Mimarlık Eğitiminde Bilgisayarla Tasarım Can A. Baykan Mimarlık Bölümü Orta Doğu Teknik Üniversitesi Mimarlıkta bilgisayarla tasarımın evrimi Bilgisayarla tasarım 1970 lerden beri üniversitelerde ve büyük mimarlık ve mühendislik şirketlerinde araştırma konusu olarak var. Bu yıllarda üniversitelerde geliş tirilen çizim, 3-boyutlu modelleme ve mimari modelleme programları 1980 lerin ortalarından beri de profesyonel hayatta kullanılmaya başlandı. İlk kullanımlarda büyük ş irketlerde projeler CAD operatörleri tarafından bilgisayar ortamına aktarılırd ı. Bu dönemde tasarımcılar bilgisayar ortamına aktarma sürecinin tamamen dış ındaydı. Macintosh bilgisayarlarının çıkması ve bilgisayar kullanabilen mimarlarin artmasıyla bilgisayar öperatörlerinin yerini mimarlar aldı. Bu sefer de, bilgisayar kullanan çoğ unlukla genç mimarların bilgisayar kulanamayan tasarımcılara bilgisayarla çizim konusunda aracılık ettiğ i bir süreçten geçildi. Günümüzde hemen herkes bilgisayarla çizim yapıyor, bürolarda T-cetveli ve rapido gibi araçlar yerini tamamen bilgisayara bıraktı. Günümüzde bu yeni teknoloji eskisinin yerini aldı ama potansiyelini tam olarak gerçekleştirmi ş degil. Henüz atsız araba dönemindeyiz. Otomobiller toprak yollarda atlı arabaların yerine, aynı rolde fakat biraz daha hızlı olarak iş lerini yapıyorlar. Henüz toplum, şehirler vs. bu değişimin etkilerini tam olarak hissetmedi. Mimarlık okullarında değişim daha da yava ş ilerledi. 1970 lerde bazı üniversitelerde lisansüstü araştırma konusu olan bilgisayarla tasarım için programlarının geliş tirilmesi hala devam ediyor. Araştırmalarda büyük ilerleme kaydedilmesine rağ men bunun eğitime yansıması fazla değil. 1980 lerin sonunda lisans eğ itiminde üst sınıflarda verilmeye baş layan programlama dili ögretmeye yönelik dersler yerini daha önceki yıllarda verilen bilgisayarla çizim ve 3-boyutlu modelleme derslerine bıraktı. Fakat bilgisayarla tasarım konusunda elektif veya zorunlu ders olarak bir kaç ders ve belki bir bilgisayarla tasarım stüdyosu eklenmesinin dış ında, lisans ders programları ve pedagojik anlayı ş aynı kaldı. Bunun yanısıra, mimarlık öğ retim elemanlarının bilgisayarla tasarıma yaklaşımı da, sadece Türkiye de değil, heryerde çoğunlukla şüpheci veya karş ı. Eğitimciler ve öğ renciler bilgisayar bilenler ve bilmeyenler olarak ayrılıyor. Okullardaki değişim çoğunlukla profesyonel şartların zorlaması sonucu ortaya çıkıyor. Bilgisarla hızlı ve hassas matematik işlemleri yapılabilmesinin sonucu olarak geliş tirilen sonlu elemanlarla analiz metodunun strüktürel tasarım yöntemini tamamen değiş tirmesi gibi bir olay mimari tasarımda gerçekleşmedi. Mimari tasarımda benzer bir değiş imin ne zaman ve nasıl olacağ ı konusunda da kesin ipuçları yok. Bunda pratik etmenlerin yanısıra, tasarım eğitiminin kabul edilmi ş bir metodu olmamasının rolü de önemli. Mimarlıkta stüdyo eğitimi sezgisel ve kiş iye özel yöntemlerle yürütülen bir etkinlik olduğu için değişmesi de daha zor. Mimarlık eğitiminde bilgisayar ortamı Bilgisayarla tasarımın günümüzde geldiğ i noktada artık bilgisayarla tasarım ortamından bahsetmek ve bunun bilgisayarla tasarım araçlarından farkını vurgulamak gerekir. Araç tek bir işi yapmaya yarar. Örneğ in, AutoCad gibi bir program, çizim ve 3-boyutlu 1
