Активный дизайн — это набор принципов построения и планирования, способствующих физической активности. Активный дизайн здания, ландшафта или города объединяет физическую активность в повседневные распорядки людей, например, прогулку в магазин или изготовление ксерокопии. Активный дизайн вовлекает градостроителей, архитекторов, инженеров по транспорту, специалистов общественного здравоохранения, лидеров сообществ и других специалистов в строительство объектов, которые поощряют физическую активность как неотъемлемую часть жизни. Хотя это и не является неотъемлемой частью активного дизайна, большинство дизайнеров, использующих «активный дизайн», также озабочены производственной жизнью своих зданий и экологическим следом их зданий. Хотя такие области, как жизнь и экологический след зданий, не являются частью «активного дизайна»,большинство дизайнеров учитывают их в своей работе.

В Северной Америке активный дизайн также известен как дизайн здорового сообщества. Этот вид дизайна предназначен для планирования и создания сообществ, которые помогают людям вести здоровый образ жизни. Дизайн здорового сообщества предлагает важные преимущества: снижает зависимость от автомобиля за счет строительства домов, предприятий, школ, церквей и парков ближе друг к другу, чтобы людям было легче ходить или ездить на велосипеде между ними. Предоставляет людям возможность быть физически активными и социально активными в рамках своей повседневной жизни, улучшая физическое и психическое здоровье своих граждан. Позволяет людям, если они захотят, стареть на месте и всю жизнь оставаться в сообществе, которое отражает их меняющийся образ жизни и меняющиеся физические возможности.

Здоровые места спроектированы и построены для улучшения качества жизни всех людей, которые живут, работают, учатся и играют в пределах своих границ — человек волен делать выбор среди множества здоровых, доступных, доступных и недорогих вариантов. Поощрять смешанное землепользование и увеличивать плотность земли для сокращения расстояний между домами, рабочими местами, школами и местами отдыха, чтобы людям было легче добраться до них пешком или на велосипеде. Обеспечить хороший общественный транспорт, чтобы снизить зависимость от автомобилей. Создайте хорошую пешеходную и велосипедную инфраструктуру, в том числе тротуары и велосипедные дорожки, которые будут безопасно удалены от автомобильного движения, а также соблюдать законы о преимущественном праве и четкие, удобные указатели. Обеспечить доступное жилье для людей с любым уровнем дохода.* Создавайте общественные центры, где люди могут собираться и общаться в рамках своей повседневной деятельности. И предлагать доступ к зеленым насаждениям и паркам.

В Англии
Sport England считает, что искусственная среда играет жизненно важную роль в поощрении людей к физической активности как части их повседневной жизни, позволяя сообществам вести более активный и здоровый образ жизни. В 2007 году Sport England и David Lock Associates опубликовали Active Design, в котором представлены рекомендации по дизайну, помогающие продвигать возможности для занятий спортом и физической активности в дизайне и планировке новой застройки. Руководство было разработано в два этапа. На первом этапе (2005 г.) были разработаны три ключевых активных объекта дизайна: улучшение доступности, удобства и осведомленности («3 А»). Второй этап включал в себя две встречи с заинтересованными сторонами (май и октябрь 2006 г.), которые расширили «3 А» до подхода, основанного на критериях.Эти критерии составили руководство, которое было опубликовано в 2007 году. Руководство было поддержано CABE, Министерством здравоохранения и Министерством культуры, СМИ и спорта.

В 2014 году Sport England провела встречу с заинтересованными сторонами, в которую вошли представители различных органов и отдельных лиц, включая специалистов по городскому планированию и общественного здравоохранения, чтобы обсудить, актуален ли активный дизайн в текущем контексте планирования и здравоохранения, и они пришли к выводу, что это так. Руководство было пересмотрено с сохранением «3 А» и уточнением основанного на критериях подхода к десяти принципам активного дизайна. Пересмотренный активный дизайн был опубликован в 2015 году при поддержке Министерства здравоохранения Англии.

В 2016 году программа «Активный дизайн: планирование здоровья и благополучия с помощью спорта и физической активности» вошла в шорт-лист премии Королевского института городского планирования (RTPI) за выдающиеся достижения в области планирования. Active Design вошел в шорт-лист в категории «Превосходство в планировании для общества и благополучия».

