Metal that breathes | Doris Kim Sung

Дорис Ким Сун: Металл, который дышит

153,509 views

2012-10-25 ・ TED


New videos

Metal that breathes | Doris Kim Sung

Дорис Ким Сун: Металл, который дышит

153,509 views ・ 2012-10-25

TED


Пожалуйста, дважды щелкните на английские субтитры ниже, чтобы воспроизвести видео.

00:00
Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast
0
0
7000
Переводчик: Irina Makarova Редактор: Aliaksandr Autayeu
00:15
I was one of those kids that, every time I got in the car,
1
15997
3351
Я была одним из тех детей, которые, оказавшись в машине,
00:19
I basically had to roll down the window.
2
19348
2943
сразу же открывали окно.
00:22
It was usually too hot, too stuffy or just too smelly,
3
22291
4212
Обычно [в машине] было слишком жарко, слишком душно или слишком пахло,
00:26
and my father would not let us use the air conditioner.
4
26503
2354
а мой отец не разрешал нам включать кондиционер.
00:28
He said that it would overheat the engine.
5
28857
2757
Он говорил, что от этого мотор перегреется.
00:31
And you might remember, some of you,
6
31614
1648
Возможно, вы помните,
00:33
how the cars were back then, and it was
7
33262
1900
какими были в то время машины:
00:35
a common problem of overheating.
8
35162
2366
перегрев был обычной проблемой.
00:37
But it was also the signal that capped the use,
9
37528
4020
Но это также было сигналом к тому, что нужно ограничивать использование,
00:41
or overuse, of energy-consuming devices.
10
41548
4422
или чрезмерное использование, энергопотребляющих устройств.
00:45
Things have changed now. We have cars that we take across country.
11
45970
3039
Теперь всё изменилось. На машине можно объехать всю страну.
00:49
We blast the air conditioning the entire way,
12
49009
3161
Всю дорогу кондиционер обдувает нас,
00:52
and we never experience overheating.
13
52170
1576
и при этом перегрева больше нет.
00:53
So there's no more signal for us to tell us to stop.
14
53746
2987
Поэтому нет больше сигнала, призывающего нас остановиться.
00:56
Great, right? Well, we have similar problems in buildings.
15
56733
5618
Здорово? Подобные проблемы есть и со зданиями.
01:02
In the past, before air conditioning, we had thick walls.
16
62351
3466
В прошлом, ещё до изобретения кондиционеров, [у зданий] были толстые стены.
01:05
The thick walls are great for insulation. It keeps the interior
17
65817
2679
Толстые стены — это прекрасная изоляция. Они поддерживают в помещении
01:08
very cool during the summertime, and warm during the wintertime,
18
68496
3518
прохладу летом и тепло зимой.
01:12
and the small windows were also very good because
19
72014
2400
Ещё раньше были маленькие окна, что тоже было хорошо,
01:14
it limited the amount of temperature transfer
20
74414
2591
потому что ограничивало теплообмен
01:17
between the interior and exterior.
21
77005
2467
между помещением и окружающей средой.
01:19
Then in about the 1930s, with the advent of plate glass,
22
79472
3872
Где-то в 1930-х гг., с появлением листового стекла,
01:23
rolled steel and mass production, we were able
23
83344
3396
прокатной стали и массового производства,
01:26
to make floor-to-ceiling windows and unobstructed views,
24
86740
3450
мы смогли делать окна от пола до потолка с неограниченным обзором,
01:30
and with that came the irreversible reliance on
25
90190
3726
и тогда нам пришлось безвозвратно перейти
01:33
mechanical air conditioning to cool our solar-heated spaces.
26
93916
6581
к механическому кондиционированию для охлаждения нагретых солнцем пространств.
01:40
Over time, the buildings got taller and bigger,
27
100497
3104
Со временем, здания становились всё выше и больше,
01:43
our engineering even better, so that the mechanical systems
28
103601
2641
а наше инженерно-строительное искусство — всё лучше, так что механические системы
01:46
were massive. They require a huge amount of energy.
29
106242
3874
были массивными. Они требовали огромного количества энергии
01:50
They give off a lot of heat into the atmosphere,
30
110116
2759
и выделяли много тепла в атмосферу.
01:52
and for some of you may understand the heat island effect
31
112875
3200
Некоторые из вас понимают эффект локального перегрева в городах,
