Yapı Elemanı Tasarım Destek Araçlarının Kullanılabilirliğinin Deneysel Olarak İncelenmesi

Abstract

Gelişmiş endüstri ülkelerinde, 1950’ler itibariyle endüstriyel devrimin bir sonucu olarak, tasarlama eyleminde değişiklikler meydana gelmeye başlamıştır. Hızla gelişen teknoloji, malzeme çeşitliliği, insanların hayatlarındaki hızlı değişim ve bu değişim sonucu çeşitlenen istekler, üretimin hızlanmasını gerektirmiş, “denemeyanılma” yöntemi ile doğru sonuca ulaşma yetersiz kalmıştır. Mimarlık dışı alanlarda çok büyük bir ivmeyle kendini gösteren bu değişim, daha sonra mimarlarca da farkedilip eldeki sistemlerin mimariye uyarlanması şeklinde ilk yöntemleşme çalışmalarına başlanmıştır. Bu çalışmalar sonunda elde edilen olumlu ve olumsuz sonuçlar, tasarlama eylemine yaklaşımı, ikiye ayırmıştır. Sezgisel ve sistemli olarak adlandırabileceğimiz bu iki nokta, tasarım eyleminin mekanizmasının sorgulanması sırasında birçok araştırmaya konu olmuş ve günümüzde tasarlama yönteminin, bu iki nokta arasında sonsuz seçenekte üretilebileceği görülmüştür. Her tasarımcı, kendisine bu iki uç arasında uygun bir yer belirlemektedir, kimi sezgisel tasarıma, kimi de sistemli tasarıma yakın saflarda yer almaktadır. Bu çalışmada amaç, yapı elemanları tasarımında, sistemli tasarlama yöntemlerinin araştırılması ve mevcut bir sistemin, bir tasarım destek aracı olarak, deneyimsiz tasarımcılarca kullanılabilirliğinin analizidir. Bu doğrultuda yapılan çalışma kapsamında öncelikle bütünden detaya inilerek, sistemler yaklaşımı ışığında bina olgusu irdelenmiş, binayı oluşturan yapı elemanları, sınıflandırmaları ve etki eden ölçütler üzerine araştırmalar yapılmış, tasarım sürecinin analizine yönelik yöntemler, tasarımda sistemleşme ve mevcut yapı elemanı tasarım yaklaşımları incelenmiştir. Bu incelemeler sonucunda içeriği, kullanım kolaylığı ve netliği nedeniyle Peter Rich ve Yvonne Dean tarafından hazırlanan “Yapı Elemanı Tasarım Prensipleri” (The Principle of Building Element Design) kitabı ele alınarak bir yöntem oluşturulmuş ve bu yöntemin kullanılabilirliği deneysel yöntemle irdelenmiştir. Burada amaç, modelin olumlu ve olumsuz yönlerinin ortaya konması ve yapı elemanı tasarımında sezgisel ve sistemli yöntemin bir karşılaştırmasının yapılması hedeflenmiştir. Yapılan bu tasarımda sistemleşme ile ilgili incelemeler kapsamında mevcut yapı elemanı tasarım yöntemleri derinlemesine analiz edilmiştir. Bu yöntemler içerisinden tip detay tasarımına uygunluğu, adımlarının görece netliği ve kullanılabilirliğinin diğer modellere oranla kolaylığı nedeniyle Peter Rich ve Yvonne Dean tarafından oluşturulmuş olan yöntem seçilerek bir akış şeması haline getirilmiştir. Yöntemin potansiyel kullanıcılarının deneyimsiz tasarımcılar olduğu düşünülerek, ortak eğitim geçmişine sahip denek grupları oluşturmak amacıyla lisans eğitimin İstanbul Teknik Üniversitesi, Mimarlık Bölümünde tamamlamış olan ve yine İstanbul Teknik Üniversitesi’n bir yüksek lisans programına devam eden veya yeni mezun olmuş