Mimari Forma Hesaplamalı Yaklaşım

Sinem Sicimoğlu Gengeç, Yüksek Lisans Öğrencisi, Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mimarlık Bölümü
Sema Serim, Dr. Öğr. Üyesi, Erciyes Üniversitesi, Mimarlık Fakültesi, Mimarlık Bölümü

Mimari tasarımda fiziksel varoluşu tanımlayan form, bütünlüklü ve derinlikli bir kapsamı işaret eder ve malzeme, davranış, hacim, gibi mimari ürünü gerçekleştiren unsurları içerir. Mimari formu meydana getiren tüm etmenlerin ve gereklerin, kapsam (öz) olarak ifade edildiğini düşünürsek; tasarımın amacı, form ve kapsam arasında bağlantılar kurarak etkileşimli ve birbirini destekler nitelikte ilişkiler kurmaktır. Kapsam tasarım problemini, form ise çözümü tanımlamaktadır (Alexander, 1973, s. 21). Mimari form; kurmuş olduğu bağlantılarla meydana gelen bütünlüklü bir yapıdır. Kendi öğeleri arasında bağ kurabildiği gibi, bulunduğu ortamla da bağ kurmaktadır. Değişen koşullar ve yönlendirmeler sonucu yeni, alternatif bağlantılar ile kendini dönüştürmektedir.

Lynn’e göre bir nesne; öz alanındaki diğer nesneleri, kuvvetleri, alanları ve akışları yön vermek üzere vasıflandırıldığında, dinamik bir kuvvet ve hareket alanı içerisinde formu oluşmaktadır. Oluşan form bağlamsal bir özgürlüktedir, aktif bir etkileşim alanını tariflemektedir (Lynn, 1999, s. 10). Mimarlıkta, statik bir düzlem aracılığıyla son ideal hareketsiz durum arayışı yerini dinamik bir süreç içerisinde canlı olan maddiliğin (2) arayışına bırakmıştır. Günümüzde değişen maddilikle beraber, yeni mimari form ve tasarım süreçleri birbirini dönüştürmektedir. Tasarım yöntemleri değiştikçe, mimari form dönüşmektedir ve yenilenen mimari formu elde etmek için tasarım süreçleri değişmeye devam etmektedir. Ortaya çıkan bu döngüsel süreç mimarlığı değişmeye ve gelişmeye zorlamaktadır.

Bu yeni mimarlığın hangi özellikleri taşıdığına ve nasıl olması gerektiğine ilişkin yöntem ve araçlara dair disiplin içerisinde ufuk açıcı çeşitli söylem ve pratiklerden bahsedilebilir. Unger’in Anyone konferansında yeni mimaride bulunması gereken özellikleri; geniş (vast), boş (blank), işaret eden (point), uyumsuz (incongruous) ve yoğun tutarlılıktan (intensive coherent) oluşan beş başlıkta (3) açıklar (Unger, 1991, s. 28-36).  Hesaplamalı tasarım düşüncesi ise formun nasıl üretilebileceğine ilişkin bir kapı aralar. Olası bir dünyalar evreni hesaplanabilirlik çerçevesinde kabul edilmeye başlanmaktadır. Söz konusu olası dünya modeli doğaya ve fiziksel evrene içkin üretken yasalara tabidir. Hesaplamalı mimari tasarım anlayışı da bu içkinlik düzleminde olası dünyaların inşası, hesaplanabilirliği ve üretkenliği üzerinde odaklanmaktadır (Chu, 2010, s. 393-395).

Yeni mimari form, homojenlik ve hiyerarşi arasında bulunan bir heterojenliği tarif etmektedir (Kipnis, 1993, s. 100). Karmaşık bağlantılar kurarak sonsuz sayıda form ihtimalini bünyesinde barındırmaktadır. Söz konusu bağlantılar bir topluluk olarak hem bütünlüğü hem de heterojenliği sağlamaktadır. Bu bütünlük için karar merkezi oluşturacak bir otorite yoktur, bu sebeple hiyerarşik bir yapıya sahip değildir. Mimari formun davranışları, parçaların mikro hareketleri doğrultusunda şekillenmektedir (Toorn, 2010, s. 279).

