A conceptual assessment framework of bim, lean construction and sustainability in mega proje
Bim, yalın inşaat ve sürdürülebilirliğin mega projelerde kavramsal değerlendirme çerçevesi
- Tez No: 959005
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEYNEP IŞIK, YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN DEMİRDÖĞEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 336
Özet
nşaat sektörü, çevresel etkileri, kaynak kullanımı ve ekonomik sonuçları açısından sıkça eleştirilmektedir. Bu zorlukların üstesinden gelmek ve sürdürülebilirliği teşvik etmek için inşaat faaliyetlerinin Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları (SKA'lar) ile uyumlu hale getirilmesi büyük önem taşımaktadır. Günümüzde Yalın İnşaat (Lean Construction - LC) felsefesi ile SKA'lar, inşaat sektörünün olumsuz çevresel etkilerini azaltmayı amaçlasa da, bu iki yaklaşım arasındaki sinerji hâlâ belirsiz ve net olmayan bir konudur. Literatürde, Yapı Bilgi Modellemesi (BIM), inşaat projelerinde sürdürülebilirliğin değerlendirilmesinde temel bir araç olarak tanımlanmıştır. Ancak, önceki çalışmalar BIM'in 17 SKA'ya katkısını ele alırken, BIM ile 169 özgül SKA hedefi ve bunlara bağlı 232 gösterge arasındaki ilişki yeterince araştırılmamıştır. BIM'in sürdürülebilirliğe katkısının yalnızca amaç düzeyinde değerlendirilmesi, belirli hedef ve gösterge yöntemlerinin göz ardı edilmesi durumunda yanıltıcı sonuçlara yol açabilir. Bu çalışma, BIM ve yalın katkının SKA'ların tüm hedef ve göstergeleriyle uyumlu şekilde birleşimini esas alan kavramsal bir çerçeve geliştirmeyi amaçlamaktadır. Tez kapsamında geliştirilen bu çerçeve, yapılandırılmış bir yöntem aracılığıyla çeşitli proje aşamalarında doğrulanmış ve test edilmiştir. Puanlama sistemi, uzmanlar tarafından doğrulanmış, ardından bir vaka çalışması aracılığıyla gerçek dünya inşaat projelerinde uygulanabilirliği test edilmiştir. Bu çalışma, BIM işlev ve araçlarının SKA göstergeleriyle sistematik analizini yaparak mevcut boşluğu kapatmaktadır. Dolayısıyla bu araştırma, sürdürülebilirliği artırmak amacıyla inşaat sektöründe Yalın İnşaat (LC) ilkeleri, Yapı Bilgi Modellemesi (BIM) işlevleri ve Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları (SKA) arasındaki kesişimi incelemektedir. Çalışmada PRISMA çerçevesi, içerik analizi, odak grup tartışmaları ve Delphi yöntemi birleştirilerek bu kavramlar arasındaki sinerjiler titizlikle araştırılmıştır. Bulgular, SKA 6 (Temiz Su ve Sanitasyon), SKA 7 (Erişilebilir ve Temiz Enerji), SKA 8 (İnsana Yakışır İş ve Ekonomik Büyüme), SKA 9 (Sanayi, Yenilikçilik ve Altyapı), SKA 11 (Sürdürülebilir Şehirler ve Topluluklar), SKA 12 (Sorumlu Tüketim ve Üretim), SKA 14 (Sudaki Yaşam) ve SKA 15 (Karasal Yaşam) hedeflerinin, ekonomik, çevresel ve sosyal bağlamda Yalın İnşaat ilkeleriyle güçlü ilişkiler içinde olduğunu ortaya koymuştur. LC ilkeleri—değersiz faaliyetlerin azaltılması, bütüncül süreçlerin vurgulanması ve sürekli iyileştirme—SKA'ların güçlendirilmesinde kritik rol