В 2017 году Sport England подготовила два анимационных фильма: «Активный дизайн от Sport England» и «Десять принципов активного дизайна», а также еще три тематических исследования.

Принципы активного проектирования все чаще внедряются в практику застроенной среды и проектирование размещения, при этом постоянно растущий список местных властей в Англии ссылается на руководство по активному проектированию Sport England при политике планирования. В 2018 году активный дизайн был включен в принципы пересмотренного «Руководства по дизайну Эссекса» (подготовленного Советом графства Эссекс при поддержке Sport England).

В Нью-Йорке
Признавая, что отсутствие физической активности является важным фактором сокращения продолжительности жизни, в частности потому, что оно способствует ожирению, высокому кровяному давлению и высокому уровню глюкозы в крови, которые являются предвестниками ранней смерти, лица, ответственные за планирование в Нью-Йорке, разработали ряд руководящих принципов, которые, среди прочего, они надеялись укрепить здоровье, способствуя физической активности. Они выпустили эти руководящие принципы в январе 2010 года. Они также были основаны на озабоченности по поводу долговечности зданий и экологических затрат, которые обычно известны как «устойчивое проектирование». Импульс к разработке рекомендаций начался в 2006 году с Департамента здравоохранения и психической гигиены Нью-Йорка (DOHMH), который затем в партнерстве с Нью-Йоркским отделением Американского института архитекторов провел серию конференций, известных как конференции «Fit City».

В результате этого процесса возникли четыре ключевые концепции: Здания должны способствовать более активному физическому движению внутри них пользователей и посетителей. Города должны предоставлять доступные места для отдыха и поощрять физическую активность для людей различного возраста, интересов и способностей. Транспортные системы в городах должны способствовать физическому развитию. деятельность и должна защищать использование неавтомобильных транспортных средств. Города, рыночные площади и здания должны обеспечивать свободный доступ к еде и среде для здорового питания. Из Нью-Йорка активное движение за дизайн распространилось по Соединенным Штатам и по всему миру.

Цели
Болезнь может привести к снижению эффективности и результативности работы. Неэффективные рабочие наносят вред компании и людям в обществе. Активный дизайн стремится воздействовать на общественное здоровье не только физически, но также умственно и социально. Например, активный дизайн в транспорте поддерживает безопасную и яркую среду для пешеходов, велосипедистов и пассажиров общественного транспорта. Он создает здания, которые стимулируют физическое движение внутри здания как пользователей, так и посетителей. Активный дизайн мест отдыха формирует игровые и развлекательные пространства для людей разного возраста, интересов и способностей. Кроме того, повышение доступности продуктов питания может улучшить питание в сообществах, которые в нем больше всего нуждаются.

Эффекты
Есть несколько исследований, посвященных влиянию внедрения активных концепций дизайна, но они в целом согласны с тем, что физическая активность пассажиров увеличивается. Переезд в здание с активным проектированием, казалось, принесло пользу физическому здоровью рабочих, но представления рабочих о производительности в новой рабочей среде различались. Исследование показало, что при переезде персонала в здание с активной конструкцией время сидения сократилось на 1,2 часа в день. Не было значительного повышения самооценки качества работы или мотивации, связанной с работой, но не было отрицательной обратной связи в этих областях.

Реализация
Концепции активного дизайна могут применяться при реконструкции или перепрофилировании существующих зданий и ландшафтов. Некоторые элементы включают расширение тротуаров и пешеходных переходов; установка успокаивающих элементов движения, снижающих скорость движения; делать лестницы доступными, видимыми, привлекательными и хорошо освещенными; сделать зоны отдыха, такие как парки, площади и детские площадки, более доступными для пешеходов и велосипедистов. Люди были бы более активными, если бы места для отдыха находились в пределах пешей досягаемости.

Есть ряд проблем с принятием активных программ проектирования. Развивающиеся сообщества не всегда принимают новые формы архитектуры и жизни. Интеграция активного дизайна может вступить в конфликт с сохранением исторической культуры. От народной архитектуры можно отказаться из-за того, что она считается недостаточной или неудобной.

Активная структура
Активная структура (также известная как интеллектуальная или адаптивная структура) — это механическая структура, способная изменять свою конфигурацию, форму или свойства в ответ на изменения в окружающей среде. Активная конструкция также относится к конструкциям, которые, в отличие от традиционных инженерных сооружений (например, мостов, зданий), требуют постоянного движения и, следовательно, потребляемой мощности, чтобы оставаться стабильными. Преимущество активных структур в том, что они могут быть намного более массивными, чем традиционные статические конструкции: примером может служить космический фонтан, здание, уходящее в космос.