modelleme yapmaya imkan verir. Bilgisayarla tasarım ortamı dediğ imizde, birbiri ile ilişki içinde değişik iş leri yapmaya olanak veren araçlar, kaynaklar, bilgi ve veri tabanları topluluğ unu kastederiz. Bilgisayarla mimari tasarım ortamını meydana getiren parçaları modelleme araçları, analiz programları, sentez programları, bilgi ve veri tabanları ve ortak tasarıma (design collaboration) imkan veren iletiş im araçları olarak guruplayabiliriz. Modelleme Modelleme araçları 2 ve 3 boyutlu modellemede kullanılan AutoCad, FormZ, ArchiCad ve Photoshop gibi programlar, sanal gerçeklik programları ve bunlarla birlikte çalış an iki ve üç boyutlu tarayıcılar, dijital fotoğ raf makineleri ve video çekicileri, baskı makineleri gibi sunu ş araçları ve veri tabanı programlarıdır. Analiz Analiz araçları olarak bilgisayarda modellenen yapıları maliyet, fizibilite, ısı, enerji, doğal ve yapay aydınlatma veya akustik açısından değ erlendirmeye ve kullanıcıların mekandaki dolaşımının simülasyonuna olanak sağ layan programlardan bahsedebiliriz. Bu programlar baska bir disipline ait ozel bilgiyi tasarimcinin kullanabileceğ i ve kontrolu kendisinde olarak baş ka disiplinlerin kriterlerini de göz önüne alan entegre tasarimlar geliş tirmesine olanak verir. Örnek olarak bir çok disiplini kapsayan Ecotect programını gösterebiliriz. Kapsadığı alanlar: gölgeleme, pencerelerde güne ş kontrolu gereklerini hesaplama, solar access, doğal ve yapay ış ıklandirma, rüzgar exposure, thermal comfort, akustik response. Sadece kantitatif degil kalitatif judgement için destekte veriyor; örneğin ışıklandirma kalitesi hakkinda. Eskiden sadece sezgisel olarak yaklaş ilan ve kalitatif olarak değerlendirilen kamusal mekanlarda ve binalarda dolaş im konusu artik %75-80 hassaslikla simule edilebiliyor.(space Syntax http://www.spacesyntax.com). Bu programlar yayaların sadece başlangıç ve varı ş noktalarini değil alı ş veri ş, bekleme, yemek yeme gibi informel davranışları da göz önüne alabiliyor. Yukarida bahsedilen analiz ve simulasyon programlari bilgi bulundurmalarına karş ı mantık yürütmeyi ve tasarımda yapılacak değiş iklikleri tasarımcıya bırakıyor. Expert system denilen programlar tasarımcıya yapılacak değiş iklikler konusunda da yol gösterebilir (Seebohm 2001). Sentez Sentez araçlarıysa yerleş im planı, detaylandırma veya ihtiyaç programı alternatiflerini tasarımcı kontrolünde otomatik olarak üreten bilgisayar programlarıdır. Bilgisayar ortamında eğitim: Öneriler / Görüşler Günümüzde mimarlık eğitiminde bilgisayar ortamının rolünü veya daha doğ rusu, bilgisayar ortamında mimarlık eğitimininin nasıl olması gerektiğini tartış malıyız. Mimarlık eğitimi önceleri usta çırak ilişkisi içinde öğ renilirdi. Mimar adayları mimarlık stüdyosunda tasarım projelerinde çalış arak gerekli bilgi ve beceriyi kazanırlardı. Daha sonraları akademilerde stüdyo eğitimi proje sürecini okulda simüle etmek ş eklinde oldu. Stüdyo gerçek tasarım sürecini belli yönlerine ağ ırlık vererek simüle etti. Bugün eğitimle ilgili olarak sormamız gereken sorular bilgisayarla modellemeyi kullanarak kağ ıt kalem olmadan stüdyoyu nasıl yürütebileceğimiz değil, karmaş ıklık ve çok disiplinli 2
tasarım kriterleri ile tanımlanan mimari projeleri ele alan stüdyoların ne ş ekilde organize edilmesi gerektiğ i, ve mimarlık ve yardımcı/ilgili alanlar arasındaki köprüyü nasıl kurabileceğ imiz, strüktürel sistemler, mimarlık tarihi ve teorisi gibi konuları nasıl tasarım stüdyosu ile daha kuvvetli bağlantı içine sokabileceğimiz olmalıdır (Akın 1997). Bilgisayar ortamında eğ itimin pedogojik amaçları bilgisayarla tasarım araçlarının nasıl kullanılacağını öğretmek, araçlar tarafından yapılan işlemin mantığını öğ retmek, ve olan araçları geliştirmek veya bu araçların çalışma matığ ındaki ilerlemelere paralel yeni araçlar geliştirmek olarak belirlenebilir. Araçları öğretirken karşılaş ılan zorluk çok sayıdaki araç arasından ufak ve anlamlı bir kümeyi seçebilmektir. Öğ retilecek araçları seçerken yaklaşım, az sayıda