Ekolojik Performans
Ekolojinin kökeninde bulunan eski Yunanca “oikos” sözcüğü ev, barınak, yuva, yurt, mahalle, köy gibi iskan ve ikamet edilen yerleşim ortamı anlamlarını taşır. Bu sıralananlar birden çok varlığın bir arada yaşam sürdürmesine olanak sağlayan mekanlara işaret eder. Bütün kosmosu bir oikos olarak gören eski Yunan düşüncesi, ekolojinin günümüzde taşıdığı anlama yol açmıştır (Atıcı, 2004). 1960’larda radikal teknolojist Fuller’a göre oikos anlamında ekolojideki çevre sorunlarını aşmak için bilime, teknolojiye ve rasyonalizme dayalı bir “tasarım bilimi devrimi” gerekliydi. Tasarım bilimi, sürece dair düşünsel açıdan sağlam, analitik, kısmen mekanla ilişkilendirilebilir, kısmen ampirik, öğretilebilir doktrin bütününü (Cross, 2016) içermekteydi. Günümüzde ise tasarım bilimi bütün üretim modellerinde ve bilgisayar teknolojilerinde yaşanan gelişmelerle birlikte, evrimsel stratejilere dayanan performansa dayalı tasarımın temel ilkelerini de içine alır. Performans, topolojik ve parametrik mekansal ilişkilerden dolayı karmaşık geometrilere sahip etkileşimli kalıpların üretimi için matematiksel özellikleri verir (Arıdağ ve Cimşit Koş, 2016). Bu matemetiksel model bilgi ilişki ağının görünür olmaya başlamasıyla ortaya çıkar. Modelin içindeki soyutlamanın nesnelleşmesi, onun gerçekleşmesi ya da maddeleşmesi olarak tanımlanır. Bu süreçte işaretlerle, bunun gerekli kıldığı bütün sonuçlarla, dinamik yapıların ortaya çıkarılması kapsamında işlem yapılır (Arıdağ, 2018). Bu işlem sistemin performansını belirler.

Çevreyi dinamik yapıların döngüleri olarak anlamak kontrol yöntemleri geliştirmek için yeni bir bakış açısı sunabilir. Sınırlı fosil yakıt kaynaklarının dünyanın iklimini geri döndürülemez şekilde tahrip ettikleri konusunda artan farkındalık, binalardaki çevresel kontrol yöntemlerine yeni bir bakış açısı getirir. Eko-tasarım genel olarak enerji kaynaklarının tüketimi, yapım, geri dönüşüm süreçleriyle, çevre sorunlarını azaltmak, mümkünse en aza indirmek ve çevreden enerji elde etmek anlamındadır (Senem ve Arıdağ, 2016). Eko-teknoloji terimi, dünyada yaşamı artırmak için enerji bilinçli ve teknolojik açıdan duyarlı bu yaklaşımlar için kullanılabilir (Ots, 2011). Ekosistemdeki düzenin doğasındaki bütünlük, döngülerin görünür kılınmasıyla bilim ve tasarım arasında bir bağlantı sağlar (Ryn ve Cowan, 1996). Çalışma kapsamında bu bağlantı “Ecofold 3.0 (EF 3.0)” olarak tanımlanmaktadır.

EF yaklaşımı ekolojik modelleri, süreçleri incelemeyi ve bunlardan hareketle yapay çevre için olası tasarım çözümleri geliştirmeyi amaçlar. Örneğin şebekeler, döngüler, güneş enerjisi, ortaklık, çeşitlilik gibi bazı ekolojik ilkeler hayatın sürdürülebilirliği açısından son derece önemlidir. Yapay çevre tasarımında bu ilkeler esas alınabilir. Her ekosistem kendi kendini sürdürebilir ve buradaki bakış açısı açısına göre, ekosistemlerin doğasındaki 3.8 milyon yıldır süren işleyiş, örgütlenme insanların ürettiği yapay ekolojik sistemlere oranla oldukça üst düzeydedir. Biyo-teknolojide protez (yapay) bacak ve organ tasarımında olduğu gibi insanlık yararına kullanılan bu bilgi, yapılı çevrede henüz yeterince kullanılmamıştır (Yeang, 2012). EF 3.0’ın sunduğu dinamik model, yapılı çevre tasarımı için yeni üretim stratejilerinin yanı sıra yapay çevrenin yapımı, kullanımı için yeni mekan ve stratejilere de kaynaklık eder. Yapay çevreyi, doğadaki ekosistemlerle birlikte varolan kararlı bir bütün olarak tasarlamaya çalışır.

