Research Article

Genetik Algoritmalar Kullanılarak Güneş Işınımı ve Gölgeye Göre Optimal Yüksek Yapı Form Önerileri Üretilmesi

Volume: 2 Number: 2 September 30, 2021
TR EN

Genetik Algoritmalar Kullanılarak Güneş Işınımı ve Gölgeye Göre Optimal Yüksek Yapı Form Önerileri Üretilmesi

Abstract

Yapılarda ısıtma ve soğutma giderleri ve enerji tüketimi büyük bir yük oluşturmaktadır. Bunun yanında yüksek yapılar uzun ve büyük gölgeler yarattığı için çevrelerindeki yapıların da direkt gün ışığı aldığı saatleri kısıtlamakta ve bazen tamamen engellemektedirler. Yüksek yapılar bu iki özellik ile şehrin enerji tüketimini arttırmakta ve yaşam konforunu azaltmaktadır. Bu çalışmanın amacı yüksek yapıların konsept tasarım aşamasında evrimsel yaklaşımlar kullanılarak hedeflenen toplam yapı alanını çok fazla azaltmadan belirli kriterleri optimum düzeyde sağlamak ve binanın kendisi ile çevresinde enerji tüketimini azaltmak ve yaşam kalitesini arttırmaktır. Tasarımcının genetik algoritmaları kullanarak bu koşulları sağlayan farklı çözüm önerilerini konsept aşamasında görebilmesi ve müdahale edebilmesi önemli bir özelliktir. Genetik algoritmalar ile kentsel doku ve özelliklerine odaklanan çalışmalar yanında yapının kendisine ve yapı kabuğuna odaklanan çalışmalar da bulunmaktadır. Bu çalışma yapının kütlesine ve kentsel dokuya etkisine odaklanmaktadır. Bu önerileri test edebilmek için örnek bir mevcut yüksek yapı ve onun evrimsel algoritmalarla üretilmiş farklı alternatifleri karşılaştırılmıştır. Örnek yapı olarak Chicago’daki Willis Tower (eski ve bilinen adı Sears Tower) seçilmiştir. Çalışmanın yöntemi ilk aşamada Sears Tower’ın mevcut tasarımının toplam kat alanını, belirli bir periyotta aldığı güneş ışınımını, yakın çevredeki binalara yaptığı gölgeyi ve binanın farklı bölgelerinden gökyüzü görünümünü hesaplamaktır. İkinci aşamada ise bu dört uygunluk kriterine göre üretilen alternatifler arasından seçimler yapmaktır. Bu analizleri yapabilmek için Rhinoceros 3D programı ve Grasshopper eklentisinin alt eklentileri kullanılmıştır. Elk eklentisi Chicago ile ilgili şehir verileri ve modelleme için, Ladybug eklentisi güneş ve gölge analizleri için, Wallacei eklentisi de genetik algoritmalar ile simülasyon ve analizler yapmak için kullanılmıştır. Çalışmanın bu aşamasında malzemeler ve yapı elemanları kapsam dışıdır, analizler kütle çalışmaları üzerinden yapılmaktadır.

