Дом, который умеет дышать
Архитектор и биолог Дорис Ким Сунг, работающая в Университете Южной Калифорнии (США), задалась вопросом о том, можно ли заменить активное кондиционирование и вентиляцию зданий на пассивные системы, не расходующие энергии.
Самоскладывающиеся металлические жалюзи избавят здания от жары и прямых солнечных лучей, при этом оставаясь открытыми на теневой стороне. (Фото Humans Invent.)
Для этого она использовала биметаллические полосы (медь + сталь и другие варианты), часто применяемые в термомеханических датчиках. При нагреве они благодаря различным коэффициентам линейного расширения использующихся металлов сгибаются в одну сторону, а при охлаждении — в противоположную.
Г-жа Сунг предлагает использовать их следующим образом: во-первых, при создании простых автоматических внешних жалюзи для окон, которые не требуют ремонта и энергозатрат, а во-вторых, в качестве средства регулировки автоматической вентиляции, выпускающей горячей воздух из нагревающегося жарким днём помещения. Когда солнечные лучи нагреют такие биметаллические полосы, те начнут сгибаться внутрь и тем самым закроют элементы жалюзи, затеняя здание. Особенно эффективными такие меры должны быть для небоскребов из стекла и стали, отмечает разработчик.
Для регулирования вентиляционных отверстий и интенсификации воздухообмена предлагается обратный подход: внутри здания на входе в вентканалы устанавливаются такие же биметаллические пластины, открывающие отверстия подобно порам человеческой кожи, лишь при возникновении температурной необходимости. Пока задния не нагреваются (ночью или зимой), вентилирование осуществляет на минимально возможном уровне. При интенсивном нагреве воздухообмен усиливается и при жаркой погоде становится максимальным.
К слову, в тех же США подобный подход к автоматизации вентиляции и затенения не потребует значительных дополнительных затрат: термостаты с такими биметаллическими полосками и так установлены в зданиях, оснащённых современными системами отопления и охлаждения.
Разумеется, полностью избавиться от систем кондиционирования не получится. Но потребность в них, а также энергетические затраты могут быть сокращены в несколько раз.
Небольшой материал о новом подходе:
