Дорис Ким Сун: Металл, который дышит

Я была одним из тех детей, которые, оказавшись в машине, сразу же открывали окно. Обычно [в машине] было слишком жарко, слишком душно или слишком пахло, а мой отец не разрешал нам включать кондиционер. Он говорил, что от этого мотор перегреется. Возможно, вы помните, какими были в то время машины: перегрев был обычной проблемой. Но это также было сигналом к тому, что нужно ограничивать использование, или чрезмерное использование, энергопотребляющих устройств.

Теперь всё изменилось. На машине можно объехать всю страну. Всю дорогу кондиционер обдувает нас, и при этом перегрева больше нет. Поэтому нет больше сигнала, призывающего нас остановиться.

Здорово? Подобные проблемы есть и со зданиями. В прошлом, ещё до изобретения кондиционеров, [у зданий] были толстые стены. Толстые стены — это прекрасная изоляция. Они поддерживают в помещении прохладу летом и тепло зимой. Ещё раньше были маленькие окна, что тоже было хорошо, потому что ограничивало теплообмен между помещением и окружающей средой. Где-то в 1930-х гг., с появлением листового стекла, прокатной стали и массового производства, мы смогли делать окна от пола до потолка с неограниченным обзором, и тогда нам пришлось безвозвратно перейти к механическому кондиционированию для охлаждения нагретых солнцем пространств. Со временем, здания становились всё выше и больше, а наше инженерно-строительное искусство — всё лучше, так что механические системы были массивными. Они требовали огромного количества энергии и выделяли много тепла в атмосферу. Некоторые из вас понимают эффект локального перегрева в городах, когда в городских районах гораздо теплее, чем в близлежащей сельской местности. Ещё существует такая проблема: когда отключают электроэнергию, мы не можем открыть окно, поэтому здания остаются непригодными для жилья и свободными до тех пор, пока система кондиционирования воздуха опять не заработает. Ещё хуже, мы не сможем достигнуть нашего намерения сделать здания ближе к состоянию с нулевой энергией только лишь путём создания более эффективных механических систем. Нам нужно искать чего-то другого, а мы зациклились на одном.

Так что же нужно сделать? Как нам вытащить себя и выбраться из этой ямы, которую мы сами и выкопали? Если обратиться к биологии — а многие из вас вероятно не знают, что я специализировалась на биологии до того, как стала заниматься архитектурой, — человеческая кожа является органом, который естественным образом регулирует температуру тела, и это поистине фантастично. Это первая линия защиты тела. У неё есть поры, потовые железы и все эти приспособления, которые работают вместе очень динамично и весьма эффективно, так что я предлагаю сделать оболочку наших зданий более похожей на человеческую кожу, что позволит оболочке быть более динамичной, быстрее реагировать на изменения и меняться в зависимости от того, где она расположена.

Это возвращает меня к моему исследованию. Первым делом я предложила присмотреться к другому материалу. В настоящее время я работаю с умными материалами, умным термо-биметаллом. Во-первых, я считаю его умным, потому что он не требует контроля и не потребляет энергию, а это немаловажно в архитектуре. Что это? Это многослойный материал из двух различных металлов. Это видно из различных отражений на сторонах. А так как у него два различных коэффициента расширения, то при нагревании одна сторона расширяется быстрее, чем другая, и в результате получается закручивающееся движение. В ранних прототипах я строила эти поверхности, чтобы попытаться увидеть, как это закручивание будет реагировать на температуру и, возможно, позволит воздуху проходить через систему. В других прототипах я делала поверхности, где множественность этих полосок может привести к ещё большему движению при нагревании. Сейчас эта инсталляция находится в галерее Материалов и Практических приложений в Сильвер-Лейк, совсем рядом. Она будет там до августа, так что можете посмотреть, если хотите. Она называется «Цветок», и её поверхность полностью сделана из термо-биметалла; её предназначение — этот навес, который делает две вещи. Во-первых, это светозащитное устройство, так что при нагревании поверхности солнцем оно ограничивает количество проходящих солнечных лучей, а в других областях — это система вентиляции, так что горячий воздух, захваченный внизу устройства, может проходить и выходить наружу при необходимости.

