İSTANBUL YENİ YÜZYIL ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK – MİMARLIK FAKÜLTESİ

MİMARLIK BÖLÜMÜ

BAHAR DÖNEMİ

• DERS : DİJİTAL MEDYA

• KONU : PARAMETRİK MODELLEMELER

NİSAN 2018

140105013

KÜBRA DAŞ

Parametre:

-Bir etki ya da ilişki göstermek için kullanılan değişken.

-Türk Dil Kurumunda parametre “değişken” olarak tanımlanmaktadır.

-Bilgisayar ve matematik biliminde ise sembolik bir ifade ve niceliği belli etmek için kullanılan semboldür.

-Matematikte, değişken, sık sık bilinmeyen bir niceliğin (potansiyel değişimin) tanımlanması için kullanılır

- Bilgisayar biliminde ise, niceliğin depolanabileceği bir yer, alan ifade eder

Algoritma: Algoritma bir sorunun çözümü için izlenecek yolun tanımı, kısaca algoritma mevcut bilgilerden istenilenlere erişme yöntemi.

PARAMETRİK MODELLEME ?

• Parametrik modellemede, geometri genelde geometrik olmayan “parametreleri” kullanarak kontrol edilmektedir.

• Bunlar boyutsal, geometrik ya da matematiksek olabilirler.

• Eğer düzgün bir şekilde kullanılırsa, parametrik modelleme tasarıma ek anlamlar katabilir. Yani parametrelerde hızlı değişikliklerle var olan model kolayca değiştirilebilir.

• Günümüzde parametrik bilgisayarlı tasarım büyük oranda tasarım geçmişe dayalı yaklaşımla uygulanmaktadır.

• Modelin nasıl yapıldığının kaydı otomatik olarak üç boyutlu şekilde kaydedilir ve bu kayıt model yapılmaya başladığında başlar.

• Parametreler algoritmik düşüncenin temelinde, algoritma içinde kullanılırlar. Bilgisayarların çalışma ilkesi herkesin bildiği gibi ikili sayı sistemine dayanmaktadır. Bu ilkede esas olan 0 ve 1 sayılarıdır. İkili sayı sistemi, elektronik devrelere kolay uygulanabildiği gibi algoritmaları da kolay işleyebilmektedir.

• Algoritma bir problemin çözümü için gerekli adımlar dizisi olarak tanımlanır. Problemin çözümü için birden fazla yol olması durumunda bilgisayarın işleyişine ve şartlara en uygun seçenek seçilir. Bu algoritmikçözümün bilgisayara aktarılması belli kurallar dizileri ile mümkündür. Bu kurallar dizileri programlama dilleridir. Günlük hayatımızda yaptığımız çoğu iş için bile farkında olmadan veya farkında olarak algoritmaları kullanmaktayız.

• Her algoritma ileri düzey matematik kullanımı gerektirmemektedir. Algoritmanın ve algoritmik düşünce tarihinin eski olmasına rağmen bu düşünce tarzının mimari tasarımda uygulanması son dönemlerde olmaktadır.

• Mimarlık alanına algoritmik düşünceyi uyarlamaya çalışan Terzidis“programlamayı mimarlığın eklentisi olarak görmektense mimarlığın programlamayla bir arada harmanlaması ve özümsenmesi gerektiğini savunur” .

• Gelişen teknoloji farklı disiplinlerin bir araya gelmesini zorunlu kılmaya başlamış, farklı uzmanlık alanlarına sahip kişilerin ortak platformlarda buluşmasını sağlamıştır.

• Parametrik modellemede bir modeli oluştururken ve tanımlarken parametreler kullanılır. Bu parametreler birbirleri ile formüller aracılığı ile ilişkilidir. Tasarımcının tasarım problemine algoritmik bakış açısı ile yaklaşması tasarımın ve sürecin izlenebilirliğini kolaylaştırdığı gibi tasarımcıya esneklik de kazandırmaktadır.

• Parametrik tasarım, tasarımcının ele aldığı konuyu belirli parametreler belirleyerek birbirleri ile ilişkili bir sistem içerisinde çözümleyip, sayısız sonuç elde edebilme yöntemidir.

• Parametrik tasarım, bilgisayar destekli tasarım (CAD) aracıdır.

• Tasarımcıyı, dijital teknolojiler ile birlikte ortaya çıkan yeni tasarım dilinin mantığı ve tekniği ile tanıştırır.

• Sayısal ortamın sunduğu tasarım yaklaşımlarını bilgisayar ortamı ile elde etme ve bunu parametreler belirleyerek yapma parametrik tasarımın mantığıdır. Bu tasarım yöntemi, CAD/CAM sistemlerinde kısıtlılık kavramı ile uygulanmaktadır.

Kısıtlılık, bir nesne veya nesneler grubunun davranışını sınırlandıran bağlantılardır. Çizgilerin paralel veya dik olmaları, bir çizginin bir eğriye teğet olması, dairelerin eş merkezli olmaları, bir boyutun başka bir boyuttan küçük olması veya bir boyutun bir başka boyutun belirli bir katı olma zorunluluğu kısıtlılığa örnek olarak gösterilebilir .

Parametrik tasarım daha çok iç mekan tasarımında görülse de mobilya ve aksesuarda da izlerini görmek mümkün. Parametrik dizaynın en sık kullanıldığı mobilyalar raf ve kitaplıklardır. Farklı formlar oluşturmaya ihtiyacınız varsa, aradığınız yöntemi buldunuz. Ahşap ve metal malzemeden üretilen parametrik dizayn raf ve kitaplıklar her renk dekorasyonda rahatlıkla kullanılabilir.

• Mimari tasarım sürecinde parametrik tasarımın kullanıldığı örneklerde; rüzgar şiddeti, deniz tuzluluk oranı, su miktarı, insan akışındaki yoğunluk gibi çevresel veriler tasarım sürecinde parametreler olarak tanımlanmaktadır.

• Bilgisayar ortamında kurgulanan sistem içerisindeki, parametrelere girilen farklı değerler sonucu oluşan değişim, tasarım aşamasında form üretimi için ya da fiziksel mekânda ışık-ses-biçim değişimleri için kullanılır .

• Parametrik tasarım detay çözümleri ve strüktür tasarımları için de kullanılmaktadır. Bu tip örneklerde tek bir prensip formül oluşturulur; ölçü, açı, kalınlık değişimlerinin gerektiği yerlerde, parametrelerin değerleri değiştirilir ve tek bir prensip detay çözümüne dayalı çeşitli çözümler oluşturulabilir.

• Parametrik tasarım, çizgiler çizmek yerine, parametreler belirlenerek oluşturulur ve sonrasında asıl geometri, programa önceden girilen kısıtlamalar ve kurallar doğrultusunda ortaya çıkar.

• Günümüzde parametrik tasarım “dosyadan fabrikaya” olarak adlandırılan, konsept aşamasından üretim noktasına kadar olan süreç içerisinde kullanılmaktadır.

• Çalışmalar uzamsal boyutla bulunduğundan tasarımın bütün verileri, değerleri ve kısıtlamaları kullanıcının bilgisi dâhilindedir.

• Bu bilgilere dijital olarak sahip olmanın verdiği en büyük avantaj tasarımın 3B maketinin hızlı prototipleme gibi tekniklerle çıktı alınabilmesidir; bu bilgiler doğrudan fabrikaya aktarılabilir ve aktarılan bilgi CAD/CAM teknolojisiyle üretimi yönlendirilebilir.

Parametrik tasarım bir bilgisayar yazılımı ile oluşturulacağından, sistematik ve planlı bir sürece ihtiyaç duymaktadır. Parametrik tasarım tasarı geometrisinin otomatik oluşumunu içermektedir ve asıl soru kullanılacak olan alanın ölçeğidir.Örneğin kullanılacak olan ölçek bir bina ise kullanılacak olan parametreler: Katların

yüksekliği ve sayısı, taban alanı, çevresel veriler (binanın yönü, aldığı rüzgar ve güneş ışını... vb.) olarak belirlenebilir. Girilen parametrelerde yapılacak olunan bir değişiklik anında modele yansıyıp elde ettiğimiz verilerin otomatik değişip güncellenmesini sağlayacaktır. Elde edeceğimiz sonuç; görüntü olarak ve öğrenmek istediğimiz özelliklerin teknik verileri halinde sonucu (output) olacaktır

Haydar Aliyev Kültür Merkezi

• Bu kabuk tasarlanırken Azerbaycan mitolojisinde yer alan Hazar Denizi’nin yükselişinden ve İslam mimarisinin akışkanlığından esinlenilmiştir.

• Bu nedenle kabuk tasarlanırken kabuğun içindeki fonksiyonlar da gözetilerek parametreler belirlenmiş ve sisteme işlenmiştir.

