Parametrik Mimari: Temkin!

Şengül Öymen Gür (1), Prof. Dr.

Mimarlık, yüzyıllar boyunca tipolojiler, geometrik kurallar, oran sistemleri ve malzeme mantığı gibi ilkeler tarafından yönetilmiştir. Ama tüm bunlar aslında kökünü Platonik (Eflatȗnvari) doğadan almıştır. Pers ve Osmanlı mukarnasları çok ikna edici örneklerle doludur (2). Örneğin, Anadolu’nun bir kısmı, Mengücekoğullarının yönetimi altında olduğu dönemde Divriği Ulu Camii ve müştemilatı Ahmet Şah ve eşi Turan Melek tarafından yaptırılan ve 1228-1229 yıllarında tamamlanan bir organik geometri dehasıdır. Mezquita Şah (İsfahan-İran) ise yapımı 20 yıl süren ve 1611 yılında tamamlanan olağanüstü mukarnaslarıyla dikkat çeken bir başka tarihi yapıdır (3). Mimarlıkta doğa çok zengin bir esin kaynağıdır, mimarlığın arkasındaki en eski itici güçtür. Tekrarlayan fraktal benzeri modüllerden oluşan bu tonozlar ve süslemeler dijital hesaplamanın ortaya çıkışından çok önce algoritmik düşüncenin varlığının işareti sayılabilir. 

Resim 1. Divriği Ulu Camii, Batı Kapısı.

Resim 1. Divriği Ulu Camii, Batı Kapısı.

Resim 2. Cami iç mekanı ve asma zincir tavanı.

Resim 2. Cami iç mekanı ve asma zincir tavanı.

Resim 3. Mezquita Şah mukarnas tavanı, İsfahan-İran, 1611 yılında başlanmış ve yapımı 20 yıl sürmüştür.

Resim 3. Mezquita Şah mukarnas tavanı, İsfahan-İran, 1611 yılında başlanmış ve yapımı 20 yıl sürmüştür.

Hassanzadeh’in “Genellikle modern hesaplamayla ilişkilendirilen ‘parametrik tasarım’ terimi, aslında binlerce yıldır var olan ve matematik, mühendislik ve dijital teknolojideki ilerlemelerle gelişen bir yaklaşımı kapsar… Klasik mimaride elle hesaplanan oranlarla başlayan bu süreç, günümüzde yapay zeka destekli, kendini optimize eden yapılara ve buluşlara doğru evrilmiştir.” (4) söylemine katılıyorum. Ama onun bu işi Vitruvius’a kadar geri götürmesine asla katılmıyorum. Bu tutum dünya mimarlığında onulmaz bir Greko-Romen sevdadır! Aslında Vitruvius mimarlığa değerli bir yapıt bırakan bir Romalı’ydı. Kitabının adı “De Architectura libri decem” (Ten Books on Architecture) idi. 1452 yılında Leon Battista Alberti onu çevirdi ve yeniden yazarak kendine mal etti: De re aedificatoria. 

MS 1. yüzyılda kitabı yazan (yılı İsa’nın doğumuyla neredeyse yaşıttır aslında) Romalı mimar Vitruvius, “De Architectura” adlı eserinde orana dayalı tasarımın yazım dilinde temelini atmıştır. Vitruvius, mimarlığın üç temel özelliğini tanımlamıştır: “Firmitas” (sağlamlık), “utilitas” (işlevsellik) ve “venustas” (güzellik). İlk çevirileri 1750’ler civarındadır. Eğer mimarlıkta anlam kavramının gündeme geldiği 20. yy’da çevrilseydi burada “anlam” kavramı da mutlaka olurdu (5). Her neyse, Hassanzadeh ve gönderme yaptığı isimler parametrisizmi Vitruvius’a kadar geri sürer ki bu kadarı da abartı olur. Evet, Vitruvius tasarımı yönlendiren kural tabanlı bir yaklaşım geliştirmiştir; bu yaklaşımda sütun aralıkları, cephe kompozisyonu ve mekansal uyum gibi unsurlar matematiksel oranlarla belirlenmiştir. Ancak, eğik yüzeyli iglo inşa eden ilk ademoğlu Vitruvius mu okumuştur? Dünyanın birçok geleneksel evinin ustası Vitruvius mu okumuştur? Bu, her şeyi Batı’nın üstünlüğüne bağlama alışkanlığımızdan vaz geçmeliyiz!

