Biyomimikri, yüksek performanslı, ayarlanabilir ve benzersiz doğal sistemlerin
uyarlanabilir yapı kabuğuna bir mühendislik uygulaması olarak eklenmesine olanak
tanımakta ve böylelikle yapı kabuklarını ısıl ve görsel konfor sağlama yeteneğine sahip
etkileşimli bir bileşen haline getirmektedir. Bu tez çalışması, güneş kırıcı eleman olarak
kullanılan uyarlanabilir bir kinetik cephe sisteminin tasarımında kullanılabilecek doğa
kaynaklı bilgileri incelemek ve yasa ve denklemleri çözümleyebilmek amacıyla bir dizi nitel
ve nicel yönteme odaklanmaktadır. Literatürdeki daha önceki çalışmalar, genellikle
malzeme özelliklerini değiştirerek çevresel etkileri uyarlayan standart, malzeme tabanlı
uyarlanabilir ve duyarlı yapı kabuğu elemanlarına odaklanmaktadır. Ancak parametrik
uyarlanabilir bir kinetik cephe, dış ve iç ortam arasındaki ilişkiye ve bina kullanıcısının
arayüze göre pozisyonuna dayalı olarak çevresel etkilerle (sıcaklık ve güneş radyasyonu)
dinamik olarak etkileşime girmektedir. Bu nedenle bu çalışma iklime dayalı simülasyon
aracılığıyla doğadan esinlenen kinematik uyarlanabilir bir cephe tasarımının (fonksiyonel
senaryoya dayalı olarak) ısıl ve görsel konforu karşılama düzeyini saptamaya
odaklanmaktadır. Tasarlanan doğadan esinlenen kinematik uyarlanabilir cephe sisteminin
etkinliğinin test edilmesi amacıyla yarı ölçekli bir prototip olarak inşa edilmiş ve benzer
iklim koşullarında prototipe ait ölçüm sonuçları simülasyon sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır.
Bulgular, doğadan esinlenen kinematik uyarlanabilir güneş kırıcı sisteminin, iç mekan
sıcaklık profillerine dayalı ısıl konfora ve kullanışlı gün ışığı aydınlatması (UDI) ve gün ışığı
kamaşma olasılığı (DGP) gibi parametrelere dayalı olarak görsel konfora önemli bir katkı
sağladığını ortaya koymuştur
Biomimicry leads to the application of of high-performance, adjustable, and unique
natural systems to the engineering of adaptive building envelopes to render them an
interactive component capable of achieving thermal and visual comfort. The present study
focuses on a range of qualitative and quantitative methods to study natural concepts and
conclude laws and equations utilized in the design of an adaptive kinetic facade system used
as a solar shading element. Earlier efforts in literature commonly focused on standard,
material-based adaptive and responsive envelope elements, which adapted environmental
effects particularly through changing their material characteristics. Yet, a parametric
adaptive kinetic facade interacts with environmental effects (temperature and solar radiation)
dynamically, based on the relationship between the exterior and the interior environment and
occupant position relative to the interface. The present study, therefore, focuses on the design
a bio-inspired kinematics adaptive façade (based on the functional scenario) to meet thermal
and visual comfort and conduct climate-based simulation tests. The designed bio-inspired
kinematic adaptive façade was then built as a half/scale prototype to test its efficacy and
compare measurement results with the simulation outcomes for the same climatic conditions.
The findings demonstrated that the bio-inspired kinematic adaptive shading system provided
significant improvement in thermal comfort based on indoor temperature profiles and visual
comfort for parameters such as useful daylight illumination (UDI) and daylight glare
probability (DGP).