• Projenin en kritik ve zorlayıcı unsurlarından birisi binanın cephesinin inşası olmuştur. Homojen görünecek kadar düz bir yüzey elde etme arzusu, geniş bir yelpazede farklı teknikler ve yapı detayları ile mümkün olmuştur.

• Haydar Aliyev Kültür Merkezi, içerisinde düşey perde duvar sistemleri olan ve bu sistemlerin üzerinde geniş açıklıklar geçilebilmesini sağlayan uzay çerçeve sistemi ile tamamlanmış bir yapıdır .

Frank Ghery‟nin Walt Disney Konser Salonu parametrik detay çözümleri

Frankfurt Forum Alanı ve BMW Pavyonundan görünümler

Frankfurt Uluslararası Otomobil Fuarı‟nda yer alan BMW Pavyonu-Dynaform, parametrik sistemlerin konsept geliştirme aşamasında kullanımına örnek olabilecek bir projedir.Tasarım sürecinde pavyonun içinde yer alacağı çevre, bir güçler alanı olarak yorumlanır; çevredeki mevcut pavyonlara niceliksel ve niteliksel özelliklerine göre birer etki değeri verilir; bu güçler, pavyonun biçimlenmesinde etkin parametreler olarak kullanılır.

Waterloo Terminali‟nde çatı strüktürü

• Waterloo Terminali ve her biri farklı ölçüdeki 36 adet yay benzeri strüktür için kurulan parametrik sistem

• Bir binanın tasarımı, içerisinde geniş yelpazelerde bulunan strüktürlerin ve altsistemlerin bulunduğu, düşünülmüş bir birleşimi gerektirir.

• Mimari ve mühendislik tasarımlarında parametrik modelleme araçları, tasarımcılara model içerisindeki parçalar arasında ilişkiler ve kısıtlamalar sağlayan bir çerçeve yaratır.

• Eğer bir parçasının ayarları değiştirilirse, öteki parçalar da daha önceden belirlenmiş kurallar doğrultusunda güncellenecektir. Öncelikle dikkat çeken avantajları, modelin çok daha hızlı, kesin ve hata payı olmadan oluşturulmasıdır.

• Ayrıca oluşturulacak olan modelin incelenmesi ya da üretimi için gerekli olan parametrelere bağlı olan verilerin elde edilmesinde kolaylık sağlayacaktır.

• Zor olarak tanımlanan kısım kullanıcının CAD‟ın belirttiği sınırlar içerisinde kalmak zorunda oluşu ve kuralların değiştirilebilmesi yüksek bir matematiksel ve teknik yazılım bilgisi gerektirmesidir.

Frei Otto‟nun mühendisliğini üstlendiği Münih Olimpik Stadyumu

• Münih Olimpiyat Stadyumu Alp dağlarının şeklinden esinlenilerek tasarlanmıştır. Yapı bir örümcek ağı şeklinde stadyumun üzerini örtmektedir

Güneşin Geliş Açısına Göre Şekillenen Form

Tasarlanan örtünün, formundan dolayı Kadıköy Meydanı’na, yenilikçi ve sürdürülebilir bağlamda farklı bir yaklaşım getirdiği düşünülmektedir.

British Museum‟un avlusu üzerindeki tekrarsız (non-repetative) çatı

• Düzenlenmesi, asıl kriteri yapıdan ziyade görsel devamlılık olan relaksasyon algoritması ile çözümlenmiştir.

• Relaksasyon algoritması bir tür geometrik şeklin sınırları içerisinde hesaplanan fonksiyondur .Yapısal gücü kısmen mimari detaylarla oluşturulmuştur. Köşe elemanlarından bazıları neredeyse som demirdir.

• (Relaksasyon : Gevşeme , rahatlama )

Gaudi‟nin Sagrada Familia Kilisesinin tamamlanması çalışmaları; kilise penceresinin parametrik incelenmesi

Swiss-Re Binası.

Kentsel parametrik tasarım çalışmaları

Longgnang Şehir Merkezi ve Longcheng Meydanı

• Farklı senaryolara göre uygulanmış kütle modeli çalışmaları

Üretilen kütle diyagramlarını dönüştürmek, bağdaşık ve aynı zamanda farklı sistemlerin mekânı düzenleme potansiyelini göstermektediR. Bu yaklaşım, bir yandan bir dizilim içerisindeki çok fazla sayıdaki mimari farklılığı, diğer bir yandan içerisinde okunaklı ve açık bir şekilde; yoğunluk, açık alan - mekân oranını ve kat yüksekliği oranını ortaya çıkartır.

