Mimari Tasarım Alanında Kullanıcı Erişilebilirliğinin Genetik Algoritma Ile Optimizasyonu - Ada: Sağlık Kampüsü Uygulaması

Abstract

Bu tez çalışmasında belirlenen ana problem, mimari tasarımda kullanıcı ve mekân erişilebilirliğinin tanımlanması ve buna bağlı olarak mekânlar arası uzaklığın genetik algoritma ile optimizasyonudur. Bu problem ışığında aDA (Algoritmik Mesafe Tabanlı Erişilebilirlik) modeli geliştirilmiştir. Geliştirilen bu modelde elde edilen kullanıcı ve mekân tabanlı veriler, belirlenen tasarım kriterlerine göre kodlamaya aktarılmakta, genetik algoritma ile mesafe optimizasyonu yapılmaktadır. Bu verilerin kodlamaya aktarılmasında belirleyici rol oynayan tasarım kriterleri; hem çalışmanın kapsamını, değerlendirilen ve gözardı edilen verileri belirlemekte, hemde belirlediği kriterler çerçevesinde sonuç kümesinin kapsamını daraltmaktadır. Kodlama aşamasında ise Rhino Grasshopper yazılımı üzerinde rota üretici ve genetik çözümleyici bileşenleri kodlanmakta, uygunluk fonksiyonu değerlendirilmesi ile birlikte optimize edilmiş final çıktılar elde edilmektedir. Bu tez kapsamında ele alınan yapı tipi olan sağlık kampüsleri genelinde, elde edilen sonuçlar ile İkitelli ve Kayseri Sağlık Kampüslerinin vaziyet planları üzerinde üretilen modelin test edilmesi sağlanmakta, karşılaştırmalı sonuçlar değerlendirilmektedir. Son olarak geliştirilen modeli test etmek amacı ile 3 farklı vaziyet planı alternatifi üretilmektedir. Sonuçların karşılaştırılmasında, mekânların kullanım yoğunluğunu ifade eden mekânsal değer (r) parametresi ve mekânlararası uzaklığı ifade eden ilişki değeri (d) parametresi ölçülmektedir. Bu tez çalışması sonucunda geliştirilen model ile üretilen yeni vaziyet planı alternatifleri, ön tasarım aşamasında kullanılmakta ve mimari tasarımda bilişim literatürüne önemli katkı sağlamaktadır. Diğer yandan bu çalışma ülkemizde yeni geliştirilen ve gün geçtikçe sayıları artan sağlık kampüsü tasarımlarının değerlendirilmesi ve üretilmesi üzerine yapılmış ilk çalışmalardan biri olup, bu alandaki önemli bir boşluğu doldurmayı hedeflemektedir. İleriki araştırmalarda geliştirilen bu modelin farklı yapı ve kampüs tipleri üzerinde geliştirilmesi, farklı yapı ölçekleri ve eğitim kampüsleri gibi alanlarda uygulanması planlanmaktadır.

The main problem in this thesis work is the definition of user and spatial accessibility in architectural design and depending on this, optimization of distances between spaces using genetic algorithm. In this respect, a model called aDA (Algorithmic Distance Based Accessibility) is developed. In this developed model, user and spatial data is scripted depending on a list of rules, and distance optimization is performed by a genetic algoritm. These data is scripted based on a list of rules that defines the scope of the study and evaluated/disevaluated data, as well as tightens the solution pool based on these rules. Using these data sets, a simple genetic algorithm is designed with a special fitness function. Two components are generated in Rhino Grasshopper interface; user component is used to process user movement data. The user component takes an xml file that includes node data and generates paths. On the other hand genetic solver component is used to optimize the routes. It takes the user paths and relations and creates the coordinates for spaces using a genetic algorithm. In the scope of this thesis, health campuses are studied in general, with the derived solutions İkitelli and Kayseri Health Campuses are evaluated in focus, a comperative study is discussed. Later on, to test the developed model, three alternate solutions are generated. As the result of this thesis the new generated site plans can be used in pre-design phase and make important contribution to architectural design computing literature. On the other hand, this thesis being one the first studies on health campus planning - which are developed and increased in number day by day- aimes to fill the big gap in architectural literature.