Resim 1. Snohetta, Tverrfjellhytta (Norveç’te bir toplanma mekanı), 2011.Image 1. Snohetta, Tverrfjellhytta (A meeting place in Norway), 2011.

Resim 1. Snohetta, Tverrfjellhytta (Norveç’te bir toplanma mekanı), 2011. Image 1. Snohetta, Tverrfjellhytta (A meeting place in Norway), 2011.      

Böylelikle bütünlüğünü devam ettiren topluluk kendi kendini örgütleyebilmektedir. Mimari formu oluşturan öğeler ve bağlantıları, yerel örgütlenmeler sayesinde sistemi dönüştürme kabiliyetindedir. Birim örgütlenme çok kez uygulandığında topluluk olarak organize olmaktadır ve her çoğalmada sistem yeni bir hal alır. Öz örgütlenmeye sahip olan form, yeni mimaride bulunan iki türlü genişlemeyi gerçekleştirebilir; hem niceliksel kararlarla fiziksel merkezi bir genişleme, hem de niteliksel kararlarla içeriksel genişlemeyi sağlamaktadır (Deleuze, 1991, s. 38).

Resim 2. Tverrfjellhytta’nın hem iç hem dış mekana ait olan akışkan ahşap yüzeyi, Snohetta, 2011Image 2. Fluid wood surface of Tverrfjellhytta, both indoor and outdoor, Snohetta, 2011.

Resim 2. Tverrfjellhytta’nın hem iç hem dış mekana ait olan akışkan ahşap yüzeyi, Snohetta, 2011 Image 2. Fluid wood surface of Tverrfjellhytta, both indoor and outdoor, Snohetta, 2011.

Resim 3. Tverrfjellhytta’nın deneyime bağlı değişken kullanım imkanları, Snohetta, 2011.Image 3. Variable usage possibilities of Tverrfjellhytta depending on experience, Snohetta, 2011.

Resim 3. Tverrfjellhytta’nın deneyime bağlı değişken kullanım imkanları, Snohetta, 2011. Image 3. Variable usage possibilities of Tverrfjellhytta depending on experience, Snohetta, 2011.

Bağlantılar topluluğu olarak mimari form; tutarlılıklar, tutarsızlıklar ve çelişkili ilişkiler barındırmaktadır. Bu karışım içerik olarak eşit oranlara yaklaştıkça homojenleşmeye başlamaktadır ve dinamikliğini yitirmektedir. Mimari form için asıl amaç heterojen bir yapı elde etmektir. Çelişkili ilişkilerin kasıtlı olarak oluşturulması, tasarım gerçekliğine (özüne) ilişkin bağlantıları ortaya çıkarmaktadır. Bu bağlantılar, yoğun tutarlılık özelliğindedir (Kipnis, 1993, s. 101). Mimari formun her öğesi belirli tutarlılıklara sahiptir ve yeni ilişkiler doğurmaya elverişlidir. Bu yoğun tutarlılıklar çoğaldıkça mimari formun bütünlüğünü korur, tabulaşmış normlardan kurtarmaktadır.  Yoğun tutarlılığa ulaşılan noktada tasarım, tamamen gelişigüzel durumlar kadar tutarsız değildir ama sıkıcı olacak kadar da tutarlı değildir. Heyecan uyandıran karmaşık ilişkiler içeren konsantre edilmiş işleyişler topluluğudur. Gerçekliğin yeniden keşfedilmesi ve kurcalanması, belki de tasarımcının öngöremeyeceği, dinamik, karmaşık ve ilham verici durumların ortaya çıkmasını sağlamaktadır (Toorn, 2010, s. 279). Mimari formu, olgulardan uzaklaşarak değil aksine onların akışına katılarak oluşturmak hatta, gerçekliği tasarımcının ortağı kılmak hesaplamalı tasarım doğrultusunda bir yaklaşımdır. Sınırları zorlatılan formun, potansiyelleri açığa çıkmaktadır, forma dair, öğeler, ilişkiler, haller meydana gelmektedir.

