Aktives Design ist eine Reihe von Bau- und Planungsprinzipien, die körperliche Aktivität fördern. Aktives Gestalten in einer Gebäude-, Landschafts- oder Stadtgestaltung integriert körperliche Aktivität in den Alltag der Bewohner, wie zum Beispiel den Gang zum Laden oder das Anfertigen einer Fotokopie. Aktives Design bezieht Stadtplaner, Architekten, Verkehrsingenieure, Fachleute des öffentlichen Gesundheitswesens, Gemeindevorsteher und andere Fachleute mit ein, um Orte zu bauen, die körperliche Aktivität als integralen Bestandteil des Lebens fördern. Obwohl es kein fester Bestandteil des aktiven Designs ist, befassen sich die meisten Designer, die „aktives Design“ einsetzen, auch mit der produktiven Lebensdauer ihrer Gebäude und dem ökologischen Fußabdruck ihres Gebäudes. Auch wenn Bereiche wie Leben und der ökologische Fußabdruck von Gebäuden nicht Teil des „aktiven Gestaltens“ sind,die meisten Designer berücksichtigen sie in ihrer Arbeit.

In Nordamerika ist Active Design auch als Healthy Community Design bekannt. Diese Art von Design plant und gestaltet Gemeinschaften, die es den Menschen erleichtern, ein gesundes Leben zu führen. Gesundes Gemeinschaftsdesign bietet wichtige Vorteile: Verringert die Abhängigkeit vom Auto, indem Häuser, Geschäfte, Schulen, Kirchen und Parks näher beieinander gebaut werden, damit die Menschen leichter zwischen ihnen laufen oder Rad fahren können. Bietet Möglichkeiten für Menschen, im Rahmen ihrer täglichen Routine körperlich aktiv und sozial zu sein und die körperliche und geistige Gesundheit ihrer Bürger zu verbessern. Ermöglicht es Personen, wenn sie möchten, an Ort und Stelle zu altern und ihr ganzes Leben lang in einer Gemeinschaft zu bleiben, die ihren sich ändernden Lebensstil und ihre sich ändernden körperlichen Fähigkeiten widerspiegelt.

Gesunde Orte sind solche, die entworfen und gebaut wurden, um die Lebensqualität aller Menschen zu verbessern, die innerhalb ihrer Grenzen leben, arbeiten, lernen und spielen – der Mensch hat die freie Wahl zwischen einer Vielzahl von gesunden, verfügbaren, zugänglichen und erschwinglichen Optionen. Förderung einer gemischten Landnutzung und einer größeren Landdichte, um die Entfernungen zwischen Wohnungen, Arbeitsplätzen, Schulen und Freizeiteinrichtungen zu verkürzen, damit die Menschen leichter zu Fuß oder mit dem Fahrrad dorthin gelangen können. Bereitstellung eines guten Nahverkehrs, um die Abhängigkeit von Autos zu verringern. Bauen Sie eine gute Fußgänger- und Fahrradinfrastruktur, einschließlich Geh- und Radwegen, die sicher vom Autoverkehr entfernt sind, sowie gute Vorfahrtsgesetze und klare, leicht verständliche Beschilderung. Damit bezahlbarer Wohnraum für Menschen aller Einkommensschichten zur Verfügung steht.*Erstelle Gemeindezentren, in denen sich Menschen im Rahmen ihrer täglichen Aktivitäten treffen und treffen können. Und bieten Zugang zu Grünflächen und Parks.

In England
Sport England ist der Ansicht, dass die gebaute Umwelt eine wichtige Rolle spielt, um die Menschen zu ermutigen, im Rahmen ihres täglichen Lebens körperlich aktiv zu sein, und es den Gemeinden ermöglicht, einen aktiveren und gesünderen Lebensstil zu führen. Im Jahr 2007 veröffentlichten Sport England und David Lock Associates Active Design, das eine Reihe von Designrichtlinien zur Verfügung stellte, um die Möglichkeiten für Sport und körperliche Aktivität bei der Gestaltung und Gestaltung neuer Entwicklungen zu fördern. Der Leitfaden wurde in zwei Phasen entwickelt. Phase eins (2005) entwickelte die drei wichtigsten aktiven Designobjekte der Verbesserung der Zugänglichkeit, der Verbesserung der Annehmlichkeiten und der Steigerung des Bewusstseins („die 3 A“). Phase zwei umfasste zwei Sitzungen mit Interessenvertretern (Mai und Oktober 2006), die „die 3 A“ zu einem kriterienbasierten Ansatz erweiterten.Diese Kriterien bildeten die Leitlinien, die 2007 veröffentlicht wurden. Die Leitlinien wurden von CABE, Gesundheitsministerium und Ministerium für Kultur, Medien und Sport, unterstützt.

