Sjálfbjagandi LED-skjár eru að breyta því hvernig byggingar líta út frá utan, og gera ólíkir veggina að eitthvað sem getur breyst og lagst við. Þessir skjáir eru ekki fastlent í einni formi eins og venjulegar sjónvarp. Í staðinn geta þeir bogen og umlykt allskonar lögun og bogana, og passa vel inn í þær bylgjukenndu gluggaveggina eða óvenjulega löguðu byggingarnar sem við sjáum stundum. Sumir frægir arkitektar hafa nú þegar byrjað að spila með þessari tækni, svo að byggingarnar líti öll öðruvísi út á daginn þegar sólarljósið birtist af þeim, en á nóttunni lýsa þær upp með litríkum sýningum. Tölurnar styðja þetta einnig. Nýrri greiningu frá Urban Design Institute bendir til að nærri 8 af 10 borgarhönnuðum telji að slíkar aðlaganlegar LED-yfirborð verði nauðsynlegt efnisatriði í borgum í framtíðinni.
Séð daginn í dag geta fleksibelar LED kerfi lesið umhverfisgögn á flugi, breyta birtustyrk sínum gegnum daginn og svara breytilegum veðurskilyrðum. Það sem er virkilega áhugavert er að sömu spjölin minnka sólarhitanýtingu um nákvæmlega 32%, allt er samtímis verða til listrænna flatarmynda fyrir menningarlegt sýningartækni þegar sólin er horfin. Þegar hönnuður setur upp slík bögunlega LED spjöl á ytri hluta bygginga, eru þeir í raun búandi klosnar yfirborð sem „tala“ við borgina í kringum sig. Meðan fólkið fer í vinnu og heim aftur, sýna spjölin strax farartíðarkerfi og viðvörun vegna umferðar á veggjum bygginganna. Á nóttunni skipta þau yfir í mjúkri birtublöndu sem býr til andrými án þess að vera ofbjöbundin fyrir aðgengilegt fólk. Þessi sameining á gagnvirku notagildi og sjónrænni örlag gerir byggingum að miklu meira en bara stilltum gerðum í nútímabærri borgarsvæðum.
The Curve í Dúbaí er frábær dæmi um þessa breytingu, með um 18 þúsund sveigjanlega LED-spjöld sem hylja stóra 210 metra bognaða yfirborðið. Það sem gerir það sérstaklega áhugavert er hvernig byggingarýtið svarar fólki sem fer framhjá, með breytingum frá einföldum ábendingarmerkjum yfir í fullveldar merkiskjár þegar margt fólk er að ganga fram og aftur. Rökrásarstýring krefst minni óþarfa blikunar á nóttunni en heldur samt oft mestparta skjásins ásýnilegum jafnvel þegar sólin skinur beint á hann. Þessi aðferð setur nýjar staðla fyrir græn verkfræðibyggingar á svæðum þar sem hitinn verður mjög háur á degi.
Byggingarlistin er að hreyfast í átt að fleiri fljóðum, lífrænum hönnunum í dag, og þetta er staðurinn sem svalir LED-skjár bera sig vel saman við eldri stífra spjöld sem bara ekki ná lengur. Hefjast hefðbundin spjöld að sprakkna eða sýna skrýtin aðdráttarvandamál þegar bögnuð meira en um 3 metra geisla. Svalir skjávar sem gerðir eru úr filmur? Þeir bieglast beint í takt við hvaða form sem er krafist er án nokkurra vanda. Verkfræðingar hafa verið að vinna að slíku efni í mörgum árum nú, og búið til LED undirlög eins þunnt sem 0,25 mm sem geta umliti dálka eða jafnvel fylgt spíralgerðum uppbyggingum eins og frábæra torus-laga fasaden á Guangzhou Circle. Og hlustaðu á þetta: þessir skjávar ná samt að sýna skýrar 4K myndir með góðri birtustyrkleika á um 150 nits.
Þegar stafræn framleiðsla brestur saman við breytistýrt líkanagerð fá upp hönnuður frjálslyndi til að hanna LED-fylki sem mynda falleg brotmynstur eftir geódesíkum ferlum. Þessar hönnunir hverfa í raun irritandi ristarlínunum sem við sjáum á venjulegum myndveggjum. Sumar rannsóknir í tengslum við isogeometrísk greiningu benda til að þessar aðferðir dragi úr sýnilegum saumum um 75–80% í uppsetningum með tvöföldum beygju. Niðurstaðan? Byggingar halda styrk sínum en samt halda óaðskorinnri myndrænni ásamt því að vera notuð á mjög flóknum yfirborðsformum.
