Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Từ sự thích nghi hygrothermal của các loại cây bản địa đến kiến trúc biomimetic nhạy cảm với khí hậu: Trường hợp điểm nóng đa dạng sinh học Địa Trung Hải ở Đông Bắc Algeria
Tóm tắt
Nghiên cứu này nhằm chẩn đoán vấn đề mất cân bằng hygrothermal bên trong các tòa nhà du lịch nằm ở ven biển Địa Trung Hải. Cụ thể, chúng tôi đã nghiên cứu trường hợp khu vực phát triển du lịch Ben M’Hidi tại bờ biển Skikda ở Algeria. Phòng phía nam của khách sạn "Royal Tulip" được chọn làm đối tượng nghiên cứu để khảo sát hành vi hygrothermal bên trong của nó. Nghiên cứu của chúng tôi sử dụng phương pháp tiếp cận dựa trên vấn đề để tạo ra các khái niệm kiến trúc biomimetic giúp phát triển bọc bên ngoài của phòng nhạy cảm với khí hậu dựa trên điều kiện hygrothermal địa phương. Thiết kế biomimetic mà chúng tôi đề xuất được lấy cảm hứng từ cơ chế thích nghi hygro của loại cây bản địa "Silene Amphorina". Mục đích của bài báo này là so sánh hiệu quả hygrothermal của bọc biomimetic với bọc bên ngoài thực tế của phòng. Để làm điều này, các mô phỏng hygrothermal đã được thực hiện bằng phần mềm WUFI Plus®. Kết quả của chúng tôi cho thấy hành vi hygrothermal biomimetic thích nghi tốt hơn so với thực tế. Nó đã điều chỉnh nhiệt độ môi trường và giảm tỷ lệ độ ẩm bên trong khoảng 20% vào mùa hè, 23% vào giữa mùa và 35% vào mùa đông, điều này sẽ nâng cao sự thoải mái hygrothermal bên trong và đảm bảo tính bền vững của công trình du lịch. Trong các nghiên cứu trong tương lai, chúng tôi sẽ có khả năng đề xuất các phản hồi bọc nhạy cảm với khí hậu dựa trên những kết quả này.
Từ khóa
#kiến trúc biomimetic #hygrothermal #điều kiện địa phương #bọc nhạy cảm khí hậu #sự thoải mái bên trong #tính bền vữngTài liệu tham khảo
Allard, O. (2012). Comment les entreprises peuvent-elles intégrer le biomimétisme dans leur stratégie d’innovation. Biomimicry Europa: Paris, France.
ASHRAE A (2010) Standard 55: Thermal environmental conditions for human occupancy
Badarnah, L. (2017). Form follows environment: Biomimetic approaches to building envelope design for environmental adaptation. Buildings, 7, 40.
Battandier, J. A., Trabut, L., & Petit, P. C. M. (1888). Flore De L’algérie: Contenant La Description De Toutes Les Plantes Signalées Jusqu’à Ce Jour. Nabu Press.
Benyus, J. M. (1997). Biomimicry: Innovation inspired by nature. HarperCollins Books.
Chayaamor-Heil, N., & Vitalis, L. (2021). Biology and architecture: An ongoing hybridization of scientific knowledge and design practice by six architectural offices in france. Frontiers of Architectural Research, 10(2), 240–262.
de Dear, R.J., & Brager, G.S. (2002). Thermal comfort in naturally ventilated buildings: Revisions to ASHRAE standard 55. Energy and Buildings 34(6):549 – 561, special Issue on Thermal Comfort Standards
Elghawaby, M. (2013). Vers un confort thermique grâce à de nouveaux concepts d’enveloppes de bâtiments, inspirés de la nature: le mur respirant comme un exemple biomimétique approprié aux bâtiments en zones chaudes. PhD thesis, Aix-Marseille university
Fecheyr-Lippens, D., & Bhiwapurkar, P. (2017). Applying biomimicry to design building envelopes that lower energy consumption in a hot-humid climate. Architectural Science Review, 60(5), 360–370.
Gargava, A., Arya, C., & Raghavan, S. (2016). Smart hydrogel-based valves inspired by the stomata in plants. ACS Applied Materials & Interfaces, 8(28), 18430–18438.
Helms, M., Vattam, S. S., & Goel, A. K. (2009). Biologically inspired design: Process and products. Design Studies, 30(5), 606–622.
Holstov, A., Farmer, G., & Bridgens, B. (2017). Sustainable materialisation of responsive architecture. Sustainability, 9(3), 435.
