Metal that breathes | Doris Kim Sung

153,615 views ・ 2012-10-25

TED


Pro přehrání videa dvakrát klikněte na anglické titulky níže.

00:00
Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast
0
0
7000
Překladatel: Lenka Muir Korektor: Karel Čížek
00:15
I was one of those kids that, every time I got in the car,
1
15997
3351
Byla jsem jedna z těch dětí, které když jely autem,
00:19
I basically had to roll down the window.
2
19348
2943
pokaždé musely stáhnout okénko.
00:22
It was usually too hot, too stuffy or just too smelly,
3
22291
4212
Vždy bylo příliš teplo, příliš dusno nebo to tam páchlo.
00:26
and my father would not let us use the air conditioner.
4
26503
2354
ale otec nám nedovolil zapnout klimatizaci.
00:28
He said that it would overheat the engine.
5
28857
2757
Říkal, že by se přehřál motor.
00:31
And you might remember, some of you,
6
31614
1648
Někteří z vás si možná pamatují
00:33
how the cars were back then, and it was
7
33262
1900
jak to s těmi auty tenkrát bylo,
00:35
a common problem of overheating.
8
35162
2366
běžně se přehřívala.
00:37
But it was also the signal that capped the use,
9
37528
4020
Bylo to znamení,
00:41
or overuse, of energy-consuming devices.
10
41548
4422
že se plýtvá energií.
00:45
Things have changed now. We have cars that we take across country.
11
45970
3039
Věci se změnily. Máme auta, se kterými jedeme napříč zemí,
00:49
We blast the air conditioning the entire way,
12
49009
3161
klimatizaci máme celou cestu naplno
00:52
and we never experience overheating.
13
52170
1576
a nikdy se nám auto nepřehřeje.
00:53
So there's no more signal for us to tell us to stop.
14
53746
2987
Už nemáme žádný signál, který nám řekne, ať ji vypneme.
00:56
Great, right? Well, we have similar problems in buildings.
15
56733
5618
Skvělé, ne? U staveb máme stejný problém.
01:02
In the past, before air conditioning, we had thick walls.
16
62351
3466
Dříve jsme měli místo klimatizace silné zdi.
01:05
The thick walls are great for insulation. It keeps the interior
17
65817
2679
Byla to dobrá izolace,
díky tomu byl interiér v létě chladný a v zimě teplý.
01:08
very cool during the summertime, and warm during the wintertime,
18
68496
3518
01:12
and the small windows were also very good because
19
72014
2400
Malá okna byla také dobrá,
01:14
it limited the amount of temperature transfer
20
74414
2591
protože omezovala tepelnou výměnu
01:17
between the interior and exterior.
21
77005
2467
mezi interiérem a exteriérem.
01:19
Then in about the 1930s, with the advent of plate glass,
22
79472
3872
Asi ve třicátých letech, s nástupem tabulového skla,
01:23
rolled steel and mass production, we were able
23
83344
3396
válcované oceli a hromadné výroby,
01:26
to make floor-to-ceiling windows and unobstructed views,
24
86740
3450
jsme dokázali vyrobit okna od podlahy po strop a nerušenými výhledy.
01:30
and with that came the irreversible reliance on
25
90190
3726
S tím se nevyhnutelně pojí používání mechanické klimatizace,
01:33
mechanical air conditioning to cool our solar-heated spaces.
26
93916
6581
která ochlazuje sluncem vyhřáté místnosti.
01:40
Over time, the buildings got taller and bigger,
27
100497
3104
Postupem času stavíme vyšší a rozměrnější budovy,
01:43
our engineering even better, so that the mechanical systems
28
103601
2641
stavební inženýrství pokročilo a konstrukce ještě zmohutněly.
01:46
were massive. They require a huge amount of energy.
29
106242
3874
Potřebují obrovské množství energie.
01:50
They give off a lot of heat into the atmosphere,
30
110116
2759
Předávají do atmosféry mnoho tepla.
