A PROPOSAL FOR A COMPUTATIONAL MODEL BASED ON THE EFFECTS OF MORPHOLOGICAL, PERCEPTUAL, AND FUNCTIONAL BOUNDARY FACTORS ON THE FORMATION OF STATIC ACTIVITY SPACES

Year 2024, Volume: 3 Issue: 2, 49 - 73, 31.12.2024

Arzu Tibet , Berrin Akgün

Abstract

Urban design is the process of planning, organizing, and developing the physical environment of cities. The use of computational techniques in this process has shown significant development in recent years. These techniques

are numerical methods that can enhance spatial design by being utilized in data collection, analysis, visualization, and decision-making stages. One of the numerical methods used in a solution-oriented manner for urban design problems today is spatial syntax, which analyzes the relationship between form and function, relating it to user behavior. Another effective numerical technique in urban design in recent years is fractal geometry. Fractal geometry can be used to understand the complex structures and patterns of cities, as well as to examine the structures of streets at the architectural scale, the arrangement of buildings, and facade designs, potentially providing inspiring solutions in the field of design.
Streets, which are significant components of urban areas, not only facilitate the flow of pedestrians and vehicles but also create spaces within social relationships. These spaces, characterized by static activities such as seating, meeting friends, resting, and dining, enhance social interactions and exhibit distinctive boundary characteristics. Structural architectural elements that create boundary effects, such as awnings, planters, and glass panels, surround static activity spaces, while the permeability features of façades with tables and chairs establish boundary effects at an architectural scale. Ground floor shops serving static activity spaces on the streets define their personalized areas by marking their regions and delineating the boundaries of their own spaces.
In this study, the morphological, perceptual, and functional boundary factors that influence the formation of static activity spaces, which are important components of street vibrancy, have been examined. The properties measured using syntactic and fractal geometry-based software were analyzed to determine their impact on the formation of static activity fabrics. In the research, the morphological (surrounding) factor that creates boundary effects at the architectural scale was measured using space syntax visibility analysis, while the perceptual (permeability) and functional (territoriality) factors were evaluated through findings from fractal geometry. A numerical model integrating three different approaches at the architectural scale was developed and tested in conjunction with user behavior. It was found that the surrounding, permeability, and territoriality factors, which create boundary effects, positively influence the formation of static activity spaces. The numerical model created as a result of the study is believed to contribute to enhancing the functionality of streets and increasing vibrancy when utilized in the design of static activity spaces.

Keywords

Static Activites, Morphological Boundary, Perceptual Boundary, Functional Boundary, Space Syntax, Fractal Geometry

MORFOLOJİK, ALGISAL VE FONKSİYONEL SINIR FAKTÖRLERİNİN STATİK AKTİVİTE MEKANLARININ OLUŞUMUNDAKİ ETKİSİNE DAYALI SAYISAL BİR MODEL ÖNERİSİ