Maddenin özününden gelen potansiyelleri dile getirmek için soyutlama, üretken bazı alanlar sunmaktadır. Soyutlamanın kapsamını, mimari forma dair tüm unsurları dahil eden bir çerçeveye yaymak çok önemlidir, sadece biçimsel parametreler oluşturmak yeterli değildir. Soyutlama ile madde, gereksiz yüklerinden arındırılmaktadır ve tasarıma girdi olabilecek potansiyellerinin açığa çıkarılması sağlanmaktadır (Kipnis, 1993, s. 100). Soyutlanan madde, kavram, malzeme, geometri, metot gibi tasarıma dair tüm öğeler olabilmektedir. Bu bağlamda, Bachimont’un ‘’hesaplamalı rasyonalite’’ olarak ele aldığı kavram dikkat çekicidir. Temsillerin grafikten öteye geçerek sanal/sayısal gerçekliklere dönüşmesi tasarımcıya evrenin bilgisini doğrudan değerlendirme kabiliyetini vermektedir. Hesaplamalı yaklaşım öznenin ya da zihnin tabulaştırılması değildir, evrenin bilgisinin aksiyomlaştırılmasıdır. Başka bir deyişle; formalize etmek evrenin fenomenlerinin niteliklerini biçimsel bir sistem içerisinde aksiyomlaştırma sorunsalı olmaktadır (Bachimont, 1996, s. 26-37). Soyutlamayla beraber madde sayısal bir dile çevrilerek, hem duyular için soyut hale gelmektedir hem de bir sanallaşma yaşamaktadır (Mennan, 2014, s. 36). Örneğin sayısal bir dil kullanarak üretim yapan parametrik tasarım; verileri soyutlayarak formüle etmektedir. Belirli bir form tanımlamaz, bu formu meydana getirebilecek parametreleri tanımlamaktadır. Farklı yapılandırmalar oluşturarak nesneler arasındaki bağlantılardan ve dönüşümsel davranışlardan yararlanmaktadır (Oxman, 2008, s. 106). Mimari formu ortaya çıkaracak maddenin bilgisini, önce çözümleyip sanallaştırmaktadır. Daha sonrasında bir sistem kurarak tasarımcının bu bilgiyi işleyebileceği bir ortam yaratmaktadır.

Soyutlama temelli bir yöntem olarak diyagram da, tasarımın var oluşuna olabildiğince yaklaşmaya çalışmaktadır ve bunu fiziki gerçekliklerini taklit ederek değil, sadece gerekli olan kısımları soyutlamasını yaparak gerçekleştirir. Formun gerçeklikteki halini tümüyle boşaltarak, çözümlemek istediği kısımlara odaklanmaktadır ve bunları görmektedir. Sonuç olarak yine gerçeklikten parçalarla çalışmaktadır ama bunlar, baştan tanımlanmış ve soyutlanmış parçalardır. Diyagram, gerçekliği sistematik bir yöntemle kurcalayarak, gizli kalmış potansiyeli de ortaya çıkarma ve idealize etme kabiliyetine sahiptir (Toorn, 2010, s. 274).

The Emergent and Design Group, mevcut mimari yaklaşım için üç durumdan bahsetmektedir. İlk olarak tektoniğin ortogonal düzleme (ekonomik kaygılar sebebiyle) indirgenme çabasından vazgeçilmesi, mimari form bilgisinin imalat sürecine daha kesin bir yaklaşmayla, bu duruma destek vermesi gerekmektedir. Bu yaklaşımlar, dijital tabanlı fabrikasyon aracılığıyla gerçekleşmektedir. İkinci öneri ise mühendislik düzleminde, çağdaş tektoniğin karmaşık geometrilerini matematiksel bir temelden başlatmaktır. Son olarak da mimarlığın teorik alanında bir boşluk bulunduğunu belirtmektedir. Bu boşluk amaçların netliğinin yumuşatılması ile, matematiksel araçlardan ve teorik bütünlükten uzaklaştıkça açılmaktadır (The Emergence and Design Group, 2004, s. 12). Ortogonal düzlemden vazgeçmek, maddeyi grafiksel olarak ele almak değildir, doğrudan rasyonalitesini araştırmaktır. Mimari formu oluştururken önceliği maddenin keşfine vermeyi gerektirmektedir. Maddeden doğan (emerge) mimari form canlıdır ve özünü yansıtarak yaşamaktadır. Parçalar ve bağlantılardan oluşan mimari form, canlı bir organizma gibi, öz örgütlemeye sahiptir ve sürekli yeni bağlantılar üretmektedir. Süreç içerisinde giriftleşerek büyüyen mimari formun bağlantılarını gitgide karmaşık hale getirme eğilimindedir. Bu karmaşık bağlantıların, hesaplama yöntemi ile organize edilmesi mümkündür.

