Thuật ngữ “khả năng phục hồi” đã được sử dụng trong một loạt các đối tượng. Định nghĩa khoa học là khả năng của một chất hoặc vật thể phục hồi hình dạng của nó sau khi chịu một số chấn thương. Nói cách khác, nó khá khác biệt so với sức kháng chịu, vì nó liên quan đến khả năng thích ứng và phục hồi. Trong sinh thái học, khả năng phục hồi là về khả năng của một hệ sinh thái để đối phó với sự nhiễu loạn hoặc xáo trộn, chống lại thiệt hại và phục hồi nhanh chóng. Tuy nhiên, trong kiến trúc, thiết kế một cái gì đó trong khi có khả năng phục hồi trong tâm trí có thể dẫn đến một loạt các phương pháp tiếp cận. Thiết kế đàn hồi luôn luôn là lãnh vực cụ thể. Dự đoán các kịch bản tiềm năng cho việc sử dụng tòa nhà điển hình và thậm chí bất kỳ thảm họa nào có thể thách thức tính toàn vẹn của dự án và người cư ngụ trong dự án là điểm khởi đầu quan trọng. Hơn nữa, có thể giải quyết các cấu trúc và vật liệu thích ứng có thể ‘học’ ‘từ môi trường của họ và liên tục tự sáng tạo lại. Vì có phần mềm và robot có thuật toán học từ bối cảnh của chúng, tại sao chúng ta không thể sử dụng cùng một phương pháp trong xây dựng?
Chúng tôi đã chọn 10 vật liệu và giải pháp thích ứng hoạt động theo khái niệm Khả năng phục hồi trong kiến trúc và xây dựng. Chúng tôi đang tự hỏi liệu một số giải pháp một ngày nào đó sẽ trở thành xu hướng chủ đạo hay chỉ là sự đổi mới không thường xuyên.
1.SPONG 3D
Spong3D là một hệ thống mặt đứng tích hợp nhiều chức năng để tối ưu hóa hiệu suất nhiệt theo các điều kiện môi trường khác nhau trong suốt cả năm. Ý tưởng là để kiểm soát sự truyền nhiệt giữa các phần bên trong và bên ngoài của tòa nhà trong suốt cả năm. Hệ thống đề xuất kết hợp các khoang không khí để cung cấp cách nhiệt và chất lỏng di động (nước cộng với phụ gia) để cung cấp lưu trữ nhiệt ở bất cứ đâu và bất cứ khi nào cần thiết. Chất lỏng di động cung cấp lưu trữ nhiệt khi nó chảy qua các kênh nằm dọc theo các bề mặt bên ngoài của hệ thống (trên các mặt trong nhà và ngoài trời của mặt đứng). Khi cần, chất lỏng có thể được chuyển từ một bên của mặt đứng sang các mặt khác để hấp thụ và giải phóng nhiệt. Thành phần của các kênh và các hốc tạo thành một cấu trúc phức tạp, tích hợp nhiều chức năng thành một thành phần duy nhất, chỉ có thể được sản xuất bằng cách sử dụng công nghệ sản xuất phụ gia (như in 3D).
2.GEOTUBE
GEOTube, một đề xuất từ Faulder Studio có trụ sở tại Berkeley, sử dụng nước mặn để phát triển mặt tiền. Mặt đứng được đề xuất cho một tòa tháp ở Dubai là hút nước từ Vịnh Ba Tư (nguồn nước biển mặn nhất thế giới) thông qua một đường ống ngầm dài 4,62 km, sau đó phun lên mặt đứng dạng lưới của nó. Da của tòa nhà hoàn toàn được đào luyện thay vì được xây dựng; thay vì hoàn thành hoàn toàn, nó đang trong quá trình phát triển liên tục. Khi nước bay hơi và cặn muối tích tụ theo thời gian, diện mạo của tòa tháp biến đổi từ một lớp da trong suốt thành một bề mặt trắng rắn chắc, dễ nhận dạng.
3.AL BAHAR TOWER
Đối với cặp tháp mới nhất của Abu Dhabi, Aedas Architects đã thiết kế một mặt tiền đáp ứng, lấy tín hiệu văn hóa từ mashrabiya, một thiết bị che nắng mắt lưới truyền thống của người Hồi Giáo. Sử dụng một mô tả thông số cho hình dạng của các tấm mặt đứng được vận hành, nhóm nghiên cứu có thể mô phỏng hoạt động của những tấm này để đối phó với ánh nắng mặt trời và thay đổi góc tới trong những ngày khác nhau trong năm. Bức màn hoạt động như một bức tường rèm, đặt cách bên ngoài tòa nhà hai mét trên một khung độc lập. Mỗi hình tam giác được phủ bằng sợi thủy tinh và được lập trình để đáp ứng với sự chuyển động của mặt trời như một cách để giảm sự tăng và giảm lượng ánh sáng mặt trời. Vào buổi tối, tất cả các màn hình sẽ đóng lại.
4.BÓNG ĐỔ THÍCH ỨNG.