01:56
in cities, where the urban areas are much more warm
32
116075
3510
когда в городских районах гораздо теплее,
01:59
than the adjacent rural areas,
33
119585
2950
чем в близлежащей сельской местности.
02:02
but we also have problems that, when we lose power,
34
122535
3254
Ещё существует такая проблема: когда отключают электроэнергию,
02:05
we can't open a window here, and so
35
125789
2761
мы не можем открыть окно, поэтому
02:08
the buildings are uninhabitable and have to be made vacant
36
128550
2814
здания остаются непригодными для жилья и свободными до тех пор,
02:11
until that air conditioning system can start up again.
37
131364
3648
пока система кондиционирования воздуха опять не заработает.
02:15
Even worse, with our intention of trying to make buildings
38
135012
4055
Ещё хуже, мы не сможем достигнуть нашего намерения сделать здания
02:19
move towards a net-zero energy state, we can't do it
39
139067
4985
ближе к состоянию с нулевой энергией
02:24
just by making mechanical systems more and more efficient.
40
144052
2367
только лишь путём создания более эффективных механических систем.
02:26
We need to look for something else, and we've gotten ourselves a little bit into a rut.
41
146419
3778
Нам нужно искать чего-то другого, а мы зациклились на одном.
02:30
So what do we do here? How do we pull ourselves and dig us
42
150197
4251
Так что же нужно сделать? Как нам вытащить себя и выбраться
02:34
out of this hole that we've dug?
43
154448
2851
из этой ямы, которую мы сами и выкопали?
02:37
If we look at biology, and many of you probably don't know,
44
157299
2909
Если обратиться к биологии — а многие из вас вероятно не знают,
02:40
I was a biology major before I went into architecture,
45
160208
3656
что я специализировалась на биологии до того, как стала заниматься архитектурой, —
02:43
the human skin is the organ that naturally regulates
46
163864
4389
человеческая кожа является органом, который естественным образом регулирует
02:48
the temperature in the body, and it's a fantastic thing.
47
168253
3436
температуру тела, и это поистине фантастично.
02:51
That's the first line of defense for the body.
48
171689
2615
Это первая линия защиты тела.
02:54
It has pores, it has sweat glands, it has all these things
49
174304
3209
У неё есть поры, потовые железы и все эти приспособления,
02:57
that work together very dynamically and very efficiently,
50
177513
3418
которые работают вместе очень динамично и весьма эффективно,
03:00
and so what I propose is that our building skins
51
180931
2504
так что я предлагаю сделать оболочку наших зданий
03:03
should be more similar to human skin,
52
183435
3649
более похожей на человеческую кожу,
03:07
and by doing so can be much more dynamic, responsive
53
187084
4112
что позволит оболочке быть более динамичной, быстрее реагировать на изменения
03:11
and differentiated, depending on where it is.
54
191196
3256
и меняться в зависимости от того, где она расположена.
03:14
And this gets me back to my research.
55
194452
1933
Это возвращает меня к моему исследованию.
03:16
What I proposed first doing is looking at a different material palette to do that.
56
196385
5310
Первым делом я предложила присмотреться к другому материалу.
03:21
I presently, or currently, work with smart materials,
57
201695
2911
В настоящее время я работаю с умными материалами,
03:24
and a smart thermo-bimetal.
58
204606
1719
умным термо-биметаллом.
03:26
First of all, I guess we call it smart because it requires
59
206325
2912
Во-первых, я считаю его умным, потому что он не требует
03:29
no controls and it requires no energy,
60
209237
2730
контроля и не потребляет энергию,
03:31
and that's a very big deal for architecture.
61
211967
2663
а это немаловажно в архитектуре.
03:34
What it is, it's a lamination of two different metals together.
62
214630
2814
Что это? Это многослойный материал из двух различных металлов.
03:37
You can see that here by the different reflection on this side.
63
217444
3874
Это видно из различных отражений на сторонах.
03:41
And because it has two different coefficients of expansion,
64
221318
3475
А так как у него два различных коэффициента расширения,
