Metal that breathes | Doris Kim Sung

153,509 views ・ 2012-10-25

TED


Моля, кликнете два пъти върху английските субтитри по-долу, за да пуснете видеото.

00:00
Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast
0
0
7000
Translator: Ina Stoycheva Reviewer: Yavor Ivanov
00:15
I was one of those kids that, every time I got in the car,
1
15997
3351
Бях едно от тези деца, които всеки път, когато се качат в кола,
00:19
I basically had to roll down the window.
2
19348
2943
трябваше да отворя прозореца.
00:22
It was usually too hot, too stuffy or just too smelly,
3
22291
4212
Обикновено беше много горещо, много задушно или просто много миришеше,
00:26
and my father would not let us use the air conditioner.
4
26503
2354
а баща ми не ни разрешаваше да използваме климатик.
00:28
He said that it would overheat the engine.
5
28857
2757
Каза, че това ще прегрее двигателя.
00:31
And you might remember, some of you,
6
31614
1648
Може би някои от вас си спомнят,
00:33
how the cars were back then, and it was
7
33262
1900
какви бяха колите тогава и това беше
00:35
a common problem of overheating.
8
35162
2366
проблем на прегряване.
00:37
But it was also the signal that capped the use,
9
37528
4020
Но това беше и сигнал, който забраняваше употребата
00:41
or overuse, of energy-consuming devices.
10
41548
4422
или прекомерната употреба на консумиращите енергия устройства.
00:45
Things have changed now. We have cars that we take across country.
11
45970
3039
Сега нещата са се изменили. Имаме коли, с които караме през страната.
00:49
We blast the air conditioning the entire way,
12
49009
3161
Включваме климатика през цялото време
00:52
and we never experience overheating.
13
52170
1576
и никога не прегряват.
00:53
So there's no more signal for us to tell us to stop.
14
53746
2987
Няма сигнал, който ни предупреждава да спрем.
00:56
Great, right? Well, we have similar problems in buildings.
15
56733
5618
Страхотно, нали? Имаме подобен проблем със сградите.
01:02
In the past, before air conditioning, we had thick walls.
16
62351
3466
В миналото, преди климатиците, имахме дебели стени.
01:05
The thick walls are great for insulation. It keeps the interior
17
65817
2679
Дебелите стени са страхотна изолация. Те поддържат интериора
01:08
very cool during the summertime, and warm during the wintertime,
18
68496
3518
много хладен през лятото и топъл през зимата,
01:12
and the small windows were also very good because
19
72014
2400
а малките прозорци са също много добри, защото
01:14
it limited the amount of temperature transfer
20
74414
2591
ограничават количеството на предаване на температурата
01:17
between the interior and exterior.
21
77005
2467
между интериора и екстериора.
01:19
Then in about the 1930s, with the advent of plate glass,
22
79472
3872
През 1930-те години, с изобретяването на шлифованото стъкло,
01:23
rolled steel and mass production, we were able
23
83344
3396
валцуваната стомана и масовото производство, можахме
01:26
to make floor-to-ceiling windows and unobstructed views,
24
86740
3450
да произведем прозорци от пода до тавана и да имаме невъзпрепятстван изглед,
01:30
and with that came the irreversible reliance on
25
90190
3726
и с това дойде необратимото разчитане на
01:33
mechanical air conditioning to cool our solar-heated spaces.
26
93916
6581
механичните климатици, които да охлаждат нагретите от слънцето повърхности.
01:40
Over time, the buildings got taller and bigger,
27
100497
3104
С времето, сградите станаха по-високи и по-големи,
01:43
our engineering even better, so that the mechanical systems
28
103601
2641
инженерингът ни стана по-добър и механичните системи
01:46
were massive. They require a huge amount of energy.
29
106242
3874
бяха масивни. Те изискват голямо количество енергия.
