PRANCE Metalwork est l'un des principaux fabricants de systèmes de plafonds et de façades métalliques.
Comment les façades passives actionnées par le vent se déplacent sans aucune énergie électrique
Pas de moteurs. Pas de capteurs. Pas de contrôleur. Et pourtant, il fonctionne toute la journée.
A façade cinétique actionnée par le vent Elle est composée de milliers de petits panneaux légers suspendus à des charnières, et chaque rafale, tourbillon et changement de pression qui traverse le bâtiment en soulève certains et en laisse tomber d'autres, de sorte que toute la surface ondule comme l'eau ou un champ d'herbe, traçant le mouvement invisible de l'air à travers le bâtiment en temps réel.
Cela paraît simple. Pourtant, la conception qui se cache derrière est très soignée.
Points clés à retenir
Les murs cinétiques passifs utilisent de petits panneaux articulés qui oscillent en fonction de la pression du vent.
La masse du panneau, le frottement des charnières et la position du pivot déterminent la facilité avec laquelle les panneaux se déplacent.
Les butées limitent le déplacement, empêchent le basculement des panneaux et réduisent le bruit.
La structure porteuse doit être conçue pour résister à la charge totale du vent, car les panneaux ne peuvent pas se rétracter.
Comment fonctionne un système de mur cinétique passif
Le principe est ancien. Un drapeau, un carillon, une feuille.
Chaque panneau est suspendu à un pivot situé sur son bord supérieur. Le vent qui souffle sur la façade n'est jamais constant, et de légères différences de pression entre l'avant et l'arrière de chaque panneau le poussent vers l'extérieur ou le tirent vers l'intérieur, ce qui le fait osciller, puis la gravité le ramène à sa position initiale.
Des milliers de panneaux qui effectuent cette opération à des moments légèrement différents créent des vagues. C'est l'effet visuel.
Qu'est-ce qui facilite le déplacement des panneaux ?
Masse du panneau
Les panneaux plus légers réagissent mieux au vent faible. L'aluminium fin est généralement privilégié, car il allie légèreté, rigidité suffisante pour rester plat et durabilité suffisante pour résister à des années d'utilisation.
Les panneaux plus lourds bougent moins et plus tard. Ils exercent également une pression plus importante sur les charnières.
Frottement de la charnière
Le moindre frottement augmente la vitesse du vent nécessaire pour amorcer le mouvement. Les pivots à mouvement libre, fabriqués à partir de matériaux à faible frottement, permettent aux panneaux de réagir à de très légères brises, tandis que les pivots fixes maintiennent le mur immobile par temps calme.
Ici, c'est la ténacité qui est l'ennemie. Pivots à faible friction résistants à la poussière faire perdurer l'effet pendant des années plutôt que des mois.
Position du pivot et forme du panneau
L'emplacement du pivot sur le panneau influence son mouvement de balancier. Un pivot situé tout en haut produit un mouvement ample, semblable à celui d'un pendule, tandis qu'un pivot légèrement plus bas raccourcit l'oscillation et modifie la vitesse de retour du panneau.
La forme des panneaux a également son importance. Les panneaux carrés, ronds, hexagonaux et en losange captent le vent et réfléchissent la lumière différemment.
La lumière travaille autant que le vent.
Un panneau mobile reflète une portion de ciel différente à chaque oscillation.
C’est de là que provient l’effet scintillant. Grâce à une finition réfléchissante ou semi-réfléchissante, chaque panneau oscillant projette des reflets entre le ciel, le sol et les bâtiments voisins, de sorte que même de petits mouvements créent un effet visuel saisissant depuis la rue, et par temps ensoleillé, le mur semble étinceler sans le moindre mouvement apparent.
Les finitions mates donnent un aspect plus doux et texturé. Les finitions colorées peuvent être utilisées sur une seule face ou sur les deux.
Arrêts, limites et bruit
Les panneaux Unlimited se comportent de manière erratique. Ils se retournent, s'emmêlent et s'entrechoquent.
Des butées limitent l'amplitude de mouvement de chaque panneau, l'empêchant ainsi, par grand vent, de se replier sur sa charnière ou de heurter le panneau supérieur. Des amortisseurs souples ou des butées de forme étudiée réduisent le bruit des panneaux arrivant en butée, un avantage non négligeable pour le voisinage et les rues calmes.
Le bruit est souvent la première plainte. C'est aussi l'une des plus faciles à éliminer, c'est pourquoi chez PRANCE, nous considérons la butée comme un prototype et non comme un simple trait sur un dessin.
Le cadre supporte la charge totale du vent
Les façades actives peuvent se rétracter en cas de tempête. Les façades passives, non.
Cela signifie que la structure porteuse derrière les panneaux de façade dynamiques au vent doit être conçue pour supporter la charge de vent totale prévue par la norme ASCE 7, EN 1991-1-4 ou le code local, avec les panneaux dans leur position la plus défavorable, et que les charnières et les fixations qui maintiennent chaque panneau doivent résister à des rafales bien plus fortes que les brises légères qui créent l'effet visuel.