Im Jahr 2014 hielt Sport England eine Sitzung mit Interessenvertretern ab, die sich aus einer Reihe von Gremien und Einzelpersonen zusammensetzte, darunter Fachleute aus der Stadtplanung und dem öffentlichen Gesundheitswesen, um zu diskutieren, ob aktives Design im aktuellen Planungs- und Gesundheitskontext noch relevant ist, und sie kamen zu dem Schluss, dass dies der Fall war. Der Leitfaden wurde überarbeitet, wobei die „3 A’s“ beibehalten und der kriterienbasierte Ansatz zu den zehn Prinzipien des aktiven Designs verfeinert wurde. Das überarbeitete Active Design wurde 2015 veröffentlicht und von Public Health England unterstützt.

Im Jahr 2016 wurde Active Design: Planning for Health and Wellbeing through Sport and Physical Activity für eine Auszeichnung bei den Awards for Planning Excellence des Royal Town Planning Institute (RTPI) nominiert. Active Design wurde in der Kategorie „Excellence in Planning for Community and Wellbeing“ nominiert.

2017 erstellte Sport England neben drei weiteren Fallstudien zwei Animationsfilme, Active Design by Sport England und The Ten Principles of Active Design.

Die aktiven Gestaltungsprinzipien werden zunehmend in die Praxis der gebauten Umwelt und in die Gestaltung von Orten eingebettet, wobei eine wachsende Liste lokaler Behörden in England auf die aktive Gestaltungsleitlinie von Sport England in der Planungspolitik Bezug nimmt. Im Jahr 2018 wurde aktives Design in die Prinzipien des überarbeiteten „Essex Design Guide“ (erstellt vom Essex County Council und unterstützt von Sport England) eingebettet.

In New York
In der Erkenntnis, dass körperliche Inaktivität ein wesentlicher Faktor für die Verkürzung der Lebensspanne war, insbesondere weil sie Fettleibigkeit, Bluthochdruck und Blutzucker förderte, allesamt Vorläufer eines frühen Todes, entwickelten die Planungsverantwortlichen in New York City eine Reihe von Richtlinien, die unter anderem , hofften sie, durch die Förderung der körperlichen Aktivität die Gesundheit zu fördern. Sie veröffentlichten diese Richtlinien im Januar 2010. Die Richtlinien basierten auch auf Bedenken hinsichtlich der Langlebigkeit von Gebäuden und der ökologischen Kosten, was allgemein als „nachhaltiges Design“ bekannt ist. Der Anstoß für die Richtlinien begann im Jahr 2006 mit dem NYC Department of Health and Mental Hygiene (DOHMH), das dann zusammen mit dem American Institute of Architects New York Chapter eine Reihe von Konferenzen abhielt, die als „Fit City“-Konferenzen bekannt sind.

Aus diesem Prozess sind vier Schlüsselkonzepte hervorgegangen: Gebäude sollen für Nutzer und Besucher mehr Bewegung in ihren Räumen ermöglichen Städte sollten zugängliche Erholungsräume bieten und körperliche Aktivität für verschiedene Altersgruppen, Interessen und Fähigkeiten fördern Verkehrssysteme in Städten sollten die körperliche Bewegung fördern Aktivitäten und sollte die Nutzung von Nicht-Kfz-Fahrzeugen schützen Städte, Marktgebiete und Gebäude sollten leichten Zugang zu Nahrungsmitteln und gesunden Essumgebungen bieten Von New York City aus verbreitete sich die aktive Designbewegung in den Vereinigten Staaten und der Welt.

