Comparison of the architectural design process quality between BIM and traditional design methods
Mimari tasarımda süreç kalitesinin BIM ve geleneksel tasarım süreci yöntemleri açısından karşılaştırılması
- Tez No: 730143
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSNÜ MURAT GÜNAYDIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Proje ve Yapım Yönetimi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 155
Özet
İnşaat sektöründe kalite müşterinin beklentilerinin tatmin edilmesinin yanı sıra, sürece dahil olan tasarımcıların, mühendislerin ve yüklenicilerin de beklentilerinin ve ihtiyaçlarının karşılanmasını gerektirir. Kalite standartları ve iyileştirme politikaları, üretim endüstrilerinde olduğu kadar yerleşmemiş olsa da, inşaat sektöründeki organizasyonların yüksek kalite ve düşük maliyetler temin ederek rekabet avantajı sağlamaları önem kazanmaktadır. İnşaat kalitesi düşünüldüğünde genellikle yapım aşamasında gerçekleşen üretimlerin ve kaynakların kalite kontrolü akla gelmektedir. Ancak bu yaklaşım planlama ve tasarım süreçlerinden kaynaklanan ve kalite problemlerinin temelinde yatan kök sebeplerin araştırılmasını ve iyileştirilmesini kapsamaz. Ayrıca inşaat projelerinde ortaya çıkan kalite problemlerinin kontrolünün ve iyileştirmesinin yapım aşamasında gerçekleştiriliyor olması, tasarım ve mühendislik hatalarından kaynaklanan kalite problemlerinin tasarım aşamasında daha düşük maliyet ve kaynak kullanımıyla çözülebilmesini engeller. Tasarım hatasının uygulamada makul maliyetlerle düzeltilmesinin mümkün olmadığı durumlar da söz konusudur. Bu nedenle inşaatta kalite anlayışı iki şekilde ele alınmalıdır. İlk olarak inşaatta ürün kalitesi, inşaatın yapım aşamasında kullanılan malzemeler, donanımlar ve teknolojilerin etkinliğiyle ilişkilidir. İkinci olarak inşaat sektöründe süreç kalitesi, tasarım, yapım ve operasyon aşamalarında uygulanan organizasyon ve yönetim metotlarıyla ilişkilidir. Mimari tasarım, belirli işlevler için uygun formların analiz edilmesi ve üretilmesi için sürece dahil olan birçok farklı disiplinin tasarım çıktılarının sentezlenmesi ile yinelenen bir süreçtir, ancak aynı zamanda yeni kavramların tasarlanması ve yaratılmasıyla birlikte, tasarım bilgisini teknik özelliklerle birleştirmeyi gerektirir. Alternatif tasarım çözümleri geliştirmek, tasarımcının tasarım problemini analiz etmesine, tasarım kriterlerinin yorumlanmasına, proje hedefleri ve kısıtlamalarına ve tasarım sürecinin formülasyonuna bağlıdır. Bu süreçte, optimum tasarım çözümünü bulma girişimi için ilgili değerlendirmeleri oluşturmak ve analiz etmek, geniş bir bilgi yelpazesi toplamak, bunları uygun bir fikir dizisinde birleştirmek ve son olarak bu fikirlerin nesnel bir formunu oluşturmak karmaşık bir süreçtir. Mimari tasarım sürecinin bu karmaşık doğası, kavramsal bir tasarım çözümü oluşturabilmek ve onu yapı elemanları, mekanları ve binaları temsil eden bir forma dönüştürebilmek için, birçok farklı düzeyde aşamalı olarak gelişen dinamik bir yaklaşımı gerektirmektedir. Mimari tasarım sürecinde rol alan, yapı sahibi, tasarımcılar, mühendisler, yükleniciler ve proje yönetimi paydaşlarının tasarım sürecinden beklentileri farklıdır ve bu nedenle tasarım süreci kalitesini değerlendirirken farklı faktörleri göz önünde bulundururlar. Tasarım, üretim ve yapım aşamaları arasında bir ilişki kurmak için mal sahibi, mimarlar, mühendisler ve yükleniciler arasında işbirliği gereklidir. Tüm paydaşların işbirliği içinde çalışması ve ortak bir kalite anlayışı geliştirebilmeleri için, paydaşlar arasında etkin iletişim yöntemleri belirlenmeli, geri bildirim sistemleri kurulmalı, ve tüm tarafların proje tasarımının başlangıç aşamasından itibaren sürece dahil edilmesi gerekmektedir. Anlaşılır ve etkin proje dokümantasyonuyla ifade edilen, geribildirimlerle beslenerek geliştirilmiş ve inşa edilebilirliği kontrol edilmiş bir tasarım, sonuç ürünün beklenen kaliteye ulaşmasını sağlar. Geleneksel olarak uygulanan mimari tasarım yöntemlerinde tasarım süreci alt süreçlere bölünerek karmaşık olan tasarım süreci kolaylaştırmaya çalışılır. Geleneksel tasarım sürecinde yapı sahibi, konseptle ilgili fikirleri, gereksinimleri ve sınırlamaları mimara aktarırken, mimar bu konsepti bir ön tasarıma dönüştürür. Projenin detaylı tasarım aşamasında mimar, projenin tasarım dokümanlarını ve şartnamelerini mühendislerin de katkısıyla üretir. Bu tasarım süreci içerisinde, projenin tasarımı tamamlandıktan sonra yükleniciler sürece dahil olur. Ancak bu durum tasarım sürecinin disiplinler arasında bağımsız olarak ilerlemesine ve tasarım ekipleri arasında ayrılığa neden olarak, tasarım kalitesi için çok önemli olan iletişim, işbirliği