Karmaşık sistemler, çok sayıdaki parçalar ve bileşenlerden oluşmaktadır. Merkezi kontrol mekanizmasına ihtiyaç duymadan yerel etkileşimler sayesinde kendini organize edebilmektedir. Bu sayede değişken, tepki verebilen, uyum sağlayabilen, varlığını sonlandırabilen, dinamik bir yapıya sahiptir. Sürekli etkileşim içerisinde olması sebebiyle karmaşık sistemler doğrusal davranışlara sahip değillerdir başka bir deyişle, öngörülmesi zor mekanizmalardır. Rastlantısal davranışlar sergilediğini düşündürecek kadar karmaşık bir başkalaşım geçirebilmektedir. Lakin gelişi güzel bir durum meydana gelmemektedir, davranışları her zaman neden-sonuç ilişkisi içermektedir. Bu ilişki lineer değildir ya da basit kurallarla çözümlenememektedir (Galanter, 2003). Karmaşık sistem adım adım gelişerek, dönüşerek kendini başka formlarda yeniden oluşturmaktadır. Açık çoklu içsel bağlantılar topluluğu olarak katmanlaşmaktadır. Mimari formun öğeleri, komplike bir ağ halinde giriftleşerek birleşmektedir ve karmaşıklaşmaktadır. (Lynn, 2010, s. 44). Karmaşık formu organize edebilmek için parça ve birleşenler kadar içsel bağlantıları da çözümlemek önemlidir. Karmaşık sistemleri içsel bağlantılar ve parçalardan oluşan bir topluluk olarak ele alarak hesaplamalı bir düzleme taşımak mümkündür.

Hesaplamalı tasarım ile karmaşıklık arasında birbirini destekleyerek ilerleyen bir ilişki olduğu düşünülmektedir. Böylelikle bir tasarım yöntemi olarak hesaplama, karmaşıklığı hem sürdürür hem bir yenisini oluşturmada etkindir (Mennan, 2014). Tasarımda karmaşıklığı kontrollü bir şekilde artırabilecek alanı sağlamak mimari formun canlandırılması adına bir girişimdir. Kendini organize edebilen form, alt parçalar ve girift bağlantıları sayesinde, bazen mikro değişimlerle bazen dolaşık davranışlarla evrimleşmektedir. Mimari formun tüm bu hallerini tasarımcı olarak yönetebilmek adına, hesaplamalı modellerin sağladığı düzlem, kavramsal üretim için düşünme ortamı sağlamaktadır.

Tasarımcı organize edilen karmaşıklıkla beraber, üretim anlayışını bütünsel bir süreç olarak sürdürebilmektedir. Bütünleşik üretim hiyerarşik olanı baskılayarak biçimin eski egemen tavrını elinden almaktadır. Mimari tasarımın ilk aşamasında elde edilen form en son aşamadaki endüstriyel üretim aşamasına uygun kararlar ile bağlantılı olarak düzenlenebilmektedir. Tüm disiplinlerin ve aşamaların bir bütün olarak ayrıştırılamayacağı bir süreç sunmaktadır (Tanyeli, 2017, s. 323-325). Bu sayede mimari formu süreç içerisinde etkileyebilecek ve dönüştürebilecek tüm unsurlar tasarım aşamasında öngörülebilir bir hal almaktadır. Tasarımcı, ilerleyen süreçlerde mimari formun karşılaşacağı durumları göz önünde bulundurabilmektedir. Söz konusu öngörü sadece üretim aşamasına kadar sınırlandırılmamalıdır. Tasarım, üretim sonrası süreçlerde de içinde bulunma ihtimali olan durumları da yönlendirme kabiliyeti sağlamaktadır.

 

 

 

 

Resim 4. UNStudio tarafından tasarlanan Echo binası, Pintos, 2022.Image 4. Echo building designed by UNStudio, Pintos, 2022).

