Kinetik cephe nedir ve nasıl çalışır?

Çoğu bina gün boyunca aynı dış cephe kaplamasına sahiptir. Hareketli bir cephe ise böyle değildir.

Hareket ediyor. Paneller, bir motorun komutuyla veya rüzgarın itmesiyle dönüyor, katlanıyor, kayıyor veya dalgalanıyor ve bu sayede bina, ne kadar güneş ışığı aldığını, ne kadar hava geçirdiğini ve sokaktan nasıl göründüğünü, bazen bir dakikadan diğerine, değiştiriyor.

Kulağa egzotik geliyor. Mekanik olarak ise çoğu şaşırtıcı derecede sıradan.

Bu kılavuz, kinetik cephe tanımını pratik terimlerle açıklamakta ve başlıca türlerini ele almaktadır. kinetik cepheler ve sahiplerin ve tasarım ekiplerinin birine karar vermeden önce nelere dikkat etmeleri gerektiğini ortaya koyuyor.

Önemli Noktalar

• Kinetik cephe, fiziksel olarak hareket eden, ister elektrikli ister pasif olsun, parçalara sahip bir bina dış cephesidir.

• Çoğu sistem, dönme, eksen etrafında dönme, katlama, kayma ve çırpınma gibi birkaç hareket türüne girer.

• Pasif rüzgar enerjisi sistemleri güç gerektirmez ancak kontrol edilemezken, motorlu sistemler güneşe, ısıya ve doluluk oranına tepki verebilir.

• Bakım, kontroller ve malzeme seçimleri, cephenin yirmi yıl sonra hala hareket edip etmeyeceğini belirler.

Kinetik Cephe Tanımı

Kinetik cephe, binanın kullanım ömrü boyunca konum değiştirecek şekilde tasarlanmış bileşenlere sahip bir dış duvar veya perdedir.

Hareket, asıl önemli noktadır. Enerji performansı, gün ışığı, havalandırma, mahremiyet veya saf görsel etki gibi amaçlara hizmet edebilir ve birçok proje bu amaçlardan birkaçını tek bir sistemde birleştirir.

"Dinamik" kelimesi sıklıkla aynı şey için gelişigüzel kullanılır. Oysa daha geniş bir anlamı vardır. Dinamik cepheler, elektrokimyasal cam ve hiç hareket etmeden özelliklerini değiştiren diğer kaplamaları içerir; bu nedenle, bu kavramı anlamak faydalıdır. kinetik ile dinamik arasındaki farklar Bu kelimelerden herhangi birini özet metne yazmadan önce.

Kinetik Cephe Mimarisi Neden Var?

Statik duvarlar bir uzlaşmadır. Yılın en kötü saati için tasarlanırlar ve diğer tüm saatlerde değişmeden kalırlar.

Hareketli unsurlar bu uzlaşmayı bozar. Bir gölge perdesi öğleden sonra batıdan gelen alçak güneşe karşı kapanabilir ve kışın gün ışığı için tekrar açılabilir, bir havalandırma duvarı otoparkın fanlara ihtiyaç duymadan nefes almasını sağlayabilir ve baskılı panjur alanı gelen ziyaretçilere bir görüntü, ayrılanlara ise farklı bir görüntü gösterebilir.

Kinetik cephe mimarisi için de durum böyledir. Uzlaşma yerine uyum sağlama.

Kinetik Cephelerin Başlıca Türleri

Sınıflandırma genellikle hareket türüyle başlar. Her birinin kendine özgü mekaniği, bakım şekli ve görsel karakteri vardır.

Dönen Elemanlar

Panjurlar veya kanatlar, dikey veya yatay sabit bir eksen etrafında döner. Bu, mekanik olarak basit ve güneşten korunma için oldukça uygun olan en yaygın tiptir.

Dönen ve Titreyen Paneller

Üst kısımdaki bir menteşeden sarkan küçük paneller, rüzgarın etkisiyle serbestçe veya belirli sınırlar içinde sallanır. Bunlar, otopark yapılarında ve perakende cephelerinde görülen parıltılı duvarlar ve kanatlı cephelerdir ve neredeyse her zaman pasif rüzgar enerjisi sistemleridir.

Katlama Elemanları

Paneller origami veya akordeon panjurlar gibi katlanır. Tamamen kapanarak yekpare bir yüzey oluşturabilir veya tamamen açılarak manzara izleme imkanı sağlayabilirler.

Kayar Elemanlar

Ekranlar, camın önündeki raylar üzerinde kayar. Büyük delikli sürgülü paneller, konut ve otel cephelerinde yaygındır.

Genleşen ve Daralan Elemanlar

Üniteler, bir şemsiye veya kamera diyaframı gibi açılıp kapanıyor. 2012'de tamamlanan Abu Dabi'deki Al Bahar Kuleleri, güneşin bina üzerinde hareketine göre açılıp kapanan yaklaşık 2.000 adet şemsiye benzeri gölgeleme ünitesi kullanıyor ve tasarımcıları bunun sonucunda güneş ışınlarından kaynaklanan ısı artışında önemli azalmalar olduğunu bildirdi.

