Parametrik Tasarım Nedir? Parametrik Mimari Yaklaşımı ve Örnekleri

1. Parametrik Tasarım

Tasarımda üretim ve temsil, amaç ile sonuç arasında ilişkinin karşılıklı/birlikte tanımlandığı, kodlandığı ve açıklandığı parametrelerin ve kuralların ifade edilmesini sağlayan algoritmik düşünceye dayalı süreçler, literatürde parametrik tasarım adı altında yer almaktadır. Diğer bir deyişle kavram, nesnenin bir bütün ya da bütünü oluşturan parçaların değişken özelliklerine göre tasarımın yeniden üretilmesine karşılık gelmektedir.

Bu noktada tasarım sürecini yürütmek adına tasarım prensip(lerinin) ya da belirleyici yöntemin(lerin) birer parametre olarak tanımlanması gerekmektedir. Her biri değişken olan bu parametrelerin aynı zamanda birbiriyle olan etkileşimi de, bu yeni kurguda tasarımcının zekâ, yaratıcılık ve değerlendirmesine kalmıştır.

2. Parametrik Tasarımın Geleneksel Tasarımdan Farkı

Parametrik tasarımın geleneksel tasarım süreçlerinden en büyük farkı/avantajı, parametre, algoritma ve kodlamalardan oluşan yeni bir tasarım terminolojisiyle, tasarımcıya sanal ortamda hızlı bir şekilde sonuç ürünü deneyimletebilmesidir.

Tasarı geometrinin kolay hesaplanabilir hale gelmesi ve tasarım disiplinlerinde yeni araçlarla uygulanabilmesi, parametrik tasarımın sadece bir teknoloji değil aynı zamanda alışılmış geometri oluşturma metotlarını farklılaştırma şekli olarak da betimlenebilir.

Parametrik Tasarım, sadece araç olarak bilgisayarın kullanıldığı değil, kâğıt gibi son derece sıradan malzemelerin katlanması gibi daha basit ve geleneksel tekniklerle tasarım kavramının ‘yaparken öğrenildiği’ bir tasarım süreci olarak da kabul edilebilir.

(İnşaat Tasarımında Sanal Gerçeklik Uygulamaları ve Programları)

ABD’de Massachusetts/Boston’da faaliyet gösteren Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) Mimarlık Programlarından biri olan The Design and Computation (Tasarım ve Kompütasyon) Bölümünün yürütücüsü G. Stiny’e göre tasarım ile hesaplama arasındaki ilişki eşittir (tasarım=hesaplama). Burada söz edilen şey, tasarımda bilgisayar kullanımının bir temsil aracı olması kadar, bir tasarım üretme/sorgulama yolu olmasıdır.

3. Parametrik Tasarıma Analitik Bir Yaklaşım

Bir problemin çözümü için gereken aşamalar bütünü olarak tanımlanabilecek algoritma ve buna bağlı olarak oluşan algoritmik düşünce, parametrik tasarımın dayanağını oluşturur. En temel şekli ile parametre, bir durum için tanımlanan ve değiştirilebilen bir nicelik olarak ifade edilebilir ve bu niceliği bir veya birden çok olarak içinde barındıran durum parametrik olarak algılanabilir. Parametrelerin sayısı duruma bağlı olarak değişebilir. Önemli olan bu parametreler arasındaki ilişkiyi kurmak ve bu parametreleri isteğe göre yönetebilmektir.

Bu yaklaşımla standart olmayan objeler üretilebilir. Standart olmayan obje ile kastedilen, tasarımda standart elamanların kitlesel üretimine dayalı olan standartlaşma paradigmasının yerine, yine seri üretim teknolojileriyle üretilen, aynı temaya ve biçimsel dile ait olan ancak parametre değerleri değiştirilerek birbirinden küçük ayrımlarla farklılaşan bir serinin tasarımı ve üretimine dayalı yeni bir paradigmadır ve sistemli bir çeşitlilik önerisidir.

Parametrik tasarım sürecinde tasarımı etkileyecek verilerin parametreler olarak belirlenmesi ve organizasyonu esastır. Hangi verinin, diğer verilerle nasıl ilişkili olduğunun sayısal ve geometrik olarak tanımlandığı ve sınırlamaların belirtildiği bir tasarım stratejisi kurulur. Bu tür bir ilişkisel model bir kez kurulduğunda parametre değerleri değiştirilerek tüm olası durumlar araştırılabilir ya da türetilebilir.

Parametrik tasarımda parametrelerin belirlenmesi tasarımı yönlendirir ve kurulan parametrik modelin aynı biçimsel aileye ait olan diğer olasılıkları parametrelere girilen farklı değerlerle elde edilir.