Resim 4. UNStudio tarafından tasarlanan Echo binası, Pintos, 2022. Image 4. Echo building designed by UNStudio, Pintos, 2022).

Şekil 1. Kesit üzerinden form kararlarını etkileyen unsurlar.Figure 1. Factors affecting form decisions over cross-section.

Şekil 1. Kesit üzerinden form kararlarını etkileyen unsurlar. Figure 1. Factors affecting form decisions over cross-section.

Şekil 2. Echo için form kararlarını tanımlayan diyagram.Figure 2. Diagram describing form decisions for Echo.

Şekil 2. Echo için form kararlarını tanımlayan diyagram. Figure 2. Diagram describing form decisions for Echo.

Resim 5. Echo’nun iç hacimlerini birleştiren avlusu.Image 5. Echo’s courtyard connecting inner volumes.

Resim 5. Echo’nun iç hacimlerini birleştiren avlusu. Image 5. Echo’s courtyard connecting inner volumes.

UNStudio tarafından benimsenen kapsayıcı mimarlık anlayışı, bütünsel bir tasarım süreci olarak mimarlığın tüm alanlarını içine alan hiyerarşik olmayan, karmaşık, doğurgan/üretken bir yöntem önermektedir. Tasarım ekibi, mimari projenin parametrelerini oluşturan alanların bazen rekabet ederek yer edindiğini ve bu sebeple projeyi parçalı biçimde ele almaktansa bu rekabeti aynı düzlem üzerinden devam ettirerek, temalar arasında geçişler yaparak tasarım kararlarını vermeyi uygun görmektedir (Berkel & Braak, 2016, s. 99-104).

Şekil 3. Echo’nun avlu tasarım diyagramı.Figure 3. Echo’s courtyard design.

Şekil 3. Echo’nun avlu tasarım diyagramı. Figure 3. Echo’s courtyard design.

Hesaplamalı modeller kullanarak mimari formu üretme imkanı sunan, morfogenez/ortaya çıkış (emerge); biçimleri, karmaşık davranışları, düğümlü bağlantıları tanımlayabilmektedir ve yenisini üretmek için alanlar açmaktadır (The Emergence and Design Group, 2004, s. 11). Tasarım süreci olarak morfogenetik modeli kurmak için forma dair ihtiyaçlar, etmenler, koşullar veri olarak sisteme işlenmektedir. Bu durum formu meydana getiren ve keşfedilmemiş tüm etmenleri açığa çıkarmaktadır. Mimari form açığa çıkan etmenlerle bağlantılar kurarak bütünlüğünü ilk andan itibaren koruyarak ortaya çıkmaktadır. Mimari formun ortaya çıkmak için kurmuş olduğu bağlantılar doğrusal ilerleyen nedensel ilişkiler değildir, ancak karmaşık ve sarmal ilişkiler, çağdaş mimari formu meydana getirmektedir.

 

Notlar

*Bu makale ERÜ Fen Bilimleri Enstitüsü’nde Serim Serim danışmanlığında yürütülen “Mimari Formun Hesaplamalı Tasarım Düşüncesi İçinden Değerlendirilmesi” başlıklı tezden hareketle yazılmıştır.

  1. Hesaplamalı tasarım; mimari form, mekan ve strüktürün anlaşılması ve tanımlanması açısından etkili bir yöntemdir. Mimari formun; algılanma biçimini, üretim yöntemini ve formun nasıl gerçekleşeceğine dair düşünceleri yönlendirmektedir. Hesaplamalı tasarım düşüncesi, mimari formu bulunduğu bağlamın bir eklentisi olarak ele almaktadır ve bağlamı da dinamik bağlantılar kaynağı olarak, mimari formun hem yenilenmesinin hem de bozulmasının etmeni olarak görmektedir (Menges & Ahlquist, 2011).
  2. Mimarlığın Maddiliği (Picon, 2019).
  3. Unger’in beş başlık üzerinden tanımladığı özellikler şöyle ele alınmaktadır. Heterojen mimari formun öz örgütlenme kabiliyeti ile büyümesi/çoğalması bir “genişleme” meydana getirmektedir. “Boşluk” soyutlama ve mimari formun yeniden ele alınması için ön kabullerin ortamdan kaldırılmasını talep etmektir. Formu olmayanın anıtsallığı kullanarak sosyolojik ve oluşumsal yapılanmalara söz söyleme kabiliyeti “işaret eden” özelliği ile ifadelendirilmiştir. Sürecin oluşturduğu koşulları mimari uyum ve oran adı altında manipüle etmeyi reddeden “uyumsuz” özelliği yapım ve yıkımı eşit derecede önemsemektedir. Mimari formun çoklu ilişkiler kurarak, çelişkiler ve tutarsızlıklar aracılıyla gereksiz ağırlıklarından kurtulması ve kendini baştan kurarak “yoğun tutarlılık” içeren bağlantılar kurması yeni mimarlıktan beklenen özelliklerdendir (Unger, 1991) (Kipnis, 1993).