Şekil Değiştiren Yüzeyler

Bazı sistemler, paneli menteşe üzerinde hareket ettirmek yerine, paneli kendi kendine büker veya deforme eder. Bunlar esnek malzemelere dayanır ve bina ölçeğinde daha az yaygındır.

Kinetik bir cephe aslında nasıl hareket eder?

Her kinetik cephenin üç bileşeni vardır: Hareket edecek bir şey, onu hareket ettirecek bir şey ve ne zaman hareket edeceğine karar verecek bir şey.

Hareketli Eleman

Genellikle alüminyum panel, panjur veya kanatçık şeklindedir. Alüminyum, hafifliği, ağırlığına göre sertliği, kolay şekillendirilebilirliği ve PVDF veya eloksallı kaplamalarla dayanıklılığı nedeniyle yaygın olarak tercih edilir.

Sürüş

Aktif sistemler, panellere bağlantı elemanları, dişliler veya itme çubukları aracılığıyla bağlanan elektrik motorları, doğrusal aktüatörler veya nadiren hidrolik sistemler kullanır. Pasif sistemler ise rüzgar basıncı, yerçekimi veya ısındıkça bükülen bir şerit gibi malzeme tepkisini kullanır. Daha ayrıntılı bir açıklama mevcuttur. aktüatörler, sürücüler ve sensör geri beslemesi Ayrı bir kılavuzda.

Kontrol

Aktif sistemlerin bir beyne ihtiyacı vardır. Sensörler güneşin konumunu, ışığı, rüzgar hızını, sıcaklığı veya doluluk oranını ölçer ve bir kontrol ünitesi, genellikle bina yönetim sistemine bağlı olarak, her bölgenin ne kadar hareket etmesi gerektiğine karar verir. Pasif sistemlerin kontrol ünitesi yoktur. Rüzgar karar verir.

Aktif ve Pasif Sistemler

Bu, herhangi bir kinetik projede verilecek en büyük karardır.

Pasif sistemler, aktif sistemlerin ucuz bir versiyonu değildir. Farklı bir işlev görürler. Özellikle titreşim önleyici duvarlar için, nasıl çalıştığına bakın. güç kaynağı olmadan hareket eden paneller Mühendislik ürünüdürler.

Kinetik Cephelerin Hak Ettiği Yer

En güçlü projelerin, taşınma için açık ve işlevsel bir gerekçesi vardır.

Otoparklar, rüzgarla hareket eden duvarlar kullanarak doğal havalandırma ihtiyaçlarını karşılarken, araçları hareketli bir perdenin arkasında gizler. doğal havalandırmalı otopark yapıları Günümüzde en yaygın uygulamalardan biridir. Sıcak iklimlerdeki ofisler ve kuleler, motorlu gölgelendirme sistemlerini kullanmaktadır, çünkü Güneşten gelen ısı kazanımını hareketli gölgelerle azaltmak En çok ihtiyaç duyulan yerlerde soğutma yükünü azaltır.

Müzeler ve kültür binaları, gün ışığını kontrol etmek için kinetik ekranlar kullanmaktadır. Galeri alanları için gün ışığı kontrolü Hassas koleksiyonları korurken, kamusal alanlarda doğal ışığın korunmasını sağlar. Paris bu konuda erken dönem bir örnek sunmaktadır; 1987'de tamamlanan Arap Dünyası Enstitüsü, güney cephesinde ışığa duyarlı mekanik diyaframlar kullanmıştır.

Perakende sektörü, dikkat çekmek için hareketi kullanır. Perakende mağaza cephelerinde parıltılı duvarlar Işığı ve rüzgarı yakalayarak uzaktan bile bakışları kendine çekerken mercekli ve baskılı panjur görüntüleri Tek bir cephenin birden fazla görüntüyü taşımasına olanak tanır.

Maliyeti Ne Kadar?

Hareket etmenin maliyeti sabit bir duvardan daha fazladır. Soru şu: Ne kadar ve ne kadar sürede?

Mekanik karmaşıklık arttıkça sermaye maliyeti de artarken, işletme maliyeti güç, bakım ve hareketli parçaların nihai olarak değiştirilmesine bağlıdır. Tam bir karşılaştırma için... Statik bir cepheye karşı yaşam döngüsü maliyeti Bu, kendi makalesinde yer almalıdır ve Hareketi sürdüren değer mühendisliği Bu durum genellikle hareketi ortadan kaldırmak yerine tahrik sistemini basitleştirerek mümkün olur.

Kimsenin Render İşlemine Dahil Etmediği Riskler

Hareketli parçalar aşınır. Açıkta bulunan hareketli parçalar daha hızlı aşınır.

Birçok erken dönem kinetik cephe, on yıl içinde hareket etmeyi bıraktı; bunun nedeni fikrin başarısız olması değil, detayların koşullara uygun olarak tasarlanmamış olmasıydı. Tekrarlayan sorunlar artık herkesçe biliniyor.

• Rulman aşınması ve kum yapışması pivotlarda ve menteşelerde

• Farklı metallerin hareketli bağlantı noktalarında bir araya gelmesi sonucu oluşan korozyon.