ve entegrasyon konularında problemler yaratmaktadır. Ayrıca bu süreçte projenin planlama aşamasında düşünüldüğü gibi ilerlemesi, görevlerin birbirine bağlı ilerlemesi nedeniyle karmaşık bir iş ilişkisi ile operasyonel görevlerin belirli ve kesin aralıklarla tamamlanmasını gerektirir. Bu probleme çözüm olarak, tasarım sürecinde yer alan tüm disiplinlerin, tasarım problemlerini tanımlarken ve çözümler üretirken bir tasarım ekibi haline gelmesi, tasarım sürecinin interaktif ve esnek bir yapıya sahip olması, proje gereksinimlerinin karşılanması, değişikliklere uyum sağlanması ve hızlı yanıt vermesi gerektiği vurgulanmaktadır. Entegre tasarım yönteminin iş akışında, disiplinler arası tasarım çalışmalarını ortak bir bakış açısıyla optimize etmek mümkün olduğundan, inşaat sektöründeki entegre ve işbirlikçi çalışma yaklaşımının daha kolay ve etkili bir sistem olması nedeniyle en iyi tasarım çözümlerini sağlayacağı önerilmektedir. Bu nedenle, tasarım sürecinde dijitalleşme, entegrasyon ve işbirliği araçlarının adaptasyonu tasarım süreçlerinde mevcut olan kalite problemlerine çözüm sağlama potansiyeline sahiptir. İnşaat sektöründe, tasarım yöntemleri için dijitalleşme ve analiz araçlarına yönelik eğilim, geleneksel tasarım sürecini değiştirerek, entegre tasarım sürecinin adapte edilmesiyle daha iyi geliştirilmiş tasarım çözümlerini, tüm paydaşlar için daha kaliteli bir süreçle sunma kapasitesi sağlamaktadır. 2000'li yıllardan beri bu sorunlara çözüm sunmak amacıyla tartışılan Bina Enformasyon Modellemesi (Building Information Modeling-BIM) yöntemi, tasarım sürecine tüm paydaşların dahil edilmesi, disiplinler arası entegrasyon sağlaması ve bilgi paylaşımını güçlendirmesi gibi özellikleriyle mimari tasarım süreci kalitesini iyileştiren bir araç olarak kullanılabilir. Bu çalışmada, BIM adaptasyonunun mimari tasarım sürecinde kaliteyi etkileyen faktörler üzerindeki etkisi, geleneksel tasarım süreçleriyle karşılaştırılarak, BIM kullanımının mimari tasarım sürecinin kalitesini artırmak için uygun bir yöntem olup olmadığı sonucuna varılmak istenmektedir. Çalışma kapsamında, mevcut mimari tasarım uygulamalarında geleneksel tasarım süreçleri ve BIM süreçleri kullanan mimarların tasarım süreci kalitelerini değerlendirmeleri arasında bir fark görüleceği öngörüsüyle, araştırma yöntemi olarak anket çalışmasına karar verilmiştir. Öncelikle kapsamlı bir literatür araştırması uygulanarak, mimari tasarım süreçleri tanımlanmış, geleneksel ve entegre tasarım süreçleri arasındaki farklar belirlenmiştir. Daha sonra BIM süreçleri incelenmiş, BIM'in kullanım alanları, olgunluk seviyesi ve tasarım sürecine sağladığı faydalar aktarılmıştır. Son olarak tasarım sürecinde kaliteyi belirleyen faktörler belirlenmiş ve bu faktörlerin BIM faydalarıyla karşılaştırması yapılarak anket çalışmasında yer verilecek olan kalite değerlendirme ölçekleri hazırlanmıştır. Geleneksel mimari tasarım süreçleri ile BIM süreçleri arasındaki farkı kalite yönetimi kavramları bağlamında değerlendirmek için bu ölçekler şu şekilde belirlenmiştir: (1) tasarım gereksinimleri, (2) iletişim (3) çizim ve şartname kontrolü, (4) araçlar, yöntemler ve teknikler, (5) tasarım doğrulaması, (6) proje ekibi ve (7) yönetim ve organizasyon. Anketin anlaşılırlığı, ölçülecek faktörlerin araştırma konusu ile uyumluluğu, eklenip çıkarılabilecek faktörlerin belirlenmesi için; anket soruları mimari tasarım, kalite ve BIM konularında üç uzmanın görüşüne sunularak değerlendirilmiştir. Sonrasında, mimari tasarım alanında deneyime sahip sekiz mimarın katılımıyla bir pilot anket çalışması yapılarak, alınan geri bildirimler sonucunda uygun düzeltmelerle anket son haline getirilmiştir. BIM ve geleneksel tasarım süreci kullanıcıları ile yapılan anket çalışması sonucunda, tasarım aşamasında aktif olarak çalışan, toplam 83 katılımcıdan elde edilen verilerin analizlerinde, katılımcıların mimari tasarım süreçlerindeki kalite faktörlerini değerlendirmelerine ve bu faktörlerin tasarım süreci kalitesiyle ilişkisine odaklanılmıştır. Anket çalışmasıyla, 42 BIM ve 41 geleneksel tasarım süreçleri kullanıcısının değerlendirmeleri doğrultusunda edinilen veriler, tanımlayıcı ve istatistiksel analiz yöntemleriyle değerlendirilmiştir. Verilerin analizinden önce ölçeklerin güvenilirliği için güvenilirlik testi yapılmış ve ankette kullanılan ölçeklerin güvenilir olduğu saptanmıştır. Ölçekler arasındaki ilişkilerin belirlenmesi için uygulanan korelasyon analizi sonucunda, katılımcıların mimari tasarım süreci kalitesini etkileyen faktörlerin birbirleriyle ilişkileri literatürle uyum göstermektedir. Katılımcı gruplarının karşılaştırılması için, ilk olarak tanımlayıcı analiz uygulanmış, değerlendirmelerin