Oluşturulan Şanghay Expo2010 modeli

Şanghay Expo2010 modeli - Diyagramlar ve analiz sonrası yerleşim

Kütlelerin üzerine gelecek olan güneş ışığı hesaplanıp, ışığın geleceği yüzeyin sahibi odanın ihtiyacına göre cephe tasarımı oluşuyor.

Ekonomik verilerin ağırlıkta olduğu kısıtlamalara göre oluşturulan parametreler şehir içerisinde parsellerin yerleşimi oluşturuyor

• Parametrik tasarım günümüz mimarlık ve tasarım alanında yeni yeni ortaya çıkan bir döneme girerken, son derece özelleştirilebilir kıvrık geometri binaların genel biçim, şekil ve boyut olarak hayati bir rol oynamasında muazzam bir talep var.

• Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD) – “Modern” ve “fütüristik” formlar için kalıcı ihtiyacın doğrudan bir sonucu, bugünün mimarı için yenilikçi yeni teknikler ve araçlar için yol açmıştır.

• Parametrik tasarım kısıtlamalar, geometrik hacimler arasındaki ilişkileri, boyutları, yapıların şekil ve boyutu gibi parametrelerin kullanılması anlamına gelir

• Tasarım tepkisi genel olarak algoritmik edilecek modelin istenen çerçeve ve formunu oluşturmak için de kullanılır.

PARAMETRİK MODELLEME

Parametrik tasarım verimli rekor zaman kısıtlamaları içinde benzer ama karmaşık geometrik desenlerle geniş bir yelpaze üretmek için, en yaygın kullanılan modelleme süreçleri uzak biri tarafından bugün.

Parametrik tasarımda kullanılan modelleme süreçleri, verimli bir şekilde benzer ama karmaşık geometrik desenleri zaman kısıtlamaları içinde geniş bir seri oluşturmak için kullanılıyor.

1.Grasshopper 3DGrasshopper 3D Rhinoceros 3D’ye entegre grafik parametrik formu üreten aracıdır. Bu programlama ve kodlama mimarlar ve tasarımcılar için karmaşık parametrik formlar oluşturmasına olanak sağlar.Grasshopper, formun boyutları ve kısıtlamalarına kolaylıkla müdahale edilebilen çeşitli parametreler sürgüleri kaydırarak değiştirilebilir.

2. Ladybug (Çevre Analizi)“Ladybug” adlı bir açık kaynak parametrik eklenti Rhinoceros/Grasshopper Interface içinde başka çevre analizini desteklemek için kullanılır. Ladybug, “enerji hava durumunu” dosyalaranı (.EPW), Grasshopper 3D içine getiriyor, 2D ve 3D interaktif grafikler geniş bir yelpazede binanın formunu yeni nesil için doğru ve çevresel çalışmalar yapmak için kullanılabilir. Bu analiz sürecini kolaylaştırır ve Grasshopper 3D modellemesinin arayüzdeki grafik görselleştirmesini anlamak için kolaylık sunarken hesaplamaları otomatik hale getirir.

3. Honeybee (Çevre Analizi)

Honeybee de Grasshopper 3D ile entegre. Grasshopper’da “EnergyPlus”, “Radiance”, “Daysim” ve “Openstudio”, enerji tüketimini ve günışığı simülasyonu oluşturmak için eklenti sağlar.

4. Geco(Çevre Analizi)Geco Grasshopper içinde geri bildirim gibi sonuçları almayı mümkün kılan çeşitli performans verilerine sahip kişinin tasarımını değerlendirmek de, Ecotect denilen başka bir yazılım ile etkili işbirliği içinde kullanımına izin verir. Ecotect onları daha yeşil ve verimli parametrik yapılar tasarlamak için çeşitli çevre ve iklim koşulları, çevresel performans sorunları test etmek ve simüle sağlayan mimarlar için görsel yazılım içerir.

5. Heliotrope-Solar (Çevre Analizi)Grasshopper eklentisi güneşin dinamik konumuna bağlı olarak geometriyi değiştirmek için kullanılan, aracı belirtilen tarihlerde ve günün belirli saatlerinde güneşin görünür konumunu (vektör fizik kullanarak) hesaplar ve belirlenen güneşin konumuna göre tasarımı değiştirmek için bu veriler kullanılır. Render’da ışıkların konumunu anlamak için ve yapının gölgeleme araçları tasarlamak için kullanılır.

