Geri Dön

Creating material passports library within building information modeling

Bina bilgi modellemesi içinde malzeme pasaportları kütüphanesi oluşturma

PDF İndir

  1. Tez No: 921872
  2. Yazar: YUSRA EKİN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MERYEM BİRGÜL ÇOLAKOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilim ve Teknoloji, Mimarlık, Science and Technology, Architecture
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilişim Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Mimari Tasarımda Bilişim Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 168

Özet

İnşaat endüstrisi, yoğun malzeme kullanımı nedeniyle karbon salınımı ve enerji tüketimi bakımından en yoğun sektörlerden biridir. Bu durum, kaynakların daha bilinçli kullanımıyla iyileştirilebilir. Kaynakların etkin kullanımını sağlamak için malzemelerin tedarik sürecinin izlenmesi ve kontrol edilmesi gerekmektedir. Bunun için malzeme verilerine erişim sağlanmalıdır. Malzeme üreticilerinin sunduğu bilgiler genellikle kendi platformlarına uygun internet siteleri veya statik veriler içeren PDF dokümanları şeklinde sunulmaktadır. Bu durum, sektörler arası veri akışını zorlaştırmakdır. Bilgisayar ortamında yapılan çalışmalarda, veri transferinin kolay ve erişilebilir olması, disiplinler arası iş birliğini desteklemek açısından önem taşımaktadır. AEC (Mimarlık, Mühendislik ve İnşaat) sektöründe Geleneksel Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD) programları, çok disiplinli kullanım kolaylığı nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. AutoCAD, Excel gibi iki boyutlu bilgisayar programları, kendi aralarında kolay veri transferi sağlamalarına rağmen, inşaat sürecinde yapılan değişikliklerde verilerin otomatik olarak güncellenmemesi sebebiyle binanın inşa aşamasında aşırı ve yedekli miktarda envanter oluşmasına neden olmaktadır. Bu tür programlarda, binada kullanılan malzemelerin miktarları ve özellikleri hakkındaki bilgiler daha sonraki aşamalarda belirlenmekte ve malzemeler tekrar tekrar manuel olarak hesaplanmaktadır. Malzemelerin bilgilerinin ve miktarlarının yanı sıra, malzemelerin yaşam döngüleri de sürdürülebilirlik firmaları tarafından bağımsız olarak hesaplanmakta ve ayrı PDF dokümanları olarak üretilmektedir. Üretilen fazla envanterler ve veriler arasında bir bilgi akışı sağlanamamaktadır. Örneğin, bir inşaat şirketi, binanın inşa süreci boyunca malzeme tedarikçileriyle sürekli iletişim halinde olması ve şirketlerden malzemelerin boyutları, uygulanışı, özellikleri ve fiyatları gibi bilgileri toplaması gerekmektedir. Ancak, genellikle bu bilgiler, maliyet ve estetik gibi sınırlı parametreler dikkate alınarak yapının inşa aşamasına sonradan dahil edilmekte ve malzeme performansı, kalite kontrolü, bilgi yönetimi, sınıflandırma, karbon emisyonları, enerji ve çevresel etki gibi diğer önemli faktörler göz ardı edilmektedir. Üretilen fazla envanterlerin statik veriler olması, inşaat aşamasında ve sonraki süreçlerde malzemenin sürece dahil edilmesi ve malzemenin kısıtlı parametrelerinin dikkate alınarak hazırlanması, doğru hesaplamaların yapılmasını zorlaştırmaktadır. Bu sorunu çözmek için, dijital ve dinamik veriler kullanılarak AEC sektörüne uygun bir malzeme pasaportu oluşturulmalıdır. Malzeme pasaportu, kullanılan malzemelerin hem niteliksel hem de niceliksel değerlendirmelerini sunan dijital kayıtları içermektedir. Bu belgeler, malzemenin genel bilgilerini, özelliklerini, miktarını, geri dönüşüm