The current development trend of building exterior enclosure is to achieve a more efficient, smarter and more environmentally friendly and responsive dynamic enclosure system. When the external climate changes and internal user needs change, the dynamic enclosure will change its arrangement and structure to respond to and meet the needs. When exploring the principles and innovations of supporting enclosure systems, bionics is an excellent source of inspiration. Many biological characteristics can complete the ability to respond to external stimuli to transform or resist climate change. Based on this background, this research aims to study the design process from bio-metrics to enclosure systems. The research briefly describes the current research progress and the corresponding dynamic enclosure and bionic cases to determine the building's requirements for the enclosure system, the possible form of the enclosure system, and how to realize the design to the demand. Based on these conclusions, we will further explore the appropriate way to transform from inspiration to design, as well as how to select, evaluate, and implement methods. After completing the theoretical research, complete a specific design to verify the feasibility of the theory. The preliminary design of structure and geometry is completed by the inspiration obtained from the ladybug wing elytra, and the simulation calculation is carried out according to the parametric software to evaluate and select the appropriate enclosure plan. And for the final plan, practical mechanical details and actual model verification are proposed.

L'attuale tendenza di sviluppo della costruzione di recinzioni esterne è quella di ottenere un sistema di recinzione dinamico più efficiente, più intelligente e più rispettoso dell'ambiente e reattivo. Quando il clima esterno cambia e le esigenze degli utenti interni cambiano, l'involucro dinamico cambierà la sua disposizione e struttura per rispondere e soddisfare le esigenze. Quando si esplorano i principi e le innovazioni del supporto dei sistemi di recinzione, la bionica è un'ottima fonte di ispirazione. Molte caratteristiche biologiche possono completare la capacità di rispondere a stimoli esterni per trasformare o resistere ai cambiamenti climatici. Sulla base di questo background, questa ricerca mira a studiare il processo di progettazione dalla biometrica ai sistemi di recinzione. La ricerca descrive brevemente l'attuale progresso della ricerca e il corrispondente recinto dinamico e casi bionici per determinare i requisiti dell'edificio per il sistema di recinzione, la possibile forma del sistema di recinzione e come realizzare il progetto secondo la richiesta. Sulla base di queste conclusioni, esploreremo ulteriormente il modo appropriato per passare dall'ispirazione al design, nonché come selezionare, valutare e implementare i metodi. Dopo aver completato la ricerca teorica, completare un progetto specifico per verificare la fattibilità della teoria. Il progetto preliminare di struttura e geometria è completato dall'ispirazione ottenuta dall'elitre dell'ala di coccinella, e il calcolo della simulazione viene eseguito secondo il software parametrico per valutare e selezionare il piano di recinzione appropriato. E per il progetto finale, vengono proposti dettagli meccanici pratici e la verifica del modello reale.

Bionic adaptive facade design. Evaluation of adaptive facade design for bionic envelope system inspired by ladybug wings and its implementaion

Wang, Ziyuan;FU, XINYUE;Lin, Jiadong
2020/2021

Abstract

The current development trend of building exterior enclosure is to achieve a more efficient, smarter and more environmentally friendly and responsive dynamic enclosure system. When the external climate changes and internal user needs change, the dynamic enclosure will change its arrangement and structure to respond to and meet the needs. When exploring the principles and innovations of supporting enclosure systems, bionics is an excellent source of inspiration. Many biological characteristics can complete the ability to respond to external stimuli to transform or resist climate change. Based on this background, this research aims to study the design process from bio-metrics to enclosure systems. The research briefly describes the current research progress and the corresponding dynamic enclosure and bionic cases to determine the building's requirements for the enclosure system, the possible form of the enclosure system, and how to realize the design to the demand. Based on these conclusions, we will further explore the appropriate way to transform from inspiration to design, as well as how to select, evaluate, and implement methods. After completing the theoretical research, complete a specific design to verify the feasibility of the theory. The preliminary design of structure and geometry is completed by the inspiration obtained from the ladybug wing elytra, and the simulation calculation is carried out according to the parametric software to evaluate and select the appropriate enclosure plan. And for the final plan, practical mechanical details and actual model verification are proposed.
ARC I - Scuola di Architettura Urbanistica Ingegneria delle Costruzioni
28-apr-2021
2020/2021
L'attuale tendenza di sviluppo della costruzione di recinzioni esterne è quella di ottenere un sistema di recinzione dinamico più efficiente, più intelligente e più rispettoso dell'ambiente e reattivo. Quando il clima esterno cambia e le esigenze degli utenti interni cambiano, l'involucro dinamico cambierà la sua disposizione e struttura per rispondere e soddisfare le esigenze. Quando si esplorano i principi e le innovazioni del supporto dei sistemi di recinzione, la bionica è un'ottima fonte di ispirazione. Molte caratteristiche biologiche possono completare la capacità di rispondere a stimoli esterni per trasformare o resistere ai cambiamenti climatici. Sulla base di questo background, questa ricerca mira a studiare il processo di progettazione dalla biometrica ai sistemi di recinzione. La ricerca descrive brevemente l'attuale progresso della ricerca e il corrispondente recinto dinamico e casi bionici per determinare i requisiti dell'edificio per il sistema di recinzione, la possibile forma del sistema di recinzione e come realizzare il progetto secondo la richiesta. Sulla base di queste conclusioni, esploreremo ulteriormente il modo appropriato per passare dall'ispirazione al design, nonché come selezionare, valutare e implementare i metodi. Dopo aver completato la ricerca teorica, completare un progetto specifico per verificare la fattibilità della teoria. Il progetto preliminare di struttura e geometria è completato dall'ispirazione ottenuta dall'elitre dell'ala di coccinella, e il calcolo della simulazione viene eseguito secondo il software parametrico per valutare e selezionare il piano di recinzione appropriato. E per il progetto finale, vengono proposti dettagli meccanici pratici e la verifica del modello reale.
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