Abstract

Kentsel tasarım, şehirlerin fiziksel çevresinin planlanması, düzenlenmesi ve geliştirilmesi sürecidir, bu süreçte hesaplamalı tekniklerin kullanımı son yıllarda önemli bir gelişme göstermektedir. Bu teknikler veri toplama, analiz, görselleştirme ve karar verme aşamalarında kullanılarak mekânsal tasarımı daha etkili hale getirebilen sayısal yöntemlerdir. Günümüzde kentsel tasarım problemlerinde çözüm odaklı kullanılan sayısal yöntemlerden biri olan mekân dizimi, mekanların fiziksel yapıları ile insanların bu mekanları algılaması ve kullanması arasındaki ilişkileri analiz eden teknikler bütünüdür. Bu yöntem, biçim ile işlev arasındaki ilişkiyi analiz ederek farklı ölçeklerdeki kentsel mekanların problemlerinde çözüm odaklı kullanılır. Kentsel tasarımda son yıllarda etkili olan diğer bir sayısal teknikte fraktal geometridir. Fraktal geometri, şehirlerin karmaşık yapılarını ve örüntülerini anlamak için kullanıldığı gibi mimari ölçekteki sokakların yapılarını, binaların yerleşimini, cephe düzenlerini inceleyerek tasarım alanında ilham kaynağı olabilecek çözümler üretebilir.
Kentsel alanların önemli bileşenlerinden biri olan sokaklar, yaya ve taşıt akışını sağlamanın yanı sıra toplumsal ilişkiler içinde mekânlar üretir. Sosyal ilişkileri güçlendiren, oturma, arkadaşlar ile buluşma, dinlenme, yeme-içme amacı ile yapılan statik aktivitelerin yer aldığı sokaklardaki bu tür mekanlar karakteristik sınır özellikleri ile dikkat çekerler. Sınır etkisi oluşturan tente, çiçeklik, cam paneller vb. gibi yapısal mimari ögeler statik aktivite mekânlarını çevrelerken, sokaklarda yer alan masa ve sandalyelerin yer aldığı cephelerin geçirimlilik özellikleri mimari ölçekte sınır etkisi oluşturur. Sokaklarda bulunan statik aktivite mekânlarına hizmet veren zemin kat dükkânları, bölgelerini işaretleyerek kişiselleştirilmiş alanlarını tanımlarlar ve kendilerine ait bölgelerin sınırlarını çizerler. Bu çalışmada, sokaklarda canlılığın önemli bileşenlerinden olan statik aktivite mekanlarının oluşmasında etkili olan morfolojik, algısal ve fonksiyonel sınır faktörleri, sentaktik ve fraktal geometriye dayalı yazılımlar ile ölçülerek bu özelliklerin statik aktivite dokularının oluşmasındaki etkisi belirlenmiştir.
Bu çalışma, statik aktivitelerin yer aldığı sokağı, mimari ölçekte sınır etkisi oluşturan morfolojik (çevreleme) faktörü mekân dizimi yöntemi görünürlük analizi ile ölçülürken, algısal (geçirimlilik), Fonksiyonel (bölgesellik) faktörleri fraktal geometri bulguları ile değerlendirilmiştir. Araştırmada üç farklı yaklaşımı mimari ölçekte birleştiren sayısal bir model geliştirmiştir. Çalışma sonucunda oluşturulan sayısal modelin statik aktivite mekanlarının tasarlanmasında kullanılarak, sokakların işlevsel hale getirilmesine, canlılığın arttırılmasına katkıda bulunacağı düşünülmektedir.

Keywords

Statik aktivite, morfolojik sınır, algısal sınır, fonksiyonel sınır, mekan dizimi, fraktal geometri