Harekete bağlı ekolojik döngülerin zamanı süreçlerin nasıl işlediğine dair kodlar üretir. Bu çalışmanın amacı aşağıdaki soruları sorarak bu kodların olası bilgisini anlamaya, doğa ve mekan arasındaki ilişkiyi açığa çıkarmaya çalışmaktır.

• Mimari tasarımda ekosistemin harekete bağlı döngüsel bilgisini kullanmak hangi temel parametreleri içerebilir?
• Ekosistemin bilgisini kullanarak inşa edilen çevreyi de dönüştürebilen teknolojinin eko-stratejisi nedir?

Mekan Performansında Eko-katmanlar
Mekan performansı, çevre ile ilgili yerel parametrelerin tamamını kullanarak mimarlık faaliyetleri yapılmasını amaçlar. Her ölçekte yerel bilgiye dayalı olarak kültürel varlıklar korunurken arazi yapısı, eko-sistemler ve insan kullanımı birbirleriyle ilişkili hale getirilir. Yerele bağlı tasarımda ihtiyaç programı kadar pasif ve sürekli enerji kazanımları, doğa ile entegrasyon önemlidir. Özelden genele yansıyan tasarım anlayışı kentsel tasarıma farklı perspektifler sunar. Sevaldson’ın (2001) da belirttiği gibi, bu sürece bağlı olarak tasarımda kullanılan dilin temelini oluşturan geometri, kartezyen boşluğunun belirlediği dik açılı, birbirini kesen mekansal organizasyonlar yerine birbiri içerisinde topolojik olarak sürekli dönüşebilen mekansal organizasyonlarla kurgulanmasına neden olur. Eisenman’a (2003) göre, topolojik dönüşümü gerçekleştiren, katmanları oluşturan operasyonel diyagramdır. Bu operasyonel süreç içerisinde kullanılan çeşitli yöntemler birbirleriyle sıralı, aşamalı olarak değil; birbiri içine geçen çapraz etkileşimlerle olur. Bu hem belirsizleştirme (blurring) hem de belirleme sürecidir ve oluşuma dayalı ekolojik bilginin katmanlar olarak kodlanarak anlaşılmasını sağlar.

Bu süreçte çevre, kuşatan veya çember içine alan bir yerdir, ancak kuşatabilme için merkezde bulunup kuşatılacak bir şey olmalıdır. Bir organizmanın çevresi onunla ilgili dışsal koşulların döngüsel bir bölgesidir, çünkü o, dış dünyanın çeşitli durumlarıyla etkin olarak etkileşmektedir (Lewontin, 2007). Buradaki etkileşim “uzay gemisi (spaceship earth)” (Fuller, 1969) kavramı ile açıklanabilir. Dünya, canlılığın temelinde var olan hareket halindeki bir uzay gemisidir ve dünyanın yenilenebilir en uzun ömürlü olan enerji kaynağı da güneştir. EF 3.0 mekanın oluşumu için sabit bir anı göstermek yerine, içerisinde barındırdığı dinamik, ağsı yapı sayesinde doğal bir akış sunar. Bu akışlar aynı zamanda EF 3.0’ın var olma prensiplerini de oluşturur.  Bu varoluş mekan performansının artırılması anlamında Dünya’nın atmosferinin mekanda bir aralık olarak oluşturulmasına dayanır. Aralığın dönüşümü genel olarak aşağıdaki akışlara bağlı katmanların bilgisi ile gerçekleşir:

• Hava/doğal iklimlendirme
• Isı/kendine yetme
• Beden/boşluk çeşitliliği
• Yeşil/doğala dönüştürme