ortalama puanları sunulmuş ve iki grup arasında kalite ölçeklerinin değerlendirmesinde farklılık olduğu görülmüştür. Bu farklar arasındaki istatistiksel olarak anlamlı ilişkilerin belirlenmesi için bağımsız örneklemler için t-test analizi yapılmıştır. Uygulanan bağımsız örneklemler t-test analizinin sonuçları, BIM süreçlerini kullanan katılımcıların mimari tasarım süreci kalitelerinin, geleneksel tasarım süreçlerine göre daha yüksek olduğunu ifade eden istatistiksel anlam taşımaktadır. Özellikle araçlar, yöntemler ve teknikler (μd = 2,14), tasarım doğrulaması (μd = 1,97), çizim ve şartname kontrolü (μd = 1,91), iletişim (μd = 1,85), yönetim ve organizasyon (μd = 1,20) ve tasarım gereklilikeri (μd = 1,15) ölçeklerinde iki grup arasında istatistiksel olarak anlamlı ve önemli farklar görülmüştür (p
Özet (Çeviri)
Quality in the construction industry requires meeting the requirements and needs of the designers, engineers, and contractors involved in the process, as well as satisfying the customer's expectations. Although quality standards and quality improvement policies are not as established as in the manufacturing industries, it is important for organizations in the construction industry to gain a competitive advantage by ensuring high quality and low costs. When considering construction quality, quality control of the productions and resources that take place during construction usually comes to mind. However, this approach does not include investigating and improving the root causes of quality problems arising from the planning and design processes. In addition, the fact that the control and improvement of quality problems that arise in construction projects are practiced during the construction phase prevents the quality problems derived from design and engineering errors to be solved at the design stage with lower costs and resources. There are also instances where a design defect cannot be corrected in construction at reasonable costs. For this reason, the understanding of quality in construction should be approached in two ways. First of all, product quality in construction is related to the effectiveness of materials, equipment and technologies used in the construction phase. Secondly, process quality in the construction industry is related to the organization and management methods applied during the design, construction and operation phases. The expectations of the stakeholders (i.e., building owner, designers, engineers and management and organization) involved in the architectural design process are different from each other, and therefore they consider different factors when evaluating the design process quality. In order for all stakeholders to develop a common understanding of quality, effective communication methods between stakeholders should be determined, feedback systems should be established, and all parties should be involved in the process from the very beginning of the project design. As a result, the design output, which is expressed in clear and effective project documentation, developed by receiving feedbacks and checked for constructability, ensures that the product reaches the expected quality. In traditional design methods, the design process is divided into sub-processes and the complex design process is tried to be facilitated. However, this division causes the design process to progress independently between disciplines and causes separation between design teams, creating problems in communication, collaboration and integration, which are very important for achieving design quality. Therefore, the adaptation of digitalization, integration and collaboration tools in the design process has the potential to provide solutions to the quality problems present in the design processes. The Building Information Modeling (BIM) method, which has been discussed since the 2000s to provide solutions to these problems, can be used as a tool to improve the quality of the architectural design process with its features such as involving all stakeholders in the design process, providing interdisciplinary integration and supporting information sharing. In this study, the effect of BIM adaptation on the factors affecting quality in the architectural design process is compared with traditional design processes, to conclude whether the use of BIM is a suitable method to improve the quality of the architectural design process. Within the scope of the study, it was decided to conduct a survey as a research method, with the anticipation that there will be a difference between the evaluation of the design process quality of the architects who use traditional design processes