03:44
when heated, one side will expand faster than the other
65
224793
3297
то при нагревании одна сторона расширяется быстрее, чем другая,
03:48
and result in a curling action.
66
228090
3537
и в результате получается закручивающееся движение.
03:51
So in early prototypes I built these surfaces to try to see
67
231627
3706
В ранних прототипах я строила эти поверхности, чтобы попытаться увидеть,
03:55
how the curl would react to temperature and possibly allow
68
235333
4193
как это закручивание будет реагировать на температуру и, возможно, позволит
03:59
air to ventilate through the system,
69
239526
3105
воздуху проходить через систему.
04:02
and in other prototypes did surfaces where the multiplicity
70
242631
3229
В других прототипах я делала поверхности,
04:05
of having these strips together can try to make
71
245860
2481
где множественность этих полосок может привести
04:08
bigger movement happen when also heated,
72
248341
4074
к ещё большему движению при нагревании.
04:12
and currently have this installation at the Materials & Applications gallery
73
252415
4064
Сейчас эта инсталляция находится в галерее Материалов и Практических приложений
04:16
in Silver Lake, close by, and it's there until August, if you want to see it.
74
256479
3486
в Сильвер-Лейк, совсем рядом. Она будет там до августа, так что можете посмотреть, если хотите.
04:19
It's called "Bloom," and the surface is made completely
75
259965
2898
Она называется «Цветок», и её поверхность полностью сделана
04:22
out of thermo-bimetal, and its intention is to make this canopy
76
262863
4040
из термо-биметалла; её предназначение — этот навес,
04:26
that does two things. One, it's a sun-shading device, so that
77
266903
3817
который делает две вещи. Во-первых, это светозащитное устройство, так что
04:30
when the sun hits the surface, it constricts the amount of sun passing through,
78
270720
4010
при нагревании поверхности солнцем оно ограничивает количество проходящих солнечных лучей,
04:34
and in other areas, it's a ventilating system,
79
274730
3369
а в других областях — это система вентиляции,
04:38
so that hot, trapped air underneath can actually
80
278099
2153
так что горячий воздух, захваченный внизу устройства,
04:40
move through and out when necessary.
81
280252
3878
может проходить и выходить наружу при необходимости.
04:44
You can see here in this time-lapse video that the sun,
82
284130
4131
При замедленной съёмке видно, что по мере движения
04:48
as it moves across the surface, as well as the shade,
83
288261
2746
солнца по поверхности, а также по навесу,
04:51
each of the tiles moves individually.
84
291007
2476
каждая из составляющих движется индивидуально.
04:53
Keep in mind, with the digital technology that we have today,
85
293483
2512
Учтите, что при современном уровне цифровых технологий
04:55
this thing was made out of about 14,000 pieces
86
295995
3013
эта штука была сделана из 14 000 кусочков,
04:59
and there's no two pieces alike at all. Every single one is different.
87
299008
4729
и среди них нет двух одинаковых. Каждый индивидуален.
05:03
And the great thing with that is the fact that we can calibrate
88
303737
2512
И самое замечательное в этом — тот факт, что мы можем отрегулировать
05:06
each one to be very, very specific to its location,
89
306249
3999
каждую часть так, чтобы она конкретно соответствовала своему местоположению,
05:10
to the angle of the sun, and also how the thing actually curls.
90
310248
4946
углу солнца, а также тому, как закручивается это устройство.
05:15
So this kind of proof of concept project
91
315194
2806
Эта попытка проекта
05:18
has a lot of implications
92
318000
1964
имеет множество последствий
05:19
to actual future application in architecture,
93
319964
3700
для будущего воплощения в архитектуре,
05:23
and in this case, here you see a house,
94
323664
2505
а в данном случае вы видите дом,
05:26
that's for a developer in China,
95
326169
2433
это для застройщика из Китая,
05:28
and it's actually a four-story glass box.
96
328602
2744
и по сути — это четырёхэтажная стеклянная коробка.
05:31
It's still with that glass box because we still want that visual access,
97
331346
3837
