20. ve 21. yüzyılda malzeme, teknik ve teknoloji alanındaki gelişmelerle birlikte tasarım, mimarlık ve iç mimarlık alanları doğrudan olarak etkilenmiştir. Son yıllarda ortaya çıkan ve üretimde bir  “yöntem” olarak var olan otomasyon teknolojilerinden biri ise üç boyutlu baskı teknolojisidir. Üç boyutlu baskı teknolojisinin gerek çevreye sağladığı yararlar gerek maliyeti ve üretim sürelerini azaltması gerekse biçim/form arayışında üretimi kolaylaştırması yönüyle tercih edilen ve oldukça ilgi gören bir yöntemdir. Özellikle sağlık, otomobil, havacılık gibi sektörlerde kullanılmasının yanı sıra mimari tasarım için bir üretim yöntemi olarak son yıllarda öne çıkmaktadır. Yapıyı bir bütün olarak üç boyutlu baskı yöntemi ile üretmek mümkün olmasının yanı sıra önceden farklı malzeme ve inşa teknikleri ile yapılmış olan mekanlar içerisinde bir mekan oluşturma yöntemi olarak da kullanılabilmektedir.

“Mekan İçinde Mekan” Tasarımı 

“Mekanlar ne saf bir şeffaflığın mitsel imgesinden, ne de ters mitten, doğal geçirimsizlikten kaynaklanıyorsa; anlamların, anlamsızlıkların ya da üstanlamlılıkların altında içerdikleri şeyi gizliyorlarsa; şey olmamalarına rağmen kimi zaman şeyler gibi yalan söylüyorlarsa, mekan eleştirisinin bir anlamı vardır.” (Lefebvre, H., 2014).

Mekan kavramı tarih boyunca farklı çalışma disiplinlerinde değişik biçimlerle ele alınmakla birlikte mimarlığın temel konusunu oluşturmaktadır. Mekan tanımı pek çok mimarlık kaynağı tarafından “boşluk” ve “sınır” terimi ile ifade edilmektedir. 

Gür (1996: 43-44), mekanı bir boşluk olarak görür: “Mekan en basit tanımıyla bir kişi veya grubun yeridir. Mekan insanın, insan ilişkilerinin ve bu ilişkilerin gerektirdiği donatıların içinde yer aldığı, sınırları kapsadığı örgütlenmenin yapı ve karakterine göre belirlenen bir boşundur.” Ching (2019: 100) ise, mekan için, “Odun ya da taş gibi fiziksel bir maddedir.” ifadesini kullanmaktadır. “Herhangi bir üç boyutlu biçim doğal olarak onu çevreleyen mekanın hacmini vurgular ve bir etki alanı diğer bir deyişle kendisine ait gibi sahiplendiği bir bölge yaratır.” ifadesi ile mekanın sınırlarla oluşmasına dikkat çekmiştir (Ching, 2019: 110). İnsanın boşluğu tanımlayabilmesi çeşitli sınırlar yardımıyla mümkün olabilir. Mekanın “boşlukların sınırlandığı yer” olarak ifade edilmesi Zevi (2015: 24), tarafından şöyle aktarılmaktadır: “Mimarlığa özgü mekan deneyimi, insanın eserinin “boşluklara” sınırlar getirdiği, yani “kapalı” mekanlar belirlediği her yerde devam eder”. Tanyeli (1997: 1193)’ne göre mekan “en yalın biçimiyle uzayın insan eliyle sınırlanmış parçası” olarak tanımlanabilir. 

“Mimari açıdan mekan tanımlamak sözcük anlamıyla ‘sınırları belirlemek’ anlamı taşımaktadır.” (Tschumi, 2018: 44). Mekanda sınır tanımlaması yapılması için herhangi bir yapı elemanının olması şart değildir. Soygeniş (2019: 35)’in aktardığı üzere; “Yağmurda şemsiye altında dururken sınırları şemsiye tarafından belirlenmiş ıslanmamış bir mekan oluşur. Bu örnekte, şemsiye yatay düzlemde oluşturduğu yüzeyle belirlenmiş bir mekan oluşturur.” Mekan kavramı açıklama ve tanımlarında görüldüğü üzere, temelde ortak bir düşünce üzerine şekillenmektedir: Mekan sınırları belirli olan boşluktur.