and BIM processes in current architectural design applications. First, by conducting a comprehensive literature research, architectural design process is defined in a structured manner and the differences between traditional and integrated design processes were determined. Then, BIM process was examined; the usage areas, maturity levels and benefits of BIM to the design process were explained. Finally, the factors that determine the quality in the design process were determined and the quality evaluation scales for the survey study were prepared by comparing these factors with the benefits of BIM. In order to evaluate the difference between traditional architectural design processes and BIM processes in the context of quality management concepts, these scales were determined as: (1) design requirements, (2) communication (3) drawing and specification control, (4) tools, methods and techniques, (5 ) design validation, (6) project team, and (7) management and organization. In the analysis of the data obtained from a total of 83 participants as a result of the survey conducted with BIM and traditional design process users, the focus was on the participants' evaluation of the quality factors in the architectural design processes and the relationship of these factors with the design process quality. The data obtained through the survey from the evaluations of 42 users of BIM and 41 traditional design processes, were analyzed with descriptive and statistical analysis methods. Before the analysis of the data, reliability analysis was performed on the scales and it was determined that the scales used in the questionnaire were reliable. To determine the relationships between the scales the correlation analysis is applied, the relationships between the factors affecting the quality of the architectural design process of the participants presents conformity with the findings of the literature review. For the comparison of the participant groups, descriptive analysis was first applied, the mean values of the evaluations were presented, and it was observed that there was a difference in the evaluation of the quality scales between the two groups. In order to determine the statistically significant relationships between these differences, t-test analysis was performed for independent samples. The results of the independent samples t-test analysis have presented statistical significance, which demonstrates that the architectural design process quality of the participants using BIM processes is higher than the traditional design processes. In particular, significant differences were seen between the two groups in the scales of tools, methods and techniques (μd = 2,14), design verification (μd = 1,97), drawing and specification control (μd = 1,91), communication (μd = 1,85), management and organization (μd = 1,20), and design requirements(μd = 1,15). It was observed that this difference was less effective at the scale of the project team (μd = 0,47). Within the scope of this study, these results indicate that the use of BIM improves the quality of the architectural design process.
Benzer Tezler
- Enerji harcamalarının azaltılmasını hedefleyen yerleşme dokusu tasarım parametrelerinin BIM aracılığı ile optimizasyonu
Optimization of the settlement texture design parameters aiming the decrease of energy consumption through the use of BIM
MEHMET AKİF AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜL KOÇLAR ORAL
- Yapı bilgi modellemesi uygulama planının yapı bilgi modellemesi yazılımı kullanılabilirliğine etkileri
The bim execution plan effects on the bim software usability
İDRİS BAHADUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
MimarlıkYıldız Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TOGAN TONG
- Building performance optimization through design decision process with a holistic approach
Bütünsel bir yaklaşımla tasarım süreci boyunca bina performans optimizasyonu
DUYGU UTKUCU
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE SÖZER
- Ulusal Yapı Enformasyon Modellemesi (YEM/BIM) Kütüphanesi içeriğinin sektörel ihtiyaçları karşılayacak şekilde geliştirilmesi için bir araştırma: kapı örneği
A research for development of National Building Information Modelling (BIM) Library content in line with sectoral needs: The case of doors
GONCA AKKÜÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FETHİYE ECEM EDİS
- Konut tasarımında bir kalite unsuru olarak esneklik temelli yaklaşımların değerlendirilmesi
Evaluation of flexibility-based approaches as a quality element in housing design
ESİN HASGÜL
Doktora
Türkçe
2018
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA AHSEN ÖZSOY