örneğin tasarıma katkılarını göstermek ş eklinde olabilir (Akın 1997). Modelleme programları ustalık/beceri (craft) ve bilgi gerektirir. Mekanik bir yaklaş ım yeterli değ il. Kullanıcının hem fiziksel hem de psikolojık yönden bilgisayarla bütünleşmesi ve etkileşim içinde olması gerekir. Hatta, belki de beceri ve ustalık kavramlarının bilgisayar bağ lamındaki anlamı budur. (McCullough 1996, s. 139) Bilgisayar herhangi bir fiziksel araç gibi, elin hareketlerini işlemlere dönüş türüyor, el ve gözün koordinasyonunu gerektiriyor. Aynı zamanda bilgisayardaki iş lemler soyut ve kavramsal. Bu anlamda herhangi bir el aletinden çok farklı. Kavramlar somut iş lemlere dönüşmü ş durumda. Artık fırça veya maket biçağıyla çalış ır gibi kavramlarla ve sembolik işlemlerle çalışabiliyoruz. Bilgi ve beceriyi birleş tirmeye daha çok gereksinim var. Bu beceriyi kazanmak için eğ itimde bilgisarla tasarım araçlarını kullanmak ve pratik edinmek gerektiği gibi araçların çalışma mantığını da anlamak gerekiyor. Örneğ in bilgisayarda renk elde etmek için renk konusunda bilinmesi gereken teknik ve kavramlar boyaları karıştırarak renk elde etmek için gerekenden daha farklı değ il. Bilgisayarda ve elle perspektif üretimi için de aynı şey söylenebilir. Analiz araçlarının kullanımı için el becerisi gerekmiyor, ne var ki uygulama alanı hakkındaki kavram, prensipler, metod ve mantığı anlamak çok önemli. Örneğ in akustik analiz programı kullanarak tasarım kalitesini iyiye doğ ru götürebilmek için programdan çıkan sonuçları doğru yorumlamak ve projede yapılacak değiş iklilerin etkisinin ne olacağını kestirebilmek gerekir. Alternatif çözümler üreten sentez programlarını anlamak kavramsal açıdan en zor olanı. Bu programların çalışma mantıkları bilgisayarla birlikte geliş en yapay us veya optimizasyon gibi yöneylem araş tırma metodlarına dayalı dolayısıyla mimari yaklaşımlara daha uzak. Sentez araçları arasında tasarımcının kullanacağ ı soyut programlar olduğu gibi, mutfak dolabı imal eden firma tarafından geliştirilen, kiş ilerin kendi mutfağını tasarlamasına yarayan, üreticinin kataloğ undan seçilen dolapları yerleştiren, görünüş leri çizen, ısmarlanacak parçaların listesini belirleyen, fiyatını hesaplayan ve teslim tarihini bildiren programlarda var. Bu programlardan soyut ve temel prensiplere dayananlar mimarlar tarafından fazla kabul görmezken, somut, precise ve anlaş ılması kolay olanları tasarımcılar için çok kısıtlayıcı ve yetersiz. Bu somut programlar, kısıtlı da olsa, içerdikleri tasarım bilgisi sayesinde satıcılar veya müşterileri tarafından geni ş kabul gördükleri için tasarım pratiğ ini değiştirebilmişler. Bilgisayar teknolojisinin ortaya çıkarttığ ı olanaklardan yararlanabilmek için mimarlık eğitim programının temel strüktürünün değiş mesine gerek yok. Bilgisayar ortamı ve bilgisayarla tasarım metodları çoğu derse entegre olabilir. Sonuçta bunların öğ retilmesi 3
özel bir yaklaşım veya temel değiş iklik gerektirmez. Modelleme programlarının öğretilmesi önceki sınıflarda tasarım stüdyolarına ve çizim derslerine entegre olabilir. Bazı analiz ve simulasyon araçları disiplinlerin/alanların öğretildiğ i derslerde gösterilebilir. Örnegin strüktürel analiz ve aydınlatma analizi programları. Diğ erleri yeri geldiğinde stüdyoda öğretilebilir. Örneğin, kullanıcı dolaş ım simulasyonu yapan programlar ve form üretmeye yarayan programlar. Fakat tasarıma katkıları ancak stüdyoda kullanıldıkları zaman olabilir (Mark 2001). Tasarım stüdyosunun başarı kriteri üretilen tasarımların kalitesi olduğ u için kullanılan ortam ve aletlerde esneklik ve çeş itlilik gerekir. Aynı zamanda, bilgisayar entegrasyonundan en