oynamaktadır. Ayrıca, çalışma BIM ile SKA'lar arasında güçlü sinerjiler tespit etmiş; BIM araç ve işlevlerinin, özellikle enerji verimliliği, atık yönetimi, çevresel izleme, altyapı dayanıklılığı ve sürdürülebilir şehirlerle ilgili kilit SKA göstergelerine yönelik önemli katkılar sağladığını göstermiştir. Öne çıkan BIM işlevleri arasında enerji simülasyonu, tesis yönetimi, saha planlaması ve dijital iş birliği yer almaktadır. Bununla birlikte, sonuçlar Yalın İnşaat yaklaşımının, BIM'in yeteneklerini derinleştirerek daha etkin kullanılmasına olanak sağladığını ortaya koymaktadır. BIM, tasarım doğruluğu ve proje koordinasyonunda güçlü iken, LC ilkeleriyle birlikte kullanılması, paydaşların zaman içinde çevresel yükleri ve kaynak verimliliğini öngörmesini mümkün kılmaktadır. Bu çift yönlü kapasite, önerilen çerçevenin karar destek aracı olarak güvenilirliğini artırmaktadır. Araştırmada, inşaat projelerinin SKA göstergeleriyle uyumunu sistematik olarak ölçmek ve doğrulamak amacıyla bir BPMN şeması kullanılmıştır. Bu şema, planlama, tasarım, inşaat ve işletme gibi proje aşamalarında bilinçli karar verme süreçlerini destekleyerek projelerin çevresel, sosyal ve ekonomik SKA'lara uygunluğunu sağlamaktadır. Puanlama çerçevesinin geliştirilme süreci, BIM-LC etkileşiminden ve SKA göstergelerinden elde edilen bilgilerle şekillendirilmiştir. Vaka çalışması sırasında gözlemlenen örüntüler, BIM işlevlerinin ölçülebilir SKA göstergeleriyle eşleştirilmesini sağlamıştır. Uzman görüşleri, çerçevenin sağlamlığını doğrulamış; LC düşüncesinin entegrasyonunun, BIM araçlarının sürdürülebilirlik değerlendirme ölçütleriyle pratik uyumunu güçlendirdiğini belirtmiştir. Bu birleşim sayesinde çerçeve yalnızca bir koordinasyon modeli olmaktan çıkarak, sürdürülebilirlik odaklı proje yönetimi için bütüncül bir araca dönüşmektedir. Önerilen puanlama çerçevesini doğrulamak amacıyla uzman görüşleri alınmış; uzmanlar çerçevenin uygulanabilirliğini ve etkinliğini değerlendirmiştir. Görüşler, çerçevenin gerçek dünya inşaat projelerinde kullanılabilirliğini doğrulamış ve sürdürülebilirlik değerlendirmelerinde geçerliliğini pekiştirmiştir. Ayrıca puanlama çerçevesi, bir kamu projesi örneği olarak Irak Merkez Bankası ve özel sektör projesi olarak 77 katlı Il Primo konut kulesine uygulanmıştır. Vaka çalışması bulguları, çerçevenin sürdürülebilirlik katkılarını belirlemedeki sağlamlığını desteklemiş ve büyük ölçekli projelerde daha geniş uygulama potansiyelini ortaya koymuştur. Uzman onayı ile ampirik uygulamanın birleşimi sayesinde bu araştırma, inşaatta sürdürülebilirliği değerlendirmek için güvenilir bir yaklaşım sunmakta, teorik çerçeveleri pratik uygulamalarla birleştirmektedir. Yalın İnşaat ilkeleri, BIM yetenekleri ve SKA göstergelerinin yenilikçi bir şekilde entegrasyonu, sürdürülebilir inşaat uygulamalarının gelişimine katkı sağlamakta; profesyonellere, BIM araçlarını SKA başarımı için optimize etme konusunda rehberlik sunmakta ve gelecekteki araştırmalar için kritik alanları belirlemektedir.
