Концепция инженерного оборудования в эпоху новой цифровой природы - Здания высоких технологий - Инженерные системы - Электронный журнал
Текущий выпуск
№2 2018
Главная|Журнал|№2 2018|Концепция инженерного оборудования в эпоху новой цифровой природы
      

Концепция инженерного оборудования в эпоху новой цифровой природы

Мария Попович, Милан Стаменкович, Аника Чебан

В процессе исторического развития проблема взаимоотношения природы и общества обуславливается развитием материального производства, науки и техники, общественных потребностей

 

This article explores the emergence of a new "digital nature", the impact on society's life, architecture, the transition to a new way of life and integration of digital technologies in engineering systems.

 

Появился третий компонент, который уже давно формирует наши отношения с природой средой – это технологии, которые сейчас можно назвать «новой природой». В современном научно-техническом мире происходит переход к новому укладу, интеграции цифровых технологий, соответственно развивается новая цифровая природа.

Цифровая природа воспроизводит разные системы, использует информационно-коммуникационные технологии, основанные на микроэлектронике, локальных и глобальных компьютерных сетях, которые собирают, обрабатывают, распределяют и генерируют информацию. Человек всегда будет воспринимать себя как часть природного мира, но уже усовершенствованного новой природой, соответственно ему нужна новая среда обитания.

Беспроводные соединения, сети окутывают наш мир и каждый из нас привязан к общей системе сетей. Технологии можно разместить где угодно и практически все можно присоединить к сети. Это означает исчезновение границ. Мгновенные контакты на огромном расстоянии уже не кажутся чем-то сверхъестественным. Виртуальные путешествия по миру, блоги, социальные сети, видеотрансляции уже давно стали развлечением нашего времени. Цифровая природа давно проникла во все сферы и является непосредственным участником управления новой жизни. Новая природа влияет на жизнь людей, архитектуру, города. Появляются новые системы и теории о новом понимании времени и пространства.

С помощью новой цифровой природы мир приобретает такие характеристики, как: текучий, гибкий, адаптивный, сверхбыстрый. Современная среда, которая сформировалась под влиянием социальных трансформаций, ускоряющийся рост научного знания, достижения науки и техники, нестабильное состояние природной среды – все это требует новых научных подходов к формированию архитектурного пространства. Важным вопросом остается экологическая безопасность и качество среды обитания человека при минимальных затратах энергии. Рост экологических инноваций[1] с каждым годом растет. Экспериментальная деятельность в связке с технологическим прогрессом и природной средой, представляет новую парадигму. Рассмотрим современный опыт проектирования и концепции инженерного оборудования, которые находятся в контексте новой парадигмы.

Аналоги Концепция инженерного оборудования

Города постоянно улучшают свои функции за счет непрерывной обработки и обновления сведений. Интегрированные датчики собирают информацию, полученную от жителей города с помощью электронных устройств. После анализа собранных данных происходит оптимизация, решающая проблемы неэффективности. Общую концепцию инженерного оборудования можно определить такими понятиями как экология инженерных систем и диспетчеризация. Современные требования к зданиям независимо от их назначения заключаются в обеспечении максимального комфорта человека и использования энергосберегающих технологий. Стоит отметить, что с ростом потребностей человека в здании увеличивается количество инженерного оборудования и соответственно растет число систем, которыми нужно управлять, т. е. возникает потребность в диспетчеризации и автоматизации. Интересно, что с помощью инновационных технологий мы можем закладывать инженерные системы в модель и с помощью симуляции процессов видеть как они будут функционировать, отслеживать ошибки системы и геометрии и устранять их на ранних этапах.

Приведем несколько примеров, где новая концепция инженерного оборудования уже используется.

Колледж Эмерсона в Лос-Анджелесе.

Morphosis Architects

Новый колледж бросает вызов традиционным видам интеграции и взаимному обогащению жилищных и учебных программ, чтобы создать новую модель жилой и рабочей среды. Стоит отметить, что колледж оборудован по последнему слову техники. При создании колледжа Эмерсона была поставлена цель получить LEED Gold, поэтому на данном объекте применяются передовые зеленые технологии [1].