01:52
and for some of you may understand the heat island effect
31
112875
3200
Někteří znáte efekt tepelných ostrovů ve městech,
01:56
in cities, where the urban areas are much more warm
32
116075
3510
kde městské oblasti jsou mnohem teplejší
01:59
than the adjacent rural areas,
33
119585
2950
než přilehlé venkovské oblasti.
02:02
but we also have problems that, when we lose power,
34
122535
3254
Také máme problém, když při výpadku proudu
02:05
we can't open a window here, and so
35
125789
2761
nemůžeme otevřít okna,
tím se budova stane neobyvatelnou a musí se vystěhovat,
02:08
the buildings are uninhabitable and have to be made vacant
36
128550
2814
02:11
until that air conditioning system can start up again.
37
131364
3648
dokud se klimatizace neopraví.
02:15
Even worse, with our intention of trying to make buildings
38
135012
4055
Když chceme udělat naše stavby
s neutrální bilancí CO2,
02:19
move towards a net-zero energy state, we can't do it
39
139067
4985
nedocílíme toho pouze vylepšením klimatizačních systémů
02:24
just by making mechanical systems more and more efficient.
40
144052
2367
02:26
We need to look for something else, and we've gotten ourselves a little bit into a rut.
41
146419
3778
Musíme hledat odpovědi jinde. Jsme ve slepé uličce.
02:30
So what do we do here? How do we pull ourselves and dig us
42
150197
4251
Co s tím uděláme?
Jak se dostaneme z jámy, kterou jsme si sami vykopali?
02:34
out of this hole that we've dug?
43
154448
2851
02:37
If we look at biology, and many of you probably don't know,
44
157299
2909
Vezměme si biologii... mnoho z vás neví, že jsem získala diplom z biologie,
02:40
I was a biology major before I went into architecture,
45
160208
3656
než jsem se dala na architekturu.
02:43
the human skin is the organ that naturally regulates
46
163864
4389
Lidská kůže je orgán, který přirozeně reguluje teplotu v těle.
02:48
the temperature in the body, and it's a fantastic thing.
47
168253
3436
To je fantastická věc.
02:51
That's the first line of defense for the body.
48
171689
2615
Je to první obranná linie našeho těla.
02:54
It has pores, it has sweat glands, it has all these things
49
174304
3209
Má póry, potní žlázy, má další věci,
02:57
that work together very dynamically and very efficiently,
50
177513
3418
které velmi dynamicky a efektivně spolupracují.
03:00
and so what I propose is that our building skins
51
180931
2504
Já navrhuji, aby se povrch našich budov
03:03
should be more similar to human skin,
52
183435
3649
více podobal lidské kůži.
03:07
and by doing so can be much more dynamic, responsive
53
187084
4112
A tím by byl dynamičtější, responsivní a diferencovaná,
03:11
and differentiated, depending on where it is.
54
191196
3256
podle toho, kde se nachází.
03:14
And this gets me back to my research.
55
194452
1933
Tím se dostávám zpět ke svému výzkumu.
03:16
What I proposed first doing is looking at a different material palette to do that.
56
196385
5310
Zaprvé, navrhuji podívat se na novou škálu materiálů.
03:21
I presently, or currently, work with smart materials,
57
201695
2911
Právě pracuji s chytrými materiály
03:24
and a smart thermo-bimetal.
58
204606
1719
a chytrými termálními bimetaly.
03:26
First of all, I guess we call it smart because it requires
59
206325
2912
Říkáme jim chytré,
03:29
no controls and it requires no energy,
60
209237
2730
protože nepotřebují žádné ovládání a žádnou energii.
03:31
and that's a very big deal for architecture.
61
211967
2663
To je pro architekturu důležité.
03:34
What it is, it's a lamination of two different metals together.
62
214630
2814
Jsou to v podstatě dva kovy laminované na sebe.
03:37
You can see that here by the different reflection on this side.
63
217444
3874
Tady vidíte, jak se každá strana různě leskne.