On utilise des treillis de câbles, des grilles à barres et des cadres en aluminium. Chacun de ces éléments nécessite les mêmes vérifications structurelles qu'une façade classique.
Exemples d'échelles
Les murs passifs fonctionnent à très grande échelle.
Le parking du terminal domestique de l'aéroport de Brisbane arbore une façade cinétique conçue par l'artiste Ned Kahn, en collaboration avec Hassell et UAP. Composée d'environ 118 000 panneaux d'aluminium suspendus sur une surface d'environ 5 000 mètres carrés répartis sur huit étages, cette façade offre un spectacle impressionnant. Ce type d'application, où la paroi est également aérée, est présenté dans notre guide. écrans respirants pour parkings .
Où les systèmes passifs trouvent leur place
Utiliser | Pourquoi le passif fonctionne |
Structures de stationnement | Ventilation, grillage, aucune alimentation électrique nécessaire |
façades commerciales | Le mouvement visuel constant attire l'attention |
pôles de transport | Grandes surfaces, entretien réduit par rapport aux moteurs |
Bâtiments culturels et publics | Des façades artistiques qui répondent à la nature |
Installations et services de criblage | Dissimule l'équipement tout en permettant la circulation de l'air. |
Le commerce de détail est un choix naturel. Attirer les clients avec une lumière mobile est une raison importante de choisir un mur flottant pour la façade d'un centre commercial ou d'un magasin.
Ce que les systèmes passifs ne peuvent pas faire
Ils sont incontrôlables. C'est le jeu.
Un mur passif ne se ferme pas pour se protéger du soleil de l'après-midi et ne s'ouvre pas pour laisser entrer la lumière du jour en hiver. Il réagit au vent et reste immobile par temps calme. Si l'on souhaite un contrôle précis de l'ombrage, un système actif est nécessaire.
Les murs passifs s'usent eux aussi. Les charnières et les pivots subissent des millions de petits mouvements au cours de leur durée de vie.
Spécification d'une façade cinétique actionnée par le vent
Matériau, épaisseur, dimensions, forme et finition de chaque panneau
Type de pivot, matériau et durée de vie de la conception dans les cycles de mouvement
Éliminez les détails limitant le déplacement des panneaux, avec contrôle du bruit
Cadre de support conçu pour résister à la charge de vent maximale conformément au code en vigueur
Les fixations et les charnières ont été vérifiées pour les charges dues aux rafales dans la position de panneau la plus défavorable.
Protection contre la corrosion et isolation des métaux dissemblables au niveau des charnières
Accès pour l'inspection et le remplacement des panneaux individuels
Panneaux et pivots de rechange fournis pour un remplacement ultérieur
PRANCE fabrique des panneaux passifs en aluminium, avec une finition en PVDF ou finition de surface anodisée en fonction du niveau de réflexion requis par le design. Vous hésitez encore entre un mouvement passif et un mouvement motorisé ? Commencez par Comment les façades cinétiques sont-elles classées ? dans notre guide principal.
Conclusion
Les façades passives transforment gratuitement les intempéries en mouvement.
Veillez à ce que les panneaux soient légers, les pivots fluides et les arrêts silencieux, puis concevez la structure pour résister aux tempêtes les plus violentes : le mur continuera de bouger pendant des années. Envoyez-nous vos données d’altitude et de vent sur le site. demander une étude de façade passive .
Foire aux questions
1. Comment une façade cinétique actionnée par le vent peut-elle se déplacer sans énergie ?
De petits panneaux articulés réagissent aux variations de pression du vent sur leurs faces avant et arrière. Les rafales les poussent vers l'extérieur ou vers l'intérieur, et la gravité les ramène en place, créant ainsi un effet d'ondulation sur le mur.
2. Les murs cinétiques passifs nécessitent-ils un entretien ?
Oui, mais moins que les systèmes motorisés. Les charnières et les pivots s'usent avec le temps et doivent être inspectés ; les panneaux ou les pivots peuvent nécessiter un remplacement après de nombreuses années d'utilisation.
3. Les panneaux à énergie éolienne sont-ils bruyants ?
Cela peut arriver si les butées sont mal conçues. Des amortisseurs souples et une géométrie de butée bien pensée réduisent le bruit des panneaux atteignant leur limite de débattement.
4. Les panneaux passifs peuvent-ils être verrouillés pendant les tempêtes ?
En général, non. Les systèmes passifs sont conçus pour rester en mouvement ; par conséquent, le cadre, les charnières et les fixations doivent être dimensionnés pour supporter la charge de vent totale prévue, même avec les panneaux dans leur position la plus défavorable.
5. Quelle vitesse de vent est nécessaire pour faire bouger les panneaux ?
Cela dépend du poids du panneau, du frottement des charnières et de la position du pivot. Les panneaux légers montés sur des pivots à faible frottement réagissent aux brises légères, tandis que les panneaux plus lourds nécessitent un vent plus fort.