Apakah Fasad Kinetik dan Bagaimanakah Ia Sebenarnya Berfungsi?
Kebanyakan bangunan memakai kulit yang sama sepanjang hari. Fasad kinetik tidak.
Ia bergerak. Panel berputar, terlipat, meluncur atau berkibar, sama ada kerana motor menyuruhnya atau kerana angin menolaknya, dan dengan berbuat demikian bangunan mengubah berapa banyak cahaya matahari yang diterimanya, berapa banyak udara yang melaluinya, dan bagaimana rupanya dari jalan, kadangkala dari satu minit ke minit berikutnya.
Itu kedengaran eksotik. Secara mekanikalnya, kebanyakannya agak biasa.
Panduan ini menerangkan definisi fasad kinetik secara praktikal, menerangkan jenis-jenis utama fasad kinetik , dan menetapkan perkara yang perlu dipertimbangkan oleh pemilik dan pasukan reka bentuk sebelum membuat komitmen terhadapnya.
Kesimpulan Utama
Fasad kinetik ialah sampul bangunan dengan bahagian-bahagian yang bergerak secara fizikal, sama ada berkuasa atau pasif
Kebanyakan sistem tergolong dalam beberapa jenis gerakan, seperti berputar, berputar, melipat, meluncur dan berkibar.
Sistem pasif yang dipacu angin tidak memerlukan kuasa tetapi tidak boleh dikawal, manakala sistem bermotor boleh bertindak balas terhadap cahaya matahari, haba dan penghunian
Penyelenggaraan, kawalan dan pilihan bahan menentukan sama ada fasad masih bergerak dalam masa dua puluh tahun
Definisi Fasad Kinetik
Fasad kinetik ialah dinding atau skrin luaran dengan komponen yang direka bentuk untuk mengubah kedudukan sepanjang hayat bangunan.
Pergerakan inilah yang penting. Ia mungkin berfungsi untuk prestasi tenaga, cahaya siang, pengudaraan, privasi atau kesan visual tulen, dan banyak projek menggabungkan beberapa tujuan tersebut dalam satu sistem.
Perkataan dinamik sering digunakan secara longgar untuk perkara yang sama. Ia lebih luas. Fasad dinamik termasuk kaca elektrokromik dan kulit lain yang mengubah sifatnya tanpa bergerak langsung, jadi ia membantu untuk memahami bagaimana kinetik berbeza daripada dinamik sebelum menulis mana-mana perkataan ke dalam ringkasan.
Mengapa Seni Bina Fasad Kinetik Wujud
Dinding statik adalah satu kompromi. Ia direka untuk jam terburuk dalam setahun dan kemudian kekal tidak berubah setiap sejam.
Unsur-unsur yang bergerak memecahkan kompromi itu. Skrin teduhan boleh ditutup terhadap cahaya matahari barat yang rendah pada sebelah petang dan dibuka semula untuk siang hari musim sejuk, dinding pengudaraan boleh membiarkan dek parkir bernafas tanpa kipas, dan medan louver bercetak boleh menunjukkan satu imej kepada pelawat yang tiba dan imej yang berbeza kepada orang yang pergi.
Itulah kesnya bagi seni bina fasad kinetik . Adaptasi dan bukannya kompromi.
Jenis Utama Fasad Kinetik
Pengelasan biasanya bermula dengan jenis gerakan. Setiap satu mempunyai mekanik, corak penyelenggaraan dan ciri visualnya sendiri.
Elemen Berputar
Louver atau sirip berputar mengelilingi paksi tetap, menegak atau mendatar. Ini adalah jenis yang paling biasa, mudah secara mekanikal, dan sesuai untuk teduhan matahari.
Panel Berputar dan Berkibar
Panel-panel kecil tergantung pada engsel di bahagian atas dan berayun bebas, atau dalam had, apabila angin menggerakkannya. Ini adalah dinding berkilauan dan fasad flapper yang dilihat pada struktur tempat letak kereta dan bahagian hadapan runcit, dan ia hampir selalu pasif.
Elemen Lipatan
Panel boleh dilipat seperti bidai origami atau konsertina. Ia boleh ditutup sepenuhnya untuk membentuk permukaan yang kukuh atau dibuka sepenuhnya untuk pemandangan.
Elemen Gelongsor
Skrin meluncur di sepanjang trek di hadapan kaca. Panel gelongsor berlubang besar adalah perkara biasa pada bahagian hadapan kediaman dan hotel.
Elemen Mengembang dan Mengecut
Unit-unit ini boleh dibuka dan ditutup seperti payung atau iris kamera. Menara Al Bahar di Abu Dhabi, yang siap dibina pada tahun 2012, menggunakan sekitar 2,000 unit teduhan seperti payung yang boleh dibuka dan ditutup apabila matahari bergerak merentasi bangunan, dan pereka bentuknya melaporkan pengurangan ketara dalam perolehan solar.
Permukaan Berubah Bentuk
Sesetengah sistem membengkokkan atau mengubah bentuk panel itu sendiri dan bukannya menggerakkannya pada engsel. Sistem ini bergantung pada bahan fleksibel dan kurang biasa pada skala bangunan.
