Stadyum tasarımlarının parametrik otomasyon ve çok amaçlı optimizasyonla üretimine dair bütünleşik bir yöntem
An integrated method for generation of stadium designs with parametric automation and multi-objective optimization
- Tez No: 1011520
- Danışmanlar: PROF. DR. SARE SAHİL, PROF. DR. MEHMET UYSAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Algoritmik tasarım, Mimari tasarım, Parametrik tasarım, Yapay sinir ağları, Çok kriterli karar verme, Çok kriterli optimizasyon, Çoklu doğrusal regresyon, Algorithmic design, Architectural design, Parametric design, Artificial neural networks, Multi criteria decision making, Multi criteria optimization, Multiple linear regression
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
FIFA ya da UEFA gibi futbol otoritelerinin; projelendirme – inşa – işletme süreçleri boyunca her aşamasında EN, BS, DE gibi standart normlarıyla temellenen yönergelerinin, büyük ölçekli stadyumların en önemli mekânsal bileşeni olan stadyum kâsesinin ölçülendirmelerine dair tam olarak net, sınırlandırıcı bir çerçeve sunmadığı belirlenmiştir. Bu tezde sunulan yenilikçi yöntem akış önerisi ise geleneksel projelendirme süreçlerinin azami düzeyde otomasyona dönüştürülmüş, çok katmanlı ve sınırlı sonuç üründen ziyade çok sayıda tasarım alternatifleri üretilebilen bir parametrik tasarım – veri manipülasyonu/ön işleme – çok-amaçlı optimizasyon – çok ölçütlü karar verme mekanizması ile geliştirilmesini içermektedir. Özellikle parametrik tasarım aşamasında, yönergelerde bahsi geçen (ör. sıra ölçüleri) ve aralarında saklı örüntüler içeren parametrelerin nümerik tabanlı olarak işlenebilmesi için tez kapsamında geliştirilmiş Düşey Görüş Dizgesi (DGD), başta trigonometrik ilişkiler olmak üzere; pek çok matematiksel – geometrik hesaplamalarla tanımlanan eşitlikler bünyesinde yeniden organize edilmiş, çok elemanlı tasarım uzayı oluşturulmuştur. Parametrik tasarım üretecinden geçirilen tasarım uzayı veri setleri, kapasite – görüş niteliği – seyir uzaklığı ölçütlerine dayalı filtrelemelerden geçirilerek B4 (iki katlı) ve B3 (tek katlı) varyasyonlar halinde MLP tabanlı çok-amaçlı optimizasyona tabii tutulmuş, burada eğitim ve test Pareto cephelerinin kesişim kümesi alınarak 6 farklı ağırlıklandırma senaryosuyla yürütülen çok ölçütlü karar vericiler (TOPSIS) ile konsensüs dâhilindeki ilk 5 (tipoloji, kat ayrımı ile en iyi – güçlü 40 tasarım) tasarım seçilmiştir. Seçilen tasarımlar; veri – tasarım – mekân boyutlarıyla analiz edilerek karşılaştırmaları yapılmış, yöntem dizisinin niteliği test edilmiştir. Ayrıca bunların gerçek ölçülerine dayalı mimari kesit ve planları otomasyona tabii süreçlerle DXF formatında üretilmiştir. Ön tanımlı hesaplamalar kullanılarak ilk 5 tasarımın tahliye elemanlarının miktar ve ölçülendirmeleri, bağımsız bölüm tahliye süreleri ile net (final) kapasiteler yine kod tabanlı geliştirilen hesaplama adımlarıyla pratik bir şekilde çıkarılmıştır. Kurulan yöntem mekanizması sayesinde optimizasyondan parametrik tasarıma, çok-ölçütlü karar vermeden optimizasyona vb. iki yönlü ilerlenebilmektedir. Böylelikle tasarımcı açısından üretimin her adımında revizyon imkânı sağlanmıştır. Dolayısıyla bu tezde, stadyumların yoğun mekânsal/geometrik ilişkiler barındırma mecburiyetindeki kâse tasarımlarını daha hızlı üretebilen, geliştirmeye/denetlemeye olanak tanıyan; çok-seçenekli/geri dönüşümlü, nesnel, objektif bir süreç önerilmiştir.
Özet (Çeviri)
It has been determined that the regulations of football authorities such as FIFA or UEFA, which are based on standards such as EN, BS, and DE at every stage of the design-build-operate process, do not provide a completely clear and restrictive framework for the dimensioning of the stadium bowl, which is the most important spatial component of large-scale stadiums. The innovative method flow proposal presented in this thesis involves the development of a parametric design – data manipulation/pre-processing – MOO – MCDM mechanism that transforms traditional design processes to the maximum level of automation and produces multiple design alternatives rather than a limited number of results. Specifically, in the parametric design phase, the Vertical Viewing System (VVS) developed within the scope of this thesis enables the numerical processing of parameters mentioned in the regulations (e.g., row dimensions) and those containing hidden patterns. VVS is primarily based on trigonometric relationships, reorganized within equations defined by plenty of mathematical and geometric calculations to create a multi-element design space. The design space data sets passed through the parametric design generator were filtered based on capacity, view quality, and viewing distance criteria and subjected to MLP-based MOO in B4 (two-tier) and B3 (single-tier) variations. Here, the intersection set of the training and test Pareto fronts was taken, and the top 5 designs (the best 40 designs in terms of typology and tier separation) within the consensus were selected using MCDM (TOPSIS) run with 6 different weighting scenarios. The selected designs were analyzed and compared in terms of data, design, and space dimensions, and the quality of the method sequence was tested. In addition, their architectural sections and plans were generated in DXF files through automated processes. Using predefined calculations, the quantity and dimensions of the evacuation elements of the top 5 designs, the evacuation times of detached sectors, and the final capacities were practically determined using code-based calculation steps. Thanks to the established method mechanism, it is possible to proceed in two directions: from optimization to parametric design, from MCDM to optimization, etc. This provides the designer with the opportunity to make revisions at every stage of production. Therefore, this thesis proposes an objective, multi-option/iterative process that enables the faster production of bowl designs, which must incorporate dense spatial/geometric relationships in stadiums, and allows for development/control.
Benzer Tezler
- Evolution assessment of main stadium structures of summer olympic games: From 1896 to 2012.
Yaz olimpiyat oyunları ana stadyum yapılarındaki gelişimin değerlendirilmesi
NİGAR MADANİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
MimarlıkOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE TAVUKÇUOĞLU
- Türkiye stadyumları oturma elemanı tasarımında sorunlar ve bir çözüm önerisi
Design problems of the seating elements of the Turkish stadiums and a solution proposal
CEM DOĞAN
Sanatta Yeterlik
Türkçe
2007
İç Mimari ve DekorasyonMimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesiİç Mimarlık Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ONUR ALTAN
- Stadyum yapılarında hareketli cephe ve örtü malzemelerinin mimari biçim oluşumu üzerindeki etkileri
The effects of moving facades and cover materials on architectural formation in stadium structures
İREM UĞURLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
MimarlıkFatih Sultan Mehmet Vakıf ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR ÖZCAN
- Kablo askılı stadyum konsol çatısının tasarımı
Design of cable stayed stadium console roof
TURGAY YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİLİZ PİROĞLU
- Düzce kent merkezi yaya yollarında engelli erişilebilirliği
Accessibility of disabled people on pedestrian ways of Duzce city centre
SERTAÇ KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Peyzaj MimarlığıDüzce ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
PROF. HALDUN MÜDERRİSOĞLU