Технологии, которые используются в зданиях поддерживают энерго- и водосберегающие стратегии, максимально снижающие эксплуатационные расходы. Помимо этого установлены автоматизированные жалюзи: высокоэффективным низкоэмиссионным стеклом фасады закрыты наружными экранами, подключенными к метеостанции, которая отслеживает погодные изменения, температуру, движение солнца и угол наклона, чтобы свести к минимуму теплоприток при максимальном освещении дневным светом и обеспечивать хорошие виды внутри помещений.

Высокая эффективность пассивного отопления и охлаждения обеспечивается благодаря горячим (холодным) балкам, поддерживающим комфортную среду для работы и учебы. Солнечная энергия используется для нагрева горячей воды с помощью накопителей солнечного тепла, установленных на крышах жилых башен. Ливневая система фильтрации удаляет загрязнения благодаря ландшафтному озеленению перед сливом воды в городскую канализацию. Экономия воды достигается с помощью эффективного сантехнического оборудования, в результате чего уменьшается расход воды на 40 %. Были использованы вторично переработанные и быстро возобновляемые строительныематериалы и выполнена утилизация отходов. Ввод в эксплуатацию системы контроля и оптимизации работы всех систем позволяет управлять всем зданием [1].

С помощью алгоритмов и принципов анализа среды был создан объект, который с помощью формы собирают дождевую воду и фильтрует ее для вторичного производства.

Современная техника позволяет на более высоком уровне изучать большие сложные системы, включая экосистемы. Инструментами для этого сегодня являются автоматический мониторинг, математическое моделирование, компьютерная техника, новые физико-химические методы. Форма была сгенерирована и протестирована в программе для симуляции процессов. Можно видеть (рис.), как дождевая вода будет стекать по оболочке объекта. Так же был сделан прототип объекта и разных концептуальных инженерных систем.

 

Inversabne. Invertible Building membrane

KOL/MAC LLC

Данный проект меняет представление о зеленом фасаде. Он основан на сложной геометрии, инновационных материалах, прогрессивных технологиях цифровой сборки и новых исследованиях в области экологии и биотехнологии.

Inversabne - это фасадная мембрана и инфраструктура. Ее производительность зависит от избытка поверхностей, которые максимально вступают в контакт с окружающей средой и создают уникальную возможность взаимодействия экологии здания с городом. Воздух, вода и свет циркулируют сквозь сложные поверхности мембраны и используются в качестве ресурсов для генерирования энергии. Мембрана способна объединять процессы, происходящие по обе стороны ,в единую взаимодополняющую систему, что позволяет добиться максимального комфорта внутри и снаружи.

Inversabne прочнее любого ныне известного фасада и способна адаптироваться к условиям конкретного участка посредством обработки атмосферных данных и перевода их на язык параметров интеллектуальной компьютерной программы, что ведет к формированию поверхностей, реагирующих на конкретные особенности здания. Inversabne состоит из молекулярных высокотехнологичных ячеек-клеток, которые формируют между собой сеть непрерывных поверхностей. Мембрана минимизирует ветровые нагрузки посредством торможения, рассеивания и локальных нарушений симметрии. Ее поры благодаря сложной циркуляции фильтруют воздух, отсеивают грязь и пыль, так же могут накапливать дождевую воду, которая скапливается внутри мембран и идет на полив растений.

В заключение хотелось бы отметить, что с приходом новой цифровой природы изменилось общество и среда, в которой мы обитаем. С технологическим прогрессом люди стали задумываться о взаимодействии природы, человека и устройств. Конечно, все это отражается на архитектуре: мы используем новые подходы, методы и технологии. Инженерные системы приобрели большой набор технических инструментов, которые могут сделать жизнь человека комфортной, но при этом сохраняя природную составляющую.

Список литературы :

1. Журнал «Зеленые здания» / «Green Buildings» журнал экотехнологий 04/15 Издательство ООО ПО «Периодика» (Дата обращения: 10.04.2018)

2. Журнал «Зеленые здания» / «Green Buildings» журнал экотехнологий 04/12 Издательство ООО ПО «Периодика» (Дата обращения:10.04.2018)

3. Life Aqatech (электронный ресурс) http://drl.aaschool.ac.uk/portfolio/think-tank/ (Дата обращения: 10. 04. 2018)



[1] Под экологическими инновациями понимается все, что оказывает позитивный эффект на экологию.


цифровые технологиисреда обитания