Çalışmalarını ‘Mimari Tasarım İlkeleri’, ‘Parametrik Tasarım ve Form Bulma Tasarım İlke ve Yöntemleri’, ‘Algoritmik Mimari’ gibi konularda yoğunlaştıran ve İngiltere’de Galler/Cardiffte faaliyet gösteren Cardiff Üniversitesi Mimarlık Bölümü öğretim üyesi W. Jabi, parametrik tasarımın, amacı ve yanıtı arasındaki ilişkiyi belirleyen, tanımlayan, kodlayan ve netleştiren parametreler ve kuralların ifadesini sağlayan algoritmik düşünceye dayalı bir süreç olduğunu belirtir. (Mimari Tasarım Nedir? Yaratıcı Bir Mimari Nasıl Tasarlanır?)

W. Jabi ve G. Stiny’nin, Hesaplamalı Tasarım ve Parametrik Tasarım kavramlarına ilişkin geliştirdikleri tanımlar çerçevesinde, mekânın üretim/tasarım yöntemi olarak Hesaplamalı Tasarım şemsiyesi altında konu edilen Parametrik Tasarım kavramı

1. Yapmanın (temsilin) Parametreleri
2. Düşüncenin (üretimin) Parametreleri

olarak, iki kutuplu bir yapı oluşturacak şekilde ele alınmış ve analiz edilmiştir.

3.1. Yapmanın Parametreleri

Bilgisayar tabanlı parametrik sistemlerin çoğunlukla geometri ve topolojiye odaklanması doğaldır. Tasarım iş akışında form bulmaya parametrik bir yaklaşım uygulamak isteyen herkes için iyi bir başlangıç noktasıdır ve 3D katı modelleme yazılımına genellikle parametrik sistemler eklenerek üzerine inşa edilir. Ancak, zaman zaman bu, tüm tasarım sürecini bir dizi fantastik, kendi kendini tebrik eden matematiksel akrobasi eylemlerine indirgeyebilir. Diğer herhangi bir sistem olarak, parametrik bir tasarım sistemi, girdisi, algoritması ve çıktısı ile ayrılır.

Parametrik tasarımdaki asıl zorluk, algoritmanın ne kadar zekice olduğu veya çıktının ne kadar karmaşık olduğu değil, başlangıçtaki giriş parametrelerinin seçimidir. Forma dair olanın ötesinde, hangi parametrelerin var olduğunun tanımı, forma dair olanın da belirleyicisi konumundadır. Çok az sayıda mimar ve yazılım geliştiricisi, temelde farklı tipte parametreleri kabul edebilecek sistemleri bir araya getirme, sınıflandırma zorluğunu üstlenmiştir. (Biçim Grameri Nedir? Biçim Gramerleri ile Mimari Tasarım)

Mimarlık için Parametrik Tasarım adlı/konulu çalışmasıyla W. Jabi, yapmanın parametrelerini,

1. Matematiksel Parametreler,
2. Geometrik Parametreler,
3. Topolojik Parametreler,
4. Temsili Parametreler,
5. Malzeme Parametreleri,
6. Çevresel Parametreler,
7. Kullanıcı Parametreleri

olmak üzere 7 parametre üzerinden geneller.

3.1.1. Matematiksel Parametreler

3Boyutlu modelleme yazılımı tarafından hâlihazırda anlaşılan en temel parametre türüdür: sayılar, mantıksal değerler ve hatta karakter dizileri (dâhili olarak sayılar) kullanılarak temsil edilir. Elektronik tablolar-çizelgeler gibi (parametrelerin kendi başına doğru olmayan güçlü parametrik sistemler) birçok parametrik sistem, çıktıları hesaplamak için sadece parametrik girdiye ihtiyaç duyar.

3.1.2. Geometrik Parametreler

Geometrik parametreler daha yüksek seviyeli varlıklar veya alt düzey matematiksel parametrelerdir. Örnekler arasında noktalar, çizgiler, yüzeyler ve katılar bulunmaktadır. En güncel 3D modelleme yazılımı, çeşitli tiplerdeki geometrik yapıları temsil edebilir ve parametrik olarak değiştirebilir.

