AUXShell: L Sistem Kullanarak Pavilyon Kabuğu Tasarımı

Variations according to the difference of attractor points

Two attractor point shell design

Night-time illuminated pavilion design

One attractor point shell design

Pavilion atmosphere

Shelter design alternatives for animals

Doğaya bakıldığında bitkileri, hayvan iskeletlerini veya kabuklarını matematiksel bir tasarım mantığıyla açıklamak mümkündür. Doğadan alınan bu matematiksel mantığı mimari veya mühendislik tasarımlarına uyarlayabiliriz. Bu uyarlama yapılırken L-sistemler ve buna bağlı olarak fraktaller ortaya çıkmıştır. Fraktaller tek bir kural üzerinden kendi kendilerini üretilebilen ve sonsuz büyüyebilen sistemlerdir. Bu çalışmada fraktale dayanan bir modül tasarımı üzerinden pavilyon işlevi görecek esnek bir kabuk tasarımı amaçlanmaktadır. Düzenli bir şekilden türetilen fraktal şeklin morfogenezine odaklanmaktadır. Bunun için (IFS) yinelemeli fonksiyon sistemi kullanılmaktadır.

Fraktal üretimi için George de Rham’a atfedilmiş özel bir eğri olan de Rham eğrisi seçilmiştir. Bu eğri “Incendia Fractals” programının “HexQuilts” eklentisi yardımıyla çözümlenmiş ve oksetik yapıya sahip bir modül ortaya çıkarılmıştır. Modül fiziksel ortamda origami yöntemi ile üretilmiş ve farklı basınç noktaları uygulanarak davranış kuralları gözlemlenmiştir. Gözlemlenen bu davranış kuralları “Grasshopper”da kodlanmıştır ve modülün tekrarlanmasıyla önce bir yüzey sonra bir kabuk oluşturacak bir üretken sistem kurulmuştur. Ortaya çıkan yüzeye herhangi bir yerden basınç uygulandığı takdirde oksetik yapısı sayesinde konvansiyonel hareketin aksine basıncın uygulandığı noktadan itibaren etkisini azaltarak 360° boyunca etki eder. Bu da iki boyutta yüzey alanı, üç boyutta hacim değişimine sebep olur. Bu sayede bu modül ile ihtiyaca göre çekim noktalarının sayısıyla, uygulanan basınç miktarıyla ve yerleriyle oynanarak hacim artırımını veya azaltımını ve kullanılan malzemelere bağlı olarak istenilen saydamlık/opaklık oranını sağlayabilecek bir kabuk oluşturulabilir. Farklılaşabilen bu kabuk esnek mekanlara ihtiyaç duyulan alanlarda kullanılarak kullanıcının isteğine ve durumuna göre – kullanıcının kendisi tarafından – değiştirilebilir. Bu çalışmanın daha sonra oksetik yapıdaki farklı modüller için de bir altlık oluşturması böylece işlevsel farklılık gösterebilecek esnek mekanlarda kullanılabilmesi öngörülmektedir.

Anahtar Kelimeler: yinelemeli fonksiyon sistemi, fraktal, Kabuk tasarımı / yapısı, L sistemi, üretken tasarım, belirme, de Rham eğrisi, çekim noktası

Nisanur Özdemir

ozdemirnis@itu.edu.tr

AuxShell Alternatives
by NisanurOzdemir
on Sketchfab

Doğaya bakıldığında bitkileri, hayvan iskeletlerini veya kabuklarını matematiksel bir tasarım mantığıyla açıklamak mümkündür. Doğadan alınan bu matematiksel mantığı mimari veya mühendislik tasarımlarına uyarlayabiliriz. Bu uyarlama yapılırken L-sistemler ve buna bağlı olarak fraktaller ortaya çıkmıştır. Fraktaller tek bir kural üzerinden kendi kendilerini üretilebilen ve sonsuz büyüyebilen sistemlerdir. Bu çalışmada fraktale dayanan bir modül tasarımı üzerinden pavilyon işlevi görecek esnek bir kabuk tasarımı amaçlanmaktadır. Düzenli bir şekilden türetilen fraktal şeklin morfogenezine odaklanmaktadır. Bunun için (IFS) yinelemeli fonksiyon sistemi kullanılmaktadır.

Fraktal üretimi için George de Rham’a atfedilmiş özel bir eğri olan de Rham eğrisi seçilmiştir. Bu eğri “Incendia Fractals” programının “HexQuilts” eklentisi yardımıyla çözümlenmiş ve oksetik yapıya sahip bir modül ortaya çıkarılmıştır. Modül fiziksel ortamda origami yöntemi ile üretilmiş ve farklı basınç noktaları uygulanarak davranış kuralları gözlemlenmiştir. Gözlemlenen bu davranış kuralları “Grasshopper”da kodlanmıştır ve modülün tekrarlanmasıyla önce bir yüzey sonra bir kabuk oluşturacak bir üretken sistem kurulmuştur. Ortaya çıkan yüzeye herhangi bir yerden basınç uygulandığı takdirde oksetik yapısı sayesinde konvansiyonel hareketin aksine basıncın uygulandığı noktadan itibaren etkisini azaltarak 360° boyunca etki eder. Bu da iki boyutta yüzey alanı, üç boyutta hacim değişimine sebep olur. Bu sayede bu modül ile ihtiyaca göre çekim noktalarının sayısıyla, uygulanan basınç miktarıyla ve yerleriyle oynanarak hacim artırımını veya azaltımını ve kullanılan malzemelere bağlı olarak istenilen saydamlık/opaklık oranını sağlayabilecek bir kabuk oluşturulabilir. Farklılaşabilen bu kabuk esnek mekanlara ihtiyaç duyulan alanlarda kullanılarak kullanıcının isteğine ve durumuna göre – kullanıcının kendisi tarafından – değiştirilebilir. Bu çalışmanın daha sonra oksetik yapıdaki farklı modüller için de bir altlık oluşturması böylece işlevsel farklılık gösterebilecek esnek mekanlarda kullanılabilmesi öngörülmektedir.