Wooden lace. Smart memory materials in dynamic facades systems

As Fox and Kempe stated in their book “Interactive architecture”, “The primary goal of intelligent kinetic systems should be to act as a moderator responding to changes between human needs and environmental conditions”. Current trends in architecture go in the direction of dynamic and adaptive building envelopes, which reconfigure themselves to meet external and internal changes in climate and user behaviour. Despite recent developments and some landmark projects, the market is still dominated by traditional blinds and shutters. These systems, however, fail at high wind speeds and are restricted to planar façades and rectangular grids. However, contemporary Highrise architecture shows a trend towards complex triangulated façade systems. This trend is particularly present in the Middle East, where external shading devices would seem essential. This research is an attempt to identify fundamental morphological characteristics of kinetic architectural structures related to the design of the transformation. It introduces the topic with a brief overview of the evolution of kinetic and responsive building structures and the main technologies and studies of nowadays. The key for this may be in recognizing where the need for kinetic and responsive building structures comes from, what the possible systems are and how they can be implemented in architecture. The approach is to examine the design of the kinetic in the overview of the recent developments regarding the sources of inspiration which help to give a birth to the ideas, development of the algorithm and implementation of the technologies. The aim is to recognize the perspective of using kinetics in architecture considering the newest technologies and materials. As a result of a research, a new façade component was developed. It represents the combination of traditional origami patterns integrated with shape memory alloys, allowing to make easily controlled and low electricity demand devices for automatic protection from sun.

Come Fox e Kempe hanno scritto nel loro libro "Architettura interattiva", "L'obiettivo primario dei sistemi cinetici dovrebbe essere quello di agire come un moderatore che risponda ai cambiamenti tra i bisogni umani e le condizioni ambientali". Le tendenze attuali in architettura vanno nella direzione di involucri edilizi dinamici e adattivi, che si riconfigurano per soddisfare i cambiamenti esterni ed interni nel clima e nel comportamento degli utenti. Nonostante i recenti sviluppi e alcuni progetti di riferimento, il mercato è ancora dominato dai tradizionali sistemi d'ombreggiamento. Questi sistemi, tuttavia, non sono adatti a velocità del vento elevate e sono limitati a facciate planari e griglie rettangolari. Tuttavia, l'architettura highrise contemporanea mostra una tendenza verso complessi sistemi di facciate triangolari. Questa tendenza è particolarmente presente in Medio Oriente, dove i dispositivi di ombreggiamento esterni sembrerebbero essenziali. Questa ricerca è un tentativo di identificare le caratteristiche morfologiche fondamentali delle strutture architettoniche cinetiche legate al disegno della trasformazione. Introduce l'argomento con una breve panoramica dell'evoluzione delle strutture cinetiche e reattive delle costruzioni e delle principali tecnologie e studi di oggi. La chiave di questo potrebbe essere nel riconoscere da dove viene la necessità di strutture costruttive cinetiche e reattive, quali sono i sistemi possibili e come possono essere implementati in architettura. L'approccio è di esaminare il design della cinetica nella panoramica dei recenti sviluppi riguardanti le fonti di ispirazione, lo sviluppo dell'algoritmo e l'implementazione delle tecnologie. L'obiettivo è valutare la futura applicazione della cinetica all' architettura considerando le tecnologie e i materiali più recenti. Come risultato di questa ricerca, è stata disegniata una nuova componente per facciate. Questo rappresenta la combinazione di un pattern basato su origami tradizionali integrati con materiali con memoria di forma, che consentono di realizzare dispositivi facilmente controllabili con basso consumo elettrico per la protezione automatica dal sole.