Jenis | Pemanduan biasa | Tujuan utama | Kerumitan mekanikal |
Louver berputar | Motor | Teduhan, siang hari | Rendah hingga sederhana |
Flapper berputar | Angin | Kesan visual, pengudaraan | Rendah |
Panel lipat | Motor | Teduhan, privasi, keselamatan | Sederhana hingga tinggi |
Skrin gelongsor | Motor atau manual | Teduhan, privasi | Sederhana |
Unit yang berkembang | Motor | Teduhan | Tinggi |
Kulit yang berubah bentuk | Tindak balas motor atau bahan | Teduhan, ekspresi | Tinggi |
Bagaimana Fasad Kinetik Sebenarnya Bergerak
Setiap fasad kinetik mempunyai tiga bahagian. Sesuatu untuk digerakkan, sesuatu untuk menggerakkannya, dan sesuatu untuk ditentukan bila.
Unsur Bergerak
Biasanya panel, louver atau flap aluminium. Aluminium mendominasi kerana ia ringan, tegar untuk beratnya, mudah dibentuk dan tahan lama dengan kemasan PVDF atau anodized.
The Drive
Sistem aktif menggunakan motor elektrik, penggerak linear atau, kadangkala, hidraulik, yang disambungkan ke panel melalui penghubung, gear atau rod tolak. Sistem pasif menggunakan tekanan angin, graviti atau tindak balas bahan, seperti jalur yang membengkok apabila ia menjadi panas. Terdapat penjelasan yang lebih lengkap tentang penggerak, pemacu dan maklum balas sensor dalam panduan berasingan.
Kawalan
Sistem aktif memerlukan otak. Sensor mengukur kedudukan matahari, cahaya, kelajuan angin, suhu atau penghunian, dan pengawal menentukan sejauh mana setiap zon harus bergerak, selalunya dikaitkan dengan sistem pengurusan bangunan. Sistem pasif tidak mempunyai pengawal. Angin yang menentukan.
Sistem Aktif Versus Pasif
Ini adalah keputusan terbesar dalam mana-mana projek kinetik.
Faktor | Aktif (bermotor) | Pasif (dipacu angin atau bahan) |
Kuasa | Diperlukan | Tiada |
Kawalan | Tepat dan boleh diprogramkan | Tiada, gerakan mengikut keadaan |
Peranan tenaga | Boleh menguruskan perolehan tenaga suria dan cahaya siang | Kebanyakannya pengudaraan dan kesan visual |
Penyelenggaraan | Motor, sensor, kawalan, galas | Engsel dan galas |
Mod kegagalan | Berhenti apabila kawalan atau pemacu gagal | Haus secara beransur-ansur |
Kos relatif | Lebih tinggi | Lebih rendah |
Sistem pasif bukanlah versi murah bagi sistem aktif. Ia melakukan tugas yang berbeza. Untuk dinding berkibar khususnya, lihat bagaimana panel yang bergerak tanpa bekalan kuasa direkayasa.
Di Mana Fasad Kinetik Memperoleh Tempat Mereka
Projek-projek terkuat mempunyai sebab fungsian yang jelas untuk pergerakan.
Garaj tempat letak kereta menggunakan dinding yang dipacu angin untuk memenuhi keperluan pengudaraan semula jadi sambil menyembunyikan kereta di sebalik skrin yang bergerak, dan struktur tempat letak kereta yang mempunyai pengudaraan semula jadi kini merupakan salah satu aplikasi yang paling biasa. Pejabat dan menara di iklim panas menggunakan teduhan bermotor, memandangkan mengurangkan perolehan haba suria dengan bidai bergerak mengurangkan beban penyejukan di tempat yang paling penting.
Muzium dan bangunan budaya menggunakan skrin kinetik untuk kawalan siang hari. Kawalan cahaya siang untuk ruang galeri melindungi koleksi sensitif sambil mengekalkan cahaya semula jadi di kawasan awam. Paris menawarkan mercu tanda awal di sini, memandangkan Institut du Monde Arabe, yang siap dibina pada tahun 1987, menggunakan diafragma mekanikal sensitif cahaya di seluruh bahagian hadapan selatannya.
Runcit menggunakan pergerakan untuk perhatian. Dinding berkilauan di bahagian hadapan kedai menangkap cahaya dan angin serta menarik mata dari jauh, sementara imej louver lentikular dan bercetak membolehkan satu fasad membawa beberapa imej.
Berapa Kosnya
Pergerakan memerlukan kos yang lebih tinggi daripada tembok tetap. Persoalannya ialah berapa banyak, dan dalam tempoh berapa.
Kos modal meningkat dengan kerumitan mekanikal, manakala kos operasi bergantung pada kuasa, penyelenggaraan dan penggantian bahagian yang bergerak. Perbandingan penuh bagi kos kitaran hayat terhadap fasad statik tergolong dalam artikelnya sendiri, dan kejuruteraan nilai yang mengekalkan pergerakan selalunya boleh dilakukan dengan memudahkan pemacu dan bukannya membuang gerakan.