“İnsanların ihtiyaçları ve kültürleri doğrultusunda genişleyen mekanlar, kullanım sıklığı ve birbirleri ile olan ilişkileri göz önünde bulundurularak oluşturulmuştur. Ayrıca farklı ihtiyaç ve isteklere de cevap verebilmeleri adına pek çok parçaya bölünerek de şekillenmektedirler. Bu noktada ‘sınır’ artık sadece iç mekanı dış mekandan ayıran değil aynı zamanda mekanı farklı şekillerde pek çok parçaya bölebilen mekansal organizasyonlar bütününün temel taşı haline gelmiştir” (Doğan, 2020: 10). Bu bağlamda mekan içerisinde mekan oluşturma büyük bir boşluk, hacmi içinde daha küçük bir boşluk içerebilir. Daha büyük olan alan, içindeki daha küçük olan alan için uzamsal sınırı tanımlamaya yardımcı olur. İki mekan arasındaki süreklilik kolaylıkla anlaşılabilirken, daha küçük olan mekan, dış ortamla olan ilişkisi için daha büyük olan mekana bağlıdır. Bu mekansal ilişkinin anlaşılabilmesi için iki mekan arasında net bir boyut ayrımına ihtiyaç olduğu söylenebilir. Kapsanan alan boyut olarak artarsa, daha büyük olan alan, kuşatıcı bir form olarak etkisini kaybetmeye başlayabilir.

Alfirevic (2016: 24)’e göre; mekanı mekan kavramı içinde yorumlayan ve çoğunlukla temsil edilen dört yaklaşım vardır:

1. Açık alan içinde mimari yapı,
2. Kentsel mekan içinde açık alan,
3. Mimari yapı içinde açık alan
4. Açık plan bir bina içinde bağımsız fonksiyonel blok

Sınır öğeleri mekan içerisinde mekan oluşturan yardımcı elemanlardır. “İnsanlar çeşitli mekanlar içinde yaşamak durumundadırlar. Yaşanılacak iç mekanları kurgularken, bu mekanlara uygun işlevler yüklemek gerekmektedir. İç mekanlara farklı işlevler yüklemek de sınır öğeleri kullanılarak mümkün olmaktadır.” (Kurak Açıcı, 2015: 6). Mekanın bileşenleri ve mekan içerisindeki unsurlar sınırlayıcı olarak kullanılabilmektedir. Mekan içerisinde sınır terimini tanımlayan unsurların başında renk, malzeme, doku, biçim, aydınlatma gelmektedir. Tüm bu unsurların yanı sıra mekanda duvar, donatı kullanımlarının ve strüktürlerin “sınır” oluşturduğunu söylemek mümkündür. 

Mekan Tasarımında Strüktürel Çözümlemeler 

Ansiklopedik Mimarlık Sözlüğü’nde “bir yapının taşıyıcı öğelerinin oluşturduğu bütün” (Hasol, 2017: 429); Sanat Sözlüğü’nde “bir nesneyi ya da yapıyı ayakta tutan taşıyıcı sistem” (Sözen ve Tanyeli, 2018: 284) olarak tanımlanan strüktür; mekan oluşturmak ya da mekan içerisinde mekan oluşturmak için kullanılabilecek yöntemlerden biridir. Strüktürler sahip oldukları fiziki özellikler (renk, malzeme, doku, biçim, aydınlatma) nedeniyle sınır oluşturur ve bir mekan tanımlarlar.

Strüktürel çözümlemeler (yapılar), insanlara, ürünlere, ekipmanlara, hayvanlara veya elementlerden korunması gereken herhangi bir şeye barınak sağlamak için tasarlanmıştır. Sandaker vd. (2011)’nin ifadesiyle “Strüktürler, minimum malzemeyle maksimum verimin elde edildiği sadece yük taşıyan sistemlerden mesaj iletmek üzere tasarlanmış görsel imgelere kadar çeşitlenebilmektedir. Bir tarafta, strüktürel biçimin teknoloji ve bilim ile açıklandığı rijitlik, dayanıklılık, denge için gerekli nesnedir ve yük taşıma işlevine sahiptir, diğer tarafta mimari mekan ve görsel ifadenin düzenlenmesinde etkilidir. Daha fazlası, strüktürün bu iki yönü birbirinden tamamen ayrı değildir (Şekil 2).”

Strüktürü etkileyen dinamikler, mimarlığın temel bileşeni olan ve mimari tasarımı ortaya koyan faktörlerin (coğrafik, topoğrafik, jeolojik ve iklim, sosyal ekonomik politik, felsefe ve oluşturduğu, bilim ve teknikten oluşan koşullar) gruplandırılarak dört ana başlık altında toplanmasıyla oluşturulmuştur (Arcan ve Evci, 1991). 

