Homeostatic Facade System: un muscolo meccanico come facciata

Lo studio newyorkese Decker & Yeadon ha ideato il prototipo di una facciata dinamica, altamente innovativa, in quanto risponde in modo del tutto indipendente alle sollecitazioni climatiche.


Le ultime scoperte nell'ambito della bioedilizia sono legate all'elaborazione di soluzioni dinamiche e ispirate ai processi presenti in natura. Si ha, in questo modo, l'avvento di progetti ingegneristici e architettonici definibili come "vivi", idee che sfidano le meraviglie del nostro pianeta.

L'ultima straordinaria invenzione appartiene allo studio newyorkese Decker & Yeadon, specializzato nel realizzare opere futuristiche e pensate per assemblare insieme nuove tecnologie e materiali di ultima generazione, allo scopo di creare edifici dalle elevate performance energetiche. Soprattutto, questi architetti vogliono dimostrare come l'integrazione tra nanotecnologie e materiali intelligenti sia in grado di risolvere svariate problematiche, dalla conservazione dell'acqua, alla sicurezza, al controllo delle temperature dei fabbricati. È in tale direzione che si colloca la loro facciata dinamica, chiamata Homeostatic Facade System.

Homeostatic Facade System (Le variazioni della facciata dinamica. Fonte fab)

Il nome fa riferimento all'omeostasi riscontrabile in natura, un procedimento di autoregolazione, volto a mantenere sempre entro certi parametri, le proprietà chimico-fisiche proprie di ogni organismo vivente. Dunque, si tratta di conservare un determinato equilibrio interno nel corso del tempo, nonostante ci possano essere cambiamenti nelle condizioni esterne. Ciò avviene attraverso la messa in moto di un insieme di meccanismi autoregolatori. Ad esempio, in diversi processi biologici l'omeostasi serve a preservare la concentrazione chimica di ioni e molecole, fondamentale per la vita della cellula, mentre nella fisica regolarizza temperatura ed energia.

La Homeostatic Facade System si basa proprio sul concetto sopra espresso. Il sistema è costituito da un doppio strato di vetro e si apre e chiude in relazione alle variazioni termiche e della luce solare. Dentro, ha un solco, un vuoto tra un vetro e l'altro, nel quale risiede un nastro composto da elastomeri dielettrici. Essi sono dei materiali polimerici che possono essere polarizzati tramite il passaggio della corrente elettrica. Inoltre, consumano pochissima energia e risultano particolarmente flessibili.

La facciata applicata su un edificio(La facciata dinamica applicata a un edificio. Fonte treehugger)

Tutti e due i lati del materiale dielettrico sono ricoperti da elettrodi di argento. Questi ultimi catturano la luce e diffondono l'elettricità lungo il nastro, comportandone l'immediata deformazione. È da tale processo che dipende il funzionamento dinamico della facciata, ovvero la sua capacità di aprirsi e chiudersi, regolarizzando la temperatura del palazzo, che rimane su livelli costanti.

In altre parole e analizzando più nel dettaglio questo genere di meccanismo, in condizioni climatiche buone, con cielo terso e una forte irradiazione solare, il nastro tende ad espandersi, riparando la struttura dalla luce ed evitando, di conseguenza,  il riscaldamento della stessa. Durante le stagioni fredde e in generale in caso di pioggia o comunque di aria più fresca, il nastro si contrae, permettendo ai raggi solari di penetrare al massimo nell'edificio.

Quindi, questo materiale dielettrico si comporta come un muscolo artificiale e gli architetti, nel loro progetto, ne hanno previsto l'incorporazione e la distribuzione in tutta quanta la facciata di un palazzo.

L'effetto della facciata dall'interno di un edificio(L'effetto della facciata dall'interno di un edificio. Fonte ming3d)

L'impiego di una simile tecnologia assicura e accresce il comfort degli occupanti e permette di controllare il calore del sole, riducendo le perdite termiche e assicurando un grande risparmio energetico.

Il materiale ideato dal team newyorkese è un perfetto esempio di biomimetica, una nuova branca della scienza interessata a studiare e a capire i processi naturali, con l'obiettivo di riprodurli nelle attività e nelle tecnologie dell'uomo. Vista in quest'ottica, la natura diventa modello e guida per la realizzazione di nuovi prodotti. Secondo molti esperti, la biomimetica sarà lo strumento principale delle progettazioni del futuro e faciliterà il passaggio dall'era industriale all'era ecologica.

Il materiale dielettrico(Il materiale dielettrico. Fonte materia)

L'Homeostatic Facade System non rappresenta, tuttavia, una novità assoluta nel settore delle facciate dinamiche. Invenzioni simili, gestite da una programmazione digitale, si sono già avute. La differenza tra queste e quella dello studio Decker & Yeadon risiede nel non affidarsi a computer ma a un processo meccanico, del tutto indipendente da pannelli di controllo e dalla necessità di una programmazione umana, sempre soggetta ad errori che potrebbero compromettere il funzionamento della tecnologia e il risparmio energetico stimato.

Dunque, in ultima analisi, il materiale intelligente degli architetti americani potrà rivoluzionare interamente il settore della bioedilizia e diffondere nelle città edifici caratterizzati da una serie di fitti ghirigori argentati. Una testimonianza della fusione tra innovazione scientifica, design moderno ed estetica.

Al momento, l'Homeostatic Facade System è ancora solo un prototipo ma i risultati dei test sono stati talmente incoraggianti da far sperare in una commercializzazione futura.

Fonti
Architettura ecosostenibile
fastcodesign
materia

Autore

Dott.ssa Elisabetta Rossi

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