Wie sich passive, windgetriebene Fassaden ohne Strom bewegen
Keine Motoren. Keine Sensoren. Keine Steuerung. Und trotzdem bewegt es sich den ganzen Tag.
A windgetriebene kinetische Fassade Es besteht aus Tausenden kleiner, leichter Paneele, die an Scharnieren aufgehängt sind, und jede Böe, jeder Wirbel und jede Druckveränderung, die über das Gebäude hinwegfegt, hebt einige davon an und lässt andere herunterfallen, sodass die gesamte Oberfläche wie Wasser oder eine Grasfläche wellt und die unsichtbare Bewegung der Luft über das Gebäude in Echtzeit nachzeichnet.
Es sieht mühelos aus. Die dahinterstehende Technik ist sorgfältig.
Wichtigste Erkenntnisse
Passive kinetische Wände verwenden kleine, klappbare Paneele, die sich mit dem sich ändernden Winddruck bewegen.
Plattenmasse, Scharnierreibung und Drehpunktposition bestimmen, wie leicht sich Platten bewegen lassen.
Anschläge begrenzen die Fahrstrecke, verhindern das Umkippen der Paneele und reduzieren den Lärm.
Der Tragrahmen muss für die volle Windlast ausgelegt sein, da die Paneele nicht eingefahren werden können.
Funktionsweise eines passiven kinetischen Wandsystems
Das Prinzip ist alt. Eine Fahne, ein Windspiel, ein Blatt.
Jedes Paneel hängt an einem Drehpunkt an seiner Oberkante. Der Wind, der an der Fassade vorbeiströmt, ist nie gleichmäßig, und kleine Druckunterschiede zwischen der Vorder- und Rückseite jedes Paneels drücken es nach außen oder ziehen es nach innen, sodass es schwingt, bis die Schwerkraft es wieder in seine Ruheposition zurückbringt.
Tausende von Paneelen, die dies zu leicht unterschiedlichen Zeitpunkten tun, erzeugen Wellen. Das ist der visuelle Effekt.
Was sorgt dafür, dass sich Paneele leicht bewegen lassen?
Plattenmasse
Leichtere Paneele reagieren bereits auf leichten Wind. Dünnes Aluminium ist die übliche Wahl, da es geringes Gewicht mit ausreichender Steifigkeit für einen flachen Stand und genügend Haltbarkeit für jahrelange Bewegung vereint.
Schwerere Paneele bewegen sich weniger und später. Außerdem belasten sie die Scharniere stärker.
Scharnierreibung
Jede Reibungsänderung erhöht die Windgeschwindigkeit, die für eine Bewegung erforderlich ist. Freischwingende Drehpunkte aus reibungsarmen Materialien ermöglichen es den Paneelen, auf leichte Brisen zu reagieren, während feststehende Drehpunkte die Wand an windstillen Tagen stabil halten.
Hier ist Durchhaltevermögen der Feind. Reibungsarme Drehpunkte, die Schmutz widerstehen Den Effekt über Jahre statt Monate aufrechterhalten.
Drehpunktposition und Paneelform
Die Position des Drehpunktes auf dem Panel beeinflusst dessen Schwingung. Ein Drehpunkt direkt am oberen Rand bewirkt eine lange, pendelartige Bewegung, während ein etwas tiefer liegender Drehpunkt die Schwingung verkürzt und die Rückstellgeschwindigkeit des Panels verändert.
Auch die Form der Paneele spielt eine Rolle. Quadratische, runde, sechseckige und rautenförmige Paneele fangen den Wind jeweils auf unterschiedliche Weise ein und reflektieren das Licht auf unterschiedliche Weise.
Licht leistet genauso viel Arbeit wie Wind
Eine bewegliche Scheibe reflektiert bei jeder Schwingung einen anderen Ausschnitt des Himmels.
Daher rührt das Schimmern. Dank der reflektierenden oder halbreflektierenden Oberfläche blitzt jedes schwingende Paneel zwischen Himmel, Boden und benachbarten Gebäuden auf, sodass selbst kleine Bewegungen von der Straße aus einen starken visuellen Effekt erzeugen, und an hellen Tagen scheint die Wand ganz ohne erkennbare Bewegung zu funkeln.
Matte Oberflächen erzeugen einen weicheren, strukturierteren Effekt. Farbige Oberflächen können einseitig oder beidseitig verwendet werden.
Stopps, Grenzen und Lärm
Unlimited-Paneele verhalten sich unkontrolliert. Sie kippen um, verheddern sich und klappern.
Anschläge begrenzen den Schwenkbereich der einzelnen Paneele, sodass diese bei starkem Wind nicht über das Scharnier kippen oder gegen das darüberliegende Paneel stoßen können. Weiche Puffer oder sorgfältig geformte Anschlagdetails reduzieren die Geräusche beim Anstoßen der Paneele, was insbesondere für Anwohner und ruhige Straßen wichtig ist.
Lärm ist oft der erste Beschwerdepunkt. Er lässt sich aber auch am einfachsten durch Konstruktion beseitigen. Deshalb behandeln wir bei PRANCE die Haltestelle als ein Mock-up-Element und nicht nur als eine Linie in einer Zeichnung.
Der Rahmen trägt die volle Windlast
Aktive Fassaden lassen sich bei Stürmen einfahren. Passive Fassaden können das nicht.
Das bedeutet, dass die Tragkonstruktion hinter den winddynamischen Fassadenpaneelen für die volle Bemessungswindlast nach ASCE 7, EN 1991-1-4 oder den lokalen Vorschriften ausgelegt sein muss, wobei sich die Paneele in ihrer ungünstigsten Position befinden, und dass die Scharniere und Befestigungen, die jedes Paneel halten, Windböen standhalten müssen, die weitaus stärker sind als die leichten Brisen, die den optischen Effekt erzeugen.
