Sistema di facciata dinamica per il controllo dell'ombreggiamento

Data di pubblicazione

02-07-2019

Codice

DICA.18.069.A

Stato

Disponibile

Data di priorità

01-01-1970

Fase

Nazionale (brevetto concesso) e Internazionale (PCT)

Titolare

Politecnico di Milano e Politecnico di Torino

Dipartimento

DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE

Autori

MARIANI Stefano, BOLDINI Alain, PILLA Andrea, TAVANTI Matilde, COLANGELO Marco

Descrizione

Nel contesto degli edifici ad alte prestazioni energetiche, le facciate adattive o dinamiche rappresentano una strategia promettente ed efficiente per garantire luce naturale e comfort termico, riducendo il consumo energetico. Il brevetto consiste in un innovativo sistema di facciata dinamica con elementi di ombreggiamento a geometria variabile, attivati tramite materiali a memoria di forma. Nel sistema, la sensibilità all’irraggiamento solare e l'azionamento autonomo si fondono con la caratteristica vitale della controllabilità da parte dell'utente. Ispirato alla natura, come i girasoli muovono i petali in risposta alla luce del sole, il sistema di ombreggiatura adatta dinamicamente i suoi elementi a forma di ala in base alla radiazione in arrivo, regolando la loro configurazione chiusa/aperta. Il meccanismo è possibile grazie all'uso di materiali a memoria di forma, che possiedono la caratteristica unica di memorizzare delle forme che possono essere recuperate mediante l'applicazione di stimoli esterni. Lo strato esterno, azionato da un polimero a memoria di forma, consente un controllo passivo (a energia zero) completamente autonomo delle condizioni negli interni dell'edificio. Inoltre, l'integrazione di un ulteriore strato interno opaco, attuato con leghe a memoria di forma, garantisce la possibile implementazione di questa soluzione in edifici reali, conciliando comfort, benessere e prestazioni (comfort adattativo) e consentendo il controllo personale degli ambienti di vita e di lavoro. Questi moduli vengono assemblati per creare una pelle adattabile da inserire nella cavità di facciate doppie, al fine di garantire anche una maggiore durabilità della soluzione.

Campo di applicazione

Facciate di: Edifici iconici Padiglioni Esposizioni permanenti

Vantaggi

Il brevetto propone l'idea di un modulo di ombreggiamento adattivo, in grado di cambiare la sua forma, ispirata agli origami e kirigami, in risposta alla radiazione solare. L'obiettivo è quello di produrre una facciata per gli edifici che sia in sintonia con i cambiamenti climatici e che crei la consapevolezza da parte degli occupanti delle variazioni ambientali esterne. In particolare, lo sfruttamento delle proprietà fisiche dei materiali a memoria di forma e di una geometria variabile è promettente per garantire il comfort in termini di luce diurna interna, con un azionamento a energia quasi zero, e per ridurre la complessità del sistema, se confrontato ad esempio con involucri cinetici basati su sensori, motori e controllo attivo per correggere le condizioni interne, in risposta alle variazioni delle condizioni climatiche. Oltre alla sua attuazione autonoma, la facciata è in grado di garantire all'utente un controllo manuale e interattivo di tutto il sistema. Il design della facciata offre anche un valore estetico, contribuendo all'integrazione di forma e tecnologia. La comprensione del comportamento dei materiali e della geometria del modulo è fondamentale per garantire un design efficace e consentire l'adattabilità e la personalizzazione della facciata.

Stadio di sviluppo

Prototipo

Contatto

licensing.tto@polimi.it