Hæfileikinn til að vera í gegnum tíðina veltur á því hversu vel við tökum á álagi á þessum mikilvægum beygjupunktum. Kröfurnar sem eru gerðar úr polyimíðum efni geta lifað yfir um 200 þúsund beygjum áður en einhverjar pixlar fara að brotna. Þegar verkfræðingar gera samræmi milli teygjanleika skjáins (sem þeir mæla í MPa sekúndum) og hreyfingar bygginga sjálfra koma þeir að þessum samsettum kerfishönnun. Þessi uppsetningar virka ágætlega til að takast á við hitasvæðingu á stöðum þar sem hitastig er öfgafullt, auk þess sem þær takast á við jarðhreyfingar á svæðum sem eru viðkvæmar jarðskjálfta. Þetta þýðir að vörurnar eru endingargóðar en halda þó sveigjanleika sínum óbreyttum.
Byggingar verða að sérstökum listaverkum takmarkalega LED-skjár sem hafa viðbrögð við fólki sem hreyfist í kringum þá. Þegar einhver bætir eða gerir hreyfingu nálægt þessum uppsetningum, ræsa hreyfingarskynjarar litríka hreyfimyndir yfir yfirborðin, og breyta borgargötum í staði sem fólk vill virkilega taka þátt í. Tölurnar styðja þetta einnig – sumar rannsóknir sýna að fótgöngu eykst um allsherjar 35 prósent á svæðum með slíkar uppsetningar, eins og kom fram í skýrslu Urban Place Analytics í fyrra. Taktu til dæmis nýja embættisbygginguna í Dúbaí sem hefir þessi þríhyrningsplötu sem hliðra stöðu sinni eftir því hversu margir eru nálægt. Það sem byrjar sem bara enn bygging verður fljótt einhvað sérstakt þegar sjálfa byggingarlistin svarar fólki sem fer framhjá.
Fleiri borgir hafa byrjað að setja upp þessi svala LED-skjár sem líkjast gardínum og sýna umhverfisupplýsingar í rauntíma. Loftgæði, hversu mikið orku byggingar nota og jafnvel sólar geislun verða að litríkum mynstur á veggjum og fasöðum, sem hjálpar fólki til að sjá hvað er að gerast í kringum þá. Taka má til dæmis Dúbaí á meðan harðir hitabylgjurnar ríkja. Eitt sérstakt turnhús þar breytir stóra 25.000 fermeta LED-veggnum í kaldan, bláan skjá þegar hitinn fer í loft. Áhugavert er að þetta er ekki bara augnlit – byggingin gerrist einnig að lækka yfirborðshita um allt að 14°F (8°C) takmarkaðs vegna snjallskyggis kerfa sem eru innbyggð í hönnuninni. Þetta sameinar virkilega fallegt útlit við raunhæfar aðgerðir gegn loftslagsbreytingum.
Nútímalegar belysingu kerfi innihalda nú ræða lýstilhærslur sem minnka skjáútpun um allsherjar 60% eftir miðnætti en samt halda texta læsilegum. Nýjustu niðurstöður Smart Cities Council frá árinu 2023 bendir til þessara nýsköpuðu LED himnu í samvinnu við sólarorkutækni, sem framleiða um 30% af reykt sinni með því að nota litlum innbyggðum sólarcellum. En einnig er annar áherslupunktur: rannsakendur eru að vinna að því að búa til biógreinanleg efni fyrir þessar fallegu skjárdrifi. Þetta er mikilvægt vegna þess að ræða er um um 2,3 milljón tonn sem fara í ruslið hvert ár bara af hlutum sem notaðir eru við smíði skjárkerfa.
Sveigjanlegir gegnsæir skjárar eru að breyta því hvernig við sameina stafræna efni við byggingargler, og leyfa um 78% af náttúrulegri sólarbirtu að fara í gegn samkvæmt nýjustu rannsóknum á smart-gleri úr 2024. Þessir skjárar leyfa byggingum að halda sambandi sínu við dagsbirtu en samt sýna hreyfimyndir beint á gluggana. Taka má sem dæmi stóru verslunina í Mílanó, þar sem þeir settu slíka 360 gráðu LED-skjá í alla glersíðuna. Niðurstaðan? Vörutónlist flæddi beint yfir raunverulegar vörur innan í vitrínu. Frekar flottur trik í raun. Og það virkaði líka – fótfallið jókst um næstan helming á kvöldunum, allt á meðan gestir gátu samt séð hvað var að gerast inni í versluninni án nokkurra sjónhindra.