01:50
They give off a lot of heat into the atmosphere,
30
110116
2759
Те отделят много топлина в атмосферата
01:52
and for some of you may understand the heat island effect
31
112875
3200
и някои от вас могат да разберат ефекта на топлинния остров
01:56
in cities, where the urban areas are much more warm
32
116075
3510
в градовете, където градските области са много по-топли
01:59
than the adjacent rural areas,
33
119585
2950
от съседните селски области,
02:02
but we also have problems that, when we lose power,
34
122535
3254
но имаме и проблеми, защото когато климатикът загуби мощност,
02:05
we can't open a window here, and so
35
125789
2761
не можем да отворим прозорец и така,
02:08
the buildings are uninhabitable and have to be made vacant
36
128550
2814
в сградите не може да се живее и трябва да бъдат освободени,
02:11
until that air conditioning system can start up again.
37
131364
3648
докато отново не започне да работи климатична система.
02:15
Even worse, with our intention of trying to make buildings
38
135012
4055
Дори по-лошо, с намерението ни да се опитваме да построим сгради,
02:19
move towards a net-zero energy state, we can't do it
39
139067
4985
с нулева енергия, не можем да направим това
02:24
just by making mechanical systems more and more efficient.
40
144052
2367
просто като правим механичните системи все по-ефективни.
02:26
We need to look for something else, and we've gotten ourselves a little bit into a rut.
41
146419
3778
Трябва да търсим нещо друго.
02:30
So what do we do here? How do we pull ourselves and dig us
42
150197
4251
Какво да правим? Как да се издърпаме и да се изкопаем
02:34
out of this hole that we've dug?
43
154448
2851
от тази дупка, която сме изкопали?
02:37
If we look at biology, and many of you probably don't know,
44
157299
2909
Ако разгледаме биологията и много от вас вероятно не знаят,
02:40
I was a biology major before I went into architecture,
45
160208
3656
че имам образование по биология, преди да запиша архитектура,
02:43
the human skin is the organ that naturally regulates
46
163864
4389
човешката кожа е органът, който естествено регулира
02:48
the temperature in the body, and it's a fantastic thing.
47
168253
3436
температурата на тялото и това е фантастично.
02:51
That's the first line of defense for the body.
48
171689
2615
Това е първата линия на защита на тялото.
02:54
It has pores, it has sweat glands, it has all these things
49
174304
3209
То има пори, има жлези, има всякакви различни неща,
02:57
that work together very dynamically and very efficiently,
50
177513
3418
които работят заедно много динамично и много ефективно
03:00
and so what I propose is that our building skins
51
180931
2504
и това, което предлагам, е че строителството
03:03
should be more similar to human skin,
52
183435
3649
трябва да подражава повече на човешката кожа
03:07
and by doing so can be much more dynamic, responsive
53
187084
4112
и така може да бъде по-динамично, отговарящо
03:11
and differentiated, depending on where it is.
54
191196
3256
и диференцирано, в зависимост от това, къде се извършва.
03:14
And this gets me back to my research.
55
194452
1933
Това ме отвежда към изследването ми.
03:16
What I proposed first doing is looking at a different material palette to do that.
56
196385
5310
Предложих, първо да разгледаме палети от различен материал.
03:21
I presently, or currently, work with smart materials,
57
201695
2911
Сега работя с интелигентни материали
03:24
and a smart thermo-bimetal.
58
204606
1719
и интелигентен термобиметал.
03:26
First of all, I guess we call it smart because it requires
59
206325
2912
Преди всичко, предполагам, че го наричаме интелигентен, защото той не изисква
03:29
no controls and it requires no energy,
60
209237
2730
контрол и енергия,
03:31
and that's a very big deal for architecture.
61
211967
2663
а това е много голямо постижение за архитектурата.
03:34
What it is, it's a lamination of two different metals together.
62
214630
2814
Това е ламинация от два различни метала заедно.
03:37
You can see that here by the different reflection on this side.
63
217444
3874
Можете да видите това тук, при различното отражение на тази страна.
03:41
And because it has two different coefficients of expansion,
64
221318
3475
Тъй като те имат два различни коефициента на разширяване
03:44
when heated, one side will expand faster than the other
65
224793
3297
при нагряване, едната страна ще се разшири по-бързо от другата
03:48
and result in a curling action.