Bu arada Batı, parametrisizmin köklerini arama uğraşı içinde mimarlıkta matematiksel düşünmeyi Filippo Brunelleschi ile ilişkilendirir: Brunelleschi’nin tek-kaçışlı lineer perspektif buluşu, mimaride tasarımı ölçülendirmenin erken bir biçimi olup tasarımcılara geometrik kurallardan türetilen yöntemlerle mekan inşa etme olanağı sunar. Buraya kadar doğru, ama Batı, bu lineer perspektifin mimarı ne kadar sınırlı bir düşüncenin içine çektiğinden hiç söz etmez. Mimari tek noktadan, çift noktadan falan algılanmaz; dolaşarak, yaşayarak, bina ve yer ile yaşanmış deneyimlerin birikimiyle, nesneyle görsel ve duygusal ilişki kurularak anlaşılır (6).

Eğer kökene inilecekse; burada belki Gaudí’nin analog modellerinden, Frei Otto’nun malzeme deneylerinden ve Zaha Hadid Architects’in (7) algoritmik iş akışlarına kadar geri sürülebilen parametrik tasarım ve hesaplama araçlarının yükselişinden ve böylece tasarımı sistematikleştirmeye çalışan mimarların kesintisiz soy zincirinden söz etmek olanaklıdır.

Bir Algoritma Olarak Doğa 
Organik ve olgubilimsel formlarıyla tanınan Katalan mimar Antoni Gaudí, bilindik geometrilere bağlı kalmak yerine, doğadaki yapılardan ilham aldı ve mimarinin, fiziğin ve malzeme kuvvetlerinin doğuştan gelen mantığını uyguladı. Mimarlığa önemli katkısı en devrimci tekniklerinden biri olan asılı zincir modellerinden türetilen yapısal bir form olan zincir kemerleri kullanmasıydı. Gaudí, zincirleri baş aşağı asarak yer çekiminin doğal eğriliği belirlemesine izin verirdi. Bu modelleri ters çevirerek optimum yük taşıma formlarını elde eder, böylece geleneksel payandalara veya aşırı malzeme takviyelerine ihtiyaç duymazdı. Bu analog hesaplama yöntemi, günümüzde modern parametrik yazılımların yapısal davranışı simüle etme şekline oldukça benzer.

Gaudí’nin Sagrada Família’sı bu yaklaşımın en göz alıcı örneğidir. Katedralin hiperboloid kolonları, parabolik tonozları ve karmaşık bir biçimde dallanan yapıları, fiziksel simülasyonlar aracılığıyla tasarlanmıştır ve onun çalışmalarını günümüz dijital parametrik modellemesinin öncüsü haline getirmiştir. Ancak, Gaudi yerçekimi modelleri, yazılı denklemler veya dijital araçlar olmadan, bir tür analog hesaplama yöntemiyle çalışmıştır.

Resim 4. Sagrada Familia-Antoni Gaudi, (Fotoğraf: M. Murat Gür, 1996).

Resim 4. Sagrada Familia-Antoni Gaudi, (Fotoğraf: M. Murat Gür, 1996).

Gaudí sıkıştırma temelli yapılar üzerinde çalışırken, Frei Otto öncü form bulma yöntemleriyle gerilim ve minimal yüzey geometrilerinde devrim yarattı: Sabun filmi deneyleri ve malzeme hesaplaması. Otto araştırmalarında, doğanın formlarını, malzeme verimliliği yoluyla optimize etti. Bu yaklaşımıyla algoritmik ve üretken tasarımın temelini oluşturdu. Onun form bulma süreci, yapıların doğrudan tasarlanmasından ziyade, yer çekimi, gerilim ve hava basıncı gibi doğal kuvvetlerin formları oluşturma süreciydi. Otto, tel çerçeve yapılarını sabunlu suya batırıp ince filmin en verimli yüzey alanını doğal olarak nasıl oluşturduğunu gözlemlediği bir dizi malzeme deneyi gerçekleştirdi. Bu deneyler, fiziksel kuvvetlerin yapısal geometrileri nasıl hesaplanabildiğini gösterdi ve modern hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) simülasyonlarının erken bir formunu ortaya koydu. Otto, burada sabun filmi çalışmalarından ilham alarak hafif gerilimli membranlar kullandı. Otto’nun yaklaşımı minimum malzeme kullanımıyla maksimum mekansal kapsama alanı sağladı; bu ilke günümüzde parametrik dijital üretimde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Resim 5. Münih Olimpiyat Sitesi, Almanya, 1972, Frei Otto ve Behnisch Mimarlık.

 Resim 5. Münih Olimpiyat Sitesi, Almanya, 1972, Frei Otto ve Behnisch Mimarlık.

Resim 6. Voliere Tierpark Münih, 1980.

Resim 6. Voliere Tierpark Münih, 1980.

Resim 7. Hypodemontabl strüktürler, Sidney Olimpiyatları.

Resim 7. Hypodemontabl strüktürler, Sidney Olimpiyatları.

