O que é uma fachada cinética e como ela funciona na prática?
A maioria dos edifícios mantém a mesma aparência o dia todo. Uma fachada cinética, não.
Ele se move. Os painéis giram, dobram, deslizam ou tremulam, seja porque um motor os comanda ou porque o vento os empurra, e, ao fazer isso, o edifício altera a quantidade de sol que recebe, a quantidade de ar que passa por ele e sua aparência vista da rua, às vezes de um minuto para o outro.
Isso soa exótico. Mecanicamente, a maior parte é surpreendentemente comum.
Este guia explica a definição de fachada cinética em termos práticos e descreve os principais tipos de fachada. fachadas cinéticas e define o que os proprietários e as equipes de projeto devem levar em consideração antes de se comprometerem com uma opção.
Principais conclusões
Uma fachada cinética é um revestimento de edifício com partes que se movem fisicamente, seja por meio de acionamento motorizado ou passivo.
A maioria dos sistemas se enquadra em alguns tipos de movimento, como rotação, pivô, dobra, deslizamento e vibração.
Os sistemas passivos movidos a vento não precisam de energia, mas não podem ser controlados, enquanto os sistemas motorizados podem responder à luz solar, ao calor e à presença de pessoas.
A manutenção, os controles e a escolha dos materiais determinam se a fachada ainda se movimentará daqui a vinte anos.
Definição de fachada cinética
Uma fachada cinética é uma parede ou tela externa com componentes projetados para mudar de posição durante a vida útil do edifício.
O movimento é o ponto central. Ele pode servir a propósitos como eficiência energética, iluminação natural, ventilação, privacidade ou puro efeito visual, e muitos projetos combinam vários desses objetivos em um único sistema.
A palavra "dinâmico" é frequentemente usada de forma imprecisa para a mesma coisa. Seu significado é mais amplo. Fachadas dinâmicas incluem vidro eletrocrômico e outros revestimentos que alteram suas propriedades sem se moverem, portanto, é útil entender... Como a cinética difere da dinâmica antes de escrever qualquer uma das palavras em um resumo.
Por que existe a arquitetura de fachada cinética?
Paredes estáticas são um meio-termo. Elas são projetadas para a pior hora do ano e permanecem inalteradas durante todas as outras horas.
Elementos móveis rompem com esse compromisso. Uma tela de sombreamento pode ser fechada para bloquear o sol baixo do oeste à tarde e aberta novamente para aproveitar a luz do dia no inverno; uma parede de ventilação pode permitir que um estacionamento respire sem ventiladores; e um painel de venezianas impressas pode exibir uma imagem para os visitantes que chegam e outra diferente para as pessoas que saem.
É o caso da arquitetura de fachadas cinéticas . Adaptação em vez de compromisso.
Os principais tipos de fachadas cinéticas
A classificação geralmente começa com o tipo de movimento. Cada um tem sua própria mecânica, padrão de manutenção e característica visual.
Elementos rotativos
As venezianas ou aletas giram em torno de um eixo fixo, vertical ou horizontal. Este é o tipo mais comum, mecanicamente simples e muito adequado para sombreamento solar.
Painéis pivotantes e oscilantes
Pequenos painéis ficam suspensos por uma dobradiça no topo e balançam livremente, ou dentro de certos limites, conforme o vento os move. Essas são as paredes cintilantes e fachadas com painéis luminosos vistas em estacionamentos e vitrines de lojas, e são quase sempre passivas.
Elementos de dobragem
Os painéis se dobram como origamis ou persianas sanfonadas. Podem ser fechados completamente, formando uma superfície sólida, ou abertos totalmente para proporcionar vistas.
Elementos deslizantes
Painéis deslizantes ficam posicionados sobre trilhos em frente aos vidros. Grandes painéis deslizantes perfurados são comuns em fachadas residenciais e de hotéis.
Elementos de expansão e contração
As unidades abrem e fecham como um guarda-chuva ou a íris de uma câmera. As Torres Al Bahar em Abu Dhabi, concluídas em 2012, utilizam cerca de 2.000 unidades de sombreamento em formato de guarda-chuva que se abrem e fecham conforme o sol se move pelo edifício, e seus projetistas relataram reduções substanciais no ganho solar como resultado.
Superfícies com capacidade de mudança de forma
Alguns sistemas dobram ou deformam o próprio painel em vez de movê-lo em uma dobradiça. Esses sistemas dependem de materiais flexíveis e são menos comuns em edifícios.