potansiyelini ve çevresel etkilerini sağlamaktadır. Dijital malzeme pasaportu, malzemelerin fiziksel özelliklerinden yaşam döngüsüne kadar olan aşamaları içerir ve kullanıcıların daha döngüsel ve sürdürülebilir ürünler geliştirmeleri için dijital bir ağ oluşturmaktadır. Malzeme pasaportunun güncellenebilir ve etkili bir şekilde kullanılabilmesi için malzeme bilgilerini içe aktarmak ve bir binanın tüm yapısal sistemleri hakkındaki bilgileri parametrik bir dosyada toplamak için Yapı Bilgi Modellemesi (BIM) yazılımları kullanılmalıdır. Tasarım süreci sırasında oluşturulan BIM modelinde malzemenin dijital ikizi oluşturulacak ve böylece üç boyutlu ortamda binayı inşa etmek ve bilgileri güncellemek mümkün olacaktır. Yapım sürecinde diğer operatörlerle erişim sağlayarak yapı sektöründe tanımlanan malzeme pasaportu, ürünlerin sistem, bina ve eleman olarak hazırlanmasıyla sistemin otomatik, güncellenebilir ve takip edilebilir bir parçası haline gelecektir. AEC (MMİ) endüstrisinin dijital yapı bilgi modellemesi olarak kullandığı BIM, binanın dijital temsili olarak tasarım aşamalarında ve sonrasında çeşitli kullanım olanakları sunmaktadır. Geleneksel Bilgisayar Destekli Tasarımın (CAD) sistemlerinin aksine, Yapı Bilgi Modellemesi (BIM) ile oluşturulan bina modelinde malzeme miktarları, özellikleri, işlevleri, fiyatları, kompozisyonları, coğrafi bilgileri ve ömrü gibi yaşam döngüsüyle bağlantılı birçok veri bulunmaktadır. Ayrıca, bir binanın gerektirdiği bilgiler ve parametreler ihtiyaca göre genişletilebilmektedir. Yapı Bilgi Modellemesinde bir binanın fikir aşamasından yıkımına kadar olan tüm yaşam döngüsü boyunca alınan kararlar bilgi kaynağı olarak paylaşılabilmektedir. BIM yazılımları, mühendis ve tasarımcılara üç boyutlu simülasyon ve analiz uygulamalarında malzeme veri tabanı ve arayüzü sunmaktadır. Revit'te bulunan“Material Browser”bu veri tabanlarından biridir. Ancak“Material Browser”içindeki malzemeler, Autodesk tarafından tanımlanan temsili malzemelerdir ve herhangi bir standarda veya referansa sahip değildir. BIM'in mevcut arayüzünde bulunan malzemeler referans alınarak yapılan enerji analizi, karbon ayak izi ve yaşam döngüsü analizi (LCA) hesaplamalarının doğruluğu belirsizlik taşımaktadır. Çünkü analizlerde kullanılan malzeme parametreleri herhangi bir standarda ve referansa bağlı olmaksızın kullanılmaktadır. Yapı Bilgi Modellemesi'nde malzemelerle ilgili doğru ve güvenilir bilgiye erişim, standardizasyon, bilinçli kullanım, tedarikçilerle veri yönetimi ve kolay aktarım gereklidir. Ayrıca, programlar arasında veri aktarımının kolay yapılabilmesi önemlidir. Sonuç olarak, malzeme veri tabanındaki eksiklikler, parametrelerle fonksiyonel ilişkiler ve standart kullanım açısından gözlemlenmiştir. Bu tez çalışması, Yapı Bilgi Modellemesi(BIM) üzerinden; malzeme firmalarından alınan verileri dijital ve dinamik hale getirmeyi, malzeme verilerini BIM parametrelerine çekerek doğru hesaplamalar yapılmasını sağlamayı ve bu verileri parametrik hale getirerek üç boyutlu objelerle işlerlik kazandırmayı amaçlamaktadır. Bu sayede, malzeme bilgilerinin veri akışına olanak sağlanacak ve paydaşlar arasında verimli bir döngüsel ekonomi çalışmasına katkıda bulunulacaktır. Tez çalışmasında, öncelikle Türkiye'de bazı malzeme firmalarından alınan ve statik veriler olarak paylaşılan PDF dokümanlarından malzeme bilgileri elde edilmiştir. Ardından bu bilgiler, Excel ortamına işlenmiştir. Daha sonra, Revit programının bir uzantısı