Mimarlığın ana bileşeni olan strüktürler bu dinamikler altında incelenecek olup aşağıda verilen parametreleri içermektedir: 

• Kültürel dinamikler: Sosyo-kültürel, sosyo-ekonomik ve yapı kültürü, 
• Fiziksel dinamikler: Topoğrafya, iklim, bitki örtüsü, 
• Tasarımcı dinamikleri: Özel istek ve benzetme/anlam, 
• Teknoloji dinamikleri: Yeni malzemeler ve yeni yapım teknikleri (Tavşan vd., 2021: 281).

Strüktürler, geçmişten günümüze yapı içerisinde, yapılı çevrede veya dış mekanda çeşitli nedenlerle var olup sınır tanımlayarak “mekan içinde mekan” kavramı doğrultusunda tasarlanmaktadır. 

Strüktürel Çözümlemelerde Kullanılan Malzeme ve Yöntemler

“Mimarlıkta strüktürün mekansal ve fiziksel yönleri malzeme ile yakından ilişkilidir. Denge, dayanıklılık, ekonomi, işlevsellik gibi karşılaması beklenen gereksinimlerle beraber taşıyıcı elemanların görsel amaçlarla kullanımı strüktür malzemesinin olanakları ile sınırlıdır.” (Meral, 2016: 72). Geçmişten günümüze kil, tuğla, ahşap, beton, çelik, cam, tekstil, plastik ve atık malzemelerden yığma, karkas, asma-germe, pnömatik, üç boyutlu baskı gibi yöntemlerle üretilen strüktürlerde çağın teknik ve teknolojik imkanları ile harmanlanmış yöntemler de kullanılmaktadır (Resim 4,5,6,7).

Üç Boyutlu Baskı Yöntemi 

Sanayi devrimi sonrasında teknolojik gelişmeler üretim yöntemlerini de etkisi altında bırakmış ve dijital üretim yöntemleri yapım aracı olarak kullanılmaya başlanmıştır. Günümüzde “üç boyutlu (3B) yazıcı” ile ifade edilen teknoloji aslında 1970 yıllarında hızlı prototipleme olarak, tasarımların numunelerini imal etmeyi amaçlamıştır. 80’li yılların başından itibaren numune yerine gerçek parça imalatı gündeme gelmeye başlamıştır. 90’lı yıllarda metal ve seramikten son kullanım doğrudan fonksiyonel parçalar üretilmesiyle imalat yönteminin adı ‘eklemeli imalat’ olarak ifade edilmiştir. Eklemeli imalat, üç boyutlu (3B) geometrik verileri kullanarak malzemenin bir biri ardına katman katman eklenmesiyle, karmaşık geometrili fiziksel parçaların hızlı bir şekilde imalatını gerçekleştiren bir imalat tekniğidir (Özsoy ve Duman, 2017: 37). İlk üç boyutlu yazıcılar, “hızlı prototipleme” adı altında üretilmiş, ”eklemeli üretim” ve “üç boyutlu yazıcı” tanımları daha sonra ortaya çıkmıştır. 

Eklemeli imalat yöntemi ile üretim yaptığı bilinen üç boyutlu yazıcıların üretim süresinin kısalması ve maliyetin azalması, hızlı modelleme yapmaya olanak sağlaması, çok zor şekilli parçaların üretilebilmesi, tasarım ile üretim arasındaki uyumu sağlaması, tasarım serbestliği, özel ürünlerin üretilebilmesine olanak sağlaması, az malzeme kullanımı ve atık miktarını azaltması gibi (Özer, 2020: 608) avantajları bulunmaktadır. 

Üç boyutlu baskı teknolojisi, dijital olarak tasarlanan geometrileri çeşitli malzemeler ile katman katman üreterek fiziksel objeye çeviren katmanlı üretim sistemidir (Micallef, 2015). “Dünyayı değiştirecek teknoloji” olarak tanımlanan üç boyutlu baskı yönteminin son yıllarda kullanımının arttığı; tıp, otomotiv, havacılık, sanat, eğitim, inşaat ve mimari gibi pek çok alanda kullanımının yaygınlaştığı görülmektedir. 

Genel olarak, üç boyutlu baskıda kullanılan üç ana malzeme kategorisi olduğu bilinmektedir; bunlar sıvı, katı ve toz bazlı malzemelerdir. Bu üç kategorinin her biri, polimerler, metaller, seramikler ve kompozitler gibi farklı malzeme türleri içerir (Noorani, 2017). Diğer alanlarda olduğu gibi mimari ölçekte de firmalar tarafından geliştirilen farklı baskı teknikleri, araçlar ve malzemeler kullanılmaktadır. 