3.1.3. Topolojik Parametreler

Topolojik Parametreler, iki veya daha fazla varlığın birbiriyle nasıl bağlantılı olduğunu açıklar: Birbirine bağlı, yukarıdan, aşağıdan, birbirine yakın, birbirine bakan, içinde, dışında vb. modern parametrik sistemlerin çoğu, tam olarak bu tip parametrelerde mükemmeldir. Örneğin, bir diagrid modeli, üst yüzeyin ya da ortaya çıkan modelin tam geometrisine bakılmaksızın bir yüzeyi tutarlı bir şekilde bölen bir topolojidir. Bu, tasarım amacının tutarlılığını korurken, topolojinin geometriden ayrılmasını sağlar. Topolojik parametreler, form, kompozisyon ve imalat konularını dikkate alır ve parçaların birbirleriyle ve bütüne nasıl bağlandığına dair tasarım amacını daha kesin olarak tanımlamak için daha fazla analiz olanağı sunar.

3.1.4. Temsili Parametreler

Temsili Parametreler, kendi dışındaki soyut varlıkları tanımlar. Örnekler duvarların, pencerelerin veya sütunların bilgisayar gösterimlerini içerir. Bina Bilgi Modellemesi (BIM) büyük ölçüde ‘gerçek’ nesneleri temsil etme ihtiyacını ele almak için icat edilmiştir. BIM’de küboid gibi yalıtılmış bir geometrik yapı ile kaç tuğla olduğunu, ağırlığı, yapısal mukavemeti, maliyeti gibi konularda üstünlük sağlar. Temsili parametreler, modellemenin fiziksel özelliklerinin tamamı olmasa da bazılarının açıklanmasına izin verir. Ayrıca bu bilgilerin toplanmasına izin verir, böylece genel değerler ve miktarlar rapor edilebilir.

3.1.5. Malzeme Parametreleri

Malzeme Parametreleri, çeşitli fiziksel özellikler ekleyerek ve birleştirerek matematiksel, geometrik, topolojik ve temsili parametrelere dayanır: ağırlık, gerginlik, sürtünme, elastikiyet, yapısal kuvvet, u değeri, yansıma, kırılma vb. Bu parametre sınıfı bizi kendi kendini referans alarak geometrik oyun alanından fiziksel dünyaya ve malzemeye çekmeye başlar. Topolojik parametreleri kabul eden ve dikkate alan parametrik sistemlerin iyi örnekleri, hücresel düzeyde, fiziksel özelliklerde, çarpışmada, hızda, yerçekiminde ve yapısal streslerde kodlama yapabilen, gerilme membran form bulucuları, biyomimetik araştırmalar, parçacık ve fizik motorlarıdır. Mimaride parametrik tasarım için gelecekteki sistemler, maddi ve fiziksel parametreleri kodlamalıdır, çünkü bu, fiziksel olarak inşa edilmeden önce tasarım modellerini tahmin etmeyi ve parametrik olarak keşfetmeyi sağlayacaktır. Yapısal veya termal özellikleri hassas bir şekilde modelleyen analiz yazılımı, geometrik ve temsili yapılardaki temel malzeme ve fiziksel özellikleri daha eksiksiz bir şekilde bütünleştirmelidir, böylece bunlar, genel parametrik sistemdeki kısıtlamalar ve etkileşimler hakkında gerçek bir şekilde tepki gösterecek, yayılacak ve geri bildireceklerdir. Örneğin, çok az mevcut parametrik sistem, yangına uzun süreli maruz kalmanın yapısal bir sistem veya belirli bir yapı malzemesi üzerindeki zamana dayalı etkisini temsil edebilir.

3.1.6. Çevresel Parametreler

Çevresel Parametreler, bizi çevreleyen sık görülmeyen ve akıcı güçleri içerir. Zaman, rüzgâr, sıcaklık değişimleri ve görünümleri, ışık ve gölge hareketi, manyetik alanlar, WI-FI ve GPS sinyalleri, büyüme ve erozyon çevresel parametrelerin örnekleridir. Birçoğumuz, gün boyunca giderken bir gölgenin yolunu veya güneşin yolunu takip ederken bir ayçiçeği tarlasının dalgalanmalarını kolayca hayal edemez; bu yüzden hızlandırılmış fotoğrafçılık büyüleyici bulunmaktadır. Çevresel koşullara (genellikle güneşin yolu) cevap veren interaktif cepheler iyi bir başlangıçtır. Bununla birlikte, karmaşık ve rakip kısıtlamalar göz önüne alındığında çözümleri, tasarım çözümlerin optimize edebileceği çevresel faktörlerin bütünlüğü ve karmaşıklığı hakkında daha derin bir anlayışa ihtiyaç duyulmaktadır.

