Küçük hacimlerde durağan dalgaların (modların) oda geometrisi ve oda oranları ile ilişkisinin incelenmesi

Abstract

Mimari tasarımda oda oranları 20'inci yüzyılın ikinci yarısından itibaren tasarımın iyi ve kötü olarak nitelendirilmesine yönelik olarak tartışılmaya başlandı. Platon, Pisagor, Euclid gibi filozofların doğada bulunan oranlara ilişkin matematiksel yaklaşımları, bu tartışmanın epey öncesinde başlamıştır. Matematiksel oranların mimari tasarıma uygulanması bu düşünceler ışığında önemli bir konu haline geldi. Rönesans dönemi boyunca sanat üretiminde kullanılan altın oran, Fibonacci serisi ile tanımlanan matematiksel oranlar; doğanın düzeni ve kanunu olan karşılıklı anlaşma ve uyum olarak ifade edilir. Sanatta güzellik kavramı yalın olarak optik bir olayı değil, daha derin bir anlamı (karşılıklı anlaşma ve uyum) ifade eder. Modern mimari, Rönesans dönemi mimari anlayışından farklı olarak, mekânın sade, yalın ve net olarak üretir. Mekânın yüzeyleri, köşeleri, tavan, duvar, döşeme ve mobilya tasarımı net yüzeyler ile kurgulanır. Bu form değişimi sesin mekândaki davranışlarını da değiştirir. Sesin yayılmasını sağlayacak yüzeyler bu tasarım anlayışında yoktur. Bu durum özellikle küçük hacimlerde oda modlarını ortaya çıkarır. Bu çalışmada, küçük hacimlerde oldukça önemli bir olay olan oda modlarının, hacmin şekil ve boyut özellikleri ile ilişkisi ve oda oranlarının modlar üzerindeki etkisi incelenmiştir. Çalışmanın birinci bölümü, mimaride kullanılan oda oranlarını inceler. İkinci bölüm, küçük oda tanımını ve küçük odaların akustik parametrelerini ayrıntılı olarak ele alır. Üçüncü bölüm, literatür araştırması sonucunda belirlenen çalışma matrisinin bilgisayar ortamında benzetiminin yapılmasıdır. Elde edilen sonuçlar üzerinden, modal karakteristiği en kötü olan hacim çalışmanın ikinci aşamasında incelenir. İkinci aşamada hacmin köşe ve yüzeylerine farklı şekil değişiklikleri uygulanarak modal karakteristiğindeki değişimler incelenmiştir. Yedi elemanlı matris (eşit hacimde yedi adet oda) üzerinde yapılan çalışma, birbirinin tam sayı katlarına sahip oranlı hacimlerin modal davranışlarının ve ses yayılımının akustik kusurlar içerdiğini gösterir. En kötü sonucu 1:1:1 oranlı küp hacim verir. En iyi sonucu ise 1:0.57:1.28 oranlı hacim verir. İkinci aşamada küp hacim, birim olarak kabul edilir. Hacmin köşe ve yüzeylerine uygulanan değişiklikler sonucunda modal karakteristiğin nasıl etkilendiği incelenmiştir. Çalışmanın iki aşamasında da yüzeylere malzeme bilgisi girilmez. Çalışma, tasarım sürecinin malzeme kararlarının verilmediği ilk aşamasında, şekil ve boyut özelliklerinin akustik kaliteye etkisini incelemeyi amaçlar. Yapılan çalışma sonucunda, hacme uygulanan köşe değişiklikleri olay modun dalga boyu ile ilişkili olarak etki gösterdiği görülmüştür. En etkin akustik durum, hacimde yüzey paralelliklerinin bozulduğu örnekte görülmektedir. Paralelliğin bozulması hacmin modal karakteristiği üzerinde olumlu sonuçlar verir.