3 boyutlu baskı teknolojisindeki gelişmeler makine boyutlarını ve malzemeleri de etkileyerek büyük boyutlu ve farklı formlarda baskıların yapılmasına olanak sağlamıştır (Resim 8, 9). 2014 yılında 3 boyutlu yazıcı ile ilk mimari yapının baskısının gerçekleştiği bilinmektedir (Özgel Felek, 2019: 289). Bunların yanı sıra çeşitli bina bileşenlerinin üç boyutlu yazıcı ile üretilerek yapıların geleneksel yöntemlerle oluşturulduğu tasarımlarda bulunmaktadır (Resim 10). 

Sonuç

Mekansal bir bağlamın parçası olan her strüktür, formları ile sınır tanımlayarak mekan içinde mekanlar oluşturmaktadır. Çağın teknik ve teknolojik olanakları, mimari mekanların üretim biçimlerini etkilemekte tasarım-üretim süreçleri için yöntem ve çözüm alternatifleri sunmaktadır. Günümüzde gelişen teknolojilerden biri olarak üç boyutlu baskı teknolojileri farklı malzemelerin sunmuş olduğu olanaklar ve üretim kolaylığı ile birlikte monoblok- kabuk strüktür olarak çeşitli form ve boyutlarda pek çok farklı işlev için kullanılabilen mekanlar oluşturmaktadırlar. 

Çalışma kapsamında 2013-2020 yılları arasında bir iç mekan içinde yer alan üç boyutlu baskı teknolojisi ile yapılmış dokuz mekan incelenmiştir. Yapılan değerlendirmeler sonucunda strüktürlerin üç boyutlu baskı teknolojisi ile üretimi; işlevsellik açısından incelendiğinde; yalnızca sanatsal amaçlarla varlığını sürdüren bir enstalasyon çalışması olarak değil, belirli bir kullanıcı profiline hitap eden mekanlar oluşturarak konut, ofis, müze, üniversite gibi özel ve kamusal alanlarda aktivite, yeme-içme, sergi gibi farklı işlevler için kullanılan mekanlar oluşturduğu; malzeme açısından incelendiğinde; teknik ve teknolojinin olanakları ile malzeme çeşitliliği, sürdürülebilirlik ve çevre dostu üretimlere olanak sağlayarak üretim/maliyet kolaylığı sağladığı; form açısından incelendiğinde; biçim oluşturmada malzeme ve tekniğin sağlamış olduğu olanaklar ile tasarımda özgür ve sınırsız seçenek sunduğu ve bunların yanı sıra mekanların bir bütün olarak zemin, duvar, tavan düzlemlerinin monoblok-kabuk olarak üretimine olanak sağladığı görülmüştür. 

Sonuç olarak; üç boyutlu baskı teknolojilerinin, tasarım, üretim ve uygulama süreçlerinde sahip olduğu avantajlar nedeni ile gelecekte ofis yapıları, ulaşım yapıları, kamu yapıları, alışveriş merkezleri, sağlık yapıları, konaklama yapıları, eğlence yapıları, kültür ve eğitim yapılarının iç mekanlarında farklı işlevler sunan bir mekan üretim tekniği olarak kullanımı yaygınlaşacak ve özellikle hızlı, kolay, seri üretim gerektiren mekan çözümlemelerinde tercih edilirliği önemli oranda artacak bu bağlamda iç mimarlık alanına katkı sağlayacaktır. Üç boyutlu baskı teknolojisine ek olarak gelişmekte olan bir üretim tekniği olan dört boyutlu baskının da mimari mekan oluşturmada kullanımı ve sağlayacağı avantajlar incelenmesi gereken güncel bir konudur. 