Ziele
Krankheit kann dazu führen, dass nicht effizient und effektiv gearbeitet wird. Ineffektive Arbeiter in der Belegschaft schaden dem Unternehmen und den Menschen in der Gemeinschaft. Active Design ist bestrebt, die öffentliche Gesundheit nicht nur physisch, sondern auch mental und sozial zu beeinflussen. Zum Beispiel unterstützt aktives Design im Transportwesen eine sichere und lebendige Umgebung für Fußgänger, Radfahrer und Verkehrsteilnehmer. Es schafft Gebäude, die sowohl Benutzer als auch Besucher zu mehr körperlicher Bewegung innerhalb eines Gebäudes anregen. Die aktive Gestaltung von Erholungsstätten gestaltet Spiel- und Bewegungsräume für Menschen unterschiedlichen Alters, Interessen und Fähigkeiten. Außerdem kann eine verbesserte Zugänglichkeit zu Nahrungsmitteln die Ernährung in Gemeinden verbessern, die sie am dringendsten benötigen.

Auswirkungen
Es gibt wenige Studien zu den Auswirkungen der Umsetzung aktiver Gestaltungskonzepte, aber sie sind sich einig, dass die körperliche Aktivität der Insassen erhöht wird. Der Umzug in ein Gebäude mit aktivem Design schien für die Arbeitnehmer gesundheitliche Vorteile zu haben, aber die Wahrnehmung der Arbeitnehmer in Bezug auf die Produktivität in Bezug auf die neue Arbeitsumgebung ist unterschiedlich. Eine Studie ergab, dass die Mitarbeiter, die in ein Gebäude mit aktivem Design umzogen, die Zeit, die sie im Sitzen verbrachten, um 1,2 Stunden pro Tag reduzierten. Es gab keine signifikante Verbesserung der selbst eingeschätzten Arbeitsqualität oder der arbeitsbezogenen Motivation, aber es gab kein negatives Feedback in diesen Bereichen.

Implementierung
Aktive Gestaltungskonzepte können bei der Umgestaltung oder Umnutzung bestehender Gebäude und Landschaften angewendet werden. Einige Elemente umfassen verbreiternde Bürgersteige und Zebrastreifen; Installation von verkehrsberuhigenden Elementen, die die Fahrgeschwindigkeit verlangsamen; Herstellung von Treppen, die zugänglich, sichtbar, attraktiv und gut beleuchtet sind; Erholungsgebiete wie Parks, Plätze und Spielplätze für Fußgänger und Radfahrer zugänglicher machen. Menschen wären eher aktiv, wenn Erholungsorte zu Fuß erreichbar wären.

Es gibt eine Reihe von Bedenken hinsichtlich der Annahme von Programmen zur aktiven Gestaltung. Entwicklungsgemeinschaften akzeptieren nicht immer neue Formen der Architektur und des Wohnens. Die Integration von aktivem Design kann in Konflikt mit dem Überleben der historischen Kultur geraten. Die einheimische Architektur kann aufgegeben werden, weil sie als unzureichend oder unbequem angesehen wird.

Aktive Struktur
Eine aktive Struktur (auch als intelligente oder adaptive Struktur bekannt) ist eine mechanische Struktur mit der Fähigkeit, ihre Konfiguration, Form oder Eigenschaften als Reaktion auf Veränderungen in der Umgebung zu ändern. Aktive Struktur bezieht sich auch auf Strukturen, die im Gegensatz zu traditionellen Ingenieurbauwerken (zB Brücken, Gebäude) ständige Bewegung und damit Energiezufuhr benötigen, um stabil zu bleiben. Der Vorteil aktiver Strukturen besteht darin, dass sie weitaus massiver sein können als eine herkömmliche statische Struktur: Ein Beispiel wäre ein Space Fountain, ein Gebäude, das in den Weltraum hineinreicht.

Das Ergebnis der Aktivität ist eine Struktur, die für die Art und Größe der Last, die sie trägt, besser geeignet ist. Beispielsweise könnte eine Orientierungsänderung eines Balkens das maximale Spannungs- oder Dehnungsniveau reduzieren, während eine Formänderung eine Struktur weniger anfällig für dynamische Schwingungen machen könnte. Ein gutes Beispiel für eine adaptive Struktur ist der menschliche Körper, bei dem das Skelett eine Vielzahl von Lasten trägt und die Muskeln dazu ihre Konfiguration ändern. Ziehe in Erwägung, einen Rucksack zu tragen. Würde der Oberkörper den Schwerpunkt des Gesamtsystems nicht durch Vorbeugen leicht verstellen, würde die Person auf den Rücken fallen.