03:41
And because it has two different coefficients of expansion,
64
221318
3475
A protože oba mají jiný součinitel roztažnosti,
03:44
when heated, one side will expand faster than the other
65
224793
3297
když se zahřejí, jedna strana se roztáhne víc než druhá
03:48
and result in a curling action.
66
228090
3537
a způsobí tohle ohnutí.
03:51
So in early prototypes I built these surfaces to try to see
67
231627
3706
V raných prototypech jsem sledovala,
03:55
how the curl would react to temperature and possibly allow
68
235333
4193
jak ohnutí závisí na teplotě
a jak případně umožňuje vzduchu proudit.
03:59
air to ventilate through the system,
69
239526
3105
04:02
and in other prototypes did surfaces where the multiplicity
70
242631
3229
U jiných prototypů, kde těch vrstev bylo pohromadě několik,
04:05
of having these strips together can try to make
71
245860
2481
jsem chtěla působením teploty
04:08
bigger movement happen when also heated,
72
248341
4074
dosáhnout většího pohybu.
04:12
and currently have this installation at the Materials & Applications gallery
73
252415
4064
V galerii Materiálů a Aplikací v Silver Lake mám teď tuto instalaci,
04:16
in Silver Lake, close by, and it's there until August, if you want to see it.
74
256479
3486
je přístupná do srpna, kdybyste ji chtěli navštívit,
04:19
It's called "Bloom," and the surface is made completely
75
259965
2898
jmenuje se "Květ" a povrch je vyrobený z termálních bimetalů.
04:22
out of thermo-bimetal, and its intention is to make this canopy
76
262863
4040
Záměrem bylo vytvořit klenbu,
04:26
that does two things. One, it's a sun-shading device, so that
77
266903
3817
která má dvě funkce. Jednak vytváří stín -
04:30
when the sun hits the surface, it constricts the amount of sun passing through,
78
270720
4010
- když na povrch dopadne slunce, zabrání pronikání paprsků,
04:34
and in other areas, it's a ventilating system,
79
274730
3369
a v jiných oblastech funguje jako ventilace.
04:38
so that hot, trapped air underneath can actually
80
278099
2153
Teplý vzduch chycený pod klenbou
04:40
move through and out when necessary.
81
280252
3878
může podle potřeby proudit skrz klenbu.
04:44
You can see here in this time-lapse video that the sun,
82
284130
4131
V tomto videu vidíte zpomaleně,
jak se slunce a stín pohybují po povrchu
04:48
as it moves across the surface, as well as the shade,
83
288261
2746
a každý plátek reaguje samostatně.
04:51
each of the tiles moves individually.
84
291007
2476
04:53
Keep in mind, with the digital technology that we have today,
85
293483
2512
Uvědomte si, že v dnešní digitální době
04:55
this thing was made out of about 14,000 pieces
86
295995
3013
byl tento povrch vytvořen ze 14 000 částí
04:59
and there's no two pieces alike at all. Every single one is different.
87
299008
4729
a žádná z nich není stejná. Každá je jiná.
05:03
And the great thing with that is the fact that we can calibrate
88
303737
2512
Je skvělé, že můžeme každou část naladit samostatně,
05:06
each one to be very, very specific to its location,
89
306249
3999
s ohledem na její polohu,
na úhel slunce a jak moc se má ohnout.
05:10
to the angle of the sun, and also how the thing actually curls.
90
310248
4946
05:15
So this kind of proof of concept project
91
315194
2806
Tento zkušební projekt ukázal,
05:18
has a lot of implications
92
318000
1964
jak velký vliv to má
05:19
to actual future application in architecture,
93
319964
3700
na budoucí aplikace v architektuře.
05:23
and in this case, here you see a house,
94
323664
2505
Zde vidíte dům,
05:26
that's for a developer in China,
95
326169
2433
vyvinutý pro developera v Číně
05:28
and it's actually a four-story glass box.
96
328602
2744
a je to vlastně čtyřpatrová skleněná kostka.
05:31
It's still with that glass box because we still want that visual access,
97
331346
3837
Je prosklená, protože stále chceme mít nerušený výhled,
05:35
but now it's sheathed with this thermo-bimetal layer,
98
335183
3882
ale teď je také obalená termálně bimetalovou vrstvou.
