Tarihi Yapıların Yeniden İşlevlendirilmesinde BIM ve Yapay Zeka Destekli Karar Verme: Osmaneli Aya Yorgi Kilisesi Örneği

Öz

Bu çalışma, Osmaneli’deki Aya Yorgi Kilisesi’nin yeniden işlevlendirilmesine yönelik olarak Yapı Bilgi Modellemesi (BIM) ve yapay zeka destekli çok kriterli karar verme yöntemlerini bütünleştiren yenilikçi bir değerlendirme çerçevesi sunmaktadır. Tarihsel ve mimari veriler kullanılarak yapı için HBIM tabanlı bir dijital model oluşturulmuş ve üç potansiyel yeniden kullanım senaryosu—müze, kültür merkezi ve sergi salonu—nicel olarak analiz edilmiştir. Değerlendirme, enerji tüketimi/çevresel performans, bakım ve işletme maliyeti/ekonomik boyut ve ziyaretçi kapasitesi ile mekansal uyum/sosyal–işlevsel boyut olmak üzere üç temel kritere dayandırılmıştır. Senaryoları karşılaştırmak için sayısal simülasyonlardan elde edilen veriler TOPSIS yöntemiyle bütünleştirilmiş ve sonuçlar çok kriterli bir perspektifle değerlendirilmiştir. Bulgular, 0.82 puanla müze senaryosunun en uygun alternatif olduğunu göstermektedir. Kültür merkezi, sosyal faydalarına rağmen yüksek enerji tüketimi ve işletme maliyetleri nedeniyle ikinci sırada yer alırken; sergi salonu sınırlı ziyaretçi kapasitesi nedeniyle üçüncü sırada kalmıştır. Çalışma, BIM ve yapay zeka entegrasyonunun kültürel miras yapılarının korunması ve sürdürülebilir yeniden kullanımı için karar verme süreçlerine daha nesnel, ölçülebilir ve yenilikçi bir yaklaşım sunma potansiyeline sahip olduğunu ortaya koymaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Kültürel miras
• Yeniden işlevlendirme
• Yapı bilgi modelleme (BIM)
• Miras yapı bilgi modellemesi (HBIM)
• Çok kriterli karar verme.

Destekleyen Kurum

Bu çalışma herhangi bir kurum, kuruluş veya fon tarafından desteklenmemiştir.

Etik Beyan

Bu çalışma, araştırma ve yayın etiği ilkelerine uygun olarak hazırlanmıştır. Çalışmada herhangi bir etik ihlal bulunmamaktadır. İnsan veya hayvan denekler üzerinde deney yapılmamış, kişisel veri kullanılmamış, anket veya mülakat gibi katılımcı gerektiren bir yöntem uygulanmamıştır.

Teşekkür

Yazar, araştırma sürecine dolaylı olarak katkı sağlayan tüm meslektaşlara ve ilgili kurumların arşiv birimlerine teşekkür eder.

BIM and AI-Supported Decision-Making for the Adaptive Reuse of Historic Buildings: The Osmaneli Aya Yorgi Church Case Study

Öz

This study proposes an innovative assessment framework that integrates Building Information Modeling (BIM) with AI-supported multi-criteria decision-making to guide the adaptive reuse of the Aya Yorgi Church in Osmaneli. Using historical and architectural data, an HBIM-based digital model of the building was developed, and three potential reuse scenarios—museum, cultural center, and exhibition hall—were evaluated quantitatively. The assessment focused on three main criteria: energy consumption/environmental performance, maintenance and operating cost/economic dimension, and visitor capacity with spatial compatibility/social–functional dimension. Numerical simulation outputs were incorporated into a TOPSIS-based decision model to compare the alternatives. The findings indicate that the museum scenario, with a score of 0.82, is the most suitable option. The cultural center ranked second due to its higher energy use and operating costs despite its social advantages, whereas the exhibition hall ranked third because of its limited visitor capacity. The study demonstrates that integrating BIM and AI can enhance decision-making processes by providing a more objective, measurable, and innovative approach to the conservation and sustainable adaptive reuse of cultural heritage buildings.