Homod, R. Z., Almusaed, A., Almssad, A., Jaafar, M. K., Goodarzi, M., & Sahari, K. S. (2021). Effect of different building envelope materials on thermal comfort and air-conditioning energy savings: A case study in basra city, iraq. Journal of Energy Storage, 34, 101975.
Jarvis, P. G., & Mansfield, T. A. (1981). Stomatal physiology (society for experimental biology seminar series, no 137). Cambridge University Press.
Khoo, C.K., & Shin, J.W. (2018). Designing with biomaterials for responsive architecture. In 36th international conference on education and research in computer aided design in Europe-eCAADe
Kopnina, H. (2015). Sustainability in environmental education: New strategic thinking. Environment, Development and Sustainability, 17(5), 987–1002.
Koranteng, C., Essel, C.,&Nkrumah, J. (2015). Passive analysis of the effect of window size and position on indoor comfort for residential rooms in kumasi, ghana. International Journal on Architecture Science 2(1)
Künzel, H.M. (1995). Simultaneous heat and moisture transport in building components. One-and two-dimensional calculation using simple parameters IRB-Verlag Stuttgart 65
Lange, O., Lösch, R., Schulze, E., & Kappen, L. (2004). Responses of stomata to changes in humidity. Planta, 100(1), 76–86.
Lavigne, P., Brejon, P., & Fernandez, P. (1994). Architecture climatique: une contribution au développement durable. Édisud
Lechner, N. (2014). Heating, cooling, lighting: Sustainable design methods for architects. Wiley.
Li, Q., Guan, X., Wu, P., Wang, X., Zhou, L., Tong, Y., Ren, R., Leung, K.S., Lau, E.H., & Wong, J.Y., et al., (2020). Early transmission dynamics in wuhan, china, of novel coronavirus–infected pneumonia. New England Journal of Medicine
López, M., Rubio, R., Martín, S., Croxford, B., & Jackson, R. (2015). Active materials for adaptive architectural envelopes based on plant adaptation principles. Journal of Facade Design and Engineering, 3(1), 27–38.
Mazzoleni, I. (2013). Architecture follows nature-biomimetic principles for innovative design (Vol. 2). CRC Press.
Moriyama, M., Hugentobler, W. J., & Iwasaki, A. (2020). Seasonality of respiratory viral infections. Annual Review of Virology, 7, 83–101.
Nandakumar, D. K., Ravi, S. K., Zhang, Y., Guo, N., Zhang, C., & Tan, S. C. (2018). A super hygroscopic hydrogel for harnessing ambient humidity for energy conservation and harvesting. Energy & Environmental Science, 11(8), 2179–2187.
Pawlyn, M. (2011), Biomimicry in architecture, 2nd edn. RIBA Publishing. https://doi.org/10.4324/9780429346774
Perez-Lombard, L., Ortiz, J., & Pout, C. (2008). A review on buildings energy consumption information. Energy and Buildings, 40(3), 394–398.
Pickard, W. F. (1981). How does the shape of the substomatal chamber affect transpirational water loss? Mathematical Biosciences, 56(1–2), 111–127.
Pickard, W. F. (1982). Why is the substomatal chamber as large as it is? Plant Physiology, 69(4), 971–974.
Quézel, P., & Santa, S. (1962). Nouvelle flore d'érie et des régions désertiques méridionales. Éditions du Centre National de la Recherche Scientifique, Paris.
Rossin, K.J. (2010). Biomimicry: nature’s design process versus the designer’s process. In: Design and Nature 2010, WIT Transactions on Ecology and the Environment, vol 138, pp 559–570
Sacht, H., & Lukiantchuki, M. A. (2017). Windows size and the performance of natural ventilation. Procedia Engineering, 196, 972–979.
San Ha, N., & Lu, G. (2020). A review of recent research on bio-inspired structures and materials for energy absorption applications. Composites Part B: Engineering, 181, 107496.
SDAT MPfTD (2008) Book 3, the seven tourist poles (pot): Horizon 2030
Shahin, H. S. M. (2019). Adaptive building envelopes of multistory buildings as an example of high performance building skins. Alexandria Engineering Journal, 58(1), 345–352.
Song, K., Yeom, E., Seo, S. J., Kim, K., Kim, H., Lim, J. H., & Lee, S. J. (2015). Journey of water in pine cones. Scientific Reports, 5(1), 1–8.
Véla, E., & Benhouhou, S. (2007). Assessment of a new hotspot for plant biodiversity in the mediterranean basin (North Africa). Comptes Rendus Biologies, 330(8), 589–605.