نمای جنبشی چیست و چگونه کار می‌کند؟
بیشتر ساختمان‌ها در تمام طول روز پوسته یکسانی دارند، اما نمای جنبشی این‌طور نیست.
حرکت می‌کند. پنل‌ها می‌چرخند، تا می‌شوند، سر می‌خورند یا تکان می‌خورند، یا به این دلیل که یک موتور به آنها دستور می‌دهد یا به این دلیل که باد آنها را هل می‌دهد، و با انجام این کار، ساختمان میزان نور خورشید، میزان هوای عبوری از خود و نحوه‌ی دیده شدن از خیابان را تغییر می‌دهد، گاهی اوقات از یک دقیقه تا دقیقه‌ی بعد.
از نظر مکانیکی، بیشتر آن به طرز شگفت‌آوری معمولی است.
این راهنما تعریف نمای جنبشی را به صورت عملی توضیح می‌دهد و انواع اصلی آن را بررسی می‌کند. نماهای جنبشی و مشخص می‌کند که مالکان و تیم‌های طراحی قبل از انجام هر کاری باید چه معیارهایی را در نظر بگیرند.
نکات کلیدی
نمای جنبشی، پوسته‌ای از ساختمان است که اجزای آن به صورت فیزیکی، چه با نیروی محرکه و چه غیرفعال، حرکت می‌کنند.
بیشتر سیستم‌ها به چند نوع حرکت محدود می‌شوند، مانند چرخش، محوری، تاشو، کشویی و بال زدن
سیستم‌های غیرفعال بادی به برق نیاز ندارند اما قابل کنترل هم نیستند، در حالی که سیستم‌های موتوری می‌توانند به نور خورشید، گرما و حضور افراد واکنش نشان دهند.
نگهداری، کنترل‌ها و انتخاب مواد تعیین می‌کند که آیا نما در بیست سال آینده هنوز حرکت می‌کند یا خیر.
تعریف نمای جنبشی
نمای جنبشی، یک دیوار یا صفحه بیرونی است که اجزای آن برای تغییر موقعیت در طول عمر ساختمان طراحی شده‌اند.
نکته اصلی، حرکت است. این حرکت می‌تواند در جهت بهبود عملکرد انرژی، نور روز، تهویه، حفظ حریم خصوصی یا جلوه بصری صرف باشد و بسیاری از پروژه‌ها چندین مورد از این اهداف را در یک سیستم ترکیب می‌کنند.
کلمه پویا اغلب به طور نامنسجم برای همین مورد استفاده می‌شود. این کلمه گسترده‌تر است. نماهای پویا شامل شیشه الکتروکرومیک و سایر پوسته‌هایی هستند که بدون هیچ حرکتی خواص خود را تغییر می‌دهند، بنابراین به درک آن کمک می‌کند. چگونه جنبشی با پویا متفاوت است قبل از نوشتن هر کلمه در خلاصه.
چرا معماری نمای جنبشی وجود دارد؟
دیوارهای استاتیک یک مصالحه هستند. آنها برای بدترین ساعت سال طراحی شده‌اند و سپس در هر ساعت دیگر بدون تغییر باقی می‌مانند.
عناصر متحرک این سازش را از بین می‌برند. یک پرده سایه‌بان می‌تواند در برابر نور کم خورشید غربی در بعد از ظهر بسته شود و برای نور روز زمستانی دوباره باز شود، یک دیوار تهویه می‌تواند به یک پارکینگ بدون پنکه اجازه تنفس بدهد، و یک پنجره کرکره‌ای چاپ شده می‌تواند یک تصویر را به بازدیدکنندگان ورودی و تصویری متفاوت را به افرادی که خارج می‌شوند نشان دهد.
این مورد در مورد معماری نمای جنبشی صدق می‌کند . سازگاری به جای سازش.
انواع اصلی نماهای جنبشی
طبقه‌بندی معمولاً با نوع حرکت شروع می‌شود. هر کدام مکانیک، الگوی نگهداری و ویژگی بصری خاص خود را دارند.
عناصر چرخان
لوورها یا پره‌ها حول یک محور ثابت، عمودی یا افقی می‌چرخند. این رایج‌ترین نوع است، از نظر مکانیکی ساده است و برای سایه‌بانی خورشیدی بسیار مناسب است.
پنل‌های چرخان و متحرک
پنل‌های کوچک از لولایی در بالا آویزان هستند و آزادانه یا در محدوده‌ای خاص، با حرکت باد، تاب می‌خورند. اینها دیوارهای براق و نماهای معلقی هستند که در سازه‌های پارکینگ و نمای فروشگاه‌ها دیده می‌شوند و تقریباً همیشه غیرفعال هستند.
عناصر تاشو
پنل‌ها مانند کرکره‌های اوریگامی یا آکاردئونی تا می‌شوند. آنها می‌توانند کاملاً بسته شوند تا یک سطح جامد تشکیل دهند یا برای مشاهده کاملاً باز شوند.
عناصر کشویی
صفحات نمایش در امتداد ریل‌های جلوی شیشه حرکت می‌کنند. پنل‌های کشویی سوراخ‌دار بزرگ در نمای ساختمان‌های مسکونی و هتل‌ها رایج هستند.
عناصر انبساطی و انقباضی
واحدها مانند چتر یا عنبیه دوربین باز و بسته می‌شوند. برج‌های البحر در ابوظبی که در سال ۲۰۱۲ تکمیل شدند، از حدود ۲۰۰۰ واحد سایه‌بان چترمانند استفاده می‌کنند که با حرکت خورشید در سراسر ساختمان باز و بسته می‌شوند و طراحان آن کاهش قابل توجهی در دریافت انرژی خورشیدی را در نتیجه این امر گزارش کرده‌اند.
سطوح تغییر شکل دهنده
برخی سیستم‌ها به جای حرکت دادن پنل روی لولا، خود پنل را خم یا تغییر شکل می‌دهند. این سیستم‌ها به مواد انعطاف‌پذیر متکی هستند و در مقیاس ساختمانی کمتر رایج هستند.
نوع | درایو معمولی | هدف اصلی | پیچیدگی مکانیکی |
کرکره‌های چرخان | موتور | سایه، نور روز | کم تا متوسط |
فلاپرهای چرخشی | باد | جلوه بصری، تهویه | کم |
پنل‌های تاشو | موتور | سایه، حریم خصوصی، امنیت | متوسط تا زیاد |
صفحات کشویی | موتوری یا دستی | سایه، حریم خصوصی | متوسط |
واحدهای در حال گسترش | موتور | سایه زنی | بالا |
پوسته‌های تغییر شکل‌دهنده | پاسخ حرکتی یا مادی | سایه، بیان | بالا |
چگونه یک نمای جنبشی واقعاً حرکت می‌کند
هر نمای متحرک سه بخش دارد: چیزی برای حرکت، چیزی برای حرکت دادن آن، و چیزی برای تصمیم‌گیری در مورد زمان حرکت.
عنصر متحرک
معمولاً یک پنل، کرکره یا دریچه آلومینیومی. آلومینیوم غالب است زیرا سبک، با وجود وزن کم، سفت، شکل‌پذیری آسان و با روکش PVDF یا آنودایز بادوام است.
درایو
سیستم‌های فعال از موتورهای الکتریکی، محرک‌های خطی یا گاهی اوقات هیدرولیک استفاده می‌کنند که از طریق اتصالات، چرخ‌دنده‌ها یا میله‌های فشار به پنل‌ها متصل می‌شوند. سیستم‌های غیرفعال از فشار باد، جاذبه یا واکنش مواد، مانند نواری که با گرم شدن خم می‌شود، استفاده می‌کنند. توضیح کامل‌تری در مورد ... وجود دارد. محرک‌ها، درایوها و بازخورد حسگرها در یک راهنمای جداگانه
کنترل
سیستم‌های فعال به یک مغز نیاز دارند. حسگرها موقعیت خورشید، نور، سرعت باد، دما یا حضور افراد را اندازه‌گیری می‌کنند و یک کنترل‌کننده تصمیم می‌گیرد که هر منطقه چقدر باید حرکت کند که اغلب به سیستم مدیریت ساختمان متصل است. سیستم‌های غیرفعال کنترل‌کننده ندارند. باد تصمیم می‌گیرد.
سیستم‌های فعال در مقابل غیرفعال
این بزرگترین تصمیم در هر پروژه جنبشی است.
عامل | فعال (موتوری) | غیرفعال (باد یا مواد محرک) |
قدرت | مورد نیاز | هیچکدام |
کنترل | دقیق و قابل برنامه ریزی | هیچکدام، حرکت از شرایط پیروی می‌کند |
نقش انرژی | می‌تواند دریافت انرژی خورشیدی و نور روز را مدیریت کند | بیشتر تهویه و جلوه بصری |
تعمیر و نگهداری | موتورها، سنسورها، کنترل‌ها، یاتاقان‌ها | لولا و بلبرینگ |
حالت خرابی | هنگام از کار افتادن کنترل‌ها یا درایوها متوقف می‌شود | به تدریج فرسوده می‌شود |
هزینه نسبی | بالاتر | پایین‌تر |
سیستم‌های غیرفعال نسخه‌ی ارزان سیستم‌های فعال نیستند. آنها کار متفاوتی انجام می‌دهند. به‌ویژه برای دیوارهای لرزان، ببینید چگونه پنل‌هایی که بدون منبع تغذیه حرکت می‌کنند مهندسی شده اند.