Eine aktive Struktur besteht neben dem tragenden Teil aus drei integralen Komponenten. Sie sind die Sensoren, der Prozessor und die Aktoren. Beim menschlichen Körper sind die sensorischen Nerven die Sensoren, die Informationen über die Umgebung sammeln. Das Gehirn fungiert als Prozessor, um die Informationen auszuwerten und zu entscheiden, entsprechend zu handeln, und weist daher die Muskeln an, die als Aktoren fungieren, um zu reagieren. Im Schwermaschinenbau zeichnet sich bereits der Trend ab, Aktivierungen in Brücken und Kuppeln einzubauen, um Vibrationen unter Wind- und Erdbebenbelastungen zu minimieren.

Die Luft- und Raumfahrttechnik war die treibende Kraft bei der Entwicklung moderner aktiver Strukturen. Flugzeuge (und Raumfahrzeuge) müssen angepasst werden, da sie während ihrer Lebensdauer vielen verschiedenen Umgebungen und damit Belastungen ausgesetzt sind. Vor dem Start sind sie Schwerkraft oder Eigenlasten ausgesetzt, beim Start sind sie extremen dynamischen und Trägheitsbelastungen ausgesetzt und müssen während des Fluges in einer Konfiguration sein, die den Luftwiderstand minimiert, aber den Auftrieb fördert. Es wurde viel Arbeit in adaptive Flugzeugflügel investiert, um einen zu produzieren, der die Trennung von Grenzschichten und Turbulenzen kontrollieren kann.

Viele Weltraumstrukturen nutzen Adaptivität, um extreme Umweltherausforderungen im Weltraum zu überstehen oder um präzise Genauigkeiten zu erreichen. So können beispielsweise Weltraumantennen und Spiegel zur genauen Ausrichtung aktiviert werden. Mit dem Fortschritt der Weltraumtechnologie müssen einige empfindliche Geräte (nämlich interferometrische optische und infrarote astronomische Instrumente) eine genaue Position von nur wenigen Nanometern aufweisen, während die tragende aktive Struktur eine Größe von mehreren zehn Metern hat.

Entwurf
Auf dem Markt existierende, von Menschenhand geschaffene Aktuatoren, selbst die anspruchsvollsten, sind fast alle eindimensional. Dies bedeutet, dass sie sich nur entlang einer Achse ausdehnen und zusammenziehen oder um eine Achse drehen können. Aktuatoren, die sich sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung bewegen können, sind als Zweiwege-Aktuatoren bekannt, im Gegensatz zu Einweg-Aktuatoren, die sich nur in eine Richtung bewegen können. Die Begrenzungsfähigkeit von Aktuatoren hat aktive Strukturen auf zwei Haupttypen beschränkt: aktive Fachwerkstrukturen basierend auf Linearaktuatoren und Manipulatorarme basierend auf Drehaktuatoren.

Eine gute aktive Struktur stellt eine Reihe von Anforderungen. Erstens muss es leicht zu betätigen sein. Die Ansteuerung soll energiesparend sein. Eine sehr steife und stark morphingresistente Struktur ist daher nicht erwünscht. Zweitens muss die resultierende Struktur eine strukturelle Integrität aufweisen, um die Bemessungslasten zu tragen. Daher sollte der Vorgang der Betätigung die Festigkeit der Struktur nicht gefährden. Genauer gesagt können wir sagen: Wir suchen eine aktive Struktur, bei der die Betätigung einiger Stäbe zu einer Geometrieänderung führt, ohne ihren Spannungszustand wesentlich zu ändern. Mit anderen Worten, eine Struktur, die sowohl statische als auch kinematische Bestimmtheit besitzt, ist für die Betätigung optimal.

Anwendungen
Aktive Regelungstechnik wird im Bauwesen, Maschinenbau und in der Luft- und Raumfahrttechnik eingesetzt. Obwohl die meisten Baukonstruktionen statisch sind, wird in einigen Baukonstruktionen eine aktive Steuerung zum Einsatz gegen seismische Belastungen, Windbelastungen und Umgebungsvibrationen verwendet. Es wird auch vorgeschlagen, aktive Kontrolle zu Zwecken der Schadenstoleranz zu verwenden, wenn menschliches Eingreifen eingeschränkt ist. Korkmazet al. demonstrierte Konfiguration eines aktiven Kontrollsystems für eine Schadenstoleranz und Bereitstellung einer Brücke.