7 типов интеллектуальных поверхностей для вашего следующего строительного проекта

Что такое интеллектуальные поверхности?

Интеллектуальные поверхности – это поверхности, которые могут реагировать на окружающую среду. Это может включать такие вещи, как изменение формы или цвета или отклик на изменения температуры, света или влажности. Некоторые интеллектуальные поверхности даже могут генерировать энергию или очищать воздух.

Подумайте о самоочищающемся бетоне, который восстанавливается со временем, или пьезоэлектрических материалах, которые могут генерировать электрическое поле в ответ на механические силы. Даже солнечные панели состоят из умных материалов, позволяющих им генерировать энергию от ультрафиолетовых лучей солнца. Это не обязательно должно быть сложно, интеллектуальные поверхности могут быть простыми покрытиями на верхнем уровне, например, на крыше, чтобы снизить поглощение тепла и уменьшить расходы на кондиционирование.

Зная это, вот некоторые классификации интеллектуальных поверхностей, многие из которых вы можете использовать в своем следующем строительном проекте:

1. Самоочищающиеся

Предоставляя невероятное удобство как жильцам, так и арендаторам, самоочищающиеся поверхности могут отталкивать грязь и пыль, сохраняя их чистыми с минимальным обслуживанием. Это может быть достигнуто за счет использования специальных покрытий или материалов, способных противостоять адгезии грязи и других загрязнителей. Хотя технология относительно нова, мы начинаем видеть её всё большее применение в современных проектах, а именно в умных окнах и наружных материалах для защиты стен или крыши.

Хотя это немного связано, гидрофобные покрытия – еще один хороший пример, который помогает удерживать влагу и аналогичные жидкостные загрязнители от материалов или поверхностей. Распространённое применение этой технологии можно встретить в современных смартфонах, чтобы обеспечить более высокий уровень водонепроницаемости. Коммерчески же технологию можно использовать для отталкивания большого количества влаги от дождя или накопления воды на поверхностях или вокруг участков недвижимости.

2. Универсальные

Не обязательно выделяющиеся по отдельным преимуществам, универсальные интеллектуальные поверхности предназначены для улучшения самого проекта. Они часто подстраиваются под масштаб и спецификации задачи. Отличным примером является строительство игровой площадки или зоны для маленьких детей. Выбор поверхностей для покрытия пола – довольно спорный процесс. Хотите, чтобы они были поддерживающими, но не слишком твердыми, чтобы причинить вред, поэтому бетон, тротуарные плитки и другие каменные материалы в основном исключены. Также не хотите, чтобы они были слишком скользкими, абразивными или даже нагревались в течение дня – как это происходит с асфальтом при ярком солнце.

Лучшие варианты для игровой площадки – это однородные поверхностные материалы, которые обеспечивают более фиксированную форму покрытия пола и заливаются на месте. Плитка из резиновой крошки, резиновые плиты, гранулы и инженерная древесная вата – все это хорошие варианты для рассмотрения. Важно понимать, что интеллектуальная поверхность выбирается в зависимости от конкретной задачи и создает поверхность, подходящую для основных пользователей или жильцов – в данном случае детей, играющих на площадке.

3. Термокромные

Странное название, конечно, но термокромные поверхности меняют цвет в ответ на изменения температуры. Например, термокромное окно может стать темнее для уменьшения количества солнечного света, входящего в комнату в жаркий день, а затем снова станет светлее при понижении температуры.

То же самое можно достичь с помощью определенных типов краски или финишных покрытий, чтобы сохранить комфорт в доме во время жарких дней, тем самым снижая потребность в кондиционировании и уменьшая расходы. Это имеет дополнительное преимущество для окружающей среды, снижая потребление энергии – когда система климат-контроля используется меньше, снижается потребление электроэнергии.

4. Электрохромные

Считаемыми за отклонение некоторыми, электрохромные поверхности похожи на термокромные и тоже могут менять цвет в ответ на электрический ток. Это может использоваться для регулирования количества света, входящего в комнату или создания конфиденциальности за счет того, что окно становится непрозрачным при активации слабого электрического тока.

Также называемые «умным стеклом», электрохромные материалы можно применять многими способами – от окон и умных дисплеев до более эффективных носимых устройств, таких как солнцезащитные очки. Эта технология имеет широкие перспективы для больших зданий с большим количеством стекла, таких как небоскрёбы. Но она также может использоваться для повышения внутреннего комфорта и обеспечения степени конфиденциальности в различных ситуациях, например, делая стекло или материалы вокруг кабинета непрозрачными.

5. Генерирующие энергию

Возвращаясь к устойчивости и эффективности, обоим из которых критически важно сократить изменение климата, еще один тип интеллектуальных поверхностей, изучаемый в строительстве – это поверхность, которая генерирует энергию естественным образом. Эти поверхности могут генерировать электричество из источников, таких как солнечный свет или вибрации. Например, некоторые умные плитки могут преобразовывать кинетическую энергию шагов в электричество.

Звучит безумно или фантастично, но эта технология существует. Южнокорейские инженеры создали композит на основе цемента, который может генерировать и хранить электричество. Аналогично, компоненты из кирпича и штукатурки, дерева и других природных материалов показали перспективу в помощи генерации энергии.

6. Фильтрующие (воздух)

Общая проблема в помещениях – плохое качество воздуха и загрязнение, которое может накапливаться внутри со временем. Это требует установки очистителей воздуха или других систем, которые могут фильтровать и очищать загрязнители. А вы знали, что некоторые материалы способны удалять загрязняющие вещества из воздуха, точно так же, как некоторые материалы могут делать обратное – асбест является опасным примером.

Созданные как интеллектуальные фильтрующие поверхности, это может включать мебель, ковры или даже стены с особыми покрытиями, которые могут поглощать и разлагать загрязнители. Поверхность фильтрует вредные токсины, запахи и загрязняющие вещества, оставляя остальную часть пространства свежей.

7. Самовосстанавливающиеся

Самовосстанавливающиеся материалы довольно очевидны по названию, одним из более заметных форм является самоизлечивающийся бетон. Со временем, под влиянием условий окружающей среды, движений грунта, изменений температуры и других факторов, материалы могут разрушаться или ослабевать. Это может быть в виде трещины или ослабленного шва.

Самовосстанавливающиеся материалы часто содержат другие элементы, которые могут помочь восстановить повреждения, такие как известняк в бетоне – который использовали древние римляне столетия назад. Помимо бетона, другие самовосстанавливающиеся материалы могут включать сталь, конструкционные полимеры, биологические системы и прочее. Они позволяют структурам и свойствам оставаться непоколебимыми на неограниченное время, с минимальным обслуживанием или ремонтом.

Создание более умного будущего

В целом, использование интеллектуальных поверхностей в будущих строительных проектах имеет потенциал значительно повысить эффективность и функциональность зданий, а также снизить их воздействие на окружающую среду. Интегрируя эти поверхности в дизайн зданий, архитекторы и строители могут создавать структуры, которые более устойчивы, интеллектуальны и адаптивны к изменяющимся условиям.

Они также могут использоваться для получения дополнительных преимуществ от недвижимости и конструкций, которые обычно не предоставляют таких возможностей. Некоторые примеры включают естественную генерацию энергии, самовосстанавливающиеся свойства, поддержку качества воздуха и фильтрации и так далее. Создание более умного будущего начинается с материалов, которые затем усиливают или изменяют поверхности, с которыми мы сталкиваемся везде – будь то потолок, стены, пол или иное.