Optimization in preliminary design of tall buildings via automated parametric modeling
Yüksek yapıların ön tasarımında parametrik modellemenin otomasyonu ile optimizasyon
- Tez No: 959384
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BEKİR ÖZER AY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Yapı Bilimleri Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sürdürülebilirlik ve malzeme tüketiminde optimizasyon, yüksek bina tasarımında dikkate alınması gereken iki önemli konudur. Bu çalışmada, yüksek bina tasarımı için genetik algoritmalar, karınca kolonisi optimizasyonu ve parçacık sürü optimizasyonunu bir araya getiren bir optimizasyon metodolojisi geliştirilmiştir. Geliştirilen metodoloji, mimari tasarım kararları ile yapısal sistem gereksinimlerini eşzamanlı olarak ele almayı amaçlamaktadır. Metodolojinin temel amacı, mimarları ön tasarım sürecinin başından itibaren yönlendirmek ve bu sürece ilişkin olası aksaklıkları en aza indirmektir. Metodoloji iki temel hedefe sahiptir: kiralanabilir alanı maksimize etmek ve yapımda kullanılan malzeme miktarını minimize etmek. Uygulama dört tasarım parametresi ile gerçekleştirilmiştir: plan boyutları, çekirdek oranı, bina yüksekliği ve taşıyıcı sistem. Seçilen parametreler ve kısıtlar, hedef grup olarak adlandırılan 810 olası tasarım çözümünü tanımlamaktadır. Çözüm uzayındaki modellerin bir alt kümesi örnek grup olarak seçilmiştir. Örnek grubun analiz sonuçları, optimizasyon algoritmalarının özelleştirilmesinde kullanılmıştır. Örnek grup için, algoritmalar yalnızca modellerin %29 ila %46'sını analiz ederek en uygun çözümleri tespit edebilmiştir. Özelleştirilen algoritmalar hedef gruba uygulandığında ise optimum çözümler, tüm modellerin yalnızca %30 ila %49'unun analiz edilmesiyle elde edilmiştir. Metodoloji, olası çözümlerin yarısından daha azını analiz ederek optimum sonuçlara ulaşması ve hedef grubun optimum çözümlerini, örnek grup sonuçlarına dayanarak tahmin edebilmesi açısından etkinliğini kanıtlamıştır. Farklı tasarım problemlerine uyarlanabilir nitelikte olan bu yaklaşım, geniş çözüm uzaylarının yönetilmesinde fayda sağlamakta ve tasarımcıların aşırı sayıda analiz yapmadan geniş bir çözüm yelpazesini keşfetmelerine olanak tanımaktadır.
Özet (Çeviri)
Sustainability and optimization in material consumption are two important concerns for tall building design. In this study, an optimization methodology is developed for tall building design, integrating genetic algorithms, ant colony optimization and particle swarm optimization to address architectural design considerations and structural system requirements simultaneously. The aim of the methodology is to guide the architects beginning of the preliminary design phase and to mitigate the drawbacks in the process. The methodology has two objectives: maximizing the leasable floor area and minimizing the construction material consumption. It is applied with four design parameters: plan dimensions, core ratio, building height, and structural system. Selected parameters and constraints define 810 possible design solutions referred to as the target group. A subset of the models in solution space are selected as the sample group. The analyses result of the sample group are used to customize optimization algorithms. For the sample group, algorithms can detect optimum solutions by only analyzing 29% to 46% of the models. Customized algorithms applied to the target group and the optimum solutions are detected by analyzing 30% to 49% of all models. The methodology proved its efficiency by reaching optimum solutions by analyzing less than half of the possible solutions and estimating the optimum results of the target group by using the results of the sample group. It can be adapted to different design problems, beneficial for managing the vast solution spaces, enabling designers to explore a wide range of options without an excessive number of analyses.
Benzer Tezler
- Hastane poliklinik blokları tasarımı için bir optimizasyon model yaklaşımı
An optimisation model approach for the design of hospital outpatient blocks
MUHAMMED FATİH ÇETİNTAŞ
Doktora
Türkçe
2025
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NESİP ÖMER EREM
- Optimizasyonla gemi ön dizaynı ve bilgisayar uygulamaları
Preliminary ship design with the aid of optimization and computer applications
HARUN TANER
- Toprak kaynaklı bir ısı pompası tesisinin tasarımı ve optimizasyonu
Design of ground coupled heat pump systems
HALİL ATAMAN
- A systematic research on rational design and synthesis of innovative materials for developing high-performance perovskite solar cells
Yüksek performans perovskit güneş hücresi geliştirilmesi için yenilikçi malzemelerin mantıksal tasarımı ve sentezi üzerine sistematik bir araştırma
ALİEKBER KARABAĞ
Doktora
İngilizce
2023
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFen Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRULLAH GÖRKEM GÜNBAŞ
DOÇ. DR. SAFACAN KÖLEMEN
- AASHTO rehber teknik şartnamesine (AASHTO-GSID) göre köprülerde sismik yalıtım tasarımı
Seismic isolation design of bridges according to AASHTO guide specifications for seismic isolation design
SAMİ ARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNAL ALDEMİR