A multi-objective optimisation model for responsive kinetic façades performance: KFOM
Duyarlı kinetik cephe performansı için çok amaçlı bir optimizasyon modeli: KFOM
- Tez No: 959596
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MERVE TUNA KAYILI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Sürdürülebilir mimari, Yapı bilgi modellemesi, Sustainable architecture, Building information modeling
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilgisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Duyarlı kinetik cepheler, çevresel koşullara (örneğin termal konfor, gün ışığı ve güneş radyasyonu) uyum sağlayarak enerji verimliliği, görsel estetik ve kullanıcı konforunu artıran dinamik çözümler sunarak mimari tasarımda yenilikçi bir yaklaşımı temsil etmektedir. Ancak bu tür dinamik sistemlerin çevresel performansını değerlendirmek ve optimize etmek, büyük ölçüde simülasyona dayalı yöntemlere olan bağımlılıkları nedeniyle zaman alıcı bir süreç olmaya devam etmektedir. Bu çalışma, ısıl ve görsel konfor açısından duyarlı kinetik cephelerin performansını hızlı bir şekilde tahmin etmek ve optimize etmek amacıyla geliştirilmiş,“KFOM”(Kinetic Façade Optimisation Model) adlı etkili bir çok amaçlı optimizasyon modelini sunmayı amaçlamıştır. Model, özellikle bütünleşik tasarım kurgusunda, farklı tasarım ve çevresel koşullar altında en uygun kinetik cephe tipolojilerinin seçilmesinde mimarlara destek olacak şekilde tasarlanmıştır. KFOM, ısıl ve görsel konfor göstergelerini tahmin etmek için denetimli makine öğrenimi tekniklerinin kullanıldığı bir tahmin aşaması ve en iyi tasarım çözümlerini belirleyen bir optimizasyon aşamasını içermektedir. Model ilk olarak ön model üzerinde test edilmiş ve geliştirilmiş, ardından farklı iklimsel ve mimari bağlamları temsil eden üç farklı vaka çalışmasına uygulanmıştır. Ardından önerilen kinetik panel tipolojilerinin malzeme özellikleri ve birim boyutları gibi temel tasarım değişkenlerini optimize edilmiş; erişilebilirlik ve hesaplama verimliliği sağlamak amacıyla PYTHON ve MS EXCEL ortamlarında uygulanmıştır. Doğrulama ve uygulama sonuçlarına göre, KFOM, kinetik cephe performansının değerlendirilmesi ve/veya optimize edilmesine yönelik mevcut simülasyon tabanlı prosedürleri tamamlayan etkili ve destekleyici bir araç olduğunu kanıtlamıştır. Sonuçlar, KFOM'un hem yıllık hem de mevsimsel çerçevede en uygun kinetik cephe çözümlerini belirlerken, değerlendirme süresini önemli ölçüde azalttığını göstermektedir. Gelecekteki çalışmalar, gerçek zamanlı izleme verilerinin entegrasyonu, gelişmiş tahmin tekniklerinin kullanımı ve parametrik modelleme araçlarıyla daha geniş uyumluluk gibi alanları içerebilir.
Özet (Çeviri)
Responsive kinetic façades represent an innovative approach to architectural design, offering dynamic solutions to improve energy efficiency, visual aesthetics, and user comfort by adapting to environmental conditions such as thermal comfort, daylight, and solar radiation. However, evaluating and optimizing the environmental performance of such dynamic systems remains a time-consuming process due to their reliance on simulation-based methods. This study aims to develop an effective multi-objective optimization model, named KFOM, that enables the rapid prediction and optimization of responsive kinetic façade performance in terms of thermal and visual comfort. The model is designed to assist architects in selecting optimal kinetic façade typologies under varying design and environmental conditions, particularly during the early design stages. KFOM was developed through two main phases: a prediction phase, which employed supervised machine learning techniques to estimate thermal and visual comfort indicators, and an optimization phase, which determined the best design solutions. The model steps were initially tested and refined using a preliminary model, and subsequently applied to three different case studies representing diverse climatic and architectural contexts. The model optimized key design variables, namely material properties and unit size of the proposed kinetic panel typologies, and was implemented using PYTHON and MS EXCEL to ensure accessibility and computational efficiency. According to the validation and application results, KFOM proved to be an effective and supportive tool that complements the current simulation-based procedures for evaluating and/or optimising kinetic façade performance. The results show that KFOM significantly reduces evaluation time while identifying optimal kinetic façade solutions within both annual and seasonal frameworks. Future studies may include the integration of real-time monitoring data, the use of advanced prediction techniques, and extended compatibility with parametric modelling tools.
Benzer Tezler
- Ovulasyon indüksiyonu tedavisinde folliküler gelişimin ultrasonografik takibi
Başlık çevirisi yok
MERİH BAYRAM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜLAZIM YILDIRIM
- Çimentonun sertleşmesi üzerinde kimyasal komponentlerin etkisi
Başlık çevirisi yok
NACİYE TÜRKEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Atherosklerotik kalp hastalıklarında risk faktörleri
Risk factors in the coronary artery disease
MURAT SUHER