olan Dynamo vasıtasıyla Excel ile Revit arasında bağlantı kurularak, bu veriler dinamik veriler olarak kodlanarak Revit'te uzantı olarak bulunan Dynamo Player ile otomatik hale getirilmiş, Excel üzerinden bilgiler Revit'e bağlantı yoluyla aktarılmıştır. Bununla birlikte, Yapı Bilgi Modellemesinde DirootsOne eklentisi de kullanılarak bu malzeme bilgileri, parametreler haline getirilerek hangi fonksiyonlarda kullanılabileceği araştırılarak bağlantı kurulmaya çalışılmıştır. Sonuç olarak, bu tez çalışmasından ulaşılan bulgulara göre, BIM'de malzeme firmalarından alınan malzeme bilgileri, parametre haline getirilerek keşif/metraj ölçümü bölümünde otomatik olarak malzeme alımı, özellikleri ve miktarları bina hesaplamalarına katılabilir. Buna ek olarak, malzeme özelliklerine göre seçenekler seçilerek Yapı Bilgi Modellemesinde görsel filtreleme yapılabilir. Bilgi yönetimi, inşaat yönetiminde veri standartları ve sınıflandırma ile gerçekleştirilebilir. Binanın keşif/metraj bilgileri ile malzemenin EPD (Çevresel Ürün Beyanı) belgelerinden alınan LCA (Yaşam Döngüsü Analizi) değerleri çarpılarak binanın LCA ve karbon ayakizi hesaplamaları BIM-LCA eklentileri vasıtasıyla yapılabilir. Çeşitli malzeme özelliklerinin etkisiyle analizler yapılabilir. Örneğin malzemenin strüktürel değerleri kullanılarak strüktürel analizler ve form-finding denemeleri ve termal malzeme değerleri kullanılarak ise enerji analizleri yapılabilir. Son olarak, malzemeye Navisworks'te fazlar verilebilir ve Navisworks üzerinden de IFC veya NWC dosya formatları olarak alınan BIM modelinin malzeme özelliklerine ulaşılabilir, malzemelerine göre renklendirme ile ayrılabilir ve keşif/metraj bilgileri alınabilir. Tezin anlatım sırası şu şekildedir: Tezin ilk bölümünde kısa bir girişle birlikte arka plan bilgileri verilecektir. Sonrasında araştırma problemi, tezin amacı, araştırma soruları, tezin hedefleri ve tezin metodolojisi açıklanacaktır. İkinci ve üçüncü bölümde, malzeme pasaportları ve BIM konusunda literatür taraması yapılacaktır. Literatür taramaları sayesinde konu hakkında literatürde yapılan çalışmalar detaylı bir şekilde açıklanacak ve anlaşılacaktır. Literatür taraması okuyucuya BIM tabanlı bir malzeme pasaportu oluşturmak için altyapı sağlayacaktır. Dördüncü bölümde Vaka Çalışması sunulur ve üç ana başlığa ayrılır:“Seramik Malzemeler”,“Bina Vaka Çalışması”ve“Malzeme Verilerinin Sayısallaştırılması”. Bir malzeme, malzeme firmalarından bilgi alınarak örnek olay çalışması olarak incelenir. İlk aşama, malzeme şirketlerinden alınan malzeme verilerinin Excel'e aktarılması olarak tanımlanmaktadır. Sonrasında, Revit'te malzeme şirketlerinden alınan malzeme verilerine göre Dynamo aracılığıyla otomatikleştirilerek malzemeler ve kütüphaneler tanımlanmakta ve oluşturulmaktadır. Malzeme parametreleri, bu malzeme verilerinin Revit'teki veri tipleri ve parametrelerle eşleştirilmesiyle tanımlandı. Paylaşılan parametreler, aile parametrelerinin malzeme parametreleriyle eşleştirilmesiyle oluşturuldu ve dolduruldu. Son aşamada ise bu verilerin BIM'de üç boyutlu nesnelerle çalışabilmesi için malzeme parametrelerinden yararlanılmaya çalışıldı. Beşinci bölüm,“Malzeme Parametrelerinin BIM'e Entegre Edilmesi”bölümünün altında iki ana başlıktan oluşur:“Malzeme Parametrelerinin BIM'de Kullanılmasına Yönelik Senaryolar”ve“Tartışma”. Altıncı bölümde gelecekte yapılacak çalışmalara ve bunların çıkarımlarına yönelik önerilerde bulunulmakta ve çalışmanın sonucu yer almaktadır.

