presents the development of a nature-inspired kinetic façade design based on the rapid movement behaviour of the Mimosa Pudica plant and the natural folding mechanism of hornbeam leaves. The system is parametrically modelled within the Rhino–Grasshopper environment and supported by an artificial intelligence-assisted design strategy. Algorithms written in Python were used to create a control mechanism that allows façade modules to respond autonomously to the direction and intensity of sunlight, simulating environmentally driven behaviour. Artificial intelligence was employed to generate design variations and assist decision-making processes. Daylight performance was evaluated under various aperture scenarios using the Ladybug and Honeybee plugins simulations. The findings demonstrate that integrating data-driven design strategies into architectural façade systems provides significant benefits for spatial comfort and energy efficiency. This study offers a conceptual and practical framework for incorporating biomimetic-based adaptive systems supported by digital tools into architectural design.
Benzer Tezler
- Comparative life cycle assessment of concrete structures on architectural design models: Marble waste integrated vs. standard concrete
Beton yapıların mimari tasarım modelleri üzerinde mermer atığı entegreli ve standart beton için karşılaştırmalı yaşam döngüsü değerlendirmesi
SEYYARE ECE AKDAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEGÜL AKÇAY KAVAKOĞLU
- Doğadan esinli interaktif bina kabuğu tasarımı için örüntüye dayalı bir model
A model for nature inspired interactive building envelope design based on pattern
HÜLYA ORAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLEN ÇAĞDAŞ
- Aı-assisted automation of the scan-to-HBIM process for cultural heritage: development of an open framework
Kültürel miras için scan-to-HBIM sürecinin yapay zeka destekli otomasyonu: açık bir çerçeve geliştirilmesi
HİLAL SILA ŞENTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
MimarlıkAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEMİLE FEYZAN ŞİMŞEK
ÖĞR. GÖR. ÖMER FARUK PAMAK
- Splinelearner: A generative learning system to extract design constraints of a product represented by b-spline surfaces
Splınelearner: B-spline yüzeyler ile ifade edilen ürünün tasarım kısıtlarını jeneratiıf öğrenim yoluyla belirleme
AHMET ALPER TAŞMEKTEPLİGİL
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKAN GÜNPINAR
- Artificial intelligence influence for digitalized construction project management during planning phase
Planlama aşamasında dijitalleştirilmiş inşaat proje yönetimi için yapay zeka etkisi
MAHMUT EMRE KARCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA PINAR ÇAKMAK