3.1.7. Kullanıcı Parametreleri

Kullanıcı Parametreleri, yedinci ve en zorlu parametreler grubunu oluşturur. İnsan birçok fiziksel niteliği ve ihtiyacı paylaşırken, ergonomik ve psikolojik olarak farklılıklar gösterir. Eğer insancıl bir mimari ve gerçekten ölçülebilir alanlar yaratan bir mimari yaratılacak ise, müşterilere, amaçlarını ve isteklerini modelleyebilmek ve bu bilgiyi tasarım sistemlerinde parametreler olarak dahil edebilmek gereklidir. İnsan parametresini projelere ve tasarımlara dahil edilmesi, bir kişinin ölçekli modelinin dahil edilmesinin ötesine geçmeyecektir. Le Corbusier’nin “Modulor” örneği gibi, usta mimarlar çoklu parametrelerin nasıl adresleneceğini ve çözümleneceğini kurgulayabilmektedirler. Ergonomi konusunu öğrenmek için özellikle otomotiv, ofis mobilyaları ve tıbbi ekipman üreticilerinin gelişmiş modelleme araçları hakkında bilgi edinmemiz gerekmektedir. Karmaşık bilgisayar sistemleri simüle edilmiş yangın çıkışında etkili olsa da, bu tür sistemlerin basitleştirici varsayımları, insan davranışının karmaşıklığını bir robotunkine indirgeyen, insan kümelerinin güneşli bir öğleden sonra toplanabileceği veya durdurabileceği gibi ortak insan davranışlarını tahmin etmeleri için onları yararsız kılar. Bu sistemlerin hesaplama yeteneği arttıkça, simülasyonların karmaşıklığı da doğru orantılı olarak artacaktır.

Nesne Tabanlı Parametrik Tasarım

Parametrik tasarımda genellikle nesne tabanlı bir yaklaşım kullanır. Bu anlamda geniş bir nesne arşivi üzerinden nesneler araştırılabilir ve değiştirilebilirler. Her nesnenin, özniteliklerini belirleyen değerleri vardır. Tıpkı bir dairenin merkez konumu ve yarıçapının verilmesi gibi her nesnenin özniteliklerini belirleyen değerleri bulunmaktadır. Bunlar birtakım sabit değerlerle veya fonksiyonlarla tanımlanır. Bu noktada nesnenin herhangi bir özniteliği bir diğer özniteliğinin değiştirilmesinden etkilenebilir. Daire üzerinden örneklenirse, dairenin merkezi ile yarıçapı gözetildiğinde, yarıçapın sabit olmayışı, değişkenin yarıçap olduğu ancak diğer değerlere de bağlı olma durumu bağımlı değişken olarak adlandırılır. Bu tür ilişkiler çerçevesinde bir parametre dizisiyle başka bir parametre dizisinin ilişkilendirilmesi bilinmeyen varlıklardan bilinmeyen varlıklar elde edilmesine olanak tanır.

Sistemin gücü birçok parametrenin birbirine bağlı olduğu bir ağ içinde birbirini etkileyerek son tasarımın değişmesidir. Nesnelerin özniteliklerinin ve değerlerinin birbiriyle ilişkilendirilip parametrelendirilmesi, herhangi bir parametrenin değişiminde zincirleme etki yaratacaktır.

Belirli özellikleri taşıyan nesneler bir ailenin üyesi olarak tanımlanabilir ve böyle ortak tanımlanan öznitelikler sayesinde nesne bağlı olduğu aile kadar ilişkide olduğu diğer parametreler üzerinden düzenlenerek kolay ve etkili bir şekilde değiştirilebilir.

Ayrıca nesne tabanlı sistemlerde, temel geometrik formların yanı sıra duvar, kapı, pencere ya da yapı elemanlarına ilişkin geniş bir nesne kütüphanesi bulunmakta ve bunlar parametrik olarak eklenebilmekte, tasarım problemine göre yeniden şekillendirilebilmektedirler.

3.2. Düşünmenin Parametreleri

Tasarım süreçlerinin işleyişine dair yapılan araştırmalar ve bu araştırmalar sonucunda tanımlanan yaklaşım, yöntem ve sistemler, kuşkusuz gerçekte birbirinden koparılması mümkün olmayan biçim ve içerik, amaç ve sonuç gibi birbiri içinde eriyen, tanımları birbirileri içinde kaybolan değerlere, (sadece daha iyi anlayabilmek amacıyla) analitik bir bakış açısı geliştirmeye yarar. Bu bakış açısı, özde, tasarımcı tarafından geliştirilen düşüncenin izinin sürülebilmesi için bir girişimdir.

Bu bağlamda yaklaşıldığında, (eğitim, teori, pratik, sıradan bir problem çözümü, vb.) nasıl bir çıkış noktası üzerinden ivme kazanmış olursa olsun amaç, tasarımcının bilişsel olarak yaşadığı örtük süreçleri, mekân üretim süreci üzerinden nasıl kurallarla tanımladığını, bu tanımı okunur kılan kodlamaları nasıl sistematize ettiğini / hangi parametreler üzerinden ifade ettiğini anlama çabasıdır.

