Solar Synergistic Skin: An adaptive envelope system integrating eco-materials, solar panels and LED films.

Nowadays, the environmental problems are getting more and more serious, the climate is warming up, the glaciers are melting, and the emission of carbon dioxide is increasing. The construction industry has been suffering from excessive carbon dioxide emissions, and green buildings or low-energy buildings are becoming more and more common in the industry. And the design strategy of green building mainly lies in the technical design, which is the integration of energy-saving technologies, structural concepts, building components, building equipment, and so on, and then satisfy people's comfort at the same time to meet the energy-saving requirements. However, there are many measures that can be taken to further reduce carbon dioxide emissions in both completed and future buildings. In addition to reducing the energy consumption of various equipment and improving the thermal insulation structure of the house to reduce the demand and consumption of energy, another idea is to hold the use of renewable energy to provide a constant source of energy for the house. At present, sustainable energy and buildings are closely related to geothermal energy and solar energy, while geothermal energy needs to be fully considered in the early stages of building design, and it is more difficult to remodel completed buildings. Therefore, the use of solar energy has become a relatively simple way to obtain energy, such as the use of solar water heaters, the construction of solar roofs, which can play a role in saving energy, and at the same time, if the connection with the national grid, you can also sell excess electricity to the national grid in the summer when the solar energy is too much during the peak period. However, the current use of solar energy is more about installing solar panels on roofs, when in fact solar panels can be integrated with more structures such as curtain walls, fences, etc. Making buildings integrated photovoltaic (BIPV). Therefore, seek to design an adaptive envelope system that combines energy efficiency measures with the building structure to achieve energy savings while reducing additional inputs. This design is based on the use of solar energy and aims to propose an idea that combines solar panels with a shading structure for the building façade, which can be used as a decorative and protective structure for the façade, as well as absorbing solar energy for LED screen showing, lighting and other purposes. At the same time, this design can be used for new buildings and can also be used to retrofit old building shading structures. At the same time in the model and the selection of construction materials, the use of wpc (wood-plastic-composites) recyclable materials, relying on 3D printing technology for the production. wpc material meets the requirements of environmental protection, and at the same time has a good physical and mechanical properties, withstand large, not easy to deform, and a long life. And has good water resistance, acid and alkali resistance, corrosion resistance. To ensure the fineness of the model at the same time to meet the various sizes and specifications of the production requirements, and then assembled, and the local damage to the product can be repaired and reconstructed.

Oggi i problemi ambientali sono sempre più gravi, il clima si sta riscaldando, i ghiacciai si stanno sciogliendo e le emissioni di anidride carbonica stanno aumentando. L'industria delle costruzioni ha sofferto per le eccessive emissioni di anidride carbonica e gli edifici verdi o a basso consumo energetico stanno diventando sempre più comuni nel settore. La strategia di progettazione degli edifici verdi si basa principalmente sulla progettazione tecnica, ovvero sull'integrazione di tecnologie di risparmio energetico, concetti strutturali, componenti edilizi, attrezzature edilizie e così via, per poi soddisfare il comfort delle persone e soddisfare i requisiti di risparmio energetico. Tuttavia, ci sono molte misure che possono essere adottate per ridurre ulteriormente le emissioni di anidride carbonica sia negli edifici già realizzati che in quelli futuri. Oltre alla riduzione del consumo energetico di varie apparecchiature e al miglioramento della struttura di isolamento termico della casa per ridurre la domanda e il consumo di energia, un'altra idea è quella di mantenere l'uso di energia rinnovabile per fornire una fonte costante di energia per la casa. Attualmente, l'energia e gli edifici sostenibili sono strettamente legati all'energia geotermica e all'energia solare, mentre l'energia geotermica deve essere pienamente considerata nelle prime fasi di progettazione degli edifici, ed è più difficile rimodellare gli edifici già completati. Pertanto, l'uso dell'energia solare è diventato un modo relativamente semplice per ottenere energia, come l'uso di scaldabagni solari, la costruzione di tetti solari, che possono svolgere un ruolo nel risparmio energetico e allo stesso tempo, se il collegamento con la rete nazionale, è anche possibile vendere l'elettricità in eccesso alla rete nazionale in estate quando l'energia solare è troppo durante il periodo di picco. Tuttavia, l'uso attuale dell'energia solare riguarda più che altro l'installazione di pannelli solari sui tetti, quando in realtà i pannelli solari possono essere integrati con altre strutture come facciate continue, recinzioni, ecc. Realizzando il fotovoltaico integrato negli edifici (BIPV). Pertanto, si cerca di progettare un sistema di involucro adattivo che combini misure di efficienza energetica con la struttura dell'edificio per ottenere un risparmio energetico riducendo al contempo gli input aggiuntivi. Questo progetto si basa sull'uso dell'energia solare e mira a proporre un'idea che combina i pannelli solari con una struttura di ombreggiamento per la facciata dell'edificio, che può essere utilizzata come struttura decorativa e protettiva per la facciata, oltre ad assorbire l'energia solare per la proiezione di schermi LED, l'illuminazione e altri scopi. Allo stesso tempo, questo progetto può essere utilizzato per gli edifici di nuova costruzione e per il retrofit di vecchie strutture di ombreggiamento. Allo stesso tempo, nel modello e nella scelta dei materiali da costruzione, si è optato per l'uso di materiali riciclabili in wpc (legno-plastica-compositi), affidandosi alla tecnologia di stampa 3D per la produzione. Il materiale in wpc soddisfa i requisiti di protezione ambientale e, allo stesso tempo, ha buone proprietà fisiche e meccaniche, resiste alle grandi dimensioni, non è facile da deformare e ha una lunga durata. Ha inoltre una buona resistenza all'acqua, agli acidi e agli alcali, alla corrosione. Per garantire la finezza del modello, allo stesso tempo per soddisfare le varie dimensioni e le specifiche dei requisiti di produzione, e poi assemblato, e il danno locale al prodotto può essere riparato e ricostruito.