Effective Use of Solar Energy with BIM Supported Parametric Methods: Case Study Al-Shaab Stadium

Authors : Filiz BAL KOÇYİĞİT, Abdullah ALLAWI

Pages : 1653-1668

Doi:10.29130/dubited.915940

View : 18 | Download : 5

Publication Date : 2021-10-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Tasarım alanında parametrik tasarım, çeşitli algoritmalar, değişkenler ve sayılardan oluşan farklı durumlara adapte edilebilen ve dinamik bir süreci tanımlar. Algoritmalardaki girilen verilerin değişimine cevap verebilme yeteneği, tasarımcılara yapıları ve formlarını aynı anda optimize etme fırsatı verir. Aynı zamanda girdilerin parametrik yöntemlerle değiştirilmesi, tasarım sürecine de zaman kazandırmaktadır. Aksi halde, tasarımda yapılan revizyonlara bağlı olarak tasarımın baştan yeniden tasarlanması gerekmektedir. Bununla birlikte, özellikle enerji verimliliği sağlayacak bir yapı tasarımı ve strüktürünü inşa etmek ön plana çıkartılmıştır. Kar-maliyet oranlarında düşük maliyet oluşturmak amacıyla güneş planları oluşturulmuş, dolayısı ile maksimum enerji kazançlı yüzerlerin analizini yaparak, verimsiz yüzeylerin tasarım yöntemi ile minimuma indirgenme olanağı analiz edilmiştir. Bunun için kullanılan algoritmik tasarım, binanın görselini modeller ve bina formu için maksimum enerji verimliliği elde etmek amacıyla geometriyi optimize eder. Bina geometrisi tasarımına uygun güneş panellerini tespit etmek için, güneş ışınlarının bina üzerindeki gerçek etkisini modellenme ihtiyacı oluşmuştur. Çalışmanın sonuçlarına ulaşmamıza yardımcı olan temel parametrelerden biri, örnek alınan stadyum tasarımlarının modern talimatlarını kullanma olasılığını keşfetmektir. Bu araştırma, parametrik algoritmalar kullanarak güneşin geometri üzerindeki etkisini göstermek için test edilen iki prototip önerisi arasındaki analizlerin karşılaştırması yöntemine dayanmaktadır. Bu durumda, güneş ışığı simülasyonları sürecinde parametrik algoritmaları oluşturmak için radyasyon, gün ışığı saatleri ve gölgeler için "Grasshopper 3D" yazılımı kullanılmıştır. Parametrik simülasyon aracı kullanılmasının amacı, stadyum için enerji verimliliğini artırmaktır. Bu çalışmada, stadyum tasarım yapısını optimize etmek için üretken tasarım da kullanılmıştır, bu da yapının oluşumunda kullanılan malzeme miktarını ve maliyetlerini önemli ölçüde azaltmaya yardımcı olmuştur. Bu çalışmada, kullanılan Yapı Bilgi Modellemesi (YBM) programı yardımıyla binayı etkileyen güneş enerjisi kazanımları araştırılmış ve çevresel verilerden yararlanılarak enerji kazanç-kayıp hesaplamaları yapılmıştır. Elde edilen veriler ve kabuk tasarım örnekleri karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada, örnek bir yapı tasarımı üzerinden, parametrik tasarım tekniklerin entegrasyonu, inşaat ve mimarlık disiplinlerinin ortak çalışmasına katkıda bulunabilecek altyapı oluşturulması amaçlanmıştır. Alan çalışması olarak Bağdat'taki Al Shaab stadyumu, deneysel bir model olarak ele alınmış, optimizasyon çalışmaları bu model üzerinden yürütülmüştür. 
Keywords : Parametrik tasarım, Enerji etkin mimari, Grasshopper, Güneş panelleri, Strüktürel optimizasyon, Yapı Bilgi Modellemesi YBM