ECONOMIE: Estetica vs. eficienta, un studiu amplu de evaluare a dispozitivelor de umbrire

Estetica vs. eficienta, un studiu amplu de evaluare a dispozitivelor de umbrire

Dispozitivele de control solar, cum ar fi sistemele de umbrire, sunt utilizate pentru a imbunatati conditiile termice si vizuale ale cladirilor. Una dintre preocuparile legate de utilizarea acestora este reprezentata de potentialul de a modifica aspectul cladirilor. Aceasta i-a determinat pe experti sa studieze perceptia estetica a diferitelor dispozitive de umbrire disponibile pe piata, evaluand in acelasi timp performanta lor energetica. Realitatea augmentata a fost utilizata pentru a plasa sisteme virtuale de umbrire pe fatadele unor cladiri folosite pentru testare, dupa care au fost evaluate pe o scara diferentiala semantica, inclusiv in ceea ce priveste performanta lor termica, pentru acest din urma demers utilizandu-se aplicatii software dedicate. Principalele concluzii reiesite in urma cercetarii au indicat faptul ca de cea mai mare popularitate s-au bucurat variantele cu schimbarea formei si cu lamele orizontale, la polul opus situandu-se sistemele de tip "egg-crate" (cofraj de oua). In ceea ce priveste eficienta energetica, rezultatele au aratat ca modelele testate au imbunatatit caracteristicile termice ale cladirilor cu 7% (in cazul sistemelor verticale) si cu pana la 17% (in cel al solutiilor cofrate).

Solutii a caror semnificatie trece dincolo de rolul lor functional

De altfel, desi pare greu de crezut, cercetarile privind dispozitivele de umbrire au o lunga traditie. De la inventarea lor, acestea au devenit instrumente foarte populare, folosite inclusiv pentru imbunatatirea eficientei energetice si a confortului termic in cladirile cu fatade vitrate. Standardele internationale de proiectare definesc dispozitivele de umbrire ca fiind sisteme instalate pentru a reduce caldura solara care intra intr-o incapere. Ele se folosesc in principal pentru a preveni supraincalzirea si a reduce sarcinile de racire de varf in sezoanele calde, sporind astfel confortul termic si economisind energie. In plus, maximizeaza aportul de energie solara in sezoanele reci, pentru a diminua sarcinile de incalzire. Prin controlul atent al distributiei sistemelor de iluminat, dispozitivele de umbrire pot rezolva problemele legate de stralucire si disconfort vizual, contribuind la asigurarea unui mediu vizual mai confortabil. Incercarile ce vizeaza aceste produse sunt ample si se concentreaza in principal pe performantele lor termice si vizuale.

Recent, expertii au inceput sa manifeste un interes crescut pentru explorarea combinatiei de celule fotovoltaice si dispozitive de umbrire, in vederea alinierii la cerintele de integrare accelerata a surselor regenerabile. In plus, un alt obiect important al investigatiilor a fost constitut de impactul dispozitivelor de umbrire asupra consumului de energie si emisiilor de dioxid de carbon. Pentru arhitecti si proiectanti, aceste solutii au o semnificatie care trece dincolo de rolul lor functional, fiind percepute inclusiv ca elemente de design ale fatadelor. Cu toate acestea, daca nu sunt proiectate corespunzator, ele pot afecta estetica fatadei unei cladiri. Din pacate, aspectul respectiv nu a facut pentru multa vreme obiectul echipelor de cercetatori, fiind extrem de putini cei care au incercat sa exploreze calitatile estetice ale produselor analizate. De aceea, actualmente se manifesta o lipsa acuta de informatii legate de modul in care dispozitivele de umbrire au un impact asupra perceptiei estetice a fatadelor cladirilor. Pentru a umple golul respectiv, a fost stabilit obiectivul de explorare a preferintelor estetice ale utilizatorilor atunci cand dispozitivele de umbrire sunt integrate in fatadele cladirilor. Ipoteza principala de la care a pornit cercetarea a fost aceea ca diversele modele existente pe piata pot exercita un impact asupra preferintelor estetice si a evaluarii fatadelor cladirilor. In plus, pe baza rarelor cercetari anterioare, studiul actual sugereaza ca experienta si cunostintele utilizatorului influenteaza perceptia estetica si procesul de evaluare.