Anahtar Kelimeler

• Cultural heritage
• Adaptive reuse
• Building information modeling (BIM)
• Heritage building information modeling (HBIM)
• Multi-criteria decision-making.

Destekleyen Kurum

This research received no financial support from any institution, organization, or funding agency.

Etik Beyan

This study was conducted in accordance with research and publication ethics. No ethical misconduct was committed during the research process. The study did not involve human or animal subjects, personal data, surveys, interviews, or any procedure requiring ethics committee approval.

Teşekkür

The author expresses gratitude to colleagues who provided indirect support to the study and to the archival units of the relevant institutions.

Kaynakça

1. Pintossi N. Challenges and potential solutions for cultural heritage adaptive reuse. PhD dissertation, Eindhoven University of Technology, Eindhoven, Netherlands, 2022.
2. Kuban D. Mimarlık Kavramları. İstanbul, Turkey: Yapı Endüstri Merkezi Yayınları, 2002.
3. UNESCO, Operational Guidelines for the Implementation of the World Heritage Convention. Paris, France: UNESCO World Heritage Centre, 2025.
4. Douglas J. Building Adaptation. Oxford, U.K.: Butterworth-Heinemann, 2006.
5. Yağan Köylü NB. Tarihi yapıların sürdürülebilirlik bağlamında yeniden işlevlendirilmesi: Aydın Cumhuriyet Mektebi. İdil 2023; 107: 982–1008. https://doi.org/10.7816/idil-12-107-10
6. Volk R, Stengel J, Schultmann F. Building information modeling (BIM) for existing buildings—Literature review and future needs. Autom Constr 2014; 43: 109–127. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2013.10.023
7. Cortés Meseguer L, García Valldecabres, J. Digital twins. HBIM information repositories to centralize knowledge and interdisciplinary management of architectural heritage. Int J Archit Technol Sustain 2023; 8(2): 64–75. https://doi.org/10.4995/vitruvio-ijats.2023.20534
8. Murphy M, McGovern E, Pavia, S. Historic building information modelling–adding intelligence to laser and image-based surveys. ISPRS J Photogramm Remote Sens 2013; 76(3): 89–102. http://dx.doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2012.11.006