Özet (Çeviri)
The construction industry is often criticized for its environmental impact, resource use, and economic effects. To mitigate these challenges and promote sustainability, aligning construction activities with the Sustainable Development Goals (SDGs) is essential. Nowadays, while the lean construction philosophy and SDGs aim to alleviate the adverse environmental effects of the construction industry, their synergies remain unclear and ambiguous. In the literature, Building Information Modeling (BIM) is recognized as a key tool for assessing sustainability in construction project. However, while previous studies have examined BIM's role in achieving the 17 SDGs, the connection between BIM and the 169 specific SDG targets with their 232 indicators remains underexplored. Evaluating BIM's sustainability contributions only at the goal level may lead to misleading conclusions if specific target methodologies are overlooked. This study aims to develop a conceptual framework – combining BIM and lean contribution aligned with SDGs in terms of all targets and indicators – to assess the sustainability level of construction projects. The framework developed in the thesis was validated, and tested across different project phases through establishing a structured method. The scoring was validated by experts later tested through a case study to verify its applicability in real-world construction projects. This study bridges the gap by systematically analyzing BIM functions and tools for SDG indicators. Therefore, this research explores the intersection of Lean Construction (LC) principles, Building Information Modeling (BIM) functions, and Sustainable Development Goals (SDGs) within the construction industry to enhance sustainability. The study employed a rigorous methodology combining a Using the PRISMA Framework, content analysis, focus group discussions, and the Delphi Method to investigate the synergies between these concepts. The findings highlighted significant interconnections, revealing that SDG 6 (Clean Water and Sanitation), SDG 7 (Affordable and Clean Energy), SDG 8( Decent Work and Economic Growth) , SDG 9 (Industry, Innovation and Infrastructure), SDG 11 (Sustainable Cities and Communities), SDG 12 (Responsible Consumption and Production), SDG 14( Life Below Water), SDG 15( Life on Land) exhibit economic, environmental, and social linkages with lean construction principles. The LC principles—reducing non-value-adding activities, emphasizing holistic processes, and fostering continuous improvement—emerge as pivotal in enhancing SDGs. Additionally, the study identified strong synergies between BIM and SDGs, where an analysis of BIM tools and functions demonstrated their capacity to address key SDG indicators, particularly those related to energy efficiency, waste management, environmental monitoring, and infrastructure resilience, and sustainable cities. Key BIM functions included energy simulation, facility management, site planning, and digital collaboration. Moreover, the results suggest that lean construction enriches BIM's utility by adding depth to its capabilities. While BIM excels at delivering design accuracy and project coordination, coupling it with LC principles allows stakeholders to predict environmental burdens and resource efficiencies over time. This dual capacity strengthens the reliability of the proposed framework as a decision-support tool. The research incorporated a BPMN schema to systematically measure and validate the alignment of construction projects with SDG indicators. This schema facilitates informed decision-making across project phases—planning, design, construction, and operation—ensuring that projects adhere to environmental, social, and economic SDGs. The scoring framework development process was shaped by insights derived from BIM-LC interaction and SDG indicators. Patterns observed during the case study informed the mapping of BIM functionalities to measurable SDG indicators. Expert feedback confirmed the framework's robustness, noting that the integration of LC thinking reinforced the practical alignment of BIM tools with sustainability evaluation metrics. Through this fusion, the framework becomes more than a coordination model; it evolves into a holistic tool for sustainability-oriented project governance. To validate the proposed scoring framework, expert consultations were conducted to assess its applicability and effectiveness. Their insights confirmed the feasibility of implementing the framework in real-world construction scenarios, reinforcing its relevance in sustainability assessments. Furthermore, the scoring framework was applied to the Central Bank of Iraq as public project case study and Il Primo, a 77-story residential tower as privet project case study. The case studies findings substantiated the framework's robustness in identifying sustainability contributions, highlighting its potential for broader application in assessing mega projects. By integrating expert validation with empirical application, this research establishes a reliable approach for evaluating sustainability in construction, bridging theoretical frameworks with practical implementation. The novel integration of LC principles, BIM capabilities, and SDG indicators contributes to advancing sustainable construction practices, offering guidance for professionals in optimizing BIM tools for SDG achievement and identifying key areas for future research.
Benzer Tezler
- Yapı teknolojisi eğitiminde parametrik YBM destekli pedagojik yöntemlerin değerlendirilmesi
Evaluation of parametric BIM-enabled pedagogical methods in construction technology education
MEHMET ÜMİT METERELLİYOZ
Doktora
Türkçe
2023
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OZAN ÖNDER ÖZENER
- BIM uygulamalarının mevzuat ve yasal çerçevesi- ulusal değerlendirme
Legislation and legal framework BIM implemantation- national assessment
MUHAMMED ZÜBEYR TEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mimarlıkİstanbul Medipol Üniversitesiİnşaat Yönetimi ve Hukuku Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ATİLLA DİKBAŞ
- Bım tabanlı inşaatın fayda-maliyet analizi değerlendirme kriterlerinin belirlenmesi: Türkiye örneği
Prediction of evaluation criteria for bim-based construction cost-benefit analysis: Case of Turkiye
İLAYNUR KESKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
MimarlıkYıldız Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUĞÇE ERCAN
- Türkiye'de karbon emisyonlarının azaltılmasına yönelik lamine masif ahşap mimarisi ve yöntemleri
Laminated mass timber architecture and methods for reducing carbon emissions in Türkiye
ÜLKEM ARTUÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNAN MERT ŞENER
- Smart sustainable building-city integration evaluation model (SSB-CIEM)
Akıllı sürdürülebilir bina-şehir bütünleşmesi değerlendirme modeli (ASB-ŞBDM)
FATMA HANDAN SARIGÜL
Doktora
İngilizce
2025
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ MURAT GÜNAYDIN