“Sanal dünyanın ve dijital teknolojilerin gelişiminin, 21.yüzyılm form diline olan etkisi, bu etkiyle tasarımda ‘akışkan form’ olarak da adlandırılan topolojik geometrinin günümüz form dilinin ana karakterlerinden biri olarak öne çıkması, (kaynağını tersinler nitelikte) günümüz teknolojilerinin de bu formları daha gerçekçi ve bilgi verir nitelikte temsil etme becerisi, kuşkusuz ki görmezden gelinemez. Ancak ‘yapmanın bilgisi ’ne ilişkin gelişmeler katlanarak artarken, ‘yapmanın düşüncesi’ de aynı oranda yeniden ve yeniden ele alınmalıdır.”

Düşünmenin parametreleri, Aslan tarafından;

1. Algısal Parametreler,
2. Duyusal Parametreler,
3. Duyumsal Parametreler,
4. Duygusal Parametreler

olmak üzere 4 parametre üzerinden genellenmiştir. (Aslan, Tasarım Düşüncesinin İzini Sürmek: Düşünmenin Parametreleri, 2019).

3.2.1. Algısal Parametreler

Algısal Parametreler; çalışmaya bahane olan başlangıç noktasının önce nesnel tanımının, bu nesnel tanım üzerine öznel tanımının yapılmasıyla oluşur. Amaç, başlangıç noktasının nasıl algılandığına ilişkin bir bilgi üretmektir.

3.2.2. Duyusal Parametreler

Duyusal Parametreler; çalışmaya yön veren öznel tanımın, her bir duyu özelinde toplanan veri aracılığıyla, ayrı ayrı işlenerek analiz edilmesiyle oluşur. Amaç, bu analizlerin birbirleriyle ilişkilenerek tanıma (nasıl alımlandığına / özümsendiğine) ilişkin ortak bir tutum sergilemesini sağlamaktır.

3.2.3. Duyumsal Parametreler

Duyumsal Parametreler; duyular üzerinden geliştirilen analizler arasında geliştirilen ortak tutumun, üst ölçekte bir yaklaşım tanımlamasıyla oluşur. Amaç, bu yaklaşımın bir dil oluşturacak (yaratıcılık / yorum geliştirecek) arketiplerini üretmektir.

3.2.4. Duygusal Parametreler

Duygusal Parametreler; duyumun yarattığı dilin, soyut/somut bir mekân tanımlayabilmesiyle oluşur. Bu mekân üzerinden amaç, faydacı bir işlevle tanımlanacak / eklemlenecek yaşantıya, estetik bir işlevle forma / dokuya / malzemeye / renge / …, sembolik bir işlevle duygunun kendisine heyecana / strese / durgunluğa / … referans verebilir bir bağlam yaratmak / tasarım bilgisini üretmektir.

4. Dünya’dan Parametrik Tasarım Örnekleri

 

 

 

 

 

 

 

Liste için kaynak:
 https://www.middleeastarchitect.com/portfolio/in-pictures-top-10-parametric-buildings-around-the-world

Kaynaklar: 
Yüksek İçmimar Sinan SAVAŞ- MEKÂNI ANLAMAK, AKTARMAK, ÜRETMEK, ÖĞRENMEK BÜTÜNÜNDE PARAMETRİK TASARIM YAKLAŞIMLARININ İÇ MİMARLIK TASARIM EĞİTİMİNE ENTEGRASYONU
Aslan, (2018). Temel Tasarım Stüdyosunda Bir Kavram GeliĢtirme Deneyimi: Kavrami Dokumak, Kavrama Dokunmak. 6. Uluslararası İç Mimarlık Sempozyumu: Mekan Tasarımında Yenilikçi Yaklaşımlar, Malzemenin İzi (s.
72-88). İstanbul: Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi.
Aslan, Ş., & Kızıltepe, F. (2018). The Senses in Basic Design Education. XXI Generative Art Conference, GA2018. Verona, ITALY: XXX
Avar, A. A. (Aralık 2009). Lefebnre'in Üçlü -Algılanan, Tasarlanan, Yaşanan- Diyalektiği. TMMOB Mimarlar Odası Ankara Şubesi, Dosya 17: Mimarlık ve Mekan Algısı, 7-16.
Erbas, Ş. (2013). Mimaride Parametrik Tasarım ve Eğitimi. Eğitim ve Öğretim Araştırmaları Dergisi, 2(4).