05:39
it's a screen that goes around it, and that layer can actually
99
339065
2465
Je to zástěna, která se otevírá
05:41
open and close as that sun moves around on that surface.
100
341530
4028
a zavírá podle pohybu slunce na jejím povrchu.
05:45
In addition to that, it can also screen areas for privacy,
101
345558
4562
Navíc dokáže zastínit prostory kvůli soukromí.
Během dne umí rozlišit
05:50
so that it can differentiate from some of the public areas
102
350120
2296
05:52
in the space during different times of day.
103
352416
2592
mezi různými veřejnými prostory v budově
05:55
And what it basically implies is that, in houses now,
104
355008
3263
Z toho vyplývá,
že nepotřebujeme závěsy, okenice nebo žaluzie,
05:58
we don't need drapes or shutters or blinds anymore
105
358271
3417
06:01
because we can sheath the building with these things,
106
361688
2167
protože můžeme stavbu zaclonit těmito plátky
06:03
as well as control the amount of air conditioning you need inside that building.
107
363855
5567
a tím regulovat ventilaci uvnitř budovy.
06:09
I'm also looking at trying to develop some building components for the market,
108
369422
3389
Také zkouším vyvinout produkty pro stavebnictví a přivést je na trh.
06:12
and so here you see a pretty typical
109
372811
2489
Tady vidíte typickou okenní tabulku
06:15
double-glazed window panel, and in that panel,
110
375300
4731
s dvojitým sklem.
Mezi skla této okenní tabulky
06:20
between those two pieces of glass, that double-glazing,
111
380031
2927
06:22
I'm trying to work on making
112
382958
2177
se pokouším umístit
06:25
a thermo-bimetal pattern system
113
385135
2069
termální bimetalový systém.
06:27
so that when the sun hits that outside layer
114
387204
2672
Když slunce ozáří vnější vrstvu
06:29
and heats that interior cavity, that thermo-bimetal
115
389876
4644
a ohřeje prostor mezi skly,
06:34
will begin to curl, and what actually will happen then
116
394520
2776
bimetal se začne ohýbat
a tím začne bránit vstupu slunce
06:37
is it'll start to block out the sun
117
397296
2303
06:39
in certain areas of the building,
118
399599
1874
do určitých části budovy.
06:41
and totally, if necessary.
119
401473
1941
Kde je to třeba, vytvoří úplný stín.
06:43
And so you can imagine, even in this application, that
120
403414
2508
Představte si využití v mrakodrapech,
06:45
in a high-rise building where the panel systems go
121
405922
2677
kde jsou okenní systémy od podlahy ke stropu
06:48
from floor to floor up to 30, 40 floors, the entire surface
122
408599
4767
až do třicátého, čtyřicátého patra,
06:53
could be differentiated at different times of day
123
413366
2190
celý povrch by se mohl měnit podle denního času
06:55
depending on how that sun moves across and hits that surface.
124
415556
5459
podle toho, jak se slunce pohybuje a dopadá na povrch.
Toto jsou některé z pozdějších studií, na kterých pracuji.
07:01
And these are some later studies that I'm working on
125
421015
2819
07:03
right now that are on the boards, where you can see,
126
423834
2264
Vidíte je na obrazovce,
07:06
in the bottom right-hand corner, with the red, it's actually
127
426098
3341
v právem dolním rohu, to červené,
jsou malé kousky bimetalů,
07:09
smaller pieces of thermometal, and it's actually going to,
128
429439
2278
07:11
we're trying to make it move like cilia or eyelashes.
129
431717
5246
které se snažíme rozhýbat jako řasy.
07:16
This last project is also of components.
130
436963
2482
A tento poslední projekt je také o konstrukcích.
07:19
The influence -- and if you have noticed, one of my
131
439445
3857
Jak víte, zabývám se biologií,
07:23
spheres of influence is biology -- is from a grasshopper.
132
443302
3576
takže je ovlivněný luční kobylkou.