66
228090
3537
и ще се накъдри.
03:51
So in early prototypes I built these surfaces to try to see
67
231627
3706
В ранните прототипи направих тези повърхности, за да се опитам да видя
03:55
how the curl would react to temperature and possibly allow
68
235333
4193
как ще реагира къдренето при температура и вероятно да пусна
03:59
air to ventilate through the system,
69
239526
3105
въздух, който да вентилира системата,
04:02
and in other prototypes did surfaces where the multiplicity
70
242631
3229
а в други прототипи, направих повърхности, в които чрез множеството
04:05
of having these strips together can try to make
71
245860
2481
от тези ленти може да се опитаме да предизвикаме
04:08
bigger movement happen when also heated,
72
248341
4074
по-голямо движение, когато са нагряти
04:12
and currently have this installation at the Materials & Applications gallery
73
252415
4064
и имаме тази инсталация в галерията за "Материали и приложения"
04:16
in Silver Lake, close by, and it's there until August, if you want to see it.
74
256479
3486
в Силвър лейк, наблизо, и тя ще бъде там до август, ако искате да я видите.
04:19
It's called "Bloom," and the surface is made completely
75
259965
2898
Нарича се "Блуум" и повърхността е направена изцяло
04:22
out of thermo-bimetal, and its intention is to make this canopy
76
262863
4040
от термобиметал и предназначението ѝ е да направи този навес,
04:26
that does two things. One, it's a sun-shading device, so that
77
266903
3817
който прави две неща. Първо, това е уред за сянка от слънцето,
04:30
when the sun hits the surface, it constricts the amount of sun passing through,
78
270720
4010
когато слънцето нагрява повърхността, той намалява преминаващото количество слънце,
04:34
and in other areas, it's a ventilating system,
79
274730
3369
а в другите части, това е вентилираща система,
04:38
so that hot, trapped air underneath can actually
80
278099
2153
така че горещият, хванат въздух под нея може
04:40
move through and out when necessary.
81
280252
3878
да се движи през нея и да излиза навън, когато е необходимо.
04:44
You can see here in this time-lapse video that the sun,
82
284130
4131
На това видео можете да видите, че Слънцето,
04:48
as it moves across the surface, as well as the shade,
83
288261
2746
когато се движи по повърхността и когато е в сянка,
04:51
each of the tiles moves individually.
84
291007
2476
всяка от плочките се движи отделно.
04:53
Keep in mind, with the digital technology that we have today,
85
293483
2512
Имайте предвид, че с дигиталната технология, която имаме днес,
04:55
this thing was made out of about 14,000 pieces
86
295995
3013
тя беше направена от около 14 000 части
04:59
and there's no two pieces alike at all. Every single one is different.
87
299008
4729
и няма дори две еднакви части. Всяка част е различна.
05:03
And the great thing with that is the fact that we can calibrate
88
303737
2512
Страхотното е, че всъщност можем да калибрираме
05:06
each one to be very, very specific to its location,
89
306249
3999
всяка част да бъде уникална по положение,
05:10
to the angle of the sun, and also how the thing actually curls.
90
310248
4946
към ъгъла на Слънцето и ето как термобиметала се къдри.
05:15
So this kind of proof of concept project
91
315194
2806
Това доказателство на концептния проект
05:18
has a lot of implications
92
318000
1964
има много импликации
05:19
to actual future application in architecture,
93
319964
3700
за бъдещо приложение в архитектурата
05:23
and in this case, here you see a house,
94
323664
2505
и в този случай, тук можете да видите къща,
05:26
that's for a developer in China,
95
326169
2433
която е за разработчик в Китай
05:28
and it's actually a four-story glass box.
96
328602
2744
и тя представлява стъклена кутия на четири етажа.
