Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications...

18
Challenge the future Delft University of Technology Smart materials & Architectuur toepassingen Charlotte Lelieveld, Promovenda, Bouwtechnologie, Architectural Engineering

Transcript of Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications...

Page 1: Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications c.m.j.l.lelieveld@tudelft.nl Smart material systems Constructief- aardbevingsproef • Rheological

1-12-2010

Challenge the future

DelftUniversity ofTechnology

Smart materials & Architectuurtoepassingen

Charlotte Lelieveld, Promovenda, Bouwtechnologie, Architectural Engineering

Page 2: Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications c.m.j.l.lelieveld@tudelft.nl Smart material systems Constructief- aardbevingsproef • Rheological

2Smart Materials for Architectural [email protected]

Adaptive architecture

• Componenten kunnen zich aanpassen aan de gebruiker of omgevings eigenschappen.• Mechanische oplossing voor aanpasbareomgeving

Luigi Colani, Rotorhouse, 2000

Page 3: Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications c.m.j.l.lelieveld@tudelft.nl Smart material systems Constructief- aardbevingsproef • Rheological

3Smart Materials for Architectural [email protected]

Adaptive architecture

• Samenwerking tussen wiskundigen, ontwerpers en werktuigbouwkundigen

Aegis Hyposurface, 2001, by dECOi

Page 4: Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications c.m.j.l.lelieveld@tudelft.nl Smart material systems Constructief- aardbevingsproef • Rheological

4Smart Materials for Architectural [email protected]

Smart materials & systems

• Sensorische en actuator eigenschappen• Input stimulus veranderd - materiaal reageert hierop met actie/ reactie• Intrinsieke materiaal eigenschappen zorgen voor fysieke veranderingen van het materiaal

• Mechanische oplossing voor aanpasbare bouwcomponenten nadelen: • grote constructieve elementen • geluid• onderhoudgevoelig

Page 5: Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications c.m.j.l.lelieveld@tudelft.nl Smart material systems Constructief- aardbevingsproef • Rheological

5Smart Materials for Architectural [email protected]

Smart material systems

Klimaat en daglicht systemen• Actieve en passieve geïntegreerde systemen• Kleur/ transparantie verandering door middelvan externe stimuli; temperatuur, pH, licht, electriciteit etc.

• Electro/ thermo/ foto/ gasochromic• Electro/ thermotropic• Suspended Particles

Page 6: Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications c.m.j.l.lelieveld@tudelft.nl Smart material systems Constructief- aardbevingsproef • Rheological

6Smart Materials for Architectural [email protected]

Smart material systems

Binnenklimaat- Phase change materials• Fase overgang bij wisselende T• Tegen gaan van extreme temperaturen• Warmte accumulatie

Page 7: Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications c.m.j.l.lelieveld@tudelft.nl Smart material systems Constructief- aardbevingsproef • Rheological

7Smart Materials for Architectural [email protected]

Smart material systems

Constructief- aardbevingsproef • Rheological fluid• Viscositeit verandering door middel van elektrische input/ magnetisme• Miraikan gebouw, Japan• Dong Ting Lake bridge, China

Page 8: Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications c.m.j.l.lelieveld@tudelft.nl Smart material systems Constructief- aardbevingsproef • Rheological

8Smart Materials for Architectural [email protected]

Smart composiet

Vorm veranderbare component• Vervormen en terugvormen• Twee dimensionale vervorming• Vervorming fixeren zonder continue energie input• Lage activatie energie• Commercieel verkrijgbaar• Structurele eigenschappen

Prototype

Page 9: Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications c.m.j.l.lelieveld@tudelft.nl Smart material systems Constructief- aardbevingsproef • Rheological

9Smart Materials for Architectural [email protected]

Smart composiet

Shape Memory Alloy- Geheugen legering• Actuator gebaseerd op fase verandering• Lage temperatuur- martensite• Hoge temperatuur- austenite• Oorspronkelijke vorm uitgloeien• Grote vervorming en actuator krachten• Toepassingsgebied: Medisch, industrie &

robotica• Temperatuur geactiveerd

Prototype

Page 10: Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications c.m.j.l.lelieveld@tudelft.nl Smart material systems Constructief- aardbevingsproef • Rheological

10Smart Materials for Architectural [email protected]

Smart composiet

Geheugen legering

Prototype

Page 11: Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications c.m.j.l.lelieveld@tudelft.nl Smart material systems Constructief- aardbevingsproef • Rheological

11Smart Materials for Architectural [email protected]

Smart composite

Shape Memory Polymer- Geheugen polymeer• Oppervlakte materiaal• Thermisch responsief• Toepassingsgebied: mallen, medisch, textiel

& ruimtevaart

Prototype

Page 12: Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications c.m.j.l.lelieveld@tudelft.nl Smart material systems Constructief- aardbevingsproef • Rheological

12Smart Materials for Architectural [email protected]

Smart composiet

• Assemblage van SMA SMP• SMA2 is onder vervorming toegepast• Weerstandsverwarming

Prototype

Page 13: Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications c.m.j.l.lelieveld@tudelft.nl Smart material systems Constructief- aardbevingsproef • Rheological

13Smart Materials for Architectural [email protected]

Smart composite

Torsie testen voor het vaststellen van:• Actuatie kracht SMA bij hoge T• Deformatie kracht SMA bij lage T• Deformatie kracht SMP boven transitie T

Prototype

Page 14: Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications c.m.j.l.lelieveld@tudelft.nl Smart material systems Constructief- aardbevingsproef • Rheological

14Smart Materials for Architectural [email protected]

Smart composietOntwerp

Page 15: Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications c.m.j.l.lelieveld@tudelft.nl Smart material systems Constructief- aardbevingsproef • Rheological

15Smart Materials for Architectural [email protected]

Smart composietOntwerp

Page 16: Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications c.m.j.l.lelieveld@tudelft.nl Smart material systems Constructief- aardbevingsproef • Rheological

16Smart Materials for Architectural [email protected]

Smart composietOntwerp

Page 17: Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications c.m.j.l.lelieveld@tudelft.nl Smart material systems Constructief- aardbevingsproef • Rheological

17Smart Materials for Architectural [email protected]

Smart composietOntwerp

Page 18: Smart materials & Architectuur toepassingenSmart Materials for Architectural Applications c.m.j.l.lelieveld@tudelft.nl Smart material systems Constructief- aardbevingsproef • Rheological

18Smart Materials for Architectural [email protected]

Dank u