Kaynaklar

• Alfirevic, D., Alfirevic, S. S. (2016). Interpretations of Space Within Space Concept in Contemporary Open-Plan Architecture, Arhitektura i urbanizam, (42), 24-40.
• Arcan, E.F., Evci, F.(1999). Mimari Tasarıma Yaklaşım: Bina Bilgisi Çalışmaları, Tasarım Yayın Grubu, İstanbul.
• Hasol, D.(2011). Mimarlık ve Strüktür, Mimarlıkta Taşıyıcı Sistemler Sempozyumu, İstanbul Kültür Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
• Tavşan, C., Dinçer, S., Sipahi, S., Tavşan, F. (2021). Serpentine Pavilyonlarının Strüktür Tasarımlarını Etkileyen Dinamiklerin İrdelenmesi, Sanat ve İnsan Dergisi, 5(1), 279-293.
• Tschumi, B. (2018). Mimarlık ve Kopma, İstanbul: Janus Yayınları.
• Açıcı, F. (2015). İç Mekanda Sınır Öğeleri, İstanbul: Akademisyen Kitabevi.
• Özsoy, K. ve Duman, B. (2017). “Eklemeli İmalat (3 Boyutlu Baskı) Teknolojilerinin Eğitimde Kullanılabilirliği”. International Journal of 3d Printing Technologies and Digital Industry, 1/1, 36-48.
• Özer, G. (2020). “Eklemeli Üretim Teknolojileri Üzerine Bir Derleme”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 9/1, 606-621.
• Micallef, J. (2015). Beginning Design for 3D Printing. Berkeley, CA:Apress
• Noorani, R. (2017). “3D printing : technology, applications, and selection”, CRC Press, Taylor and Francis Group, Boca Raton, FL.
• Özgel Felek, S. (2019). “Mimari Yapılarda 3 Boyutlu Yazıcıların Kullanımı”. International Journal of 3d Printing Technologies and Digital Industry, 3/3, 289-296.
• Doğan, T. (2020). “Sınır Kavramının Sinema Mekanında İncelenmesi: Tevfik Başer Filmleri.” Hacettepe Üniversitesi, Güzel Sanatlar Enstitüsü, Doktora Tezi, Ankara.
• URL 1: https://www.arkitera.com/haber/her-alana-kolayca-uyum-saglayan-the-archetype/ (Erişim Tarihi: 22.08.2022).
• URL-2: https://www.archdaily.com/965902/renowned-japanese-architects-and-artists-create-a-series-of-pavilions-in-tokyo-in-celebration-of-the-olympics?ad_source=search&ad_medium=search_result_all (Erişim Tarihi: 23.08.2022).
• URL-3: https://www.arkitektuel.com/haydar-aliyev-uluslararasi-havalimani/ (Erişim Tarihi: 23.08.2022).
• URL-4: https://www.arkitera.com/haber/mekan-icinde-sakli-bir-mekan/ (Erişim Tarihi: 22.08.2022)
• URL-5: https://www.archdaily.com/890192/in-china-an-experimental-pavilion-of-ceramic-bricks-fuses-craftsmanship-and-digital-fabrication?ad_source=search&ad_medium=search_result_all (Erişim Tarihi: 22.08.2022)
• URL-6: https://www.archdaily.com/50421/karis-suppose-design-office?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects (Erişim Tarihi: 22.08.2022)
• URL-7: https://www.archdaily.com/958866/tricolor-trilogy-peoples-architecture-office (Erişim Tarihi: 22.08.2022)
• URL-8: https://www.thestructuralengineer.info/news/this-two-story-3d-printed-villa-was-constructed-in-just-45-days (Erişim Tarihi: 22.08.2022)
• URL-9: https://www.archdaily.com/804596/worlds-first-3d-printed-bridge-opens-in-spain?ad_source=search&ad_medium=projects_tab&ad_source=search&ad_medium=search_result_all (Erişim Tarihi: 22.08.2022)
• URL-10: https://inhabitat.com/3d-printed-cool-brick-cools-a-room-using-only-water/ (Erişim Tarihi: 22.08.2022)
• URL-11: https://www.archdaily.com/551820/emerging-objects-design-3d-printed-salt-house?ad_source=search&ad_medium=projects_tab (Erişim Tarihi: 22.08.2022)
• URL-12: http://emergingobjects.com/project/saltygloo/ (Erişim Tarihi: 07.09.2022)
• URL-13: https://parametric-architecture.com/project-egg-by-michiel-van-der-kley/ (Erişim Tarihi: 22.08.2022)
• URL-14: https://www.designboom.com/architecture/vulcan-beijing-design-week-bjdw-largest-3d-printed-architectural-pavilion-parkview-green-10-07-2015/ (Erişim Tarihi: 22.08.2022)
• URL-15: https://www.coroflot.com/iatchi/Rise-Pavilion-Guinness-World-Largest-3D-Printed-Structure (Erişim Tarihi: 09.09.2022)
• URL-16: https://parametrichouse.com/daedalus-pavilion/ (Erişim Tarihi: 09.09.2022)
• URL-17: https://www.archdaily.com/902285/venue-b-of-shanghai-westbund-world-artificial-intelligence-conference-archi-union-architecture?ad_source=search&ad_medium=projects_tab (Erişim Tarihi: 22.08.2022)
• URL-18: https://www.jennysabin.com/ada (Erişim Tarihi: 22.08.2022)
• URL-19:https://www.archdaily.com/959299/timescapes-pavilion-airlab?ad_source=search&ad_medium=search_result_all (Erişim Tarihi: 22.08.2022)