Diğer yandan Luigi Moretti’nin, stadyumlar üzerine yaptığı kavramsal çalışmalar serisinin bir parçası olan Stadium N üzerindeki öncü araştırması, mimari formu “eş-arzululuk (equi-desirability)” eğrileri yoluyla üretme yöntemini sergiledi. Bu eğriler, izleyiciler için en uygun görüş açılarını tanımlıyordu. Moretti, işlevsellik ve estetiği artırmak için geometrinin nasıl optimize edilebileceğini göstermek amacıyla bu eğrileri matematiksel olarak hesapladı. Parametrik yaklaşımını stadyumlar, müzeler ve kentsel planlama dahil olmak üzere çeşitli projelerde uygulayarak geometrinin ve kuvvet dağılımlarının yapısal mantığı nasıl şekillendirebileceğini gösterdi; böylece yalnızca estetik sezgiye dayanmayan hesaplamalı tasarımın temellerini attı (8).

Moretti 1961 yılında, teorilerini ve mekansal formlar ile onları yöneten parametreler arasındaki ilişkiye dair araştırmalarını sergilemek amacıyla “Parametrik Mimari” başlıklı bir sergi düzenledi (bu terimi ilk kullanan kişi oldu). Istituto di Topologia’daki çalışmaları, işlev, çevre ve malzeme davranışı gibi parametreler aracılığıyla mimari formun tanımlanmasına odaklanarak günümüz tasarım yazılımlarında kullanılan kurala dayalı üretken algoritmaları öngördü (Resim 8, 9). Modern hesaplama araçları kullanılmadan tasarlanmış olmasına rağmen, Moretti’nin projeleri günümüzün dijital parametrik tasarım mantığını yansıtmaktadır (Grasshopper3D ve Maya orjini) (9).

Resim 8. Stadyum eskizleri. Stadyumun M ve N versiyonları "eşit-istenirlik" eğrilerini göstermektedir (Bucci and Mulazzani 2000, s. 114).

Resim 8. Stadyum eskizleri. Stadyumun M ve N versiyonları “eşit-istenirlik” eğrilerini göstermektedir (Bucci and Mulazzani 2000, s. 114).

Resim 9. Stadyum eskizleri. Stadyumun M ve N versiyonları "eşit-istenirlik" eğrilerini göstermektedir (Bucci and Mulazzani 2000, s. 114).

Resim 9. Stadyum eskizleri. Stadyumun M ve N versiyonları “eşit-istenirlik” eğrilerini göstermektedir (Bucci and Mulazzani 2000, s. 114).

Dijital tasarım ve hesaplamaların geliştirilmeleri sürecinde Ivan Sutherland, 1963 yılında geliştirdiği Sketchpad ile bilgisayar destekli tasarımın (CAD) babası olarak öne çıkar. MIT’deki doktora tezinin bir parçası olarak geliştirilen Sketchpad, kullanıcıların bir bilgisayarla grafiksel olarak etkileşim kurmasına olanak tanıyan ilk programdır. Sutherland’in çalışması, uyarlanabilir, kurala dayalı modellemeye olanak tanıyarak modern CAD yazılımlarının temelini atmış ve mimari tasarım araçlarının yanı sıra grafiksel kullanıcı arayüzleri (GUI), sanal gerçeklik ve nesne tabanlı modelleme alanlarının gelişimine katkıda bulunmuştur (10).

Sutherland etkileşimli tasarım araçlarında devrim yaratırken, 1960’larda Renault’da çalışan Fransız mühendis Pierre Bézier, eğrilerin ve yüzeylerin matematiksel temsilini değiştirdi. Bézier eğrileri üzerine yaptığı çalışmalar, kontrol noktaları kullanılarak pürüzsüz, ölçeklenebilir eğriler tanımlamaya olanak sağlayan bir sistem geliştirdi. Bézier’in yeniliğinden önce dijital modeller, karmaşık yüzeylerin tanımlanmasını zorlaştıran katı, düz çizgi yaklaşımlarına dayanıyordu. Bu yeni yöntem, otomotiv tasarımı, animasyon ve mimaride kullanılan organik, akıcı geometrilere imkan sağladı. Bézier’in matematiksel ilkeleri, Rhino, Maya ve Revit gibi modern parametrik tasarım yazılımlarını güçlendiren NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) sisteminin bel kemiğini oluşturdu. Onun katkıları, mimarların ve tasarımcıların eskiden manuel olarak modellenmesi imkansız olan akışkan, serbest formlu yapılar oluşturmasına imkan vererek algoritmik mimarinin yükselişini önceden haber verdi (11).

Dijital tasarımda bir sonraki büyük dönüm noktası, 1982’de AutoCAD’in piyasaya sürülmesiyle geldi. Bu yazılım, teknik çizimi kağıttan dijital ortama taşıyarak mimari pratiği kökten değiştirdi. Önceki sistemlerin özel donanım gerektirmesinin aksine, AutoCAD kişisel bilgisayarlarda çalışmak üzere tasarlandı ve böylece CAD’i çok daha geniş bir mimar ve mühendis kitlesinin kullanımına sundu. Katman tabanlı sistemi, vektör grafikleri ve hassas araçları, geleneksel el çizimi yöntemlerinin yerini alarak mimari dokümantasyonun hızını ve doğruluğunu büyük ölçüde artırdı (12).

