Termal Konfor & Görüş Optimizasyonu
Üsküdar Meydanı: Dış Mekânda Konfor
Üsküdar, İstanbul
Üsküdar Meydanı'nda dış mekan termal konforunu, çevredeki kültürel yapıların görünürlüğünden ödün vermeden optimize eden parametrik bir kentsel tasarım araştırması. Rhino, Grasshopper, Ladybug ve Galapagos kullanılarak mevcut durum simüle edilmiş, UTCI tabanlı termal konfor hesaplamaları yapılmış ve genetik algoritma ile görünürlük-konfor dengesi optimize edilmiştir.Yeşil altyapının stratejik yerleşimi ile ısı adası etkisi azaltılırken metro çıkışlarından kıyı şeridine ve tarihi yapılara olan görüş hatları korunmuştur.
Alan Modeli
- 3B kent modeli
- Metro çıkışları
Görüş Analizi
- 56 görüş noktası
- Tarihi yapılar
UTCI Analizi
- Ladybug / EPW
- 15 konfor noktası
Galapagos
- Ağaç yerleşimi
- 5 aşamalı optimizasyon
Entegre Sonuç
- Konfor & görüş dengesi
- 45 ağaç önerisi
Üsküdar Meydanı araştırma alanı ve çevresindeki tarihi yapılar
Bir meydan tasarımında iki çelişen hedef: serin kalmak ve görüşü korumak. Evrimsel optimizasyon ile ağaç yerleşimi, termal konfor ve görüş açıklığı eş zamanlı olarak çözüldü.
Problem
Meydandaki tasarlanmamış metro çıkışları ve yoğun beton örtü, alanın hem estetik hem de işlevsel potansiyelini kısıtlıyor. Yayalar metro çıkışlarından kıyı şeridine ve tarihi yapılara net bir görüş hattına sahip değil. Kentsel ısı adası etkisi, yeşil alan eksikliğiyle birlikte artıyor.
3B Modelleme & Parametrik
Rhino + Grasshopper
- Karmaşık geometriler için 3B modelleme
- Parametrik modelleme ile görsel programlama
- Dinamik tasarım varyasyonları
- Çoklu senaryo
Analiz & Optimizasyon
Ladybug + Galapagos
- Güneş radyasyonu, gün ışığı ve termal konfor analizi
- Hava durumu verisi ile UTCI değerlendirmesi
- Genetik algoritma tabanlı evrimsel çözücü
- Kriterlere göre optimum çözüm
Çalışma Alanı
İstanbul'un Anadolu yakasında tarihi öneme sahip bir ulaşım merkezi. Feribot, metro ve otobüs hatlarının kesiştiği meydan; Mihrimah Sultan Camii ve Şemsi Paşa Camii gibi kültürel yapılarla çevrili.
Simülasyon Süreci
Üç aşamalı bir süreç izlendi: görüş analizi, termal konfor hesaplaması ve optimizasyon.
- Metro çıkışlarından kıyı ve camilere görüş hatlarının tanımlanması
- 43-224 arası ağacın kontrollü parametrelerle yerleştirilmesi
- Üç farklı ağaç modelinin kullanılması
- EPW dosyasından iklim verisi ile UTCI hesaplaması
- Beş aşamalı Galapagos optimizasyonu
Seçilen noktalar, metro çıkışları, önerilen kamusal alanlar ve ağaçlandırma bölgesi
Optimizasyon Parametreleri
| Kategori | Değişken | Değer |
|---|---|---|
| Çözünürlük | Görüş Açısı Sayısı | 56 |
| Çözünürlük | Termal Konfor Noktaları | 15 |
| Optimizasyon | Ağaç Sayısı | 43 – 224 |
| Optimizasyon | Ağaç Boyut Çarpanı | 0.5 – 1.5 |
| Optimizasyon | Toplanma Alanı Çarpanı | 0.6 – 1.0 |
| Hedef | Engelsiz Görüş Vektörleri | Maksimize |
| Hedef | Nötr Konfor Yüzdesi | Maksimize |
Sonuçlar
Beş aşamalı optimizasyon sürecinde önce görünürlük, sonra termal konfor ayrı ayrı optimize edildi. Son aşamada bu iki faktör dengelenerek entegre bir çözüm elde edildi.
Yalnız Görünürlük
Adım 1 & 2
- Maksimum: 244 birim
- Minimum: 74 birim
- Fark: 170 birim
Yalnız Termal Konfor
Adım 3 & 4
- Maksimum: 47.042.226 birim
- Minimum: 45.877.169 birim
- Fark: 1.165.057 birim
UTCI skorları ve optimizasyon sonucu
Galapagos Solver sonuçları
Entegre Optimizasyon
Beşinci adımda görünürlük ve termal konfor farkları birleştirilerek dengeli bir çözüm arandı. En yüksek fitness değeri 8.058 birim olarak elde edildi: 221 görünürlük skoru, 45 ağaç, 0.5 boyut çarpanı.
Galapagos Optimizasyon Sonuçları
| Fitness | Toplanma Alanı | Ağaç Dağılımı | Boyut Çarpanı | Ağaç Sayısı |
|---|---|---|---|---|
| 8058.22 | 21 | 32 | 0 | 2 |
| 8055.61 | 4 | 32 | 0 | 5 |
| 8055.45 | 14 | 32 | 0 | 5 |
| 8054.49 | 22 | 26 | 0 | 0 |
| 8038.52 | 20 | 36 | 10 | 6 |
Parametrik tasarım ve çevresel analiz araçlarıyla dış mekan termal konforu optimize edildi; yeşil altyapının yerleşimi ile ısı adası etkisi azaltılarak meydanın yaşanabilirliği artırıldı.