07:26
And grasshoppers have a different kind of breathing system.
133
446878
2607
Kobylky mají jiný typ dýchacích orgánů.
07:29
They breathe through holes in their sides called spiracles,
134
449485
3402
Dýchají otvory na bocích, kterým se říká spirakuly.
07:32
and they bring the air through and it moves through their system to cool them down,
135
452887
3490
Těmi přivádí vzduch do těla, a pohybem v nich ho ochlazuje.
07:36
and so in this project, I'm trying to look at how we can
136
456377
3382
V tomto projektu zkoumám,
07:39
consider that in architecture too, how we can bring
137
459759
2182
jak by se to dalo použit v architektuře,
07:41
air through holes in the sides of a building.
138
461941
2666
jak bychom mohli vést vzduch průduchy na bocích budovy.
07:44
And so you see here some early studies of blocks,
139
464607
2973
Tady vidíte moje ranné studie bloků,
07:47
where those holes are actually coming through,
140
467580
2513
kde jsou průduchy použity.
07:50
and this is before the thermo-bimetal is applied,
141
470093
3720
Toto je před tím, než nainstalujeme bimetaly
07:53
and this is after the bimetal is applied. Sorry, it's a little
142
473813
2699
a toto je po tom, co jsou nainstalovány.
Promiňte, je to špatně vidět, ale vidíte ty červené šipky.
07:56
hard to see, but on the surfaces, you can see these red arrows.
143
476512
3208
07:59
On the left, it's when it's cold and the thermo-bimetal
144
479720
3178
Nalevo, když je chladno, jsou termální bimetaly rovné
08:02
is flat so it will constrict air from passing through the blocks,
145
482898
3602
a zabraňují proudění vzduchu mezi bloky.
08:06
and on the right, the thermo-bimetal curls
146
486500
2040
Napravo jsou termální bimetaly ohnuté
08:08
and allows that air to pass through, so those are two different
147
488540
3546
a umožňují vzduchu proudit skrz.
Na těchto dvou projektech pracuji.
08:12
components that I'm working on, and again,
148
492086
1816
08:13
it's a completely different thing, because you can imagine
149
493902
2312
Je to něco úplné nového, protože si dokážete představit
08:16
that air could potentially be coming through the walls
150
496214
2727
jak vzduch proudí stěnami
08:18
instead of opening windows.
151
498941
2881
místo otevřenými okny.
08:21
So I want to leave you with one last impression about
152
501822
2688
Rozloučím se s vámi poslední myšlenkou
08:24
the project, or this kind of work and using smart materials.
153
504510
4380
o významu projektu na využití chytrých materiálů.
08:28
When you're tired of opening and closing those blinds
154
508890
3180
Až budete unaveni otevíráním a zavíráním žaluzií,
08:32
day after day, when you're on vacation
155
512070
2993
když budete na dovolené,
08:35
and there's no one there on the weekends to be turning off and on the controls,
156
515063
4039
a nemáte doma nikoho, kdo by ovládal vypínače,
08:39
or when there's a power outage, and you have
157
519102
2355
nebo až vypadne proud a vy nebudete moci využít elektřinu,
08:41
no electricity to rely on, these thermo-bimetals
158
521457
3021
tyto termální bimetaly
08:44
will still be working tirelessly, efficiently
159
524478
3998
budou stále fungovat, neúnavně, účinně
08:48
and endlessly. Thank you. (Applause)
160
528476
3306
a bez přestání. Děkuji vám.
08:51
(Applause)
161
531782
2792
(potlesk)
O tomto webu

Tato stránka vám představí videa na YouTube, která jsou užitečná pro výuku angličtiny. Uvidíte lekce angličtiny vedené špičkovými učiteli z celého světa. Dvojklikem na anglické titulky zobrazené na každé stránce s videem si video přehrajete přímo odtud. Titulky se posouvají synchronizovaně s přehráváním videa. Pokud máte nějaké připomínky nebo požadavky, kontaktujte nás prosím pomocí tohoto kontaktního formuláře.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7