kişiler modeli deneyimlemek üzere seçilmiştir. Yüksek lisans eğitiminin kapsam sınırlaması içerisine alınmasının nedeni, modelin sağlıklı bir şekilde uygulanması amacıyla, akademik bakış açısına ve sistemli çalışmaya yatkın tasarımcılar tarafından kullanılmasını sağlamaktır. Bir diğer kapsam sınırlaması ise deneklerin yaş grubudur. Genel olarak 2006-2009.yılları arasında lisans eğitimini tamamlamış kadın ve erkek denekler ile çalışılmıştır. Kadın-erkek oranında herhangi bir sınırlama belirlenmemiştir. Peter Rich ve Yvonne Dean tarafından hazırlanan “Yapı Elemanı Tasarım Prensipleri” (The Principle of Building Element Design) kitabına mümkün olduğunca sadık kalınarak hazırlanan akış şeması, yöntemin kullanılabilirliğinin araştırılması için koşulları önceden belirlenmiş bir ortamda deneyimsiz tasarımcılara tatbik ettirilmiştir. Yapılan bu deneysel çalışma, Rich & Dean yapı elemanı tasarlama yöntemi ve deneklerin kendi kişisel tasarım yaklaşımlarının incelenmesine yönelik bir uygulamadır. Bu çalışmada gönüllülere kişi başı ortalama 5 saat süren bir deney ve sonrasında 31 soruluk, soruların tasarımın yöntemleşmesinin değerlendirilmesi, bütünsel tasarım – yapı elemanları tasarımı ilişkisinin değerlendirilmesi, kullanılan yapı elemanı tasarlama yöntemlerinin değerlendirilmesi ana başlıkları altında toplandığı bir anket uygulanmıştır. Deney “bütünsel tasarım”, “kişisel yaklaşım” ve “Rich & Dean yöntemi” olmak üzere üç etaptan oluşmaktadır. Bütünsel tasarım etabında göz önüne alınması gereken tasarım girdileri verilerek, deneklerden anonim bir bekçi kulübesi için 1/100 ölçekte birer tasarım yapmaları istenmiştir. Kişisel yaklaşım etabında ise tasarlamış oldukları bekçi kulübelerine ait dış duvar ve döşeme yapı elemanlarına ait tipik bölge detaylarını tasarlamışlardır. Her iki etapta da deneklerin sorularını cevaplamak dışında herhangi bir müdahalede bulunulmamıştır. Son etap olan R&D Yöntemi etabında da yine aynı bekçi kulübesine ait bu elemanları, bu kez kendilerine verilmiş olan R&D modelini kullanarak tasarlamaları istenmiştir. Yöntemin kullanılabilmesi için deneklere, modele ait akış şeması, kaynak kitabın ilgili bölümlerinin çevirileri ve yöntem içerisinde kullanılan ek şemalar verilmiştir. Tüm bu etapların sonucunda elde edilen veriler ile “kişisel yapı elemanı tasarlama yaklaşımlar” ve “R&D yöntemi”nin, olumlu ve olumsuz yönleri ortaya koyularak, yaklaşımlar arasında bir karşılaştırma yapılmaya çalışılarak “kullanılabilirlik”leri araştırılmıştır. Bu araştırmalar sırasında deneyler sonucu elde edilen çizimlerden faydalanarak tasarımcıların seçenek geliştirme yaklaşımları, detaylar geliştirilirken kullanılan kaynaklar ve sınırlayıcıların göz önünde bulundurulması, detaylardaki bilgi miktarı ve düzeyi ve deneklerin geliştirdiği detaylardaki doğruluk veya beklentileri en üst düzeyde karşılama kriterleri doğrultusunda analizler yapılmış, deneyler sırasında kullanılan süreler karşılaştırılmış ve anketlerden elde edilen sonuçlar ortaya konmuştur.