• Soğuk iklimlerde buz ve kar tutan paneller

• Kuşlar, hareket eden tabakanın arkasındaki oyuklarda yuva yapıyorlar.

• Döndürüldüklerinde yansıtıcı panellerden yayılan parlama

• Donanım eskimeye başlamadan önce işlevsiz hale gelen kontrol sistemleri

Bunların her birinin bir tasarım yanıtı vardır. Hareketli bağlantı noktalarında farklı metallerin yalıtılması , buz, kar ve kış kilidi modları , parlama ve yansıma çalışmaları , kuşları mekanizmadan uzak tutmak , Ve donanımlarından daha uzun ömürlü kontroller Bunlar, rulman aşınması ve kum yapışmasıyla birlikte, özel kılavuzlarda ele alınmıştır.

Malzemeler ve Yüzey İşlemleri

Alüminyum, kinetik paneller için varsayılan malzemedir. Hafif paneller daha küçük tahrik ünitelerine ihtiyaç duyar ve yataklara daha az yük bindirir.

Yüzey kaplaması seçimi, statik bir duvardan daha önemlidir çünkü hareketli yüzeyler sürtünür, esner ve değişen açılardan görülür. AAMA 2605 standardına uygun PVDF kaplamalar dış mekanlarda uzun süreli renk stabilitesi sağlarken, eloksal kaplama aşınma noktalarında sert bir yüzey oluşturur ve baskılı yüzeyler panjurlar ve kanatçıklar üzerinde resim baskısına olanak tanır. PRANCE'da genellikle işi ikiye ayırıyoruz. PVDF, insanların gördüğü yüzeylere, daha sert yüzeyler ise parçaların sürtündüğü yerlere uygulanır ve PVDF yüzey kaplaması Ve baskı yüzey bitirme Hareketli katmanın dayanıklılıktan ödün vermeden renk veya görüntü taşımasına izin verin.

Tasarım Başlamadan Önce Çözülmesi Gereken Sorular

PRANCE bir kinetik konsepti incelerken, sorduğumuz ilk soru asla değişmez: Bu hareket ne işe yarıyor?

• Hareketin amacı ne? Enerji, havalandırma, gün ışığı veya görünüm mü?

• Kontrole mi ihtiyacı var, yoksa rüzgarı mı takip edebilir?

• Rüzgar, buz, toz ve tuz da dahil olmak üzere hangi iklimsel etkilere maruz kalacak?

• Bunu kim sürdürecek ve ona nasıl ulaşacaklar?

• Hareket etmeyi bırakırsa ne olur?

• Kontrol sistemi yirmi yıl sonra nasıl desteklenecek?

Son iki sorunun net cevapları yoksa, tasarım henüz tamamlanmamıştır.

Çözüm

En iyi kinetik cepheler bir nedenden dolayı hareket eder ve bu hareketin devam etmesini sağlayacak şekilde detaylandırılır.

Hareket mekanizmasının yapması gereken işi belirleyerek başlayın, bunu yapacak en basit tahrik sistemini seçin ve gerçek iklim koşullarına uygun rulmanlar, mafsallar ve kontroller tasarlayın. PRANCE'a yüksekliklerinizi ve kinetik cephe konseptini tartışın Ekibimizle birlikte.

Sıkça Sorulan Sorular

1. Basitçe anlatmak gerekirse, kinetik cephe nedir?

Dönen panjurlar, katlanır kepenkler veya rüzgarla hareket eden kanatlar gibi fiziksel olarak hareket eden parçalara sahip bir bina dış cephesidir. Bu hareket, gölgelemeyi, havalandırmayı, gün ışığını veya görünümü değiştirir.

2. Kinetik cephelerin başlıca türleri nelerdir?

Başlıca tipleri dönen, eksen etrafında dönen veya çırpınan, katlanan, kayan, genişleyen ve şekil değiştiren sistemlerdir. Ayrıca tahrik sistemlerine göre de gruplandırılırlar; bunlar motorlarla çalışan aktif sistemler veya rüzgar ve malzeme tepkisiyle çalışan pasif sistemlerdir.

3. Kinetik cepheler elektriğe ihtiyaç duyar mı?

Her zaman değil. Pasif rüzgarla çalışan cepheler hiç güç gerektirmeden hareket eder. Motorlu gölgelendirme ve katlanır sistemler ise tahrik ve kontrol için güce ihtiyaç duyar.

4. Kinetik cepheler enerji verimli midir?

Evet, gölgeleme amacıyla tasarlandıklarında. Dış mekan hareketli gölgelikler, güneş ışınlarının cama ulaşmasını engelleyerek soğutma yükünü azaltır. Tamamen dekoratif sistemler ise çok az enerji tasarrufu sağlayabilir.

5. Kinetik cephe ne kadar süre dayanır?

Bu, rulmanlara, malzemelere, bakıma ve kontrollere bağlıdır. Paneller on yıllarca dayanabilir, ancak hareketli parçalar ve kontrol donanımı genellikle binanın kullanım ömrü içinde bakım veya değiştirme gerektirir.