Sayın, SelçukKıran, Mustafa ServetTulukcu, Dilara Aytürk2025-12-242025-12-242025https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=V-oEQd0LkkqRGCXNzJWCTXvb21kBLDbFscm0Cn41KcyOzlXUY3jznqmF_1GI4_YIhttps://hdl.handle.net/123456789/12782Enerji kaynaklarının tükenmesi küresel bir endişe haline gelmiş olup, enerji tüketiminin azaltılmasını zorunlu kılmaktadır. İnşaat süreci, enerji tüketiminin başlıca bileşenlerinden biri olduğundan, binaların tasarım aşamasından kullanım ömrüne kadar olan süreçte enerji verimliliğini artıran yöntemlerin geliştirilmesi elzemdir. Bu çalışma, bina tasarımında enerji verimliliğini önceliklendiren bir yaklaşımı benimsemektedir. Enerji performansını değerlendirmek üzere geliştirilen simülasyon araçları henüz yaygın biçimde kullanılmamaktadır. Bunun nedenleri arasında, geleneksel tasarım yöntemlerine devam eden bağlılık ve enerji hesaplamalarının tasarım sürecine ek bir yük getirdiği algısı yer almaktadır. Çalışmanın amacı, tasarımcılara hızlı ve etkili alternatifler sunan bir araç geliştirmektir. Bu bağlamda, algoritma destekli tasarım ve enerji optimizasyonu yöntemleri kullanılmış, özellikle konut yapıları üzerinde imar kısıtları da dikkate alınmıştır. Çalışmada, sürü zekâsı algoritmaları olan Yapay Arı Kolonisi (ABC) ve Ağaç-Tohum Algoritması (ATA/TSA) kullanılmış; üretken tasarım, enerji performans hesaplamaları ve optimizasyonun MATLAB ortamında gerçekleştirildiği normatif bir araç üretilmiştir. Geliştirilen aracın kararlılığını ve doğruluğunu test etmek amacıyla alan çalışması yapılmıştır. Alan çalışması kapsamında, farklı ölçeklerde üç konut yapısı (iki katlı, beş katlı ve on katlı) üzerinde araştırma yapılmıştır. Mevcut yapıların enerji tüketimi, geliştirilen tasarım araçlarıyla üretilen alternatif tasarımların enerji tüketimleri ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, iki katlı yapının alternatif tasarımında %11,51; beş katlı yapının alternatif tasarımında %5,93; on katlı yapının alternatif tasarımında ise %15,66 oranında enerji tüketiminde azalma sağlandığını göstermiştir. Seçilen algoritmaların optimizasyon süreleri ve enerji performans iyileştirme oranları karşılaştırıldığında, iki algoritmanın birbirini doğrular nitelikte ve benzer sonuçlar ürettiği belirlenmiştir. İki algoritma arasında genel olarak en iyi performans, Yapay Arı Kolonisi algoritmasında gözlenmiştir. Geliştirilen normatif araç, bina tasarım süreçlerinde enerji verimliliğini artırmayı hedefleyerek çevresel sürdürülebilirliğe anlamlı bir katkı sağlamaktadır. Bu aracın geliştirilmesindeki temel ilke, tasarımın erken evrelerinden itibaren enerji etkinliğini dikkate alan yaklaşımların benimsenmesidir; bununla birlikte araç, kullanıcı dostu bir arayüzle desteklenmiştir. Gelecekte, bu araç farklı iklim koşullarına ve bina tipolojilerine uyarlanabilir ve yapay zekâ teknolojileriyle entegre edilmesi durumunda tasarımcılar açısından önemli bir karar destek sistemi hâline gelmesi öngörülmektedir. Ayrıca, kentsel planlamacılar tarafından da kullanılabilecek bu sistem, enerji verimliliğini teşvik ederek şehir planlamasında yol gösterici bir rol üstlenme potansiyeline sahiptir.Depletion of energy resources has become a global concern, necessitating the reduction of energy consumption. Given that the construction process is one of the main contributors to energy use, it is imperative to develop methods that enhance energy efficiency throughout the entire building lifecycle, from the design stage to occupancy. This study adopts an approach that prioritizes energy efficiency in architectural design. Although simulation tools developed to evaluate energy performance exist, their widespread adoption remains limited. This is largely due to a continued reliance on traditional design methods and the perception that energy calculations impose an additional burden on the design process. The aim of this study is to develop a tool that provides designers with rapid and effective design alternatives. In this context, parametric/algorithmic design and energy optimization methods have been utilized, with special attention given to zoning constraints in residential buildings. In the study, swarm intelligence algorithms—Artificial Bee Colony (ABC) and Tree-Seed Algorithm (TSA)—were implemented. A normative tool integrating generative design, energy performance calculations, and optimization was developed within the MATLAB environment. To test the reliability and accuracy of the developed tool, a case study was conducted involving three residential buildings of different scales: two-story, five-story, and ten-story structures. The energy consumption of existing buildings was compared with the energy consumption of alternative designs generated using the developed tool. The results demonstrated a reduction in energy consumption of 11.51% in the two-story building, 5.93% in the five-story building, and 15.66% in the ten-story building. When comparing the optimization durations and energy performance improvement rates of the two algorithms, it was found that they produced consistent and similar outcomes. Overall, the Artificial Bee Colony algorithm exhibited the best performance. The developed normative tool significantly contributes to environmental sustainability by aiming to increase energy efficiency in architectural design processes. The core principle guiding its development is the adoption of approaches that consider energy efficiency from the early design phases; additionally, the tool is supported by a user-friendly interface. In the future, the tool can be adapted to various climate conditions and building typologies, and if integrated with artificial intelligence technologies, it has the potential to become an indispensable decision-support system for designers. Moreover, the system can be utilized by urban planners and holds the potential to play a guiding role in urban planning processes by promoting energy efficiency.trMimarlıkArchitectureDoctoral Thesis