9. Benli Yıldız N, Sönmez Z, Özkaraca N. Creation of historical building information modelling (HBIM) library: A case study of registered house (No:56), Akçakoca. Düzce Univ J Sci Technol 2024; 12(2): 901–914. https://doi.org/10.29130/dubited.1241508
10. Counsell J, Arayici Y. Introduction. In: Mahdjoubi L, Nagy G, Hawwas SZ, Dweidar K, editors. Heritage Building Information Modelling. Abingdon, U.K.: Routledge/Taylor & Francis Group, 2017. pp. 1–5.
11. Abanda FH, Vidalakis C, Oti AH, Tah JHM. A critical analysis of building information modelling systems used in construction projects. Adv Eng Softw 2015; 90: 183–201. http://dx.doi.org/10.1016/j.advengsoft.2015.08.009
12. Evcim S. Bilecik-Osmaneli’de bir Osmanlı Dönemi Rum Kilisesi: Hagios Georgios. In: XIII. Ortaçağ ve Türk Dönemi Kazıları ve Sanat Tarihi Araştırmaları Sempozyumu; 2009; Denizli, Türkiye. pp. 259–268.
13. Eastman C, Teicholz P, Sacks R, Liston K. BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners, Managers, Designers, Engineers, and Contractors. Hoboken: John Wiley & Sons, 2011.
14. Saaty TL, Vargas LG. Models, Methods, Concepts & Applications of the Analytic Hierarchy Process. New York: Springer, 2012.
15. Akyol G, Şimşek S. Enhancing technologies inadaptive reuse: AI supported systems. Ecol Perspect 2024; 4(1): 1-16. https://doi.org/10.53463/ecopers.20240278
16. Penjor T, Banihashemi S, Hajirasouli A, Golzad H. Heritage building information modeling (HBIM) for heritage conservation: Framework of challenges, gaps, and existing limitations of HBIM. Digit Appl Archaeol Cult Herit 2024; 35:1-15. https://doi.org/10.1016/j.daach.2024.e00366
17. Banfi F, Stanga C, Brumana R. A digital workflow for built heritage: From SCAN-to-BIM process to the VR-tour of the Basilica of Sant’Ambrogio in Milan. In: 7th International Conference EuroMed; 29 October–3 November 2018; Nicosia, Cyprus. Cham, Switzerland: Springer. pp. 334–343. https://doi.org/10.1007/978-3-030-01762-0_69
18. Ferrero Bermejo J, Gómez Fernández JF, Pino R, Crespo Márquez A, Guillén López AJ. Review and comparison of intelligent optimization modelling techniques for energy forecasting and condition-based maintenance in PV plants. Energies 2019; 12(21): 1-18. https://doi.org/10.3390/en12214163
19. Kim S, Lee J. A study on the digital restoration of an ancient city based on historic building information modeling of wooden architectural heritage: focusing on Suwon Hwaseong. Herit Sci 2024; 12(365): 1-15. https://doi.org/10.1186/s40494-024-01473-1
20. T.C. Başbakanlık Osmanlı Arşivi (BOA). İ.HR. 248/14723, 1870.
21. Çiçek Ünal Ö. Bilecik–Osmaneli (Lefke)’de Hagios Georgios Rum Kilisesi. MSc Thesis, Yıldız Technical University, İstanbul, Turkey, 2007.
22. T.C. Başbakanlık Osmanlı Arşivi (BOA). DH.MKT. 69/33, 1893.
23. T. C. Başbakanlık Osmanlı Arşivi (BOA). İ.AZN. 28/1315 C-08, 1897.
24. Özyurt Özcan H. Osmaneli’ndeki bir Rum Kilisesi’nin düşündürdükleri. Sanat Tarihi Dergisi 2007; 16(2): 27-47.
25. Plevoets B, Van Cleempoel K. Adaptive reuse as a strategy towards conservation of cultural heritage: a literature review. In: Structural Studies, Repairs and Maintenance of Heritage Architecture XII Conference; 2011; Chianciano Terme, Italy. Southampton, U.K.: WIT Press. pp. 155–164.
26. Maselli G, Cucco P, Nesticò A, Ribera F. Historical heritage–MultiCriteria Decision Method (H-MCDM) to prioritize intervention strategies for the adaptive reuse of valuable architectural assets. MethodsX 2024; 12: 1-12. https://doi.org/10.1016/j.mex.2023.102487
27. Dell’Ovo M, Dell’Anna F, R. Simonelli R, Sdino L. Enhancing the cultural heritage through adaptive reuse. A multicriteria approach to evaluate the Castello Visconteo in Cusago (Italy). Sustainability 2021; 13(8): 1-29. https://doi.org/10.3390/su13084440
28. Massafra A, Predari G, Gulli R. Towards digital twin driven cultural heritage management: a HBIM-based workflow for energy improvement of modern buildings. Int Arch Photogramm Remote Sens Spatial Inf Sci, pp. 149–157, 2022. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLVI-5-W1-2022-149-2022
29. Arsalan H, Heesom D. From heritage BIM to historic (digital) twins: An initial bibliometric analysis of subject coalescence for architectural heritage. In: The Thirteenth International Conference on Construction in the 21st Century (CITC-13); 2023; Arnhem, The Netherlands. pp. 1–9.
30. Yung EHK, Chan EHW. Implementation challenges to the adaptive reuse of heritage buildings: Towards the goals of sustainable, low carbon cities. Habitat Int 2012; 36(3): 352-361. http://dx.doi.org/10.1016/j.habitatint.2011.11.001
31. Conejos S, Langston C, Smith J. AdaptSTAR model: A climate-friendly strategy to promote built environment sustainability. Habitat Int 2013; 37: 95-103. http://dx.doi.org/10.1016/j.habitatint.2011.12.003
32. Garrod B, Fyall A. Managing heritage tourism. Ann Tour Res 2000; 27(3): 682-708.
33. Leask A. Progress in visitor attraction research: Towards more effective management. Tour Manag 2010; 31(2): 155-166. https://doi.org/10.1016/j.tourman.2009.09.004