جایی که نماهای جنبشی جایگاه خود را به دست می‌آورند
قوی‌ترین پروژه‌ها دلیل عملکردی روشنی برای حرکت دارند.
پارکینگ‌ها از دیوارهای بادگیر برای رفع نیازهای تهویه طبیعی استفاده می‌کنند و در عین حال خودروها را پشت یک صفحه متحرک پنهان می‌کنند. سازه‌های پارکینگ با تهویه طبیعی اکنون یکی از رایج‌ترین کاربردها هستند. دفاتر و برج‌ها در آب و هوای گرم از سایه‌بان‌های موتوری استفاده می‌کنند، زیرا کاهش جذب گرمای خورشیدی با سایه‌بان‌های متحرک بارهای سرمایشی را در مواردی که بیشترین اهمیت را دارند، کاهش می‌دهد.
موزه‌ها و ساختمان‌های فرهنگی از صفحات متحرک برای کنترل نور روز استفاده می‌کنند. کنترل نور روز برای فضاهای گالری از مجموعه‌های حساس محافظت می‌کند و در عین حال نور طبیعی را در فضاهای عمومی حفظ می‌کند. پاریس از زمان ساخت «مؤسسه جهان عرب» که در سال ۱۹۸۷ تکمیل شد و از دیافراگم‌های مکانیکی حساس به نور در نمای جنوبی خود استفاده می‌کرد، یک بنای شاخص اولیه در اینجا ارائه می‌دهد.
خرده‌فروشی از حرکت برای جلب توجه استفاده می‌کند. دیوارهای براق در نمای فروشگاه‌ها نور و باد را به خود جلب می‌کند و از دور چشم را به خود جلب می‌کند، در حالی که تصاویر عدسی شکل و چاپ شده از پنجره‌های کرکره‌ای اجازه می‌دهد یک نما چندین تصویر را در خود جای دهد.
هزینه آن چقدر است؟
هزینه جابجایی بیشتر از یک دیوار ثابت است. سوال این است که چقدر و در چه مدت.
هزینه سرمایه گذاری با پیچیدگی مکانیکی افزایش می یابد، در حالی که هزینه عملیاتی به توان، نگهداری و در نهایت تعویض قطعات متحرک بستگی دارد. مقایسه کامل هزینه چرخه عمر در مقابل نمای استاتیک به مقالهٔ خودش تعلق دارد، و مهندسی ارزش که حرکت را حفظ می‌کند اغلب با ساده‌سازی محرک به جای حذف حرکت، امکان‌پذیر است.
ریسک‌هایی که هیچ‌کس در رندرینگ لحاظ نمی‌کند
قطعات متحرک فرسوده می‌شوند. قطعات متحرکِ در معرض دید، سریع‌تر فرسوده می‌شوند.
بسیاری از نماهای جنبشی اولیه در عرض یک دهه از حرکت ایستادند، نه به این دلیل که ایده شکست خورد، بلکه به این دلیل که جزئیات برای شرایط طراحی نشده بودند. مشکلات مکرر اکنون به خوبی شناخته شده‌اند.
سایش و چسبندگی یاتاقان در محورها و لولاها
خوردگی در محل برخورد فلزات غیرمشابه در اتصالات متحرک
پنل‌های قفل یخ و برف در آب و هوای سرد
لانه سازی پرندگان در حفره های پشت لایه متحرک
تابش خیره کننده از پنل های بازتابنده هنگام چرخش
سیستم‌های کنترلی که قبل از سخت‌افزار منسوخ می‌شوند
هر یک از این موارد، پاسخی برای طراحی دارند. جداسازی فلزات غیرمشابه در اتصالات متحرک ، حالت‌های قفل یخ، برف و زمستان ، مطالعات تابش خیره کننده و براق ، دور نگه داشتن پرندگان از مکانیزم ، و کنترل‌هایی که از سخت‌افزار خود بیشتر دوام می‌آورند در راهنماهای اختصاصی، همراه با سایش یاتاقان و اصطکاک دانه‌بندی، پوشش داده شده‌اند.
مواد و پرداخت‌ها
آلومینیوم ماده‌ی پیش‌فرض برای پنل‌های جنبشی است. پنل‌های سبک به درایوهای کوچک‌تری نیاز دارند و بار کمتری روی یاتاقان‌ها وارد می‌کنند.