fazla yarar görebilecek derslerin baş ında da stüdyolar var. Bu ancak bilgisayarda tasarım yapanların stüdyo vermesiyle sağ lanabilir. Yukarıda bahsedilenlerden baş ka bilgisayarı bir komünikasyon ve tasarımda kolaborasyon ortamı olarak kullanmayı araştıran sanal tasarım stüdyolarıda yapılagelmekte (ref). Bilgisayar teknolojisi konusunda özelleşmi ş yeni teori dersleri, tasarıma algoritmik yaklaşımlar, sentez programlarının çalışma modellerinin anlaş ılması gibi konularda gerekli. Bu derslerden biri bilgisayarla tasarım teorisi ve metodları olabilir. Diğ er bir derste yeni araçlar yaratmaya yarayan dersler olabilir. Bu dersler lisansüstü programında araştırma konularıyla ilgili olabileceği gibi, lisans eğ itiminde sonraki yıllarda verilebilir. Programlama bilmeyi gerektirdikleri için kısa sürede verimli olması zor. Fakat AutoCad gibi hem modelleme programı olan hem de Autolisp programlama dilini içeren bir araç kullanarak verimliliği artırmak olası (Seebohm 2001). Eğitimin bir amacı da uygulama alanındaki değiş ikliklere göre araçların evrimini yönlendirmek ve varolan araçların kullanılabileceği yeni alanlar bulmak. Sonuç Yeni teknolojinin iki sonucu olabiliyor. Birincisi aynı iş in yeni bir araçla daha verimli ş ekilde yapılması, ikincisi ise yeni teknolojinin, imkanları (affordances) sayesinde pratiği değiştirmesi. Bilgisayar ortamı eski araçların yerini aldı fakat mimarlık eğitimi değişmedi. Eğ itimde yapılabilecek değişiklikler tasarım stüdyosu, çizim ve modelleme ve analiz derslerinin bilgisayar ortamını kullanması, bilgisayar ortamındaki yeni araçların prensip ve metodlarını öğreten derslerin açılması ve yeni araçlar geliş tikçe bunlarında sisteme katılması. Kaynaklar Akın Ö. The computer as a catalyst for new educational paradigms in architecture in Mimarlık The Journal of the Faculty of Architecture, Middle East Technical University, Ankara Turkey, Spring 1997. Baykan C. CAD and automated spatial layout in A Critical Review of the Applications Advanced Technologies in Architecture, Civil and Urban Engineering. (edited by Marcel Miramond, Pascal Le Gauffre, Reza Behesti, Khaldoun Zreik). Paris: Europia Productions, 1995. pp 301 312. Chastain T, Kalay Y, and Peri C. Square Peg in a Round Hole or Horseles Carriage? Reflections on the Use of Computing in Architecture in Media and Design Process, 4
ACADIA 99 (edited by Osman Ataman, Julio Bermudez). Association for Computer- Aided Design in Architecture, 1999. pp. 4 15. Loftness V. Architectural/Engineering Education at Carnegie Mellon University. Journal of Architectural Engineering, Special Issue: Computers in Building Design, v 1, n 4, 1995. pp 144-146. Mark E, Martens B, Oxman R. The Ideal Computer Curriculum in Architectural Information Management, Proceedings of ecaade 2001 (edited by Hannu Penttila). Education in Computer Aided Architectural Design in Europe (ECAADE), 2001. pp. 168 175. McCullough M. Abstracting Craft, The Practiced Digital Hand. The MIT Press, Cambridge, Mass. 1996. McCullough M, Mitchell W J, Purcell P.(eds.) The Electronic Design Studio. MIT Press, Cambridge Mass., 1990. Seebohm T. The Ideal Digital Design Curriculum: Its Bases and its Content in Architectural Information Management, Proceedings of ecaade 2001 (edited by Hannu Penttila). Education in Computer Aided Architectural Design in Europe (ECAADE), 2001. pp. 180 185. Senegala M. An Epistemological and Systems Approach to Digital Technology Integration in Architectural Curriculum in Media and Design Process, ACADIA 99 (edited by Osman Ataman, Julio Bermudez). Association for Computer-Aided Design in Architecture, 1999. pp. 16 26. 5