Để giải quyết việc xây dựng mối quan hệ giữa thông tin và hiệu suất ở cấp độ kiến trúc, dự án đã áp dụng phương pháp này cho nghiên cứu và phát triển cấu trúc tạo bóng đáp ứng được xây dựng cùng với phòng thí nghiệm thử nghiệm nhiệt cho hai địa điểm thử nghiệm – Austin, Texas và Munich, Đức. Được phát triển bởi Michael Leighton Beaman, Trợ lý Giáo sư Kiến trúc tại Đại học Texas, một mô hình tham số đáp ứng được tạo ra từ dữ liệu bối cảnh, hiện tượng học và năng lượng mặt trời được đề xuất.
.
5.VẬT LIỆU KHỬ ẨM
Vật liệu khử ẩm là vật liệu nhạy cảm với độ ẩm và có thể có phản ứng do sự co rút và phồng lên của gỗ. Đây là các cơ chế đáp ứng tự nhiên sử dụng các đặc tính vốn có của các vật liệu có sẵn, chẳng hạn như mở và đóng của quả thông.
6.HÌNH HỌC THÍCH ỨNG.
Một vài năm trước, các kiến trúc sư từ IAAC (Viện Kiến trúc tiên tiến của xứ Catalan) đã tạo ra “Hình học biến đổi”, một mô hình đáp ứng bao gồm một thiết kế hình tam giác sử dụng các bộ nhớ hình dạng (SMP), cho phép vật liệu thay đổi hình dạng từ kích thích có kiểm soát từ bên ngoài, do đó, có thể đạt đến trạng thái mềm mại và linh hoạt khi tiếp xúc với nhiệt.
7.HAI MẶT
Hệ thống này dựa trên một cách tiếp cận sáng tạo đối với các nguyên lý nhiệt của tường Trombe, nhẹ hơn khoảng năm lần so với tường Trombe truyền thống để tránh quá tải cấu trúc trong các tòa nhà. Double Face tận dụng hành vi động của vật liệu thay đổi pha (PCM), cũng như sự xuất hiện của nó. Các yếu tố như độ mờ; có nghĩa là được đặt ở phía trước mặt đứng, nơi có tác động nhiệt lớn nhất từ bên ngoài; và có thể được phát triển thành các tùy chọn thiết kế khác nhau cho các tòa nhà mới cũng như trang bị thêm vào các tòa nhà hiện có. Ngoài ra, hệ thống này thích ứng để tăng cường lợi ích nhiệt. Tiếp xúc khối nhiệt với bức xạ mặt trời mùa đông (tăng nhiệt thụ động) và bảo vệ nó khỏi mùa hè (làm mát thụ động) và do đó hoạt động như một bộ đệm nhiệt. Vào mùa đông, mặt PCM sẽ phải đối mặt với bên ngoài và được sạc nhiệt vào ban ngày bởi mặt trời thấp của mùa đông. Trong thời gian ban đêm, khi hướng vào bên trong, nó giải phóng nhiệt tích lũy. Vào mùa hè, vào ban ngày kết hợp với che nắng bên ngoài, nó sẽ lưu trữ nhiệt từ tải nhiệt bên trong và vào ban đêm giải phóng nhiệt này ra môi trường bên ngoài bằng thông gió ban đêm, do đó hoạt động như một tấm làm mát.
8.KÍNH THÍCH ỨNG
Không cần rèm hoặc tấm năng lượng, giải pháp kính thích ứng cho phép tự động kiểm soát mức tăng năng lượng mặt trời và tối đa hóa sự truyền ánh sáng tự nhiên vào không gian bên trong, thay đổi tính chất quang và nhiệt của nó theo điều kiện ngoài trời thay đổi, ví dụ, sửa đổi màu kính, từ màu sáng đến nhuốm màu, khi bức xạ mặt trời mạnh.
9.MẶT ĐỨNG TẢO.
Mặt đứng của dự án được phát triển bởi Splitterwerk Architects và Arup bao gồm các vi tảo được nuôi cấy trong các yếu tố mặt tiền thủy tinh tạo ra nhiệt cho hoạt động xây dựng và sinh khối cho ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm. Được tạo điều kiện bởi ánh sáng mặt trời trực tiếp, các tế bào nhỏ phát triển nhanh chóng làm nóng nước và nhiệt này được hệ thống thu thập và lưu trữ để sử dụng trong tòa nhà. Mặt đứng cũng có thể thay đổi màu sắc với sự phát triển liên tục của tảo và do đó trở nên năng động.
10.MẶT ĐỨNG SỰ HẤP THỤ Ô NHIỄM.
Prosolve370e là một mô-đun kiến trúc trang trí có thể làm giảm ô nhiễm không khí trong các thành phố khi được lắp đặt gần các phương tiện giao thông hoặc trong việc xây dựng mặt tiền. Vật liệu này chứa titan dioxide, có tác dụng “làm sạch” không khí độc tố giải phóng các gốc tự do xốp có thể loại bỏ các chất ô nhiễm. Gạch trung hòa các chất gây ô nhiễm không khí khi được lắp đặt gần giao thông hoặc trong điều kiện ô nhiễm nặng. Lấy cảm hứng từ các mảnh nhỏ trong tự nhiên, các dạng lượn sóng tối đa hóa diện tích bề mặt của lớp phủ hoạt động để khuếch tán ánh sáng, nhiễu loạn không khí và ô nhiễm.