Стеклянная коробка по-прежнему там, нам это нужно для наглядности,
05:35
but now it's sheathed with this thermo-bimetal layer,
98
335183
3882
но теперь она покрыта этим слоем термо-биметалла;
05:39
it's a screen that goes around it, and that layer can actually
99
339065
2465
это экран, который покрывает полностью, и этот слой может
05:41
open and close as that sun moves around on that surface.
100
341530
4028
открываться и закрываться по мере движения солнца по его поверхности.
05:45
In addition to that, it can also screen areas for privacy,
101
345558
4562
Дополнительно, он может также закрывать различные зоны,
05:50
so that it can differentiate from some of the public areas
102
350120
2296
разделяя общественные и частные
05:52
in the space during different times of day.
103
352416
2592
в течение разного времени дня.
05:55
And what it basically implies is that, in houses now,
104
355008
3263
Это подразумевает, что нам больше не нужны
05:58
we don't need drapes or shutters or blinds anymore
105
358271
3417
в домах занавески, жалюзи или шторы,
06:01
because we can sheath the building with these things,
106
361688
2167
потому что мы можем покрыть здание этим [устройством],
06:03
as well as control the amount of air conditioning you need inside that building.
107
363855
5567
а также контролировать степень кондиционирования воздуха, которая нам нужна внутри здания.
06:09
I'm also looking at trying to develop some building components for the market,
108
369422
3389
Ещё я пытаюсь разработать строительные компоненты для рынка.
06:12
and so here you see a pretty typical
109
372811
2489
Здесь вы видите типичную оконную панель
06:15
double-glazed window panel, and in that panel,
110
375300
4731
с двойным остеклением, и в этой панели,
06:20
between those two pieces of glass, that double-glazing,
111
380031
2927
между двумя листами стекла, этим двойным остеклением,
06:22
I'm trying to work on making
112
382958
2177
я работаю над созданием
06:25
a thermo-bimetal pattern system
113
385135
2069
системы термо-биметалла,
06:27
so that when the sun hits that outside layer
114
387204
2672
так что когда солнце нагревает наружный слой
06:29
and heats that interior cavity, that thermo-bimetal
115
389876
4644
и эту внутреннюю полость, то термо-биметалл
06:34
will begin to curl, and what actually will happen then
116
394520
2776
начнёт закручиваться
06:37
is it'll start to block out the sun
117
397296
2303
и блокировать солнце
06:39
in certain areas of the building,
118
399599
1874
в определённых зонах здания,
06:41
and totally, if necessary.
119
401473
1941
или во всем [здании], при необходимости.
06:43
And so you can imagine, even in this application, that
120
403414
2508
Можете представить, что даже в данном применении,
06:45
in a high-rise building where the panel systems go
121
405922
2677
в небоскрёбе, где панельные системы расположены
06:48
from floor to floor up to 30, 40 floors, the entire surface
122
408599
4767
от этажа до этажа, вплоть до 30, 40 этажа, всю поверхность
06:53
could be differentiated at different times of day
123
413366
2190
можно различить в различное время дня,
06:55
depending on how that sun moves across and hits that surface.
124
415556
5459
в зависимости от того, как движется солнце по поверхности и нагревает её.
07:01
And these are some later studies that I'm working on
125
421015
2819
А это — самые последние исследования, над которыми я работаю прямо сейчас.
07:03
right now that are on the boards, where you can see,
126
423834
2264
Вот они на панелях, можете видеть,
07:06
in the bottom right-hand corner, with the red, it's actually
127
426098
3341
в нижнем правом углу, красные,
07:09
smaller pieces of thermometal, and it's actually going to,
128
429439
2278
это небольшие кусочки термометалла,
07:11
we're trying to make it move like cilia or eyelashes.
129
431717
5246
и мы пытаемся сделать так, чтобы они двигались как маленькие жгутики или реснички.
07:16
This last project is also of components.
130
436963
2482
Это последний проект также состоит из компонентов.
07:19
The influence -- and if you have noticed, one of my
131
439445
3857
Здесь влияние оказал — если вы заметили,
07:23
