Concha de construcción adaptativa al clima

Caparazón de construcción adaptable al clima (CABS) es un término de la ingeniería de edificios que describe el grupo de fachadas y techos que interactúan de forma dinámica con la variabilidad de su entorno. Los edificios convencionales tienen sobres de construcción estáticos y, por lo tanto, no pueden actuar en respuesta a las cambiantes condiciones climáticas y los requisitos de los ocupantes. Los caparazones de construcción adaptables al clima, por otro lado, tienen la capacidad de cambiar con el tiempo. Los CABS bien diseñados tienen dos funciones principales: contribuyen al ahorro de energía para calefacción, refrigeración, ventilación e iluminación; e inducen un impacto positivo en la calidad ambiental interior de los edificios.

Definición
Loonen et al. define CABS de la siguiente manera:

Un armazón de construcción adaptable al clima tiene la capacidad de cambiar repetidas y reversibles algunas de sus funciones, características o comportamiento a lo largo del tiempo en respuesta a los cambiantes requisitos de rendimiento y las condiciones de frontera variables, y lo hace con el objetivo de mejorar el rendimiento general del edificio.

Fondo
Los métodos de construcción modernos, los desarrollos en las ciencias de los materiales y la disponibilidad de componentes de fachada cinética controlable ahora ofrecen amplias posibilidades para soluciones innovadoras de envolventes de edificios que responden mejor al contexto ambiental, permitiendo así que la fachada se «comporte» como un organismo vivo. La naturaleza es considerada como una de las fuentes de inspiración más destacadas para CABS. La adaptabilidad es de naturaleza omnipresente, y los esfuerzos en biomiméticos para transmitir las ideas comprobadas de la naturaleza al contexto de los edificios son gratificantes. La forma en que la gente suda, tiembla y ajusta la ropa ha sido utilizada por muchos como una metáfora para concebir la piel del edificio como una membrana viva. Del mismo modo, varios conceptos de CABS imitan el tropismo: crecimiento direccional de las plantas o rotación en la dirección de ciertos desencadenantes ambientales. Tanto el fototropismo (es decir, el cambio en respuesta a la luz) como el heliotropismo (es decir, el cambio en respuesta al sol) se han transformado eficazmente en conceptos de CABS, permitiendo la recolección y el rechazo oportunos de la energía solar [59] y [60].

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Conceptos relacionados
CABS es solo una designación para un concepto de fachada que puede describirse por una variedad de términos diferentes. Se pueden usar varias variaciones del término «adaptativo», que incluyen: activo, avanzado, dinámico, inteligente, interactivo, cinético, receptivo, inteligente y conmutable. Además, los conceptos de arquitectura receptiva, arquitectura cinética, construcción inteligente están estrechamente relacionados. La diferencia principal con CABS es que la adaptación se lleva a cabo en el nivel de caparazón del edificio, mientras que los otros conceptos consideran un enfoque de construcción completa.

Tipos de adaptación
Los mecanismos adaptables en CABS se pueden dividir en dos clases. El comportamiento adaptativo se basa en un cambio en las propiedades o el comportamiento a escala macro, o en la microescala. El primer tipo de adaptabilidad en los proyectiles de construcción a menudo también se denomina «sobres cinéticos», lo que implica que está presente un cierto tipo de movimiento observable. La adaptación en la macroescala generalmente da como resultado cambios en la configuración de la carcasa del edificio a través de partes móviles. Los tipos de movimiento que se pueden observar varían ampliamente, y se describen típicamente por uno de los siguientes gerundios: plegado, deslizamiento, expansión, plegado, abombado, balanceo, inflado, abanico, rotación, rizado, etc. En el otro tipo de CABS (micro escala), los cambios afectan directamente la estructura interna de un material. Aquí, la adaptabilidad se manifiesta a través de cambios en las propiedades ópticas termofísicas u opacas, o mediante el intercambio de energía de una forma a otra. Con frecuencia se aplican materiales inteligentes como aleaciones con memoria de forma o polímeros sensibles a la temperatura para lograr este tipo de adaptación.

Ejemplos notables
Aunque el concepto de CABS es todavía relativamente nuevo, se pueden encontrar cientos de conceptos en edificios de todo el mundo. La siguiente lista muestra una descripción general de ejemplos notables.

Ejemplos construidos
Al Bahr Towers, Aedas, Abu Dhabi
Instituto del Mundo Árabe, Jean Nouvel, París, Francia
Heliotropo, Rolf Disch, Freiburg, Alemania
Burke brise soleil – Pabellón de Quadracci, Museo de Arte de Milwaukee. Santiago Calatrava, Milwaukee, Wisconsin, Estados Unidos
Biblioteca de Surry Hills, Francis-Jones Morehen Thorp, Sydney, Australia
Teatro Bengt Sjostrom, Studio Gang Architects, Rockford, Illinois, Estados Unidos
Protector solar móvil Kuggen, Wingårdh arkitektkontor, Gotemburgo, Suecia
Subsistemas y componentes
Luz natural activa
Aislamiento dinámico
Material de cambio de fase
Lentes inteligentes

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