Tehnologia viitorului - materiale inteligente si modele bio-mimetice

Dispozitivele de umbrire pot fi clasificate folosind diferite sisteme, insa cel mai frecvent este cel bazat pe orientare. Acesta ordoneaza produsele in trei mari categorii: verticale, orizontale si egg-crate. Cele verticale sunt utilizate pe scara larga pe orientarile cardinale de vest de si est, dar sunt considerate cele mai ineficiente. Modelele orizontale prezinta o eficienta sporita si sunt preferate pe directiile de sud si de nord. In ceea ce priveste variantele cofrate, ele combina elemente verticale si orizontale, fiind considerate preferabile solutiilor cu lamele verticale si orizontale. Un alt sistem de clasificare se bazeaza pe cerintele energetice, conform caruia dispozitivele de umbrire se impart in grupuri pasive, active si hibride. Modelele pasive functioneaza fara consum de energie si pot fi fixe sau mobile. Cele fixe elimina problema impactului exercitat de utilizator, dar limiteaza in mod permanent vizibilitatea. Dispozitivele mobile prezinta avantajele controlului si asigura discretia, insa performanta lor depinde, in mare masura, de comportamentul beneficiarului. Variantele pasive de umbrire sunt rentabile si usor de instalat, dar nu au adaptabilitate pe tot parcursul anului, prezentand, de asemenea, inconveniente in ceea ce priveste accesul luminii naturale in diferite conditii de innorare. Referitor la modelele active, ele consuma electricitate pentru a functiona si sunt reprezentate, de regula, din dispozitive care se pot roti, plia sau glisa, fiind controlate automat sau manual. Cele automate au capacitatea de a raspunde rapid la conditiile externe de mediu, gratie informatiilor primite de la diversi senzori. Aceste versiuni sunt considerate mai eficiente decat modelele pasive, mai ales pentru ca nu depind de comportamentul utilizatorului, insa prezinta dezavantajele ca sunt mai complexe, au costuri mai mari si prezinta riscuri sporite de defectare. In cea de-a treia categorie intra sistemele hibride, ce incorporeaza materiale inteligente si modele bio-mimetice. Fatadele care-si modifica forma utilizeaza materiale inteligente, care raspund la stimulii de mediu, cum ar fi caldura sau lumina, prin schimbarea formei. Cu toate acestea, capacitatea de utilizare a acestor sisteme poate fi limitata din cauza incapacitatii de interventie manuala asupra modului de functionare. Dispozitivele hibride de umbrire se afla inca in primele etape de dezvoltare, cele realizate in intregime din materiale inteligente fiind limitate de costuri si de stadiul experimental al materialelor cu memorie de forma. Eficienta lor in imbunatatirea performantei energetice a cladirilor se afla inca in curs de investigare si face obiectul mai multor proiecte de cercetare.

Estetica experimentala si rolul sau in evaluarea produselor

Un alt aspect important este cel legat de ilustrarea elementelor fundamentale ale raspunsurilor afective umane, inclusiv judecatile estetice, pentru a intelege logica din spatele modului in care beneficiarii percep dispozitivele de umbrire. Estetica experimentala reprezinta o ramura a psihologiei care presupune ca aceasta caracteristica poate fi masurata in mod obiectiv. Conceptul include trei domenii principale: perceptia sau colectarea initiala de informatii despre un mediu; cunoasterea sau procesarea informatiilor pentru a dezvolta o intelegere; si afectiunea sau raspunsul initial la mediu. Numeroase studii din domeniul arhitecturii s-au concentrat pe evaluarea valorii estetice a elementelor arhitecturale si a imprejurimilor, precum si pe intelegerea mecanismelor care guverneaza procesul de evaluare. Cercetatorii din domeniul esteticii experimentale sunt de acord asupra existentei a trei componente polare ale sentimentelor relevante pentru judecatile estetice: placerea, excitarea si dominanta. Primul si cel de-al treilea au extensii pozitive si negative, in timp ce excitarea incepe de la zero si este strict crescatoare. Alte studii au sugerat doua dimensiuni care afecteaza judecatile estetice: variabilele formale (caracteristici care privesc forma fizica a obiectelor) si simbolice (raspunsurile umane la continutul obiectelor). Mai tarziu, la dimensiunile fizice si culturale au fost adaugate cele personale, caracterizate prin medierea dintre perceptie si judecatile estetice. In fine, educatia a fost considerata o variabila importanta de mai multi cercetatori: o serie de studii au furnizat dovezi care sustin ideea ca evaluarea estetica a unui arhitect este distincta de cea a unui specialist din alt domeniu de activitate, asadar confirmandu-se ca educatia are potentialul de a influenta evaluarea estetica.

Cercetari suplimentare sunt necesare pentru a formula recomandari clare

Principalele concluzii ale cercetarilor indica faptul ca modelele orizontale sunt cele mai recomandate dispozitive de umbrire pentru fatadele sudice si nordice. Acestea s-au clasat pe locul al treilea in ceea ce priveste valoarea estetica si pe al doilea din punct de vedere al performantei energetice. Variantele orizontale fixe si dispozitivele de umbrire artistice constituie a doua categorie recomandata. Lamelele aferente au demonstrat o eficacitate ridicata in reducerea cererii de energie, in pofida faptului ca se situeaza printre sistemele cel mai slab cotate din punct de vedere estetic. O alta concluzie este aceea ca sistemele artistice de umbrire prezinta un control solar similar celui inregistrat in cazul solutiilor cofrate si al celor cu lamele orizontale, ceea ce confirma inca o data potentialul important de reducere eficienta a cererii de energie. Din punct de vedere estetic, acestea au fost evaluate ca fiind moderate in ceea ce priveste variabilele afective, ceea ce sugereaza ca proiectarea parametrica poate avea un rol major in crearea unor dispozitive de umbrire placute din punct de vedere al aspectului. Versiunile verticale au fost evaluate favorabil in ceea ce priveste variabilele afective, dar au demonstrat cea mai mica eficienta din punct de vedere energetic. Dispozitivele de tip egg-crate au avut cea mai buna performanta energetica, insa au consemnat un impact negativ asupra aspectului vizual al cladirilor, ceea ce le face mai putin recomandabile pentru proiectanti. In fine, produsele cu modelare a formei au avut cel mai vizibil efect asupra aspectului vizual al cladirilor dintre toate solutiile testate, insa se impun cercetari suplimentare pentru a compara eficienta lor energetica cu aceea a altor tipuri de dispozitive de umbrire. In viitor, sunt necesare cercetari suplimentare pentru a stabili o recomandare clara in ceea ce priveste utilizarea unor astfel de variante.