Hava/Doğal İklimlendirme
Her alan çevresel, iklimsel durumlarla ilişkilenir ve insanlık yaşanabilir alanlar oluşturmak için mimariyi kullanmak durumundadır. Günümüz teknolojisi dönüştürülebilen mikro iklimler oluşturmaya izin verir. Doğal yapıların incelenmesi ile yeni iklim alanları oluşmasını sağlanabilir. Vadi yapıları, rüzgarlardan korunan alanlar, bakı açısından verimli bölgeler, çevrelerine göre farklı ve zengin iklim koşullarına sahip olabilirler. Haila’ya (1995) göre, Dünya enerjinin değişebildiği termodinamik bir sistem olduğuna göre, öncelikli ilke ekonomik bütçenin doğayla dengelemesidir. Başka bir deyişle, doğanın üretebildiğinden daha hızlı tüketmemek için çaba sarfetmek önemlidir (Periaeinen, 2002). Bu çaba enerjinin akışı yani entropiyle ilişkilidir. Böylelikle kaos ve düzen arakesitinde doğayı anlamak ve ilişkilenmek olasılığı doğar. Bu çalışmada kullanıldığı anlamıyla kaos belirlenimsel yasalara göre hareket eden ama yine de kestirilemez şekillerde işleyen karmaşık sistemlere işaret eder. Karmaşık sistemler öyle yapılanır ki başlangıçtaki koşullarda çok ufak belirsizlikler meydana gelse de bütünü etkiler. Bu durum “başlangıçtaki koşullara aşırı duyarlılık veya entropi” olarak bilinir.  Karmaşık sistemlerin işleyişi her ne kadar hızla, tahmin edilemez bir şekle bürünse de bu sistemler tahmin edilebilir bir şekilde kaotik bir hale girer. Klasik mekaniğin aykırı bulduğu nitelikleri birleştiren kaos, ne düzen ne de düzensizlik olarak anlaşılabilir. Kaos daha önce fark edilmeyen etkileşimlere işaret eder (Hayles, 2010). Piano, Kansai Havalimanı (1994) tasarımında hava akışının kaosla ilişkili termodinamik yapısını kullanır. Yapı kabuğu geometrik olarak hava akışının devinimlerine referans vererek sürtünmeyi ve de enerji gereksinimini azaltır (Şekil 1).

Isı/Kendine Yetme
Binanın ya da şehrin yeni limiti yerdeki ağaç gibi kendine yetebilmektir. Yeni ekonomik sistemler enerji döngüsü ile ilişkilenir. Kendine yetme problemi tasarım dünyasında farklı çözümler ortaya çıkarır. Sıfır enerji tüketimine sahip binalar bunlara örnektir. Kendine yeten tasarım, ekosistem içerisinde entegre olan ve enerjilerini doğadaki yenilenebilir enerji kaynaklarından karşılayan sistemdir (Guallart, 2008). 1980’lerin başlarında, ikinci petrol krizinden sonra, özellikle Almanya’da ısı tutuculuğu yüksek, enerjiyi verimli kullanan ve dolayısıyla çevreyi az kirleten “pasif ev” kavramsal yaklaşımıyla yapılan konut uygulamaları ön plana çıkar. Kompakt form, kuzeyde ıslak hacimlerden oluşan tampon bölge, güney yönünde yer alan yaşama alanları gibi parametreleri olan, güneşi pasif tasarım yöntemiyle kullanan, bazı uygulamalarda aktif güneş sisteminden de destek alan ve bu yolla ısıtma enerjisinden tasarruf sağlayan bu binalar düşük enerji binaları olarak kullanılır (Tönük, 2010). Pasif tasarım, bir binanın performansını arttırmak için doğanın enerjisinden ışınım, taşınım ve iletim yoluyla binaların tam olarak faydalanabileceği anlamına gelir. Foster, Londra Belediye Binası’nda (2002) tasarım kararlarını Güneş’in döngüleriyle ilişkilendirerek yerel iklim koşullarına göre ısısal kütle, baca etkisi, gün ışığı, buharlaşma gibi doğal akışları kullanarak mekan performansını artırır (Şekil 2).