spheres of influence is biology -- is from a grasshopper.
132
443302
3576
одной из моих сфер влияния является биология — кузнечик.
07:26
And grasshoppers have a different kind of breathing system.
133
446878
2607
У кузнечиков другой тип дыхательной системы.
07:29
They breathe through holes in their sides called spiracles,
134
449485
3402
Они дышат через дырочки на сторонах дыхальцев,
07:32
and they bring the air through and it moves through their system to cool them down,
135
452887
3490
они вбирают воздух, и он движется по их системе, чтобы охладить её.
07:36
and so in this project, I'm trying to look at how we can
136
456377
3382
В этом проекте я пытаюсь понять, как можно
07:39
consider that in architecture too, how we can bring
137
459759
2182
применить это в архитектуре, как можно
07:41
air through holes in the sides of a building.
138
461941
2666
вбирать воздух через дырочки в сторонах здания.
07:44
And so you see here some early studies of blocks,
139
464607
2973
Здесь вы можете видеть некоторые из ранних моделей блоков,
07:47
where those holes are actually coming through,
140
467580
2513
где дырочки проходят насквозь,
07:50
and this is before the thermo-bimetal is applied,
141
470093
3720
это ещё до применения термо-биметалла,
07:53
and this is after the bimetal is applied. Sorry, it's a little
142
473813
2699
а это — после применения биметалла. Извините, это довольно тяжело рассмотреть,
07:56
hard to see, but on the surfaces, you can see these red arrows.
143
476512
3208
но на поверхности видно эти красные стрелочки.
07:59
On the left, it's when it's cold and the thermo-bimetal
144
479720
3178
Слева показано состояние, когда холодно, и термо-биметалл лежит плотно,
08:02
is flat so it will constrict air from passing through the blocks,
145
482898
3602
чтобы ограничить доступ воздуха в блоки,
08:06
and on the right, the thermo-bimetal curls
146
486500
2040
а справа термо-биметалл закручивается
08:08
and allows that air to pass through, so those are two different
147
488540
3546
и позволяет воздуху проходить внутрь, и это два различных компонента,
08:12
components that I'm working on, and again,
148
492086
1816
над которыми я сейчас работаю; и, опять-таки,
08:13
it's a completely different thing, because you can imagine
149
493902
2312
это совершенно другая вещь, потому что можно представить,
08:16
that air could potentially be coming through the walls
150
496214
2727
что воздух может проходить сквозь стены,
08:18
instead of opening windows.
151
498941
2881
а не через открытые окна.
08:21
So I want to leave you with one last impression about
152
501822
2688
Напоследок хочу оставить вам впечатление о проекте,
08:24
the project, or this kind of work and using smart materials.
153
504510
4380
этом типе работы и применении умных материалов.
08:28
When you're tired of opening and closing those blinds
154
508890
3180
Когда вы устали постоянно открывать и закрывать шторы,
08:32
day after day, when you're on vacation
155
512070
2993
когда вы на каникулах,
08:35
and there's no one there on the weekends to be turning off and on the controls,
156
515063
4039
а на выходных нет никого, кто бы включал и выключал управление,
08:39
or when there's a power outage, and you have
157
519102
2355
или когда произошло отключение электроэнергии,
08:41
no electricity to rely on, these thermo-bimetals
158
521457
3021
а у вас нет других источников, то эти термо-биметаллы
08:44
will still be working tirelessly, efficiently
159
524478
3998
будут трудиться без отдыха, эффективно
08:48
and endlessly. Thank you. (Applause)
160
528476
3306
и бесконечно. Благодарю. (Аплодисменты)
08:51
(Applause)
161
531782
2792
(Аплодисменты)
Об этом сайте

Этот сайт познакомит вас с видеороликами YouTube, полезными для изучения английского языка. Вы увидите уроки английского языка, преподаваемые высококлассными учителями со всего мира. Дважды щелкните по английским субтитрам, отображаемым на каждой странице видео, чтобы воспроизвести видео оттуда. Субтитры прокручиваются синхронно с воспроизведением видео. Если у вас есть какие-либо комментарии или пожелания, пожалуйста, свяжитесь с нами, используя эту контактную форму.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7