Hiroşima’dan sonra bilimsel bilginin hala güvenilebilir olduğunu söyleyebiliriz doğal olarak ama toplumsal ve insani açıdan istenmeyen sonuçları olabileceğini de peşinen kabul etmek zorundayız. Yapay zekayla kolayca uygulanabilir duruma gelmiş Parametrisizm kolay çizilen ama kolay ve ucuz yollardan elde edilebilen bir Mimari değildir. Bir örnekle açıklayalım.

Diller Scofidio+Renfro’dan Bir Örnek
Amerikalı koleksiyonerler Julie Reyes Taubman ve Robert Taubman’ın evi olarak bilinen yapı, Amerikan mimarlık ofisi Diller Scofidio + Renfro’nun (DS+R) tamamladığı ilk tek ailelik konut projesidir. Dikey destek profili olmayan pencere sistemi, fiberglas ve köpükten oluşan çatı ile arazinin düzensiz konturlarına göre düzenlenmiş geniş açık mekanlar, evin mimarisini tanımlar. Bu ev Blue Dream (Mavi Düş) olarak da adlandırılır. Beykent Üniversitesinde verdikleri bir konferansta öyküsünü yanılmıyorsam, Anna Goga’dan dinledim. Tam bir işkence… İnsafsızlık… Kabuğun her parçasının tasarımı ayrı ayrı yapılıyor; eğriye uygun olması için çift yanlı eğri modüller talep ediliyor ilgili firmadan. Bir uyuyor bir uymuyor. Her yapı elemanı için uygun atölye seçilip her gün defalarca örnek üzerinden birebir çalışma yapılıyor. Ve sonunda parmak iziyle açılması beklenen kapı o kadar ağır oluyor ki… Açılmıyor.

Bunca zahmetten sonra adına ev yapılan hanımefendi evinde sadece iki yaz yaşayabildi! Bu bina zeka yerine akılla tasarlansaydı eminim evinin tadını daha uzun süre çıkarırdı. 

 

Resim 10. Ve sonunda parmak iziyle açılması beklenen kapı! (URL-1).

Resim 10. Ve sonunda parmak iziyle açılması beklenen kapı! (URL-1).

Sonsöz 
Son yıllarda seri halde verdiğim on konferansta genç dinleyicilerime alttaki yansıyı kullanarak (Resim 11) şunu söyledim: “Zekanızı kullanın, çağı yakalayın, yapay zekayı mutlaka öğrenin… Ama aklınızı kullanın ve yapay zekayı gerekmedikçe uygulamayın… Mimari tasarım akılla yapılır; o akıl tüm koşulları aynı anda değerlendiren çok değerli, çok boyutlu, bilgiler arası etkileşimli, derinde saklı bir yapıdır. Ona dönmeden çizmeyin! Yapay zekayı değil, kendi aklınızı değerlendirin!”

Resim 11. Parametrik Mimari bugün! (Konferans slaytı, ©Şengül Öymen Gür).

Resim 11. Parametrik Mimari bugün! (Konferans slaytı, ©Şengül Öymen Gür).


Notlar

  1. Beykent Üniversitesi Öğretim Üyesi, CICA üyesi.
  2. İslam dininin en başından beri Platon ile ilişki kurduğu özgün metinlerden (nitelikli çevirilerden) anlaşılır.
  3. Hamid Hassanzadeh, What is Parametric Design in Architecture? History & Future Oversee, 24 Mart 2025: (https://paacademy.com/blog/parametric-design-in-architecture?utm_source=parametricarchitecture.beehiiv.com&utm_medium=newsletter&utm_campaign=what-is-parametric-design-in-architecture&_bhlid=ef231ebc7f8fe7621de252743cbc4636e1604dd9)
  4. Gür, Ş. Ö. (2024). Architecture as Spatial Organization, Livenarch+, 29.01.2024, Volume 1, No.1. pp: 5-13.
  5. a.g.e
  6. Gür, Ş. Ö. (2024). Bir Otonomi Açılımı: Doğa ve Kültür Simbiyozu, Demir Evler- Bodrum, içinde Eleştiri ve Mimarlık, der. C. Abdi Güzer, ss: 52-75, Fol Yayınları, Ankara. 
  7. Son kitabımda o kadar uzun yer ayırdım ki burada örneklemiyorum.
  8. a.g.y.
  9. a.g.y.
  10. a.g.y.
  11. a.g.y.
  12. a.g.y.
  13. URL-1: https://dsrny.com/project/blue-dream