Il progetto di ricerca ADAPTEX studia il potenziale dell'utilizzo del materiale intelligente Shape Memory Alloy (SMA) per la realizzazione di una schermatura solare adattiva per l'architettura. Incorporando lo SMA come attuatore in una struttura tessile, la permeabilità della superficie si adatta in risposta alla temperatura, regolando parametri come la trasmissione e la riflessione della luce. In caso di radiazione solare elevata, il sistema si adatta e blocca la luce solare in entrata per regolare il guadagno di calore solare. In caso di bassa radiazione solare, la superficie rimane aperta per fornire luce naturale e visuale.

ADAPTEX i-Mesh è costituito da due strati identici di tessuto non tessuto multiassiale con un motivo perforato. I due strati sono allineati l'uno di fronte all'altro, permettendo alla luce del giorno di penetrare. Quando viene attivato, uno degli strati scivola verso l'alto. Quando gli schermi non sono più allineati, la permeabilità della superficie complessiva diminuisce. Quando la temperatura si abbassa, l'autopeso del tessuto fa sì che esso torni nella sua posizione originale. In alternativa, il sistema può essere attivato anche da un breve impulso elettrico.

Gli SMA sono metalli fabbricati che possono agire sia come sensori che come attuatori. Grazie ai cambiamenti di fase molecolari, possono assumere due stati diversi. A una temperatura predefinita tornano alla loro forma originale. Sotto forma di fili sottili, gli SMA sono molto resistenti in relazione al loro peso e diametro. Richiedono meno spazio e risorse rispetto agli attuatori motorizzati. Gli SMA sono silenziosi, privi di corrosione e duraturi, con oltre 30.000 cicli di movimento. Finora l'uso degli SMA per le applicazioni architettoniche è stato molto limitato.

ADAPTEX i-Mesh è realizzato con un tessuto resistente e ad alte prestazioni che è stato testato e si è dimostrato adatto alle applicazioni di facciata. Lo strato rivolto verso l'esterno è realizzato in fibra di vetro per riflettere la luce solare in entrata e regolare l'impatto energetico. Lo strato rivolto verso l'interno è realizzato con una fibra di basalto più scura, in quanto migliora la visibilità dall'interno all'esterno, grazie a un maggiore contrasto. Lo schema della griglia multiassiale che definisce il fattore di apertura può essere adattato parametricamente alle esigenze specifiche di edifici, luoghi e intenti progettuali diversi. Lo strumento parametrico consente di regolare i requisiti specifici dell'applicazione, come il livello di illuminamento, la protezione dall'abbagliamento, l'effetto ombreggiante, le dimensioni della facciata e la posizione del modulo.

ADAPTEX è stato sviluppato da un team interdisciplinare di architetti, designer tessili, ingegneri di facciata e ricercatori di materiali. Il sistema è stato testato presso l'Istituto Fraunhofer per i sistemi di energia solare, dimostrando un valore g, una trasmittanza e una riflettanza adatti a una schermatura solare ad alte prestazioni. Attualmente è in fase di test come modulo di facciata in scala reale all'aperto presso la German University of Technology di Muscat, in Oman.

ADAPTEX è una soluzione di design adattabile e sostenibile. Previene efficacemente il surriscaldamento degli spazi interni e riduce drasticamente il consumo di energia per la produzione, l'installazione e il funzionamento, rispetto a sistemi simili che utilizzano motori. Poiché la facciata adattiva si attiva automaticamente in base alla temperatura ambiente, il suo funzionamento non richiede elettricità.

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Gruppo di progetto

scuola d'arte e design weissensee di berlino, Berlino DE

Prof. Christiane Sauer, Maxie Schneider, Ebba Fransén Waldhör

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Esperti di facciate Priedemann, Großbeeren / Berlino DE

Paul-Rouven Denz, Puttakhun Vongsingha, Natchai Suwannapruk, Jens Böke

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Finanziamento del progetto

Ministero federale dell'Istruzione e della Ricerca BMBF

Innovationsnetzwerk smart³

Zwanzig20 - Associazione per l'innovazione

I progetti di ricerca ADAPTEX e ADAPTEX KLIMA+ (2017-2022) sono nati dalla collaborazione tra: Weißensee School of Art and Design, Priedemann Facade-Lab GmbH, Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology, Carl Stahl ARC GmbH, Verseidag-Indutex GmbH, ITP GmbH, SGS Ingenieurdienstleistungen im Bauwesen GmbH e i-Mesh.

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