ІСТИНА І ТРАДИЦІЇ

Сосновые шишки подсказали идею саморегулируемого «зонтика» для домов

Великая Эпоха
Сосновые шишки подсказали идею саморегулируемого «зонтика» для домов
Сосновые шишки подсказали идею саморегулируемого «зонтика» для домов

Аспирант из Института строительных материалов создала регулируемую систему затенения, которая настраивается самостоятельно, меняя угол наклона в течение дня. «Зонт» не содержит датчиков или электромеханизмов и не нуждается в сложном обслуживании.

Летом в городе жарко, а здания под прямым солнечным светом нагреваются настолько сильно, что ночью им трудно избавиться от накапливаемого тепла. В подобные дни люди мечтают об эффективном кондиционировании воздуха.

У Кьяры Вайлати появилось необычное решение этой проблемы. После завершения учёбы в Италии она как инженер работала над идеей создания регулируемого и автономного «зонтика» для домов. Он помог бы уменьшить количество тепла, которое поступает в здание, и, следовательно, снизить необходимость охлаждения. Кьяра изначально предъявляла к разработке высокие требования: «Я хотела, чтобы система была изготовлена из экологически чистых материалов, потребляла очень мало энергии и не требовала больших затрат на установку и обслуживание».

Вдохновение пришло из природы — сосновые шишки. Во влажной среде они закрыты, а когда относительная влажность уменьшается — открываются.

Изучив этот процесс, Вайлати сумела реализовать свою идею: во время своего докторского проекта в сотрудничестве с профессором Инго Бургтером в Цюрихском институте строительных материалов она разработала инновационную систему затенения. Но это не автоматическое высокотехнологичное устройство, в котором множество датчиков, механизмов и сложных элементов управления.

Прототип Вайлати тщательно продуман и выглядит просто и захватывающе. В нём используются деревянные доски и нет никаких сенсоров или устройств для движения, а для работы даже не требуется электричество. Тем не менее, «зонт» меняет своё расположение в соответствии с погодными условиями: его части движутся автономно. Несколько пар досок, расположенных параллельно, создают своего рода крышу, которая открывается и закрывается. Конструкцию можно разместить, например, над окном здания.

«Когда дело дошло до разработки автономного движения досок, я обратила внимание на то, как это происходит в шишках. Их чешуйки реагируют на изменения влажности: если влажность уменьшается, они изгибаются и открываются. Именно конструкция шишки делает это возможным: чешуйки состоят из двух соединённых слоёв, которые чувствуют изменения влажности», — рассказывает Вайлати.

Двуслойная древесина является чувствительно реагирующим материалом. Подвижный навес от солнца, выполненный из двухслойных деревянных досок, не нуждается в управлении и работает без электричества, являясь полностью автономным. Слои состоят из разных видов древесины, волокна которых расположены перпендикулярно друг другу.

«Как и в природе, двойные слои древесины подстраиваются под изменения влажности в течение дня», — объясняет Вайлати. Во влажном утреннем воздухе и ночью доски плоские и расположены вертикально, а в полдень, когда солнце высоко, а воздух сухой, они заметно сгибаются и тем самым создают тень.

Эта, казалось бы, простая идея требовала многолетних исследований. Вайлати пришлось решить несколько проблем. Например, вначале система реагировала слишком медленно по сравнению с обычными системами затенения.

В результате технологию самонастраиваемой системы затенения, которая может изменять форму в течение дня без каких-либо двигателей или датчиков, запатентовали. Небольшой прототип затеняющего устройства Вайлати всё ещё можно увидеть на крыше здания Швейцарской высшей технической школы Цюриха (на кампусе Хёнггерберга).

Читайте далее:

«Умные» стёкла вместо жалюзи — новинка View из Кремниевой долины

Как сделать кондиционер из пластиковых бутылок: фото и видео

Кондиционеры уходят в прошлое: создана краска, которая охлаждает здания