Özet (Çeviri)

The construction industry is one of the sectors that cause the most carbon footprint and energy consumption with its intensive use of material resources. This situation can be improved by using resources more consciously. In order to ensure the efficient use of resources, the supply process of materials should be monitored and controlled. This can be possible by providing access to material data. Easy and accessible data transfer is essential in terms of supporting interdisciplinary collaboration. In the AEC (Architecture, Engineering and Construction) industry, as traditional methods, two-dimensional programs are widely used and preferred due to being easy to use by multi-disciplines. However, even though those kinds of programs provide easy data transfer between commonly used computer programs, e.g., AutoCAD, Excel, etc., they bring about excessive and redundant amounts of inventory during the construction phase of the building since the data is not updated automatically. In such programs, information about the quantities and properties of the materials used in the building is determined in the later stages, and all building materials are calculated separately in a two-dimensional environment. In addition to the quantities of the materials, the life cycles of the materials are also calculated independently by sustainability companies as separate PDF documents. To give an example, a construction company needs to be in constant communication with the material companies and receive information about the materials from the companies about the dimensions, implementation, properties, and prices of materials, etc. during the construction phase of the building. Nonetheless, since this information is included in the construction phase of the building later, information about materials is obtained and evaluated regarding the limited parameters of the material before or after design of buildings, considering only cost and aesthetics by neglecting other factors (building material performance, information management, classification, carbon emissions, energy, environmental impact assessment, etc.). Therefore, decisions are made in the AEC industry by considering both the limited parameters of the material and excessive inventories, which cannot be easily evaluated together. These excessive inventories are not digital and dynamic data related to material parameters, they prevent the inclusion of the material in the process and correct calculations during the construction phase and in the following processes. In this context, a material passport that will be created in connection with the AEC industry using digital and dynamic data will help to solve this problem. Material passports are essential documents that provide digital records of both qualitative and quantitative evaluation of the materials used in the building. These documents ensure both the amount of material used and its recycling potential and environmental impacts. Material passports in Building Information Modeling (BIM) are digital records to provide detailed and dynamic inventory of a specific building in a three-dimensional environment as systems, components, products, and materials for the AEC industry. Unlike traditional Computer Aided Design (CAD) systems, the building model created with Building Information Modeling (BIM) contains many data related to the life cycle, such as material quantities, properties, functions, prices, compositions, geographical information, etc. BIM software offers engineers and designers a material database and interface in three-dimensional simulation and analysis applications. The“Material Browser”in Revit is one of these databases. However, the materials in the“Material Browser”are representative materials defined by Autodesk and do not have any standards or references. The accuracy of energy analysis, carbon footprint, and life cycle analysis (LCA) calculations made by referencing the materials in the current interface of BIM is uncertain, distrust, or suspect since the material parameters used in the analyses are used without any standards or references. In Building Information Modeling, access to accurate and reliable information about materials, standardization, conscious use, data management with suppliers, and easy transfer are required. Additionally, data transfer between programs must be easy. Consequently, deficiencies in the material database were observed regarding functional relationships with parameters and standard use in BIM. This thesis aims to make the data received from material companies digital and dynamic via Building Information Modeling (BIM), to ensure accurate calculations by converting material data into BIM parameters, and to make these data functional with three-dimensional objects by parametricating them. In this way, the data flow of material information will be enabled, and an efficient circular economy study will be contributed between stakeholders. In the thesis study, at first, material information was obtained from PDF documents shared as static data of specific material companies in Turkey. Afterward, this information was transferred to Excel. A connection was established between Excel and Revit through Dynamo, an extension of the Revit program. This data was coded as dynamic data and automated with Dynamo Player, an extension in Revit, and the information was transferred to Revit via Excel. In addition, by using the DirootsOne plugin in Building Information Modeling, this material information was converted into parameters and a connection was established by investigating in which functions it could be used in BIM. As a result, according to the findings of this thesis, material information received from material companies in BIM can be converted into parameters and automatically included in building calculations for material purchase, properties, and quantities in the quantity takeoff section. In addition, visual filtering can be done in Building Information Modeling by selecting options according to material properties. Information management can be done with data standards and classification in construction management. The LCA (Life Cycle Assessment) values obtained from the EPD (Environmental Product Declaration) documents of the building can be multiplied by the quantity takeoff of the building and can be used to calculate the LCA and carbon footprint of the building via BIM-LCA plugins. Analyses can be made with the effect of various material properties. To illustrate, structural analyses and form-finding trials can be performed using the structural values of the material, and energy analyses can be performed using the thermal material values. Finally, phases can be given to the material in Navisworks, and the material properties of the BIM model received as IFC or NWC file formats can be accessed via Navisworks, separated by coloring according to its materials, and quantifications can be obtained. The narrative order of this thesis is as follows: In the first part of the thesis, background information will be given with a brief introduction. Afterward, the research problem, purpose of the thesis, research questions, objectives of the thesis and methodology of the thesis will be explained. In the second and third chapter, a literature review will be conducted on material passports and BIM. Thanks to the literature reviews, the studies conducted in the literature on the subject will be explained and understood in detail. The literature review will provide the reader with the infrastructure for creating a BIM-based material passport. The fourth chapter presents the Case Study and it is divided into three main headings:“Ceramic Materials”,“Case Study Buildings”and“Digitizing Material Data”. A material is studied as a case study by obtaining information from the material companies. The first stage is defined as transferring material data obtained from the material companies to Excel. Afterward, it is defined and created materials and libraries by automating them through Dynamo according to material data obtained from the material companies in the Revit. Material parameters were defined by matching these material data with the data types and parameters in Revit. Shared parameters were created and filled by matching family parameters with material parameters. In the final step, material parameters enabled this data to work with three-dimensional objects in BIM. The fifth chapter consists of two main headings under the“Integrating Material Parameters into BIM”section:“Scenarios for Using Material Parameters in BIM”and“Discussion”. The sixth chapter makes suggestions for future studies and what they can derive, and includes the conclusion of the study.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    128111

