Biyomimetik Cephelerin Gün Işığı Kontrol Performansı: Bir Ofis Binası İçin Biyomimetik Cephe Önerileri

Year 2025, Volume: 10 Issue: 2, 703 - 718, 27.12.2025

Berfin Yılmaz , Ümit Arpacıoğlu

https://doi.org/10.30785/mbud.1655963

Abstract

Günümüzde teknolojinin gelişmesi insanların çevreye, doğaya ve nesnelere ilişkin farklı bakış açıları geliştirmesine olanak sağlamıştır. Bunun sonucunda, çevre sorunlarına yeni tasarım fikirleriyle doğa odaklı çözümler bulma arayışı olarak tanımlanan biyomimikri yaklaşımı yaygınlaşmıştır. Biyomimikri yaklaşımını incelerken doğal çevre öğelerinden olan gün ışığını göz ardı etmek mümkün değildir. Yapı kabuğunun, binalarda gün ışığıyla karşılaşan ilk katman olması, tasarımında gün ışığı kontrol parametrelerinin dikkate alınmasını gerektirmektedir. Bu bağlamda, mekana giren gün ışığının kontrol edilmesi bir tasarım sorunu ise, bu tasarım sorununa biyomimikri yaklaşımıyla çözüm bulunabilir. Çalışmada biyomimetik cephelerin gün ışığı kontrolünü sağlama performanslarını ölçmeye yönelik, cam cepheli bir ofis binasına iki farklı biyomimetik cephe tasarımı önerilmiştir. Cephe önerileri Grasshopper’da modellendikten sonra ClimateStudio’da gün ışığı aydınlanma simülasyonları yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar karşılaştırma yöntemi ile değerlendirilmiş, önerilen biyomimetik cephelerin, halihazırdaki cam cephenin aksine, gün ışığı kontrolünü sağlayabildiği gözlemlenmiştir.

Keywords

Biyomimikri , gün ışığı , gün ışığı kontrolü

Daylight Control Performance of Biomimetic Facades: Biomimetic Facade Proposals for an Office Building

Abstract

Today, the development of technology has enabled people to develop different perspectives on the environment, nature and objects. As a result, the biomimicry approach, defined as the search for nature-oriented solutions to environmental problems with new design ideas, has become widespread. While examining the biomimicry approach, it is not possible to ignore daylight, which is one of the natural environmental elements. The fact that the building envelope is the first layer that encounters daylight in buildings requires that daylight control parameters be taken into account in its design. In this context, if controlling daylight entering the space is a design problem, this design problem can be solved with the biomimicry approach. In the study, two different biomimetic facade designs were proposed for a glass-fronted office building in order to measure the daylight control performance of biomimetic facades. After the facade proposals were modeled in Grasshopper, their daylight simulations were performed in ClimateStudio. The results obtained were evaluated with the comparison method, and it was observed that the proposed biomimetic facades, unlike the current glass facade, can provide daylight control.

Keywords

Biomimicry , daylight , daylight control

Ethical Statement

This article was produced from the “Daylight Control in Biomimetic Facades”, Master’s Thesis completed in Mimar Sinan Fine Arts University, Institute of Science and Technology, in the Department of Architecture. The article complies with national and international research and publication ethics. Ethics committee approval was not required for the study.