References

• Alexander, C., Ishikawa, S., Silverstein, M., Jacobson, M., Fiksdahl-King, I. & Angel, S. (1977). A Pattern Language-Towns, Buildings. Construction. Oxford University Press.
• Ataol, Ö., (2013). İstinye’de Sosyal ve Mekânsal Açıdan Sınır İncelemesi (Yüksek Lisans Tezi). Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi veri tabanından erişildi (Tez No. 335783).
• Bovill, C. (1996). Fractal geometry in architecture and design. Boston: Birkhauser Verlag.
• Cooper, J., Oskrochi, R., (2008). Fractal analysis of street vistas: a potential tool for assessing levels of visual variety in everyday street scenes, Environment and Planning Design, 35, s.349-363.
• Carmona, M., Heath, T., Oc, T. & Tiesdell, S. (2003). Public places, urban spaces. The Architectural Press.
• Carmona, M., Tiesdell, S., (2007). Urban Design Reader. Architectural Press is an imprint of Elsevier.
• Ewing, R. and Handy, S., (2006). Measuring the unmeasurable: urban design qualities related to walkability. Journal of Urban Design, 14(1), s. 65-68.
• Farahani, M., L., Beynon. D., (2015). Pavement cafes as the activity zone in the social life of neighbourhood centres, Living and Learning: Research for a Better Built Environment, 49th International Conference of the Architectural Science Association, 13, s.193–202.
• Gehl, J. (2011). Life Between Buildings. Island Press.
• Gehl, J., Svarre. B., (2013). How to Study Public Life. Island Press, Washington.
• Gehl, J., (2019). İnsan İçin Kentler. (Çev. Erten, E.), Koç Üniversitesi Yayınları, İstanbul.
• Gürer, N., Güzel, İ., B. & Kavak, İ. (2017). Evaluation on Living Public Spaces and Their Qualities Case Study from Ankara Konur, Karanfil and Yüksel Streets, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 245(7), 1-13.
• Hassan, M., D., Moustafa, M., Y., El-fiki, M., S., (2019). Ground-floor façade design and staying activity patterns on the sidewalk: A case study in the Korba area of Heliopolis, Cairo, Egypt, Ain Shams Engineering Journal, 10, 453-461.
• Hillier, B. & Hanson, J. (1984). The Social Logic Of Space. Cambridge University.
• Jacobs, J. (2011). Yenilenmiş baskı, Büyük Amerikan Şehirlerinin Ölümü ve Yaşamı. (Çev. Doğan, B.), Metis Yayınları, (Orijinal Yayın Tarihi, 1961).
• Hillier, B., (1996). Space is the machine. Press Syndicate of the University of Cambridge, London.
• Koutsolampros, P., Sailer, K., Varoudis T., Haslem R. (2019) ‘Dissecting Visibility Graph Analysis: The Metrics and Their Role in Understanding Workplace Human Behaviour’, Proceedings of the 12th International Space Syntax Symposium, pp. 1–24.
• Krier, R., (1979). Urban Space. Academy Editions, London.
• Krier, R., (1992). Elements of Architecture. Academy Editions, London.
• Lynch, K., 2020. Yenilenmiş baskı, Kent İmgesi, (Çev. Başaran, İ.), Türkiye İş Bankası Kültür Yayınları, İstanbul, (Orijinal Yayın Tarihi, 1960).
• Maas, P. R. (1984). Towards a theory of urban vitality. Vancouver: University of British Columbia.
• Mahdzar, S., S., B., S. (2008). Sociability vs Accessibility Urban Street Life [Doktora tezi]. Bartlett School of Planning Unıversıty College London.
• Mahdzar, S., S., S. (2012). Streets for People: Sustaining Accessible and Sociable Streets in Pasir Gudang City Centre. Proceedings of the Ninth International Space Syntax Symposium, 108, 1-18.
• Mandelbrot, B. B. (1982). The Fractal Geometry of Nature. W. H. Freeman. Paris.
• Mehta, V. (2006). Lively streets: Exploring the relationship between built environment and social behavior [Doktora Tezi]. University of Maryland.
• Mehta, V., (2009). Look closely and you will see, listen carefully and you will hear: Urban design and social interaction on streets. Journal of Urban Design, 14(1), s.29–64.
• Montgomery, J., (1998). Making a city: urbanity, vitality and urban design. Journal of Urban Design, 3(1), 93–116.
• Ostwald, M. J., Vaughan, J. (2016). The fractal dimension of architecture. First edition, Birkhauser Publishing, Basel, Italy, Schulz, N., (1971). Existence, space and architecture, Studio Vista, London.
• Seyidoğlu, H., (2009). Bilimsel Araştırma ve Yazma El Kitabı, Kurtiş Matbaacılık, İstanbul.
• Schulz, N., (1971). Existence, space and architecture, Studio Vista, London.
• Topbaş, D., C., (2022). Mekânsal Dizim ve Fraktal Analiz Yöntemleriyle Mersin ve Tarsus Evlerinin Karşılaştırılması (Yüksel Lisans Tezi). Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi veri tabanından erişildi (Tez No. 713418).
• Turner, A. (2004). Depthmap 4: A Researcher’s Handbook. https://discovery.ucl.ac.uk/id/eprint/2651/ (visited on 04/22/2023).
• Turner, A., (2007). To move through space, Lines of vision and movement, In Proceedings Space Syntax. 6th International Symposium, 037.
• Whyte, H.W. (1980). The social life of small urban spaces. Washington DC: The Conservation Foundation. View publication.
• Van Nes, A., & Yamu, C. (2021). Introduction to Space Syntax in Urban Studies. Springer Nature.
• Zmeškal, O., Nežádal, M., and Buchnícek, M. (2001). Fractal analysis of ımage structures. HarFA- Harmonic and Fractal Image Analysis, 1(1), 3-5.