Beden/Boşluk Çeşitliliği
Kat planlarının düzenli sıralanması, şehir kurulumundan beri ortak pratiktir. Bu süreç betonun bulunması, çok katlı bina inşaatları, asansör gibi teknik gelişmelerle yüksek bina pratiğine gider ve örgütlenme için çok kullanışlıdır. Oysa doğada birbirine benzeyen yapılar aynı değildir. Birbiri ile aynı türde olan ağaçlar farklı şekillerde büyür. Doğada kopyalama ürünü olan tasarımda farklı doku ve renklere sahip olma vardır (Guallart, 2008). Ekolojik tasarım ve sürdürülebilirliği anlamak için şu gerçeği anlamak gerekir: Yaşamı ve yapılı çevreyi sil baştan yenilemek yerine; yaşamlarını doğal yoldan sürdürebilen bitki, hayvan ve mikroorganizma topluluklarının oluşturduğu doğal ekosistemler örnek alınabilir (Yeang, 2012). Ekosistemlerdeki niş ve üreme çeşitliliği mekanda beden üzerinden hareket ve eylem çeşitliliği olarak okunabilir. Bedenin sınırlarını keşfederken eylemlerin doğasının barındırdığı hareketlerin zamana bağlı değişen yapıları geometrik olarak kodlanır. Bu kodlarla elde edilen mekansal örüntü tekrar eden ve farklılaşan eylem tanımlarıyla dinamik bir sisteme referans verir (Şekil 3). Tschumi’ye (2000) göre, eylem-etkinlik (event) programa karşı, program dışı mekanlarla, bedenin tüm hareket ve olasılıklarının aralıklarını kurar. Dinamik değiştiriciler olarak sistemi aşamalı etkileyen farklı eylem tanımları ve Güneş, ısı, hava akışı gibi doğal kuvvetlerle birlikte ele alınır. Beden, hareket, zaman, döngüsünde tüm bu arayışların odağında olan yer, sadece kurucu ya da organize edici değil, sistemi bozan, dönüştüren karakteriyle dinamik bir değiştiricidir (Arıdağ ve Cimşit Koş, 2015). Bununla birlikte Hamzah ve Yeang’ın, Subang Jaya Selangor’daki Menara Mesiniaga (1992) binasında beden, boşluk ve teraslamalarla birlikte hareket ederken farklı eylem-etkinliklerle buluşur. Aynı zamanda spiral boşluk sayesinde bina sistemine güneş ve rüzgar alınır (Şekil 4).

Yeşil/Doğala Dönüştürme
Fiziksel gerçekliği doğal fenomenlerle, üretimle insan yapımı çevreye dönüştürmektir. Tüm insan faaliyetleri kısa süreçlidir. Bu süreçlerde yerin enerjisini, geri dönüştürülebilir enerji kaynaklarını ve potansiyellerini kullanmak önemlidir. Geleneksel kentsel-kırsal alanlar, şehir-köy arasındaki doğal ve yapay çevre karşıtlığına gerek yoktur. Topoğrafya, botanik, iklim gibi etkenlerle yeni hibrid bir doğa mantığı oluşur. Doğa mantığı yerin ve bilimsel yaşamın birlikteliği olarak anlaşılarak doğal parametrelere dayalı olma düşüncesi kullanılır (Guallart, 2008). Yerin değerlerini kentsel-kırsal birleşimleri kent alanlarının içine doğru sürüklemek ve kent içerisindeki yeşil dokular ile birleştirmek hedeflenir. Mekan bu yeşilin bir parçası ve sürekliliğidir. Boeri’nin Milan’daki Yeşil Orman/Bosto Verticale (2014) tasarımında bitkisel çeşitlilik, kuşlar ve böcekler için şehirde bir yaşam alanı sağlar. Yazın güneş ışığını gölgelerken, kışın yapraklarını döken ağaçlar mekanlara gün ışığının girmesine olanak sağlayarak oksijen üreten mikroklimatik bir ortam yaratır (Şekil 5).