Risiko yang Tiada Siapa Letakkan dalam Render
Haus bahagian bergerak. Bahagian bergerak yang terdedah haus lebih cepat.
Banyak fasad kinetik awal berhenti bergerak dalam tempoh satu dekad, bukan kerana idea itu gagal tetapi kerana perincian tidak direka bentuk untuk keadaan tersebut. Masalah yang berulang telah diketahui umum sekarang.
Haus galas dan kekasaran grit pada pangsi dan engsel
Kakisan di mana logam yang berbeza bertemu pada sambungan yang bergerak
Panel pengunci ais dan salji dalam iklim sejuk
Burung bersarang di rongga di belakang lapisan yang bergerak
Silau daripada panel pantulan semasa ia berputar
Sistem kawalan yang menjadi usang sebelum perkakasan itu
Setiap satu daripadanya mempunyai tindak balas reka bentuk. Mengasingkan logam yang berbeza pada sambungan yang bergerak , mod kunci ais, salji dan musim sejuk , kajian silau dan kilauan , menghalang burung daripada memasuki mekanisme , dan kawalan yang tahan lebih lama daripada perkakasan mereka diliputi dalam panduan khusus, bersama-sama dengan haus galas dan geseran kersik.
Bahan dan Kemasan
Aluminium ialah bahan lalai untuk panel kinetik. Panel ringan memerlukan pemacu yang lebih kecil dan memberi beban yang lebih sedikit pada galas.
Pilihan kemasan lebih penting daripada pada dinding statik, kerana permukaan yang bergerak bergesel, lentur dan dilihat dari sudut yang berubah-ubah. Salutan PVDF untuk AAMA 2605 memberikan kestabilan warna yang lama di luar, anodisasi memberikan permukaan yang keras pada titik haus, dan kemasan bercetak membolehkan imej pada louver dan flap. Di PRANCE, kami biasanya membahagikan kerja. PVDF diletakkan pada permukaan yang dilihat orang, kemasan yang lebih keras diletakkan di tempat bahagian bergesel, dan kami kemasan permukaan PVDF dan kemasan permukaan percetakan biarkan lapisan yang bergerak membawa warna atau imejan tanpa mengorbankan ketahanan.
Soalan untuk Dijawab Sebelum Reka Bentuk Bermula
Apabila PRANCE mengulas konsep kinetik, soalan pertama yang kita ajukan tidak pernah berubah. Apakah kegunaan pergerakan itu?
Apakah tujuan pergerakan itu, tenaga, pengudaraan, cahaya siang atau penampilan?
Adakah ia memerlukan kawalan, atau bolehkah ia mengikut arah angin?
Apakah beban iklim yang akan dihadapinya, termasuk angin, ais, habuk dan garam?
Siapa yang akan mengekalkannya, dan bagaimana mereka akan mencapainya?
Apa yang berlaku jika ia berhenti bergerak?
Bagaimanakah sistem kawalan akan disokong dalam tempoh dua puluh tahun?
Jika dua soalan terakhir tidak mempunyai jawapan yang jelas, reka bentuk itu belum selesai.
Kesimpulan
Fasad kinetik terbaik bergerak atas sebab tertentu, dan ia diperincikan untuk terus bergerak.
Mulakan dengan kerja yang mesti dilakukan oleh pergerakan, pilih pemacu paling mudah yang melakukannya, dan reka bentuk galas, sambungan dan kawalan untuk iklim sebenar. Hantar PRANCE ketinggian dan membincangkan konsep fasad kinetik bersama pasukan kami.
Soalan Lazim
1. Apakah fasad kinetik secara ringkas?
Ia merupakan bahagian luar bangunan dengan bahagian-bahagian yang bergerak secara fizikal, seperti louver berputar, pengatup lipat atau kepak yang dipacu angin. Pergerakan ini mengubah teduhan, pengudaraan, cahaya siang atau penampilan.
2. Apakah jenis-jenis utama fasad kinetik?
Jenis-jenis utama ialah sistem berputar, berputar atau berkibar, melipat, meluncur, mengembang dan berubah bentuk. Ia juga dikumpulkan mengikut pemacu, sama ada aktif dengan motor atau pasif dengan tindak balas angin dan bahan.
3. Adakah fasad kinetik memerlukan elektrik?
Tidak selalunya. Fasad pasif yang dipacu angin bergerak tanpa kuasa langsung. Sistem teduhan dan lipatan bermotor memerlukan kuasa untuk pemacu dan kawalan.
4. Adakah fasad kinetik cekap tenaga?
Ya, apabila direka bentuk untuk teduhan. Penghadang luaran yang bergerak menghalang cahaya matahari sebelum ia sampai ke kaca, yang mengurangkan beban penyejukan. Sistem hiasan semata-mata mungkin menjimatkan sedikit tenaga.
5. Berapa lamakah fasad kinetik bertahan?
Ia bergantung pada galas, bahan, penyelenggaraan dan kawalan. Panel boleh bertahan selama beberapa dekad, tetapi bahagian yang bergerak dan perkakasan kawalan biasanya memerlukan servis atau penggantian dalam jangka hayat bangunan.