Поиск новых областей применения тонкого, но прочного, стекла в строительстве ведётся сейчас очень активно. Одно из новых применений разнообразных свойств таких материалов - область подвижных и адаптивных систем. Благодаря высокой гибкости тонкого стекла становятся возможными новые варианты дизайна, например, по сравнению со стеклом обычной толщины. На основе известной теории складывающейся поверхности можно проектировать новые виды «органических» фасадов.
Возможность регулирования условий внутри помещений за счёт внешних факторов приобретает большую популярность в новых подходах к решениям экологичного строительства. Разработка фасадов с подвижными элементами, адаптирующихся к климату, открывают широкие возможности для улучшения качества среды внутри помещений и экономии энергии благодаря технологическим инновациям.
С помощью холодногнутого стекла или гнутого многослойного безопасного стекла, полученного путём ламинирования слоёв, можно получить очень интересные элементы. Возможности перемещения, то есть постоянного изгиба тонкого стекла, например, для элементов фасада, которые можно открывать и закрывать, открывают архитекторам новые перспективы для проектирования.
Бесконечные огни
Infinity Lights — это решение, которое было не так давно разработано в рамках магистерской диссертации для небоскрёба на Манхэттене. Тонкие стеклянные модули используются для направления естественного света. Под разными углами фасад реагирует на положение солнца и пропускает естественный свет далеко вглубь комнат. Конструктивно в этом проекте заданы максимальные углы отражающего элемента, а перенос освещения интерьера связан с атмосферой внешнего дневного света.
Кинематика в этой конструкции соответствует последовательности линейного движения. Сила создаёт растягивающие усилия в вертикальном неподвижном подшипнике, которые направляются двумя стержнями в горизонтальном неподвижном подшипнике и, таким образом, вызывают движение.
Саморегулирующаяся вентиляция воздуха
В такой модели вертикальные прямоугольные элементы фасада перекрываются по типу черепицы. Для обеспечения вентиляции, с учётом заданной температуры поверхности фасада, биметаллические ленты или проволока из сплава с памятью формы закреплены на обоих вертикальных краях.
При движении получается своего рода сборка. Преимущества этой идеи – небольшое изменение при довольно большом открытии. Кроме того, это автономная форма управления вентиляцией воздуха, благодаря которой тонкие ленты или провода незаметны в дизайнерских решениях.
Саморегулирующаяся система вентиляции выполнена в виде двустенного фасада, промежуточное пространство может охлаждаться за счёт эффекта стека, особенно в случае перегрева летом.
Тонкоплёночные фотоэлектрические элементы
Сочетание энергии и создания тени было целью первоначальной идеи компании Soft House. Это аспекты использования тонких стеклянных элементов в качестве фасада с технологией осаждения из паровой фазы тонкоплёночных фотоэлектрических элементов. Преимущества огромны: адаптивная ориентация модулей, в зависимости от положения солнца: выработка энергии солнца во время яркого солнечного света и переключение на подачу энергии из традиционных источников, когда солнечного света недостаточно.
Применяется эта инновационная разработка, в основном. для возведения фасадов, направленных на южную сторону здания. Внешний слой двустенного фасада активируется, чтобы можно было отслеживать высоту солнца. Первоначальная форма тонкого стеклянного элемента - это часть цилиндра. За счёт определения точки вращения в центре крепёжных реек наверху и внизу каждого элемента требуется минимальное движение для изменения направления поверхности, поэтому для регулировки каждого элемента требуется меньше энергии и времени, чтобы привести элемент в оптимальное положение относительно угла падения текущего солнечного света.
Сплавы с памятью формы
Механизмы управления на основе сплавов, запоминающих приданную форму от изменения температуры, используются сейчас во многих отраслях. За счёт своего преимущества физической трансформации, под воздействием различных факторов, такие материалы могут быть интересны не только для производства энергии (в качестве фотоэлектрических элементов), но и для комбинации с другими функциональными материалами - например стеклом.
Обычные элементы, как правило, однократно меняют форму при значительном изменении температуры, тогда как, компоненты двунаправленного действия, принимают высокотемпературную форму при нагревании и низкотемпературную форму при охлаждении. Другая конкретная модель - это система из сплава с памятью формы, которая работает с одноразовым элементом и противодействующей силой. Такое решение является экономичным и самодостаточным, обеспечивая эффект обратимой деформации. Для тонкого стекла в фасадах сплавы с памятью формы являются ещё одним вариантом создания движения. Если соляризация активирует тонкие проволоки, сжатие из-за свойств этого сплава позволяет деформировать тонкое стекло.
Эта концепция эксплуатирует преимущества разнообразия за счёт свойств используемого материала. Её удобно применять для тёплого остекления в комбинации с производством экологически чистой энергии солнца. Кроме того, она также обеспечивает гибкие варианты дизайна фасадов, так как получающиеся изгибы и различные конические формы предлагают большое количество пространства для творчества архитектора и воплощения самых смелых решений.
Эти новые возможности применения следует классифицировать в соответствии с их концепцией, например, теория складывающихся поверхностей или криволинейного складывания. На основе двух основных типов движения - поступательного и вращательного и их сочетания - будут разработаны новые «живые» системы тонких стеклянных конструкций.
