Демонстрационный образец FlectoLine площадью 898 квадратных футов оснащен 101 гибкой заслонкой, изготовленной из ламинированных пластиковых волокнистых материалов, которые легко адаптируются к изменяющимся погодным условиям.
Внешний вид адаптивной фасадной системы FlectoLine.
Штутгартский университет / itke / ITFT
Ученые из Германии представили новаторскую систему интеллектуального фасада, которая меняет форму в зависимости от погодных условий, помогая оптимизировать энергоэффективность и комфорт внутри зданий, тем самым открывая новый путь к адаптивным строительным технологиям.
Система площадью 898 квадратных футов (83,5 квадратных метра), получившая название FlectoLine, прошла двухлетние испытания в реальных условиях и недавно была удостоена специальной награды на первой церемонии вручения премии «За биоинновации в земле Баден-Вюртемберг».
Инновационная технология, разработанная в рамках международного исследовательского проекта Flectuation, является результатом более чем десятилетней работы, проводимой Институтом строительных конструкций и проектирования зданий (ITKE), Институтом текстильных и волоконных технологий (ITFT) Штутгартского университета и Группой биомеханики растений PBG Фрайбургского университета.
Демонстрационный образец, установленный в настоящее время в теплице Ботанического сада во Фрайбурге, состоит из 101 гибкой заслонки — затеняющих элементов, изготовленных из армированных волокном пластиковых ламинатов, которые динамически реагируют на условия окружающей среды с помощью сжатого воздуха и искусственного интеллекта (ИИ).
Первый полномасштабный рабочий прототип для использования на открытом воздухе
Исследователи объяснили, что створки складываются вместе, чтобы впустить как можно больше солнечного света и тепла в холодную погоду. Это приводит к тому, что внутрь здания попадает максимальное количество тепла и солнечного света. Между тем, когда температура повышается, створки открываются, обеспечивая тень.
Алгоритмы машинного обучения прогнозируют оптимальные настройки на основе текущих и прогнозируемых условий, обеспечивая постоянный баланс между комфортом в помещении и энергоэффективностью. Кроме того, интегрированные фотоэлектрические модули обеспечивают устойчивое питание системы.
«Тестовая система, установленная во Фрайбурге, основана на более чем десятилетних исследованиях», — подчеркнула Эдит А. Гонсалес, магистр наук, научный сотрудник ITKE. «Это первый полностью функциональный, крупномасштабный наружный демонстратор адаптивного фасада, изготовленного из гибких армированных волокном композитов».
Фото: Штутгартский университет/itke/ITFT.
Команда рассказала, что за основу концепции они взяли природу, а в качестве биологических моделей для дизайна послужили водяное колесо (Aldrovanda vesiculosa) и полосатый клоп.
«Растение водяное колесо — плотоядное растение, которое может закрывать свои ловушки, чтобы ловить мелких животных, таких как водяные блохи», — подчеркнул Маттиас Риддер, магистр наук, научный сотрудник ITFT. Вдохновленная этим механизмом, команда обратилась к полосатому жуку, чтобы получить представление о материальной структуре затеняющих элементов.
Риддер объяснил, как, изменяя жесткость различных частей своих крыльев, жучок деформирует их для выполнения высокоточных движений, принцип, отраженный в том, как закрылки FlectoLine двигаются, регулируя затенение.
Природа встречается с технологиями
Это уникальное сочетание биологии и инженерии впечатлило жюри на церемонии вручения премии «Премия за био-вдохновленные инновации Баден-Вюртемберга» в начале этого месяца. Церемония награждения, организованная Сетью бионических разработок Баден-Вюртемберга eV при поддержке регионального Министерства продовольствия, сельских территорий и защиты прав потребителей, прошла во время 6-го Конгресса по бионике в Мангейме.
Команда FlectoLine была удостоена специальной премии MVV Foundation for the Future за свои инновации, вдохновленные биотехнологиями.
Фото: ITKE/ITFT Университет Штутгарта.
Подчеркивая значимость признания, Гонсалес подчеркнул острую необходимость в том, чтобы архитектура приняла новые направления в ответ на проблемы изменения климата.
«С FlectoLine мы успешно продемонстрировали, какой потенциал имеют адаптивные фасады в этом отношении», — заключил Гонсалес в пресс-релизе. «FlectoLine максимизирует комфорт и функциональность здания, одновременно повышая энергоэффективность и сокращая выбросы CO₂».
Sourse: interestingengineering.com
