Veda a výskum

Termitie domovy odhaľujú tajomstvo, ako vytvoriť „živé a dýchajúce“ budovy, ktoré spotrebujú menej energie

Autori novej štúdie hľadali spôsoby ako vytvoriť prijateľné podmienky v interiéroch bez klimatizácie.

Na Zemi existuje približne 2-tisíc druhov termitov a niektoré dokážu vytvoriť celé ekosystémy. Druhy ako napríklad Amitermes, Macrotermes, NasutitermesOdontotermes vytvárajú gigantické mohyly, ktoré môžu dosiahnuť až osem metrov do výšky. Tieto štruktúry považujeme za jedny z najväčších biologických štruktúr na Zemi.

Zaujímavosťou je, že evolúcia nútila tieto druhy zdokonaľovať dizajn svojich domovov počas desiatok miliónov rokov. V rámci novej štúdie, uverejnenej vo vedeckej publikácii Frontiers in Materials, vedci zisťovali či sa môžeme niečo od termitov naučiť. Ukazujú, ako by sme mohli vytvoriť príjemné teploty v interiéroch budov, ktoré nemajú klimatizáciu.

Odoberajte Vosveteit.sk cez Telegram a prihláste sa k odberu správ

Ak sa totiž pozrieme do termitej mohyly, môžeme si všimnúť poprepájanú sieť tunelov, ktoré podporujú prúdenie vzduchu, tepla a vlhkosti. Tieto princípy by sme mohli použiť aj v našej architektúre. V štúdii sa zamerali na systém výstupov, sieť tunelov ktorá prepája interiér mohyly s jej exteriérom. Počas dažďovej sezóny mohyla rastie a výstupové tunely na severnej časti mohyly sú priamo vystavené poludňajšiemu slnku. Mimo tejto sezóny termiti tieto výstupové tunely zablokujú. Vedci predpokladajú, že tento komplex podporuje vyparovanie nadbytočnej vlhkosti, pričom udržiava adekvátnu ventiláciu štruktúry.

Inšpirácia termitiou mohylou

Autori štúdie pracovali s 3D vytlačenou kópiou východového komplexu, ktorú získali ešte v roku 2005. Išlo o fragment s hrúbkou 4 centimetre a objemom 1,4 litra. 16% fragmentu tvorili tunely. Následne simulovali vietor prostredníctvom reproduktora, ktorý vyvolal oscilácie vzduchu naprieč fragmentom. Prostredníctvom špeciálneho senzoru sledovali prenos hmoty. Zistili, že prúdenie vzduchu bolo najlepšie pri frekvenciách 30 až 40 Hertzov, stredné pri frekvenciách 10 až 20 Hertzov a najhoršie pri 50 až 120 Hertzoch.

Z tohto pokusu zistili, že oscilácie vetra na určitých frekvenciách vytvárajú v termitej mohyle turbulencie a tie pomáhajú presúvať vzduch a vlhkosť zo srdca mohyly smerom von.

„Pri ventilácii budovy chceme dosiahnuť jemnú rovnováhu teploty a vlhkosti bez toho, aby sme narušili presun vydýchaného vzduchu von a čerstvého vzduchu do budovy. Väčšina klimatizácií má s týmto problém. V našej štúdii prinášame návrh štruktúry, ktorá umožňuje výmenu vzduchu len na základe rozdielov medzi jednou a druhou stranou,“ tvrdí jeden z autorov štúdie, doktor Rupert Soar.

Následne vedci simulovali východový komplex prostredníctvom niekoľkých modelov. Tie sa vyznačovali čoraz vyššou komplexnosťou. Výskumníci prešli od jednoduchých rovných tunelov až po komplexné mriežky. Zistili, že potrebná turbulencia vzniká len pri komplexnejšom rozložení interiéru.

Autori štúdie veria, že v budúcnosti by sa pri stavbe stien mohli objaviť siete, ktoré sa podobajú na komplex východov termitieho hniezda. Vďaka tomu vzduch prúdi o čosi lepšie pomocou senzorov a motorčekov, ktoré potrebujú len drobné množstvo energie. Autori veria, že sa blížime k stavbám, ktoré by sa viac podobali na tie, ktoré vieme nájsť v prírode.

Prihláste sa k odberu správ z Vosveteit.sk cez Google správy
Tagy
Zobraziť komentáre
Close
Close