Performans Modelleri

Performans sözlük anlamı olarak “başarım” olarak açıklanmaktadır [1]. Performansa dayalı tasarım, “biçimin birtakım etkenlere karşı gösterilen başarıma göre oluşması” olarak düşünülebilir. Performansa dayalı tasarım modellerinde, tasarım performansından sonuçlanan biçimin üretimini destekleyen dijital teknolojiler kullanılır. Kolarevic (2003), kavramsal tasarımdaki var olan analitik CAD yazılımlarının yetersizliğini tanımlamıştır ve belirli performans amaçlarına dayalı biçimin dinamik süreçlerini sağlayabilen yazılımının gereçlerini

ele almıştır. Performans, bir biçimlendirme tekniği ya da çeşitlenmelerin, hava şartları, arazi koşulları, ihtiyaç programı gibi değişkenlerle tanımlandığı türetici bir süreç olarak tanımlanabilir (Oxman, 2006).

Performansa dayalı tasarımlarda nesne, kendisinin performansı tarafından üretilir. Biçim, bir tasarım nesnesinin istenilen performansa ve davranışa bağlı olarak oluşur. Bu bölüm altında; performansa dayalı oluşturma ve performansa dayalı üretken modelleri olmak üzere iki kategori bulunmaktadır.

3.2.4.1 Performansa Dayalı Oluşturma Modelleri

Dış etkenlerin dijital simülasyonu, bir biçim sürecinde uygulandığı zaman biçime-dayalı tasarım, performans-tabanlı tasarım olarak kabul edilebilir. Tasarım performansının, çevresel performans, mali bedel, mekansal, kültürel, sosyal, ekolojik ve teknolojik bakış açıları parametrelerini içerdiği söylenebilir. Performansa dayalı tasarım, performansın detaylı parametrik ifadesini üreten analitik simülasyon tekniklerini kullanır. Bunlar sıra ile performans gereksinimlerinin karmaşık grupları için biçim yanıtlarını üretebilir.

Londra’da bir tasarım firması olan Future Systems tarafından 1995 yılında gerçeklestirlen ZED projesi, enerji kullanımı açısından kendine yeten çok amaçlı sürdürülebilir bir yapı olarak tasarlanmıştır. Bunun için cephede güneş kırıcılara fotovoltaik birimler yerleştirilmesi ve binanın merkezinde geniş bir boşluk açarak büyük rüzgar tribünü yapılması öngörülmüştür. Cephenin eğrisel biçimlenişi binanın merkezindeki rüzgar etkisini minimuma indirmiş ve açılan boşlukla rüzgar kanallara ayrılmıştır. Bilgisayar ortamında simüle edilen çevreye göre binanın analizleri yapılmış ve yapının optimum performansa uygun biçimlendirilmesi için performansa dayalı tasarım teknolojileri kullanılmıştır (Kolorevic, 2003).

Diğer örnek ise yine Foster ve Ortakları tarafından tasarımlanan Swiss RE binasıdır. Burada, binanın enerji tüketimini düşürmek amacı ile doğal aydınlatma ve havalandırmanın maksimize edilmesinde çeşitli çevresel performans teknikleri kullanılmıştır. Aerodinamik biçimin geometrisi, performans simülasyonunun belirli ölçütlerini sağlamak üzere şekillendirilmiştir. Bu yeni tasarım metodunun bir sonucu olarak, geleneksel ofis bina biçim, geometri, iç organizasyon, dış açıklık düzeni ve performans kurallarında radikal bir hareketle 180 metre ve 40 katlı bir tasarım ortaya çıkmıştır (Oxman, 2006).

Şekil 3.24 Swiss RE binası yük analizleri, Foster ve ortakları, 2004 (Kolarevic, 2003).

Bu konudaki önemli yapılardan bir diğeri ise Graz kentindeki Mur nehrinin kıyısında bulunan, Peter Cook ve Colin Fournier’in tasarladığı Kültür ve Sanat Merkezi Kunsthaus Graz’dır. Bina “blob” mimarlığına uygun şekilde tasarlanmış ve gelişmiş modelleme, simülasyon ve otomatik üretim teknolojileri kullanılarak üretilmiştir. Yapının kabuğu akrilik cam, düşük çözünürlüklü bir medya duvarı, fiber ve çelik konstrüksiyon katmanlardan oluşmaktadır. (Pak, 2005)

3.2.4.2 Performansa Dayalı Üretken Tasarım Modelleri

Performans tabanlı üretken sistemler, genelde biçimlendirme süreçleri ile bütünleşen ve performansa dayalı değişkenler ile yürütülen üretken süreçlere dayanır. Tasarım bağlamında belirlenmiş dış kuvvetler biçimi oluşturan temel esaslardır. Dış kuvvetler, program, arazi, ulaşım, akustik, yapısal yükleri içeren çevresel etkiler olarak düşünülebilir. Aynı zamanda bilginin kendisi de tasarımcı için duyarlı dijital tasarım süreçlerini etkinleştirebilen ve işleyebilen bir “dış kuvvet” olarak görülebilir (Oxman, 2006).

Bir performans tabanlı üretken tasarım modelinde, performans simülasyonlarının verisi, biçimi meydana getirmek üzere üretim ve/veya üretim süreçlerini yürütür. Tasarımcı, performans modülünde performans ölçütlerini tanımlama, üretim modülünde üretimi tanımlama ve dijital temsilin kendisi olmak üzere üç etken ile etkileşime geçmektedir.

Shea, Aish ve Gourtovaia (2003) tarafından yapılan örnek bir çalışma performans tabanlı tasarımın türetken tasarım araçlarıyla nasıl entegre olabileceği ve bunun gelecekteki potansiyeli ile ilgili bilgi vermektedir. Bu çalışmada, üretici tasarım aracıyla bütünleşen, yapısal bir üretken yöntem olan “eifForm” ve XML modelleri kullanılarak ilişkisel modelleme sistemi olan “Custom Objects” tanımlanmıştır. Sistem, gramere dayalı biçim üretimini, performans değerlendirmesini, davranışsal analizleri ve olasılıksal optimizasyonu bir araya getirmektedir. Bu yöntem, yapısal morfolojik prensiplere dayalı mühendislik yapılarının performansla çalışan tasarımının üretimini yapabilmektedir. Bu şekilde, birbiriyle ilişkili 20 takım çatı makası ile eyer biçimli bir stadyum çatısının parametrik bir model aracılığı ile yedi benzersiz açıklığın başlatıldığı örnek tanımlanmıştır.

Şekil 3.26 eifForm ve Generative Componens programlarıyla çatı kirişlerinin tasarımı (Shea, Aish ve Gourtavaia, 2005).

Şekil 3.27 eifForm ile türetilen çatı makasının, farklı açıklıklar geçen 20 birim olarak Generative

Componens programında yaratılması (Shea, Aish ve Gourtavaia, 2005).

Performans tabanlı animasyon ile ilişkilendirilen dijital tasarım kuramlarında Lynn’ın “New York Otobüs Terminali” (Lynn, 1999) örneği yer alır. Bu proje, bir alanda bulunan akış örüntüleri ve derece derece değişen çekim alanlarını canlandırmak için kullanılan bir sistemin yer aldığı bir örnektir. Bu örnek, alandan geçen yaya, araba ve otobüslerin akış ve hareketleri ile ilişkili kuvvet alanlarını simüle edilmesiyle yaratılmıştır.