Sonuç: Kristal Ekoloji
Doğal dünyanın kullandığı maddi akışlar ekolojik açıdan sorumluluğu olan bir felsefe için model teşkil eder. Mekan performansını artırmak, sürdürülebilir davranışı desteklemek üzere ekolojik tasarım stratejilerini etkili bir şekilde uygulamaya koymak için tasarımcıların mekan ve işleve yönelik geleneksel yaklaşımı aşan becerileri benimsemesine ihtiyaç vardır (Stegall, 2016). Bunun yanında kentler, kendi iç dinamikleriyle üretim gerçekleştirebilme potansiyellerine sahipken tüm bu alternatifleri reddetmekte ve dışarıya bağımlı hale gelmektedir. Bütün olumsuzluklara rağmen sosyal bir varlık olan insan, kendisi ve çevresi için yeni bir senaryo arayışındadır. Bu senaryonun adı “EF 3.0” olabilir.

EF 3.0’ın var olmasını sağlayan akışlar çok boyutludur. Bu çok boyutlu yapı; Güneş’in, rüzgarın, doğanın ve bedenin hareketlerinin bilgisini dikkate alır. Güneş’ten gelen ısı termodinamik hareketleri oluştururken bedenin hareketleri de alternatif eylem potansiyellerini açığa çıkarır. Fuller’ın (1961) belirttiği gibi, eğer öğrenciler yavaş yavaş kimya, fizik, matematik, biyo-kimya, psikoloji, ekonomi ve endüstriyel teknolojideki becerilerini genişletecek şekilde eğitilirse, üniversitede bulunan en üst düzeydeki bilim adamlarına hızla, başarıyla ulaşacaklar ve programlarının olanakları yıldan yıla geliştikçe öğrencilerin, insanın en ileri bütünleşmiş bilimsel kaynaklarının, kendi dünya kent planlaması çözümleri ve bunu tasarımın etkili olması, uygulamaya konulmasında ağırlık sağlamaları olasıdır (Conrads, 1991). Böylece EF 3.0 herkesin üzerinde çalışacağı ortak ve fiziksel hedeflerle tasarım ve eğitimini başarıya götüren bir yaklaşım sağlayabilir.

Sorunları keşfetme aracı olarak harekete bağlı döngü/akış fikri yeni geometrik kodlar üretir. Bu kodlar çevreyle biçim üzerinden değil, bağlı olduğu bilgi ve formasyonlar üzerinden, bu bilgiyi koruyan, artıran bir müdahaleyi kabul eder ve bu süreç gelişimseldir (Cimşit Koş, Arıdağ, 2017). Katmanların iç içe geçmiş mantıkları operasyonu yürütmeyi sağlar. Bu operasyondaki kristallenme kendi sürecini üretir ve yeni mekansal etkinliği doğurur. (Şekil 6, 7, 8).

Bu yeni mekansal etkinlik Tschumi’ye (2017) göre, hareketin nesnel olarak haritalanabilmesini ve sekanslar halinde kodlanmasını (Şekil 1, 3, 6, 7, 8) içerir. Böylece katmanlar arası oluşan bağlantılar, tekil bir olguya bağlı olmayan çoğul yorumlara izin verir. Bu yorumlara göre kristalleşen bilgi, dinamik bir grid sistemine ihtiyaç duyar. Dinamik grid sentetik, eş zamanlı, konfigürasyona dayalı, duyarlı mekan için daha büyük bir kapasiteyi kullanmayı hedefler. Koordinat sisteminde okunabilir bilgi, çevreye ait döngüsel kuvvetleri kodlayarak topolojik olasılıkları ortaya çıkarır. EF 3.0, böyle bir bilgi ile mekanı yeniden üretir. Bu yeni mekan yaklaşımı tüm kentte mümkün olduğunda kendine yeten bir “ekosistem”e dönüşebilir (Şekil 9).

Kaynaklar
Arıdağ, L., Cimşit Koş, F. (2015) “Mimari Tasarım Stüdyosunda Dinamik Dizge olarak Mekânın Yeniden Üretimi: Alternatif Plaj”, Mimarist Dergisi, (54), 101-105.

Arıdağ, L. Cimşit Koş, F. (2016) “Current Approaches in Structural Design in Architectural Education”, International Refereed Journal of Design and Architecture, ISSN Print: 2148-8142 – Online ISSN: 2148-4880, Doi: 10.17365/TMD.2016716516 s.74-84.

Arıdağ, L. (2018) “Mimari Tasarımda Rasyonalitenin Yeniden Temellendirilmesi”, International Refereed Journal of Design and Architecture, ISSN Print: 2148-8142 Online: 2148-4880, Doi: 10.17365/TMD.2018.3.1, s.45-59.

