気候適応型建築シェル

Climate-adaptive building shell(CABS)は、動的な方法で環境の変動性と相互作用するファサードと屋根のグループを記述する建物工学の用語です。 従来の建築物は静的な建物のエンベロープを有しているため、変化する気象条件および乗員の要求に応じて行動することができない。 一方、気候適応型建築殻は、時間とともに変化する能力を有する。 うまく設計されたCABSは、暖房、冷房、換気、照明の省エネルギーに貢献し、 建物の室内環境品質に良い影響を与える。

定義
Loonen et al。 CABSは次のように定義されています。

気候適応型建築シェルは、変化する性能要件および可変境界条件に応答して、その機能、特徴または挙動のいくつかを繰り返して可逆的に変化させる能力を有し、全体の建物性能を改善する目的でこれを行う。

バックグラウンド
現代の建設方法、材料科学の発展、制御可能な動力学的ファサードコンポーネントの入手可能性は、環境の状況により良く対応する革新的な建築エンベロープソリューションの豊富な可能性を提供し、それによってファサードを生きた生物として「振る舞う」ことを可能にする。 自然はCABSの最も顕著なインスピレーション源の1つと考えられています。 適応能力は本質的に普及しており、自然界の時間を熟考したアイデアを建物の文脈に伝えるためのバイオミメティックスの取り組みは有益です。 人々が汗を流したり、震えたり調整したりする方法は、建物の皮膚を生きている膜として想起させるためのメタファとして多くの人々によって使用されてきました。 同様に、いくつかのCABS概念は指向性を模倣する:植物の特定の環境トリガの方向への方向性の成長または回転。 太陽光に応答して変化する光度(すなわち光に応答して変化する)とヘリオトロピック(すなわち太陽に応答して変化する)の両方が効果的にCABSの概念に変換され、太陽エネルギーのタイムリーな収集と拒否が可能になる[59] [60]。

関連概念
CABSは、さまざまな用語の範囲で記述できるファサードの概念の1つの指定に過ぎません。 アクティブ、アドバンスド、ダイナミック、インテリジェント、インタラクティブ、キネティック、レスポンシブ、スマート、切り替え可能な、「適応型」という用語にはいくつかのバリエーションがあります。 さらに、応答性アーキテクチャ、動態的アーキテクチャ、インテリジェントビルディングの概念は密接に関連しています。 CABSとの主な違いは、適応は建物のシェルレベルで行われ、他のコンセプトは建物全体のアプローチとみなされることです。

適応のタイプ
CABSの適応可能なメカニズムは2つのクラスに分けることができます。 適応行動は、マクロスケールまたはミクロスケールでの特性または挙動の変化に基づく。 建物のシェルにおける最初のタイプの順応性は、しばしば「キネティックエンベロープ」とも呼ばれ、ある種の観察可能な動きが存在することを意味する。 マクロスケールでの適応は、通常、可動部品を介して建物シェルの構成を変更します。 観察できる動きのタイプは大きく異なり、典型的には、折り畳み、スライド、伸び、折り目付け、ヒンジ、ローリング、膨張、パンニング、回転、カールなどのようなジェーンの1つによって記述される。他のタイプのCABS (ミクロスケール)では、変化は物質の内部構造に直接影響する。 ここで、適合性は、熱物理学的または不透明な光学特性の変化を介して、またはある形態から別の形態へのエネルギーの交換を介して現れる。 このタイプの適応を達成するために、形状記憶合金または温度応答性ポリマーなどのスマート材料が適用されることが多い。

注目すべき例
CABSの概念は比較的新しいものですが、世界中の建物には数百の概念があります。 注目すべき例の概要を以下のリストに示します。

構築された例
アルバイアタワーズ、アデーズ、アブダビ
アラブ世界研究所、ジャンヌーヴェル、パリ、フランス
Heliotrope、Rolf Disch、フライブルク、ドイツ
Burke brise soleil – ミルウォーキー美術館クアドラッキパビリオン。 Santiago Calatrava、ミルウォーキー、ウィスコンシン、アメリカ合衆国
Surry hills図書館、Francis-Jones Morehen Thorp、シドニー、オーストラリア
スタジオギャングアーキテクツ、Bengt Sjostrom Theatre、ロックフォード、イリノイ州、アメリカ合衆国
Kuggen可動式日焼け止め、Wingårdharkitektkontor、ヨーテボリ、スウェーデン
サブシステムとコンポーネント
アクティブな昼光
動的絶縁
相変化材料
スマートガラス