Результатом деятельности является конструкция, более подходящая для типа и величины несущей нагрузки. Например, изменение ориентации балки может снизить максимальный уровень напряжения или деформации, в то время как изменение формы может сделать конструкцию менее восприимчивой к динамическим колебаниям. Хорошим примером адаптивной структуры является человеческое тело, в котором скелет несет широкий диапазон нагрузок, а мышцы для этого меняют свою конфигурацию. Подумайте о том, чтобы носить с собой рюкзак. Если бы верхняя часть тела слегка не отрегулировала центр масс всей системы, наклоняясь вперед, человек упал бы на спину.

Активная конструкция состоит из трех неотъемлемых компонентов, помимо несущей части. Это датчики, процессор и исполнительные механизмы. В случае человеческого тела сенсорные нервы — это сенсоры, которые собирают информацию об окружающей среде. Мозг действует как процессор, оценивая информацию и решая действовать соответствующим образом, и поэтому инструктирует мышцы, которые действуют как исполнительные механизмы, для ответа. В тяжелом машиностроении уже существует новая тенденция включать активацию в мосты и купола, чтобы минимизировать вибрации при ветровых и землетрясениях.

Авиационная и аэрокосмическая техника были основной движущей силой в разработке современных активных структур. Самолет (и космический корабль) требует адаптации, поскольку в течение своего срока службы они подвергаются воздействию множества различных сред и, следовательно, нагрузок. Перед запуском они подвергаются гравитации или статическим нагрузкам, во время взлета они подвергаются экстремальным динамическим и инерционным нагрузкам, а в полете они должны быть в конфигурации, которая минимизирует сопротивление, но способствует подъемной силе. Много усилий было вложено в адаптивные крылья самолета, чтобы создать крыло, которое может управлять разделением пограничных слоев и турбулентностью.

Многие космические конструкции используют адаптивность, чтобы выдерживать экстремальные экологические проблемы в космосе или для достижения точной точности. Например, космические антенны и зеркала можно активировать для точной ориентации. По мере развития космической техники требуется, чтобы некоторое чувствительное оборудование (а именно интерферометрические оптические и инфракрасные астрономические инструменты) имело точное положение с точностью до нескольких нанометров, в то время как поддерживающая активная структура имеет размеры в десятки метров.

Дизайн
Существующие на рынке приводы, созданные руками человека, даже самые сложные, почти все одномерные. Это означает, что они могут расширяться и сжиматься только вдоль одной оси или вращаться вокруг нее. Приводы, способные двигаться как в прямом, так и в обратном направлениях, известны как двухходовые приводы, в отличие от односторонних приводов, которые могут двигаться только в одном направлении. Ограничивающие возможности приводов ограничивают активные конструкции двумя основными типами: активные ферменные конструкции на основе линейных приводов и манипуляторы на основе поворотных приводов.

Хорошая активная структура имеет ряд требований. Во-первых, он должен легко приводиться в действие. Срабатывание должно быть энергосберегающим. Поэтому структура, которая является очень жесткой и сильно сопротивляется морфингу, нежелательна. Во-вторых, получившаяся конструкция должна иметь структурную целостность, чтобы выдерживать расчетные нагрузки. Следовательно, процесс срабатывания не должен подвергать опасности прочность конструкции. Точнее, мы можем сказать: мы ищем активную конструкцию, в которой приведение в действие некоторых элементов приведет к изменению геометрии без существенного изменения ее напряженного состояния. Другими словами, конструкция, которая имеет как статическую, так и кинематическую определенность, оптимальна для приведения в действие.

Приложения
Технология активного управления применяется в гражданском строительстве, машиностроении и авиакосмической промышленности. Хотя большинство гражданских инженерных сооружений статичны, в некоторых гражданских сооружениях используется активный контроль для защиты от сейсмической нагрузки, ветровой нагрузки и вибрации окружающей среды. Также предлагается использовать активный контроль для целей устойчивости к повреждениям, когда вмешательство человека ограничено. Коркмаз и др. продемонстрирована конфигурация активной системы контроля устойчивости к повреждениям и развертывания моста.