    Nesneler ve fotoğrafik yorumları

    Objects and photographic interpretations

    MERİH AKOĞUL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    Sahne ve Görüntü SanatlarıMarmara Üniversitesi

    Fotoğraf Ana Sanat Dalı

    DOÇ. DR. BARBAROS GÜRSEL

  2. Tez No

    580468

    Seçici lazer sinterleme yöntemi ile katmanlı olarak üretilmiş termoplastik ve kompozit malzemelerin bilgisayar destekli analizi için malzeme modelinin oluşturulması

    Creating material model for computer aided analysis of thermoplastic and composite materials additively manufactured by selective laser sintering process

    ALPEREN BAYRAM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Mühendislik BilimleriBursa Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DENİZ UZUNSOY

    PROF. DR. BAHATTİN KANBER

  3. Tez No

    277370

    Yükseköğretimde stratejik iletişim yönetiminin vakıf üniversiteleri açısından önemi: Atılım Üniversitesi örneği

    The importance of strategic communicative management in higher education in respect to foundation universities: Atılım University case study

    AYLA GÖĞKUŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Eğitim ve ÖğretimAtılım Üniversitesi

    İşletme Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL BİRCAN

  4. Tez No

    964211

    3 boyutlu moda defileleri ve vstitcher ile örnek bir uygulama

    3d fashion shows and an application example with vstitcher program

    SEMANUR BOĞAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Güzel SanatlarİSTANBUL NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ

    Tekstil ve Moda Tasarımı Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ CANTÜRK ÖZ

  5. Tez No

    480136

    Ring iplik makinaları için yeni bir enjekte iplik üretim sisteminin geliştirilmesi ve iplik özelliklerinin incelenmesi

    Development of the new injected yarn production system for ring spinning machines and investigation of yarn properties

    RECEP YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OSMAN BABAARSLAN

Geri Dön