05:31
It's still with that glass box because we still want that visual access,
97
331346
3837
В тази стъклена кутия искаме този визуален достъп,
05:35
but now it's sheathed with this thermo-bimetal layer,
98
335183
3882
но сега тя е покрита с този термобиметален слой,
05:39
it's a screen that goes around it, and that layer can actually
99
339065
2465
това е екран, който я обгръща и тази слой може
05:41
open and close as that sun moves around on that surface.
100
341530
4028
да се отваря и затваря, когато Слънцето се върти около тази повърхност.
05:45
In addition to that, it can also screen areas for privacy,
101
345558
4562
В допълнение, това може и да отразява уединени области,
05:50
so that it can differentiate from some of the public areas
102
350120
2296
и може да се различава от някои области за обществен достъп
05:52
in the space during different times of day.
103
352416
2592
в пространството по различно време през деня.
05:55
And what it basically implies is that, in houses now,
104
355008
3263
Сега, в къщите
05:58
we don't need drapes or shutters or blinds anymore
105
358271
3417
не са ни нужни пердета или щори,
06:01
because we can sheath the building with these things,
106
361688
2167
защото можем да покрием постройката с тези неща
06:03
as well as control the amount of air conditioning you need inside that building.
107
363855
5567
и да управляваме сумата от вентилиращия въздух, от който се нуждаете в тази сграда.
06:09
I'm also looking at trying to develop some building components for the market,
108
369422
3389
Опитвам се да разработя някои части за сгради за пазара,
06:12
and so here you see a pretty typical
109
372811
2489
а тук виждате типичен
06:15
double-glazed window panel, and in that panel,
110
375300
4731
панел с двойно стъкло и в този панел,
06:20
between those two pieces of glass, that double-glazing,
111
380031
2927
между тези две парчета стъкло, това двойно стъкло,
06:22
I'm trying to work on making
112
382958
2177
от което се опитвам да направя
06:25
a thermo-bimetal pattern system
113
385135
2069
система на модел на термобиметал,
06:27
so that when the sun hits that outside layer
114
387204
2672
така че, когато Слънцето огрее този външен слой
06:29
and heats that interior cavity, that thermo-bimetal
115
389876
4644
и нагрее интериора, този термобиметал
06:34
will begin to curl, and what actually will happen then
116
394520
2776
ще започне да се къдри и това, което ще се случи тогава,
06:37
is it'll start to block out the sun
117
397296
2303
е че той ще започне да блокира Слънцето
06:39
in certain areas of the building,
118
399599
1874
в някои области на сградата
06:41
and totally, if necessary.
119
401473
1941
и ако е необходимо, в цялата сграда.
06:43
And so you can imagine, even in this application, that
120
403414
2508
Можете да си представите, дори в това приложение, че
06:45
in a high-rise building where the panel systems go
121
405922
2677
във висока сграда, в която панелните системи отиват
06:48
from floor to floor up to 30, 40 floors, the entire surface
122
408599
4767
от етаж на етаж до 30, 40 етажа, цялата повърхност
06:53
could be differentiated at different times of day
123
413366
2190
може да бъде разделена в различните часове на деня,
06:55
depending on how that sun moves across and hits that surface.
124
415556
5459
в зависимост от това, че Слънцето се движи по нея и нагрява повърхността.
07:01
And these are some later studies that I'm working on
125
421015
2819
Това са някои от последните изследвания, върху които работя
07:03
right now that are on the boards, where you can see,
126
423834
2264
сега, те са на стените, където можете да видите,
07:06
in the bottom right-hand corner, with the red, it's actually
127
426098
3341
в ъгъла в дясно, с червено, това са
07:09
smaller pieces of thermometal, and it's actually going to,
128
429439
2278
по-малки парчета от термометал, и това
07:11
we're trying to make it move like cilia or eyelashes.
129
431717
5246
се опитваме да направим да се движи като мигли.
07:16
This last project is also of components.
130
436963
2482
Последният проект също се състои от части.
07:19
The influence -- and if you have noticed, one of my
131
439445
3857
Знаете, че биологията е една от науките, от които се
07:23
spheres of influence is biology -- is from a grasshopper.