Atıcı, M. (2004) Ekolojik Mimari ve Felsefi Açılımları, Etik-Estetik, Yapı Yayın-98, s.37.

Cimşit Koş, F., Arıdağ, L. (2017). “Mimari Tasarımda Eko-Topolojik Yaklaşımlar”, Yapı Dergisi (422), 128-133.

Conrads, U. (1991) 20. Yüzyıl Mimarisinde Program ve Manifestolar, R. Buckminster Fuller: Dünya plancısı olarak mimar (alıntı), s.156-157, Şevki Vanlı Mimarlık Vakfı Yayınları, Ankara.

Cross, N. (2016) “Bilmenin Tasarımdan Geçen Yolları: Tasarım Disiplini ile Tasarım Bilimi Karşı Karşıya” Cogito: Tasarım Ne Bekler, Yapı Kredi Yayınları, sayı:83/Bahar, s.129-138.

Eisenman, P. (2003) “Blured Zones: investigations of the interstitial”, Processes of the Intersititial: Spacing and the Arbitrary Text, s. 94-101, Monacelli Press, Newyork

Fuller, R.B. (1969) Operating Manual for Spaceship Earth, New Edition, 2008/2017, Edited by Jaime Snyder, published by Lars Müller Publishers, Netherlands.

Guallart, V. (2008) Geologics Geography Information Architecture, Actar, Barcelona / New York.

Hayles, N.K. (2010) “Düzenli Düzensizlik Olarak Kaos: Çağdaş Edebiyat ve Bilimde Değişen Temel”, Cogito: Kaos ve Karmaşıklık: Düzenli Düzensizlik, Yapı Kredi Yayınları, İstanbul, s.64-84.

Lewontin, R. (2007) Üçlü Sarmal: Gen, Organizma ve Çevre, çev. Özsoy E.D., Tübitak, Popüler Bilim Kitapları, Ankara.

Ots, E. (2011) Decoding Theoryspeak: an illustrated guide to architectural theory, Eco-tech, s.84, Routledge: Taylor and Francis Group, London and Newyork.

Periaeinen, T. (2002) Our Environment, Sarmala Publishers, Helsinki.

Ryn, S. Cowan, S. (1996) Ecological Design, Island Press, London.

Stegall, N. (2016) “Sürdürülebilirlik için Tasarlamak: Ekolojik Yönelimli Tasarım için Bir Felsefe”, Cogito: Tasarım Ne Bekler, Yapı Kredi Yayınları, sayı:83/Bahar, s.166-176.

Senem M. O., Arıdağ L. (2016). “Ekolojik Tasarım Yaklaşımları Bağlamında Türkiye’de Proje Yarışmaları”, p.14-34, International Refereed Journal of Design and Architecture ISSN Print: 2148-8142 Online: 2148-4880 Doi: 10.17365/TMD.2016922563.

Sevaldson, B. (2001) “The Renaissance of Visiual Thinking” Konference om Arkitekturfordkning og IT, Nordic Association for Architectural Research Aarhus, Denmark.

Tönük, S., (2010) Kentte Yaşamda Mimaride Ekolojik Perspektifler, Ekolojik Planlamada Çevre Sistemlerine Bağlı Döngüler, s.155-174, ed. Ciravoğlu A., TMMOB Mimarlar Odası, İstanbul Büyükkent Şubesi.

Tschumi, B. (2000) Event-Cities 2, MIT Press, Boston.

Tschumi, B. (2017) Mimarlık ve Kopma, çeviri: Alp Tümertekin, özgün adı: Architecture and Disjunction, 1996, Janus Yayıncılık, İstanbul.

Yeang, K., (2012) Ekolojik Tasarım Rehberi, YEM Yayın-193, İstanbul.

1. https://arch3230systemsmc.wordpress.com/2012/11/13/assignment-8-kansai-international-airport-terminal/

2. https://www.abok.rufor_specarticles2245712.jpg

3. http://www.solaripedia.com/13/302/3410/menara_mesiniaga_diagrams.html

4. https://urnabios.com/discover-vertical-forest-bosco-verticale/