Kaynaklar

  • Alexander, C. (1973). Notes on the Synthesis of F Londra: Harvard University Press.
  • Bachimont, B. (1996). Herméneutique Matérielle et Artéfacture: Düşünen Makinelerden Düşündüren Makinelere. 342. Paris: École Polytechnique.
  • Berkel, B., & Braak, M. (2016). UNStudio: Research and the ritual of sharing in the practice of UNStudio. M. U. Hensel, & F. Nilsson içinde, The Changing Shape of Practice (s. 114-126). Londra: Routledge.
  • Chu, K. S. (2010). Genetik Mimarlığın ve Hesaplamanın Metafiziği. A. K. Sykes (Dü.) içinde, Yeni Bir Gündem İnşa Etmek (G. Akyürek, Çev., s. 337-356). New York: Princeton Architectural Press.
  • Deleuze, G. (1991). Bergsonism. New York: The MIT Press.
  • Galanter, P. (2003). What is Generative Art? Complexity Theory as a Context for Art Theory. 6th Generative Art Conference. New York. 01 2003 tarihinde alındı.
  • Kipnis, J. (1993). Towards a New A Architectural Design(102), 40-49.
  • Lynn, G. (1999). Animate F NewYork: Princeton Architectural Press.
  • Lynn, G. (2010). Mimari Eğrisellik: Kıvrılmış, Esnek, Bükülgen. A. Sykes (Dü.) içinde, Yeni Bir Gündem İnşa Etmek (G. Akyürek, Çev., s. 29-56). İstanbul: Küre Yayınları.
  • Menges, A., & Ahlquist, S. (2011). Computational Design Thinking. Architectural Design, s. 8-29.
  • Mennan, Z. (2014). Mind the Gap: Hesaplamalı Tasarım Araştırmalarında Formalizm ve Sezgiciliği Uzlaştırmak. Footprint, 33.
  • Oxman, R. (2008). Digital Architecture as a Challenge for Design Pedagogy: Theory, Knowledge, Models and M Design Studies, 99-120.
  • Picon, A. (2019). Mimarlığın Maddiliği. (A. Tümertekin, Çev.) İstanbul: Janus.
  • Pintos, P. (2022, 06 14). Echo Energy-Generating Interfaculty Teaching Building/UNStudio. (https://www.archdaily.com/985343/echo-energy-generating-interfaculty-teaching-building-unstudio adresinden alındı.)
  • Tanyeli, U. (2017). Biçim Değil Süreci T U. Tanyeli içinde, Yıkarak Yapmak Anarşist Bir Mimarlık Kuramı İçin Altlık (s. 376). İstanbul: Metis Yayınları.
  • The Emergence and Desing Group. (2004, 07). Emerge in A Architectural Design Emergence: Morphogenetic Design Strategies, s. 7-17.
  • Toorn, R. (2010). Hayallerin sonu mu? Güncel Hollanda Mimarlığında Gerçeklik Tutkusu ve Bunun Sınırları. A. K. Sykes (Dü.) içinde, Yeni Bir Gündem İnşa Etmek (G. Akyürek, Çev., s. 271-292). İstanbul: Küre Yayınları.
  • Tverrfjellhytta/Snøhetta. (2011, 11 02). (Archdaily: https://www.archdaily.com/180932/tverrfjellhytta-snohetta adresinden alındı.)
  • Unger, R. (1991). The better futures of architecture. Anyone, (s. 28-36). Los Angeles.