Es kommen Seilnetze, Stabgitter und Aluminiumrahmen zum Einsatz. Jedes dieser Materialien erfordert die gleichen statischen Prüfungen wie eine herkömmliche Fassade.
Maßstabsbeispiele
Passive Wände funktionieren auch in sehr großem Maßstab.
Das Parkhaus am Inlandsterminal des Flughafens Brisbane verfügt über eine kinetische Fassade des Künstlers Ned Kahn in Zusammenarbeit mit Hassell und UAP. Sie besteht aus rund 118.000 schwebenden Aluminiumpaneelen, die sich über etwa 5.000 Quadratmeter und acht Stockwerke erstrecken. Anwendungen wie diese, bei denen die Wand gleichzeitig luftdurchlässig ist, werden in unserem Leitfaden behandelt. Atemschutzwände für Parkplätze Die
Wo passive Systeme passen
Verwenden | Warum passives Verhalten funktioniert |
Parkhäuser | Belüftung, Abschirmung, kein Stromanschluss erforderlich |
Ladenfronten | Ständige visuelle Bewegung lenkt die Aufmerksamkeit |
Verkehrsknotenpunkte | Große Flächen, geringer Wartungsaufwand im Vergleich zu Motoren |
Kultur- und öffentliche Gebäude | Kunstvoll gestaltete Fassaden, die auf die Natur reagieren |
Siebanlage und Dienstleistungen | Verbirgt die Geräte und ermöglicht gleichzeitig die Luftzirkulation. |
Der Einzelhandel passt hervorragend. Mit bewegtem Licht Kunden anlocken ist ein überzeugendes Argument für die Wahl einer Flutterwand als Fassadenelement für Einkaufszentren oder Geschäfte.
Was passive Systeme nicht leisten können
Sie lassen sich nicht kontrollieren. Das ist das Geschäft.
Eine passive Wand schließt sich nicht automatisch gegen die Nachmittagssonne und öffnet sich nicht automatisch für das Wintertageslicht. Sie bewegt sich mit dem Wind und bleibt bei Windstille still. Soll die Beschattung präzise gesteuert werden, ist ein aktives System erforderlich.
Auch passive Wände verschleißen. Scharniere und Drehpunkte sind im Laufe ihrer Lebensdauer Millionen kleiner Bewegungen ausgesetzt.
Spezifizierung einer windgetriebenen kinetischen Fassade
Plattenmaterial, Dicke, Größe, Form und Oberflächenbeschaffenheit jeder Seite
Drehpunktart, Material und Lebensdauer des Designs in Bewegungszyklen
Details zur Begrenzung der Paneelbewegung mit Geräuschkontrolle
Tragrahmen, ausgelegt für die volle Windlast gemäß den geltenden Vorschriften
Befestigungen und Scharniere wurden in der ungünstigsten Paneelposition auf Böenbelastungen geprüft.
Korrosionsschutz und Trennung ungleicher Metalle an Scharnieren
Zugang zur Inspektion und zum Austausch einzelner Paneele
Ersatzpaneele und -gelenke werden für einen späteren Austausch mitgeliefert.
PRANCE stellt Passivpaneele aus Aluminium her, die mit PVDF beschichtet sind oder eloxierte Oberflächenbeschaffenheit je nachdem, wie viel Reflexion das Design erfordert. Sie sind sich noch nicht sicher, ob Sie sich passiv oder aktiv bewegen sollen? Beginnen Sie mit wie kinetische Fassaden klassifiziert werden in unserem Hauptführer.
Abschluss
Passive Fassaden wandeln Wettereinflüsse kostenlos in Bewegung um.
Die Paneele sollten leicht sein, sich leichtgängig drehen lassen und leise stoppen. Die Rahmenkonstruktion muss auch extremen Stürmen standhalten, damit die Wand jahrelang stabil bleibt. Senden Sie uns Ihre Höhen- und Winddaten für den Standort. Passivfassadenstudie anfordern Die
Häufig gestellte Fragen
1. Wie bewegt sich eine windgetriebene kinetische Fassade ohne Stromzufuhr?
Kleine, klappbare Paneele reagieren auf den sich ändernden Winddruck an ihrer Vorder- und Rückseite. Windböen drücken sie nach außen oder innen, und die Schwerkraft bringt sie wieder in ihre Ausgangsposition zurück, wodurch ein Welleneffekt an der Wand entsteht.
2. Benötigen passive kinetische Wände Wartung?
Ja, aber weniger als bei motorisierten Systemen. Scharniere und Drehpunkte verschleißen mit der Zeit und sollten überprüft werden; Paneele oder Drehpunkte müssen nach jahrelanger Nutzung möglicherweise ausgetauscht werden.
3. Sind windbetriebene Paneele laut?
Das kann vorkommen, wenn die Anschläge schlecht ausgeführt sind. Weiche Puffer und eine gut gestaltete Anschlaggeometrie reduzieren das Geräusch von Paneelen, die ihren maximalen Schwenkbereich erreichen.
4. Können passive Paneele bei Stürmen arretiert werden?
Im Allgemeinen nein. Passive Systeme sind so konstruiert, dass sie sich ständig bewegen, daher müssen Rahmen, Scharniere und Befestigungen für die volle Auslegungswindlast ausgelegt sein, wobei sich die Paneele in ihrer ungünstigsten Position befinden.
5. Welche Windgeschwindigkeit ist erforderlich, damit sich die Paneele bewegen?
Es hängt vom Paneelgewicht, der Reibung der Scharniere und der Drehpunktposition ab. Leichte Paneele an reibungsarmen Drehpunkten reagieren bereits auf leichte Brisen, während schwerere Paneele stärkeren Wind benötigen.