6. Kangaroo Physics (Strüktür Analizi )

Strüktür mühendisleri, formun optimizasyonu yapısal bileşenler ve kısıtlı iç gözlem analizini bulmak, interaktif ve gerçek bir simülasyon için kullanılır.

Strüktürel analiz gibi parametrik tasarım eklentileri yapısal mühendislik alanında yeni imkanlar tanımlar. Karamba Grasshopper için parametrik bir ortamda interaktif yapısal analiz eklentisidir. Bu eklenti son derece basit parametreli karmaşık geometrik formların yük hesaplamalarını, sonlu elemanlar analizini erken tasarım aşamasında mekansal kafes, çerçeve ve kabukların doğru analizini sağlar. Kullanıcı sistemlerde uygun serbestlik derecelerini anlamak için, grafik statik oluşturulur ve analiz edildiği temel ‘pin-eklemli’ düzlemsel sistemleri oluşturmaya imkan sağlar.

7. Karamba (Strüktür Analizi)

8. BullAnt (Strüktür Analizi)Gözenekleri gevşetme, simetri içinde mozaikleme ve Grasshopper yapısal analizi dahil olmak üzere bir dizi komutları vardır. Aynı zamanda jeodezik kubbe ve eğri ağ işleme özelliğine sahiptir.

9. Hummingbird (Strüktür Analizi)Eklenti Rhino ile modellenmiş dosya için geometrik algoritmalarla desteklenen Revitdosyaların dönüşümü ve oluşturulmasında yardımcı bileşenleri ekleyerek Grasshopperyeteneklerini genişletir. Diğer bir deyişle, geometri ile tasarlanmış karmaşık bir parametrik yapıyı çok daha pratik yapmak için, bir BIM yazılımı dizayn edilebilir. Hummingbird temelde referans nesneleri oluşturmak için ihtiyacı ortadan kaldırarak, Revit ile Rhinoceros 3D arasında iki yönlü bir iş akışı sağlar. Bu aynı zamanda görselleştirme için yapısal bileşenler analizine daha iyi yardımcı olur.

10. Mantis (Strüktür Analizi)

Mantis, doğrudan Rhinoceros ve Mathematica bağlayan Grasshopper için bir eklentidir.Matematikçiler, mühendisler ve analistler tarafından kullanılan teknik bilgi işlem için bir araçtır. Bu hesaplamalar için dünyanın en iyi uygulaması olarak bilinir.Yazılım önceki yapısal analizlerden yararlanmak, kısmi diferansiyel denklemler için değer problemlerinde yaklaşık çözümler bulmak için sayısal tekniğini kullanır. Bu temelde hesaplamak ve bunları çözmek için başlar, sonra basit bölüme karmaşık bir sorunu yıkar ve yaklaşımı çok daha sağlam, istikrarlı ve dengeli bir parametrik tasarlanmış yapıda çok daha doğru yapısal analiz yapar hataları büyük bir ölçüde ortadan kaldırır.

Bir Manifestonun Sorgusu: Parametrisizm

• Parametrisizm manifestosu, ilk olarak 2008 yılında Venedik Bienali’nde sunulmuştur.

• Manifestoda, bu akımın önemli özellikleri ortaya konulmuş; uyulması ve kaçınılması gereken bir takım kurallar önerilmiştir.

• Schumacher, bu kuralları üç farklı zamanda (2008, 2009 ve 2011 yıllarında) dile getirmiş ve uygulanması gereken kuralları kabuller (dogmalar) ve kaçınılması gereken kuralları ise redler (tabular) olarak nitelendirmiştir.

• Yapılan bu çalışmada parametrik tasarımın kuramsal zemininin “parametrisizm” bağlamında tartışılması ve olumlu / olumsuz yönlerinin ortaya konulması amaçlanmıştır.

• https://www.icmimarlikdergisi.com/2016/04/28/9957/• https://mimaritasarimsurecveetkilesimleri.wordpress.com/

2016/12/16/parametrik-tasarim-yonteminin-mekan-kurgusu-uzerindeki-etkisi-3/

• https://polen.itu.edu.tr/bitstream/11527/712/1/11671.pdf• http://www.jret.org/FileUpload/ks281142/File/14.erbas.pd

f• https://evhayat.com/parametrik-tasarim-nedir/• https://mimaritasarimsurecveetkilesimleri.wordpress.com/

2016/12/16/parametrik-tasarim-yonteminin-mekan-kurgusu-uzerindeki-etkisi-3/

•