132
443302
3576
влияя - в този случай е от скакалец.
07:26
And grasshoppers have a different kind of breathing system.
133
446878
2607
Скакълците имат различна дихателна система.
07:29
They breathe through holes in their sides called spiracles,
134
449485
3402
Дишат през дупки и страните им се наричат спиракли,
07:32
and they bring the air through and it moves through their system to cool them down,
135
452887
3490
и там влиза въздухът и той се движи през системите им, за да ги охлажда,
07:36
and so in this project, I'm trying to look at how we can
136
456377
3382
и в този проект, се опитвам да разгледам как можем
07:39
consider that in architecture too, how we can bring
137
459759
2182
да приложим това в архитектурата, как можем да вкараме
07:41
air through holes in the sides of a building.
138
461941
2666
въздух през дупките в страните на сградата.
07:44
And so you see here some early studies of blocks,
139
464607
2973
Тук можете да видите някои ранни изследвания на блокове,
07:47
where those holes are actually coming through,
140
467580
2513
където в тези дупки влиза въздух
07:50
and this is before the thermo-bimetal is applied,
141
470093
3720
и това е преди да бъде приложен термобиметал,
07:53
and this is after the bimetal is applied. Sorry, it's a little
142
473813
2699
а това е след като биметалът е приложен. Съжалявам, малко
07:56
hard to see, but on the surfaces, you can see these red arrows.
143
476512
3208
трудно е да се види, но на повърхностите можете да видите тези червени стрелки.
07:59
On the left, it's when it's cold and the thermo-bimetal
144
479720
3178
В ляво е когато е студено и термобиметалът
08:02
is flat so it will constrict air from passing through the blocks,
145
482898
3602
е гладък, така че той ще свие въздуха и няма да премине през блоковете,
08:06
and on the right, the thermo-bimetal curls
146
486500
2040
а в дясно, биметала се къдри
08:08
and allows that air to pass through, so those are two different
147
488540
3546
и позволява въздухът да премине, така че това са две различни
08:12
components that I'm working on, and again,
148
492086
1816
съставни части, върху които работя и отново,
08:13
it's a completely different thing, because you can imagine
149
493902
2312
това е нещо различно, защото можете да си представите,
08:16
that air could potentially be coming through the walls
150
496214
2727
че въздухът потенциално ще минава през стените,
08:18
instead of opening windows.
151
498941
2881
вместо да отваряте прозорците.
08:21
So I want to leave you with one last impression about
152
501822
2688
Искам да завърша с последно впечатление за
08:24
the project, or this kind of work and using smart materials.
153
504510
4380
проекта или за този вид работа и използване на интелигентни материали.
08:28
When you're tired of opening and closing those blinds
154
508890
3180
Когато се опитвате да отворите и затворите тези щори,
08:32
day after day, when you're on vacation
155
512070
2993
ден след ден, когато сте в отпуска
08:35
and there's no one there on the weekends to be turning off and on the controls,
156
515063
4039
и в къщата няма никой, който да включва и изключва управленията,
08:39
or when there's a power outage, and you have
157
519102
2355
или когато има прекъсване на електричеството и нямате
08:41
no electricity to rely on, these thermo-bimetals
158
521457
3021
електричество, тези термобиметали
08:44
will still be working tirelessly, efficiently
159
524478
3998
ще работят неуморно, ефективно
08:48
and endlessly. Thank you. (Applause)
160
528476
3306
и безкрайно. Благодаря! (Аплодисменти)
08:51
(Applause)
161
531782
2792
(Аплодисменти)
Относно този уебсайт

Този сайт ще ви запознае с видеоклипове в YouTube, които са полезни за изучаване на английски език. Ще видите уроци по английски език, преподавани от първокласни учители от цял свят. Кликнете два пъти върху английските субтитри, показани на всяка страница с видеоклипове, за да възпроизведете видеото оттам. Субтитрите се превъртат в синхрон с възпроизвеждането на видеото. Ако имате някакви коментари или искания, моля, свържете се с нас, като използвате тази форма за контакт.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7