انتخاب روکش روی دیوار ثابت اهمیت بیشتری دارد، زیرا سطوح متحرک ساییده می‌شوند، خم می‌شوند و از زوایای متغیر دیده می‌شوند. پوشش‌های PVDF با AAMA 2605 پایداری رنگ طولانی مدتی را در فضای باز ایجاد می‌کنند، آنودایزینگ در نقاط سایش، سطحی سخت ایجاد می‌کند و روکش‌های چاپ‌شده امکان نمایش تصاویر روی کرکره‌ها و لبه‌ها را فراهم می‌کنند. در PRANCE ما معمولاً کار را تقسیم می‌کنیم. PVDF روی سطوحی که مردم می‌بینند قرار می‌گیرد، روکش‌های سخت‌تر در جاهایی که قطعات ساییده می‌شوند قرار می‌گیرند و ما پرداخت سطح PVDF و پرداخت سطح چاپ بگذارید لایه متحرک، رنگ یا تصویر را بدون از دست دادن دوام، حمل کند.
سوالاتی که باید قبل از شروع طراحی حل شوند
وقتی PRANCE یک مفهوم جنبشی را بررسی می‌کند، اولین سوالی که می‌پرسیم هرگز تغییر نمی‌کند. حرکت برای چیست؟
حرکت برای چیست، انرژی، تهویه، نور روز یا ظاهر؟
آیا به کنترل نیاز دارد یا می‌تواند باد را دنبال کند؟
با چه بارهای آب و هوایی از جمله باد، یخ، گرد و غبار و نمک روبرو خواهد شد؟
چه کسی آن را حفظ خواهد کرد و چگونه به آن خواهند رسید؟
اگر حرکتش متوقف شود چه اتفاقی می‌افتد؟
سیستم کنترل در بیست سال آینده چگونه پشتیبانی خواهد شد؟
اگر دو سوال آخر پاسخ روشنی نداشته باشند، طراحی هنوز تمام نشده است.
نتیجه‌گیری
بهترین نماهای جنبشی به دلیلی حرکت می‌کنند، و برای ادامه حرکت، جزئیات دقیقی دارند.
با کاری که موتور باید انجام دهد شروع کنید، ساده‌ترین محرکی را که می‌تواند آن را انجام دهد انتخاب کنید و یاتاقان‌ها، اتصالات و کنترل‌ها را برای آب و هوای واقعی طراحی کنید. ارتفاع و جهت خود را با PRANCE تنظیم کنید. بحث در مورد مفهوم نمای جنبشی با تیم ما.
سوالات متداول
۱. نمای جنبشی به زبان ساده چیست؟
این یک نمای بیرونی ساختمان با قطعاتی است که به صورت فیزیکی حرکت می‌کنند، مانند کرکره‌های چرخان، کرکره‌های تاشو یا فلپ‌های بادی. این حرکت، سایه، تهویه، نور روز یا ظاهر را تغییر می‌دهد.
۲. انواع اصلی نماهای جنبشی کدامند؟
انواع اصلی عبارتند از سیستم‌های چرخشی، محوری یا بال‌زننده، تاشو، کشویی، منبسط‌شونده و تغییر شکل‌دهنده. آنها همچنین بر اساس نیروی محرکه، یا فعال با موتور یا غیرفعال با واکنش به باد و مواد، گروه‌بندی می‌شوند.
۳. آیا نماهای جنبشی به برق نیاز دارند؟
نه همیشه. نماهای غیرفعالِ بادمحور بدون هیچ نیرویی حرکت می‌کنند. سیستم‌های سایه‌بان و تاشوی موتوری برای حرکت و کنترل به نیرو نیاز دارند.
۴. آیا نماهای جنبشی از نظر انرژی کارآمد هستند؟
بله، وقتی برای سایه‌بانی طراحی شده باشد. سایه‌بان‌های متحرک بیرونی، نور خورشید را قبل از رسیدن به شیشه مسدود می‌کنند که این امر بار سرمایشی را کاهش می‌دهد. سیستم‌های صرفاً تزئینی ممکن است در مصرف انرژی کمی صرفه‌جویی کنند.
۵. نمای سینتیکی چقدر دوام می‌آورد؟
بستگی به یاتاقان‌ها، مواد، نگهداری و کنترل‌ها دارد. پنل‌ها می‌توانند دهه‌ها دوام بیاورند، اما قطعات متحرک و سخت‌افزار کنترل معمولاً در طول عمر ساختمان نیاز به سرویس یا تعویض دارند.