Keywords

References

  1. Bäck, T. (1996). Evolutionary Algorithms in Theory and Practice. Oxford University Press.
  2. Choi, J., Nguyen, P. C. T. and Makki, M. (2020). The design of social and cultural orientated urban tissues through evolutionary processes. International Journal of Architectural Computing, SAGE Publications, pp. 1–29.
  3. Deb, K., Pratap, A., Agarwal, S. and Meyarivan, T. (2002). A fast and elitist multiobjective genetic algorithm: NSGA-II. IEEE Transactions on Evolutionary Computation, vol. 6, no. 2, pp. 182-197.
  4. Holland, J. H. (1975). Adaptation in natural and artificial systems: An introductory analysis with applications to biology, control, and artificial intelligence. U Michigan Press.
  5. Koenig, R., Yufan, M., Knecht, K., Aichinger, A., & Konieva, K. (2020). Integrating urban analysis, generative design, and evolutionary optimization for solving urban design problems. Environment and Planning B: Urban Analytics and City Science, 47(6): 997–1013.
  6. Makki, M. and Showkatbakhsh, M. (2018). Control of Morphological Variation Through Population Based Fitness Criteria. Learning, Adapting and Prototyping, Proceedings of the 23rd CAADRIA Conference, Beijing, China, The Association for Computer-Aided Architectural Design Research in Asia (CAADRIA), Hong Kong, vol. 1, pp. 153–162.
  7. Makki, M., Showkatbakhsh, M., Tabony, A. and Weinstock, M. (2018). Evolutionary Algorithms for Generating Urban Morphology: Variations and Multiple Objectives. International Journal of Architectural Computing, vol. 17, no. 1, pp. 5–35.
  8. Miao, Y., Koenig, R., & Knecht, K. (2020). The Development of Optimization Methods in Generative Urban Design: A Review. SimAUD: Symposium on Simulation for Architecture & Urban Design, 247–254, Vienna, Austria.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Software Testing, Verification and Validation, Architecture

Journal Section

Research Article

Authors

Publication Date

September 30, 2021

Submission Date

August 19, 2021

Acceptance Date

September 15, 2021

Published in Issue

Year 2021 Volume: 2 Number: 2

APA
Saltık, E. (2021). Genetik Algoritmalar Kullanılarak Güneş Işınımı ve Gölgeye Göre Optimal Yüksek Yapı Form Önerileri Üretilmesi. Journal of Computational Design, 2(2), 25-50. https://doi.org/10.53710/jcode.984567
AMA
1.Saltık E. Genetik Algoritmalar Kullanılarak Güneş Işınımı ve Gölgeye Göre Optimal Yüksek Yapı Form Önerileri Üretilmesi. JCoDe. 2021;2(2):25-50. doi:10.53710/jcode.984567
Chicago
Saltık, Erenalp. 2021. “Genetik Algoritmalar Kullanılarak Güneş Işınımı Ve Gölgeye Göre Optimal Yüksek Yapı Form Önerileri Üretilmesi”. Journal of Computational Design 2 (2): 25-50. https://doi.org/10.53710/jcode.984567.
EndNote
Saltık E (September 1, 2021) Genetik Algoritmalar Kullanılarak Güneş Işınımı ve Gölgeye Göre Optimal Yüksek Yapı Form Önerileri Üretilmesi. Journal of Computational Design 2 2 25–50.
IEEE
[1]E. Saltık, “Genetik Algoritmalar Kullanılarak Güneş Işınımı ve Gölgeye Göre Optimal Yüksek Yapı Form Önerileri Üretilmesi”, JCoDe, vol. 2, no. 2, pp. 25–50, Sept. 2021, doi: 10.53710/jcode.984567.
ISNAD
Saltık, Erenalp. “Genetik Algoritmalar Kullanılarak Güneş Işınımı Ve Gölgeye Göre Optimal Yüksek Yapı Form Önerileri Üretilmesi”. Journal of Computational Design 2/2 (September 1, 2021): 25-50. https://doi.org/10.53710/jcode.984567.
JAMA
1.Saltık E. Genetik Algoritmalar Kullanılarak Güneş Işınımı ve Gölgeye Göre Optimal Yüksek Yapı Form Önerileri Üretilmesi. JCoDe. 2021;2:25–50.
MLA
Saltık, Erenalp. “Genetik Algoritmalar Kullanılarak Güneş Işınımı Ve Gölgeye Göre Optimal Yüksek Yapı Form Önerileri Üretilmesi”. Journal of Computational Design, vol. 2, no. 2, Sept. 2021, pp. 25-50, doi:10.53710/jcode.984567.
Vancouver
1.Erenalp Saltık. Genetik Algoritmalar Kullanılarak Güneş Işınımı ve Gölgeye Göre Optimal Yüksek Yapı Form Önerileri Üretilmesi. JCoDe. 2021 Sep. 1;2(2):25-50. doi:10.53710/jcode.984567

Cited By

88x31.png

The papers published in JCoDe are licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.