References

• African Wildlife Foundation, (n.d.). Pangolin, Access Address (03.07.2025): https://www.awf.org/wildlife-conservation/pangolin.
• Arpacıoğlu, Ü. (2010). Günışığı Öncelikli Fiziksel Çevre Tasarım Destek Modeli (Doktora Tezi). Mimar Sinan Fine Arts University, Institute of Science and Technology, İstanbul.
• Aschehoug, O., Aydinli, S., Christoffersen, J. & Edmonds, I. (2000). Daylight in Buildings – A source book on daylighting systems and components. IEA SHC Task 21/ECBCS Annex.
• Badarnah, L. (2015). A biophysical framework of heat regulation strategies for the design of biomimetic building envelopes. Procedia Engineering, 118, 1225-1235.
• Bahar, Z. & Yalçınkaya, S. (2021). Bir tasarım öğesi olarak gün ışığı: Jean Nouvel, Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 9:1724-1738, DOI: 10.29130/dubited.894120.
• Barrett, R. (2009). The case for daylighting in architecture, International Journal of Architectural Research Archnet-IJAR, 3(2): 6-21, doi:10.26687/archnet-ijar.v3i2.268.
• Benyus, J.M. (1997). Biomimicry: Innovation Inspired by Nature. New York, Morrow.
• Cota-Larson, R. (2017). Pangolin Species Identification Guide: A Rapid Assessment Tool for Field and Desk. United States Agency for International Development, Bangkok: USAID Wildlife Asia Activity.
• Değerli, N. (2019). Mimesis, biyomimikri ve moda ilişkisi. İdil Sanat ve Dil Dergisi. Number 43, 929- 939.
• Ersanlı, E.T & Ersanlı, C. C. (2023). Biomimicry: Journey to the Future with the Power of Nature. ISVOS 10.47897/bilmes.1388402.
• Fedakar, A. & Yamaçlı, R. (2022). Sürdürülebilir mimari kapsamında enerji etkin cephe tasarımı: Biyomimetik cepheler. Modular Journal, 5(1), 38-67, Online ISSN: 2791-6820.
• Gruber, P. (2011). Biomimetics in architecture-Architecture of Life and Buildings, Springer. doi:10.1007/978-3- 7091-0332-6.
• Kanitakis, J. (2002). Anatomy, histology and immunohistochemistry of normal human skin. European Journal of Dermatology, 12(4), 390–401, Access Address (11.03.2025): https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12095893/.
• Labster. (n.d.). Layers of Epidermis. Access Address (18.04.2024): https://theory.labster.com/epidermis_layers/.
• Mutlu Avinç, G. & Arslan Selçuk, S. (2019). Mimari tasarımda biyomimetik yaklaşımlar: Pavyonlar üzerine bir araştırma. Online Journal of Art and Design, 7(2).
• Othmani, NI., Mohamed, SA., Abdul Hamid, NH., Ramlee, N., Yeo, LB. & Mohd Yunos, MY. (2022). Reviewing biomimicry design case studies as a solution to sustainable design. Environ Sci Pollut Res 29, 69327–69340, doi: 10.1007/s11356-022-22342-z. Access Address (11.03.2025): https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35978245/.
• Park, J., Loftness, V., Aziz, A. & Wang, T.H. (2021). Strategies to achieve optimum visual quality for maximum occupant satisfaction: Field study findings in office buildings. Building and Environment. doi:10.1016/j.buildenv.2020.107458
• Pathak, S. (2019). “Biomimicry: (Innovation Inspired by Nature)”, International Journal of New Technology and Research (IJNTR) ISSN: 2454-4116, Volume-5, Issue-6, June, pp. 34-38
• Phillips, D. (2004). Daylighting: Natural Light in Architecture. Oxford, Elsevier.
• Radwan, G. A. & Osama, N. (2016). Biomimicry, an approach, for energy effecient building skin design, Procedia Environmental Sciences, 34, 178-189,
• Soydaş Çakır, H. & Uzun, T. (2020). Building Information Modelling In Architectural Education: Contribution of BIM In Design Process, The Turkish Online Journal of Design, Art and Communication 10(4):452-467, DOI NO: 10.7456/11004100/009.
• Tekin, Ç. & Kurugöl, S. (2011). Üç canlı ile çevre dostu üç bina, e-Journal of New World Sciences Academy, 6(4), 943-952, Online ISSN: 1308-7231
• Toruç, Ş. N. (2021). Doğayı Taklit: Tasarımda Biyomimikri. Genç Mimarlar Derneği, Access Address (27.06.2025): https://www.gencicmimarlar.com/post/do%C4%9Fayi-takli%CC%87t-tasarimda- bi%CC%87yomi%CC%87mi%CC%87kri%CC%87
• Uç Zeytün, B. (2014). Mimari Tasarımda Biyomorfik Yaklaşımlar (Master’s thesis), Near East University, Institute of Science and Technology, Access Address (20.03.2023): http://docs.neu.edu.tr/library/6342673372.pdf
• Yılmaz, B. & Arpacıoğlu, Ü. (2023). Inspiration From Nature in Design: Analyzing Biomimicry Approach in Architectural Design. Dal, M. & Karataş, L. (Eds.). Architectural Sciences and Theory, Practice and New Approaches-I. Chapter:4, 85-115. ISBN: 978-625-367-072-6. Iksad Publications.
• Zari, M.P. (2007). Biomimetic approaches to architectural design for increased sustainability. Toronto Sustainable Building Conference 07. Toronto, Canada.