Tipo | Condução típica | Objetivo principal | Complexidade mecânica |
Persianas giratórias | Motor | Sombra, luz do dia | De baixa a moderada |
Abas giratórias | Vento | Efeito visual, ventilação | Baixo |
Painéis dobráveis | Motor | Sombreamento, privacidade, segurança | Moderado a alto |
Telas deslizantes | Motor ou manual | Sombreamento, privacidade | Moderado |
Unidades em expansão | Motor | Sombreamento | Alto |
Peles que mudam de forma | Resposta motora ou material | Sombreamento, expressão | Alto |
Como uma fachada cinética realmente se move
Toda fachada cinética possui três partes: algo para se mover, algo para movê-lo e algo para decidir quando.
O Elemento Móvel
Geralmente, trata-se de um painel, veneziana ou aba de alumínio. O alumínio predomina por ser leve, rígido para o seu peso, fácil de moldar e durável, com acabamentos em PVDF ou anodizados.
A Viagem
Os sistemas ativos utilizam motores elétricos, atuadores lineares ou, ocasionalmente, sistemas hidráulicos, conectados aos painéis por meio de bielas, engrenagens ou hastes de acionamento. Os sistemas passivos utilizam a pressão do vento, a gravidade ou a resposta do material, como uma tira que se curva ao aquecer. Há uma explicação mais completa sobre... atuadores, acionamentos e feedback de sensores em um guia separado.
O Controle
Sistemas ativos precisam de um cérebro. Sensores medem a posição do sol, a luz, a velocidade do vento, a temperatura ou a ocupação, e um controlador decide o quanto cada zona deve se mover, geralmente conectado ao sistema de gerenciamento predial. Sistemas passivos não têm controlador. O vento decide.
Sistemas ativos versus sistemas passivos
Essa é a decisão mais importante em qualquer projeto cinético.
Fator | Ativo (motorizado) | Passivo (impulsionado pelo vento ou por materiais) |
Poder | Necessário | Nenhum |
Controlar | Preciso e programável | Nenhuma, o movimento segue as condições. |
Papel da energia | Pode gerenciar o ganho solar e a luz do dia. | Principalmente ventilação e efeito visual |
Manutenção | Motores, sensores, controles, rolamentos | Dobradiças e rolamentos |
Modo de falha | Para quando os controles ou acionamentos falham. | Desgasta-se gradualmente |
Custo relativo | Mais alto | Mais baixo |
Os sistemas passivos não são uma versão barata dos sistemas ativos. Eles desempenham uma função diferente. Para paredes vibratórias em particular, veja como Painéis que se movem sem fonte de alimentação. são projetados.
Onde as fachadas cinéticas conquistam seu espaço
Os projetos mais sólidos têm uma razão funcional clara para a sua implementação.
As garagens de estacionamento utilizam paredes movidas a vento para atender às necessidades de ventilação natural, enquanto escondem os carros atrás de uma tela móvel. estruturas de estacionamento com ventilação natural Atualmente, são uma das aplicações mais comuns. Escritórios e edifícios em climas quentes utilizam sistemas de sombreamento motorizados, visto que Reduzindo o ganho de calor solar com persianas móveis. Reduz a carga de refrigeração onde é mais necessário.
Museus e edifícios culturais utilizam telas cinéticas para o controle da luz natural. Controle da luz natural em espaços de galeria Protege coleções sensíveis, ao mesmo tempo que mantém a luz natural nas áreas públicas. Paris oferece um exemplo pioneiro nesse sentido, já que o Institut du Monde Arabe, concluído em 1987, utilizou diafragmas mecânicos sensíveis à luz em toda a sua fachada sul.
O varejo utiliza o movimento para atrair a atenção. Paredes brilhantes nas fachadas das lojas Captam a luz e o vento e atraem o olhar à distância, enquanto imagens lenticulares e de persianas impressas Permite que uma fachada contenha várias imagens.
Quanto custa
Uma obra de construção custa mais do que uma parede fixa. A questão é quanto, e durante quanto tempo.
O custo de capital aumenta com a complexidade mecânica, enquanto o custo operacional depende da energia, da manutenção e da eventual substituição de peças móveis. Uma comparação completa de custo do ciclo de vida em comparação com uma fachada estática merece um artigo próprio, e Engenharia de valor que mantém o movimento Muitas vezes, isso é possível simplificando o acionamento em vez de eliminar o movimento.
Os riscos que ninguém considera na renderização.