При замедленной съёмке видно, что по мере движения солнца по поверхности, а также по навесу, каждая из составляющих движется индивидуально. Учтите, что при современном уровне цифровых технологий эта штука была сделана из 14 000 кусочков, и среди них нет двух одинаковых. Каждый индивидуален. И самое замечательное в этом — тот факт, что мы можем отрегулировать каждую часть так, чтобы она конкретно соответствовала своему местоположению, углу солнца, а также тому, как закручивается это устройство.

Эта попытка проекта имеет множество последствий для будущего воплощения в архитектуре, а в данном случае вы видите дом, это для застройщика из Китая, и по сути — это четырёхэтажная стеклянная коробка. Стеклянная коробка по-прежнему там, нам это нужно для наглядности, но теперь она покрыта этим слоем термо-биметалла; это экран, который покрывает полностью, и этот слой может открываться и закрываться по мере движения солнца по его поверхности. Дополнительно, он может также закрывать различные зоны, разделяя общественные и частные в течение разного времени дня. Это подразумевает, что нам больше не нужны в домах занавески, жалюзи или шторы, потому что мы можем покрыть здание этим [устройством], а также контролировать степень кондиционирования воздуха, которая нам нужна внутри здания.

Ещё я пытаюсь разработать строительные компоненты для рынка. Здесь вы видите типичную оконную панель с двойным остеклением, и в этой панели, между двумя листами стекла, этим двойным остеклением, я работаю над созданием системы термо-биметалла, так что когда солнце нагревает наружный слой и эту внутреннюю полость, то термо-биметалл начнёт закручиваться и блокировать солнце в определённых зонах здания, или во всем [здании], при необходимости. Можете представить, что даже в данном применении, в небоскрёбе, где панельные системы расположены от этажа до этажа, вплоть до 30, 40 этажа, всю поверхность можно различить в различное время дня, в зависимости от того, как движется солнце по поверхности и нагревает её.

А это — самые последние исследования, над которыми я работаю прямо сейчас. Вот они на панелях, можете видеть, в нижнем правом углу, красные, это небольшие кусочки термометалла, и мы пытаемся сделать так, чтобы они двигались как маленькие жгутики или реснички.

Это последний проект также состоит из компонентов. Здесь влияние оказал — если вы заметили, одной из моих сфер влияния является биология — кузнечик. У кузнечиков другой тип дыхательной системы. Они дышат через дырочки на сторонах дыхальцев, они вбирают воздух, и он движется по их системе, чтобы охладить её. В этом проекте я пытаюсь понять, как можно применить это в архитектуре, как можно вбирать воздух через дырочки в сторонах здания. Здесь вы можете видеть некоторые из ранних моделей блоков, где дырочки проходят насквозь, это ещё до применения термо-биметалла, а это — после применения биметалла. Извините, это довольно тяжело рассмотреть, но на поверхности видно эти красные стрелочки. Слева показано состояние, когда холодно, и термо-биметалл лежит плотно, чтобы ограничить доступ воздуха в блоки, а справа термо-биметалл закручивается и позволяет воздуху проходить внутрь, и это два различных компонента, над которыми я сейчас работаю; и, опять-таки, это совершенно другая вещь, потому что можно представить, что воздух может проходить сквозь стены, а не через открытые окна.

Напоследок хочу оставить вам впечатление о проекте, этом типе работы и применении умных материалов. Когда вы устали постоянно открывать и закрывать шторы, когда вы на каникулах, а на выходных нет никого, кто бы включал и выключал управление, или когда произошло отключение электроэнергии, а у вас нет других источников, то эти термо-биметаллы будут трудиться без отдыха, эффективно и бесконечно. Благодарю. (Аплодисменты) (Аплодисменты)