The building industry has become a complex world with the exploding number of new building materials and construction techniques starting with the industrial revolution and changing demands since the end of WWII. “Design methods” have been introduced instead of traditional design approaches in coping with complex design problems of “modern” times. Especially in the area of architectural technology in terms of detailing building elements, using “design methods” is an important aid in the design process. At the detailing of building elements stage, inputs such as requirements, resources and constrains can be defined systematically. Consequently using methodic approaches in solving design problems is a rational way, at this stage. Building elements, namely walls, roofs, slabs, stairs, ramps, doors, windows, internal walls, are the physical “architectural” components of the building. To develop building elements, “copying” or “adapting” typical details from manufacturers’ brochures, websites, catalogues or “best practice” handbooks are the most common ways and the other way is to “design” genuine details of building elements. In designing a “genuine” detail of a building element, designers have to cope with the complexity of a huge amount of criteria related to requirements, resources, constrains etc. and millions of alternative combinations of possible solutions. As “intuitive” design approaches might be insufficient in overcoming those difficulties, using “design methods” is a rational way. Especially for design students and inexperienced designers “design methods” seem to be an important aid in the design process. Given that the detail design stage is the most time consuming, the most demanding of resources and arguably the most critical in determining the longterm performance of the building using a systematical approach is essential. The majority of published literature that has investigating “design methods” is dedicated to the “conceptual” design stage, whereas little research is done, dealing with the “detail” design stage in the context of architectural technology. In the content of these analysis about systematizing in design, existing building element design methods were investigated profoundly and one of them, namely“The Principles of Building Element Design” by Peter Rich and Yvonne Dean, which is an approach for designing “genuine” building element details was chosen because of its availability of designing the typical parts of building elements. The method is analyzed and the stages of the proposed process are defined. In “refining” and “clarifying” the method some new modules are added and some existing modules are extended. Finally the building element “design method” is simplified and transformed into a “step by step” process flow chart, easy to use for inexperienced designers. An experimental design process of building elements is used in determining the efficiency using a “methodic” approach instead of an “intuitive” way. This potential users of the method were selected among the students of Istanbul Technical University. They are the designers, who completed the architectural lisance degree in between 2006-2009 and who are graduate students currently. The reason of this selection is having experimental groups which have the same educational background and working with designers who have academic perspective and are prone to think systematically. The other constraint for the scope is the age group of the designers. In general the female and male experimental subjects who were born between 1982 and 1987 were chosen but there were no constraints about the ratio of females and males. The experiment has three phases, namely “integrated design”, “individual approach” and “Rich & Dean Method”. In the “integrated design phase”, all essential design inputs were given and a design for an anonymous watchman’s box in the 1/100 scale was asked from the designers. In the “individual approach phase” they designed typical area details of the external walls and the floors of the each watchman’s boxes. In the last phase which was “R&D method phase” the same elements were designed by using the R&D building elements design method. A flow chart, the translation of the relevant chapters of the reference book and additional schemas which are used in the method were given to the designers. The researcher who was observing the experiments and answering the questions from the subjects about the phases did not interfere the subjects during the process. By using the data which was obtained from all the phases, “individual building elements design approaches” and “R&D method”s positive and negative features were introduced and the approaches were compared with each others to research the disponibility for the unpracticed designers. In the line of the approaches for developing alternatives, considering the references used, the limiting factors in the processes, the quantity and quality of data in the designs, and the “accuracy” of the details, analysis were made by using the drawings which were obtained from the experiments, the time periods were compared and the results of the surveys were introduced. In conclusion; - An addaptation time is required for describing a method to unpracticed designers, being perceived and applying it by the subjects. As a result of this condition the time which is used for designing building elements is increased but applying the method frequently gives practically to the users and it is reduced the application time substantially. - As a result of the surveys, although it is seen that the subjects prefer their “individual building element design approaches” for their future practices, the typical area designs via R&D method get more score according to the “accuracy”of the designs and data’s quality and quantity in them. This result introduces that systematic design approaches are more succesful for the solution of building element design problems which have very complicated inputs. - As a result of the observations many kind of references and limiters are used in R&D method but while using individual design approaches any of these sources are considered. For the “reliability” of the results, systematical design method becomes prominent. For the prospective studies; - The number of the subjects must be increased (30 people minimum) and it must be worked with different experimental groups for varying the results and increasing the reliability. - Not only the R&D method’s but also all existing building element design approaches’’ disponsibility will be beneficial to develop the analyses about systematic building element design.