As peças móveis sofrem desgaste. As peças móveis expostas desgastam-se mais rapidamente.
Muitas das primeiras fachadas cinéticas pararam de se mover em menos de uma década, não porque a ideia tivesse falhado, mas porque os detalhes não foram projetados para as condições. Os problemas recorrentes já são bem conhecidos.
Desgaste do rolamento e aderência de partículas em pivôs e dobradiças
Corrosão onde metais diferentes se encontram em juntas móveis.
Painéis de travamento contra gelo e neve em climas frios
Pássaros aninhando-se em cavidades atrás da camada móvel
O brilho dos painéis refletores durante a rotação.
Sistemas de controle que se tornam obsoletos antes do hardware.
Cada um deles possui uma resposta de design. Isolamento de metais diferentes em juntas móveis , modos de bloqueio para gelo, neve e inverno , estudos de brilho e reflexo , impedindo a entrada de pássaros no mecanismo , e controles que duram mais que seu hardware São abordados em guias específicos, juntamente com o desgaste dos rolamentos e a aderência de partículas abrasivas.
Materiais e acabamentos
O alumínio é o material padrão para painéis cinéticos. Painéis leves exigem acionamentos menores e exercem menos carga sobre os rolamentos.
A escolha do acabamento é mais importante do que em uma parede estática, porque superfícies em movimento se atritam, flexionam e são vistas de ângulos variáveis. Revestimentos de PVDF em conformidade com a norma AAMA 2605 oferecem longa estabilidade de cor em ambientes externos, a anodização proporciona uma superfície resistente nos pontos de desgaste e os acabamentos impressos permitem a aplicação de imagens em venezianas e painéis. Na PRANCE, geralmente dividimos o trabalho. O PVDF é aplicado nas superfícies visíveis, os acabamentos mais resistentes nas áreas de atrito e nossa equipe de acabamentos. Acabamento de superfície em PVDF e acabamento da superfície de impressão Permita que a camada móvel transmita cor ou imagens sem comprometer a durabilidade.
Questões a serem resolvidas antes do início do projeto
Quando a PRANCE analisa um conceito cinético, a primeira pergunta que fazemos nunca muda: Para que serve o movimento?
Qual é o objetivo do movimento: energia, ventilação, luz natural ou aparência?
Precisa de controle ou pode seguir o vento?
Que cargas climáticas enfrentará, incluindo vento, gelo, poeira e sal?
Quem fará a manutenção e como chegarão até lá?
O que acontece se ele parar de se mover?
Como o sistema de controle será suportado daqui a vinte anos?
Se as duas últimas perguntas não tiverem respostas claras, o projeto não está concluído.
Conclusão
As melhores fachadas cinéticas se movem por um motivo, e são detalhadas para continuarem em movimento.
Comece definindo a função que o mecanismo deve desempenhar, escolha o acionamento mais simples que a execute e projete rolamentos, juntas e controles adequados ao clima real. Envie ao PRANCE suas elevações e Discutir o conceito de fachada cinética com nossa equipe.
Perguntas frequentes
1. O que é uma fachada cinética em termos simples?
Trata-se de uma fachada com partes que se movem fisicamente, como venezianas giratórias, persianas dobráveis ou aletas acionadas pelo vento. Esse movimento altera o sombreamento, a ventilação, a entrada de luz natural ou a aparência.
2. Quais são os principais tipos de fachadas cinéticas?
Os principais tipos são sistemas rotativos, pivotantes ou vibratórios, dobráveis, deslizantes, expansíveis e com mudança de forma. Eles também são agrupados por acionamento, seja ativo com motores ou passivo com resposta ao vento e ao material.
3. As fachadas cinéticas precisam de eletricidade?
Nem sempre. Fachadas passivas movidas a vento se movem sem nenhuma energia. Sistemas motorizados de sombreamento e dobragem precisam de energia para acionamento e controle.
4. As fachadas cinéticas são energeticamente eficientes?
Sim, quando projetadas para sombreamento. Persianas externas móveis bloqueiam a luz solar antes que ela atinja o vidro, o que reduz a necessidade de refrigeração. Sistemas puramente decorativos podem gerar pouca economia de energia.
5. Qual a vida útil de uma fachada cinética?
Depende dos rolamentos, materiais, manutenção e controles. Os painéis podem durar décadas, mas as peças móveis e o hardware de controle geralmente precisam de manutenção ou substituição durante a vida útil do edifício.