Journals / AURUM Mühendislik Sistemleri ve Mimarlık Dergisi / 2021 / Cilt: 5 - Sayı: 1

Investigation of Modeling Methods of Kinetic System Building Facades

Kinetik Sistemli Bina Cephelerinin Modelleme Yöntemlerinin İncelenmesi

Pages
119–138
Publication Date
2021-06-30
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

The studies created by using the methods of modeling kinetic facades with parametric design have been examined under two modeling methods as evolutional based models and models created with shape grammars.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:The architectural form of a building describes the interaction of the facade with the environment.
📊
Key Findings & Data:However, when designing kinetic facades, it is necessary to choose the right modeling tools and methods in order to achieve the intended performance in the final product.
💡
Conclusion & Impact:The studies created by using the methods of modeling kinetic facades with parametric design have been examined under two modeling methods as evolutional based models and models created with shape grammars.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:2000 Verileri
⚙️Variables:Form Bulma · Kinetik Cephe · Kural Tabanlı Tasarım

Abstract

The architectural form of a building describes the interaction of the facade with the environment. Kinetic facades, an interactive component, can learn and adapt to user activities and behavior using real-time movements to determine the most appropriate orientation and configuration, providing functions such as thermal and visual comfort, artificial light reduction, solar tracking, and electricity generation. However, when designing kinetic facades, it is necessary to choose the right modeling tools and methods in order to achieve the intended performance in the final product. For this reason, it becomes a necessity to apply different modeling methods to identify high-performance, environmentally friendly alternatives that provide the most appropriate guidance and configuration while creating interactive facade geometry. In the study, firstly, the relationship of parametric design with the kinetic front has been revealed. Afterwards, modeling methods obtained from 20 studies examined from 2000 to 2020 were presented and the advantages of these methods were mentioned. The studies created by using the methods of modeling kinetic facades with parametric design have been examined under two modeling methods as evolutional based models and models created with shape grammars.

Özet

Bir binanın mimari formu, cephenin çevreyle etkileşimini tanımlamaktadır. Etkileşimli bir bileşen olan kinetik cepheler, en uygun yönlendirmeyi ve yapılandırmayı tespit etmek için gerçek zamanlı hareketler kullanarak, kullanıcı aktivitelerini ve davranışlarını öğrenebilmekte ve bunlara uyum sağlayarak termal ve görsel konfor, yapay ışığı azaltma, güneş takibi ve elektrik üretme gibi fonksiyonlar sunmaktadır. Ancak kinetik cephelerin tasarlanırken amaçlanan performansın sonuç üründe elde edilmesinin sağlanabilmesi için doğru modelleme araçlarının ve yöntemlerinin seçilmesi gerekmektedir. Bu nedenle, interaktif cephe geometrisi oluştururken en uygun yönlendirmeyi ve yapılandırmayı sağlayan, yüksek performanslı, çevreye duyarlı alternatifler tespit edilmesi için farklı modelleme yöntemlerinin uygulanması bir gereklilik haline gelmektedir. Bu çalışma çevre koşullarına ve tasarım ilkelerine uyum sağlayan çevre dostu kinetik sistemli bina cephelerinin modelleme yöntemlerini sunmaktadır. Çalışmada, ilk önce parametrik tasarımın kinetik cepheyle ilişkisi ortaya konulmuştur. Sonrasında, 2000’den 2020’ye kadar incelenen 20 çalışmadan elde edilen modelleme yöntemleri sunulmuş ve bu yöntemlerin avantajlarından bahsedilmiştir. Kinetik cepheleri parametrik tasarım ile modelleme yöntemlerinden yararlanılarak oluşturulan çalışmalar evrimsel tabanlı modeller ve şekil gramerleriyle oluşturulan modeller olarak 2 farklı modelleme yöntemi altında detaylı olarak incelenmiştir. Çalışma, parametrik tasarım ile oluşturulan kinetik cephe tasarımlarında en uygun cephe geometrisine ulaşılabilmek için uygulanabilecek modelleme yöntemlerine girdi oluşturmakta ve bir çerçeve sunmaktadır.

🔖

Cite This Article

KAHRAMANOĞLU, B., ALP, N. Ç. (2021). Investigation of Modeling Methods of Kinetic System Building Facades. AURUM Mühendislik Sistemleri ve Mimarlık Dergisi, Cilt: 5 - Sayı: 1, 119–138. https://ajindex.com/articles/736934

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (11)

  1. Alkhayyat, J. 2013. Design Strategy for Adaptive Kinetic Patterns: Creating a Generative Design for Dynamic Solar Shading Systems”, M.Sc thesis University of Salford., Manchester, UK, s. 78–80.
  2. Ağırbaş, A. 2019. Façade Form-Finding With Swarm İntelligence, Automation in Construction 99, s. 140-151.
  3. Akipek, Ö. F. 2004. Bilgisayar Teknolojilerinin Mimarlıkta Tasarım Geliştirme Amaçlı Kullanımları, Doktora Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi,
  4. Fen Bilimleri Enstitüsü, Mimarlık Ana Bilim Dalı. Akipek, F. Ö. ve İnceoğlu, N. 2007. Bilgisayar Destekli Tasarım Ve Üretim Teknolojilerinin Mimarlıktaki Kullanımları, Megaron Yıldız Teknik Üniversitesi E-Dergisi, Cilt 2, Sayı 4, s. 237-253.
  5. Asefi, M. 2012. Transformation and movement in architecture: the marriage among art, engineering and technology, Procedia - Social and Behavioral Sciences 51, s. 1005 – 1010. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2012.08.278
  6. Barozzi, M., Lienhard, J., Zanelli, A., Monticelli, C. 2016. The Sustainability of Adaptive Envelopes: Developments of Kinetic Architecture”, Procedia Engineering 155 (275–284), s.1877–7058. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.08.029
  7. Cimmino M. C., Miranda R., Sicignano E., Ferreira A. J. M., Skelton R. E., Fraternali F. 2016. Composite solar façades and wind generators with tensegrity architecture, Composites Part B, s. 1-14. 10.1016/j.compositesb.2016.09.077 Chu, K. 2006. Metaphysics of genetic architecture and computation, Archit. Des. 76 (4), s. 38–45. https://doi.org/10.1002/ad.292
  8. Çakıcı Alp, N. 2011. Binalarda Kullanıcıların Acil Durum Davranışının ve Hareketinin Etmen Tabanlı Bir Model İle Temsili Ve Benzetimi, Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi,
  9. Fen Bilimleri Enstitüsü, Mimarlık Ana Bilim Dalı. Çavuş, Ö. 2019. Learnıng From Foldıng For Desıgn In Kınetıc Structures In Archıtecture, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Bina Bilgisi, mimarlık Ana Bilim Dalı, Doktora Tezi, Ankara.
  10. Fouad, S.M.A.E. 2012. Design Methodology: Kinetic Architecture, Doktora Tezi, Alexandria University, Faculty of Engineering, B.Sc. of Architecture. Grobman, Y. J., Capeluto, I. G., Austern, G. 2016. External shading in buildings: comparative analysis of daylighting performance in static and kinetic operation scenarios, Architectural Science Review. http://dx.doi.org/10.1080/00038628.2016.1266991
  11. Hosseini, S. M., Mohammadi, M., Rosemannb, A., Schröderc, T, Lichtenberg, J. 2019a. A morphological approach for kinetic façade design process to improve visual and thermal comfort: Review, Bui