Une façade intelligente inspirée de la nature pour réguler la chaleur dans les bâtiments

Smart building facade regulates heat by mimicking a plant and a bug

Une façade intelligente inspirée de la nature pour réguler la chaleur dans les bâtiments

Une innovation architecturale inspirée de la nature pourrait révolutionner la gestion thermique des bâtiments. Développée dans le cadre du projet international Flectuation, la façade FlectoLine combine deux mécanismes bio-inspirés pour réguler automatiquement l'énergie solaire traversant les fenêtres.

Ce système est le fruit d'une collaboration entre les universités allemandes de Stuttgart et Fribourg. Depuis deux ans, un prototype de 83,5 mètres carrés est testé sur une serre du Jardin botanique de l'Université de Fribourg, en Bade-Wurtemberg. Les scientifiques responsables ont récemment reçu un prix spécial lors du premier concours d'innovations bio-inspirées du Bade-Wurtemberg.

La façade se compose d'éléments d'ombrage à deux volets en thermoplastique renforcé de fibres. Ces éléments s'ouvrent ou se ferment comme les pièges de la plante carnivore Aldrovanda vesiculosa, tandis que leur mécanisme d'articulation s'inspire des ailes du punaise Graphosoma italicum.

Lorsque de l'air est pompé dans les charnières élastiques, les volets s'écartent pour bloquer la lumière du soleil, réduisant ainsi les besoins en climatisation. Par temps froid, les volets se replient pour laisser passer la lumière et diminuer la consommation de chauffage.

Le système peut fonctionner automatiquement en fonction des conditions météorologiques ou être contrôlé manuellement. De plus, il est alimenté par des cellules photovoltaïques intégrées. 'Face aux défis climatiques, l'architecture doit innover', souligne Edith A. Gonzalez de l'Université de Stuttgart. 'FlectoLine démontre le potentiel des façades adaptatives.'

Mặt tiền thông minh điều chỉnh nhiệt độ lấy cảm hứng từ thực vật và côn trùng

Một giải pháp kiến trúc thông minh lấy cảm hứng từ thiên nhiên có thể cách mạng hóa việc kiểm soát nhiệt độ trong các tòa nhà. Hệ thống mặt tiền FlectoLine, phát triển trong dự án nghiên cứu quốc tế Flectuation, kết hợp hai cơ chế mô phỏng sinh học để tự động điều chỉnh năng lượng mặt trời đi qua cửa sổ.

Đây là thành quả hợp tác giữa Đại học Stuttgart và Đại học Freiburg của Đức. Trong hai năm qua, một nguyên mẫu rộng 83,5m² đã được thử nghiệm trên nhà kính tại Vườn Bách thảo của Đại học Freiburg, bang Baden-Württemberg. Nhóm nghiên cứu vừa nhận giải thưởng đặc biệt tại Giải thưởng Đổi mới Lấy cảm hứng Sinh học đầu tiên của bang.

Hệ thống gồm các tấm che nắng với hai cánh làm từ nhựa dẻo gia cố sợi. Thiết kế này mô phỏng cơ chế bắt mồi của cây Aldrovanda vesiculosa, trong khi bản lề khí nén lấy cảm hứng từ đôi cánh biến hình của loài bọ sọc Graphosoma italicum.

Khi không khí được bơm vào bản lề đàn hồi, các cánh mở ra để chắn ánh nắng, giảm nhu cầu làm mát. Vào trời lạnh, cánh gập lại để tận dụng ánh sáng sưởi ấm, giảm tiêu thụ năng lượng sưởi.

Hệ thống có thể vận hành tự động theo thời tiết hoặc điều khiển thủ công. Đặc biệt, nguyên mẫu được cấp năng lượng bằng tế bào quang điện tích hợp. 'Trước thách thức biến đổi khí hậu, kiến trúc cần hướng đi mới', bà Edith A. Gonzalez từ Đại học Stuttgart nhấn mạnh. 'FlectoLine chứng minh tiềm năng to lớn của mặt tiền thích ứng.'