Tvölags hönnun gegnsærra sveigjanlegra skjárma – sem sameinar LED-fylki við gler með breytilegri friðhelgi – gerir kleift að skipta fljótt milli gegnsærra, dimmskírs og ógegnsærra stöðu. Þessi tegund er að aukast mest í notkun:
Nýjung af leiðandi birgja gerir kleift að nota bogin gegnsæ MD-skjár sem henta sig við útbeigðar bogar allt að 90°, og ná áttanlegri sameiningu en áður var hægt með stífum skjám. Yfir 62% arkitekta tilgreina nú gegnsæ MD-lausnir fyrir verkefni sem krefjast dagsbelsisval og stafrænna viðtengingar (Alþjóðlega könnun arkitektúru tækni 2023).
Nýjustu teknólagi svala skjáranna felur í sér ótrúlega þunna sólarplastugrós í sjálfum skjánum, sem gerir byggingar að miklu leyti sjálfsforseldar. Þessi sameindakerfi geta framleitt um 30 til mögulega jafn mikið og 40 prósent af því sem þeim er nauðsynlegt til að virka, allt á meðan þau eru ennþá mjög þunn, aðeins 0,3 millimetra þykk. Rannsakendur í Evrópu hafa verið að prófa frumgerðir þar sem lífræn sólarfræ þrifa saman við LED-ljós. Það sem er áhrifameikið er að þessar nýju samsetningar ná um 8.000 nits af birtustyrk en nota helminginn minna orku en venjulegir skjárar. Þetta merkir að byggingarveggir eru ekki lengur eingöngu að neyta rafmagns heldur eru þeir að framleiða það sjálfir, og breyta þannig algjörlega hugmyndum okkar um arkitektúrsurfaces og orkunýtingu.
Snjallbyggingar eru að verða nokkuð snjallar í dagagestinu, þakka duglegri tölvufræði sem gerir hægt að breyta því sem ytri hlutinn sýnir eftir því sem fer á í kringum þær í rauntíma. Til dæmis veðurskilyrði, hversu hreint loftið er útise, jafnvel hversu margir fara fyrir neðan á einhverjum tímapunkti. Samkvæmt nýrri rannsókn frá fyrra ári um hvernig borgir sameina snjalltækni, fá uppbyggingar sem skipuleggja sýninguna sína með hjálparfræðilegri ótengslum tæknilega næstum tvöfalt meiri athygil frá fórum enn hefðbundnar uppsetningar. Auk þess hefur orðið vert minni fjöldi kvarta vegna óæskilegrar ljósleysu – um 40 prósent færri kvartanir til dæmis. Hvað gerir allt þetta mögulegt? Öfgareiknivél (edge computing) leikur mikilvæg rolle hér. Í staðinn fyrir að bíða eftir stefnumótum frá langt undan liggjandi gagnamiðlunum vinna kerfin þessa upplýsingar á staðnum svo svar komi nær vinstrið við þegar þarf á þeim.
Því vinsælari sem lýsingar á byggingum verða, því meira verður að hugsa um hversu varanlegar þessar uppbyggingar eru á langan tíma. Sum ný endurvinnslu aðferðir geta í raun endurkallað allt að 90% af þeim verðmætu sjaldgæfu jarðefnum úr gömlum LED spjöldum, og á ýmis prófunarverkefni hefur sýnt sig að endurvinnin efni kosta um sama magn og ný. Nýjustu aðferðir við stillbundna hönnun gerðu kleift að víxla bara einu spjaldi í einu í staðinn fyrir að skipta út heilum hlutum. Þessi einfalda breyting lengir hve lengi lýsingarkerfin virka, stundum með tillögu tvöföldunar notkunartíma frá um 7 árum upp í allt að 15 ár. Enn betra er að allar þessar umskiptingar viðhalda sama útliti um allt bygginguna, svo enginn tekur eftir hvort hlutar séu nýrri en aðrir. Niðurstaðan? Kerfin virka vel í lengri tímabil án þess að mynda jafn mikið rusl í ferlinu.
EN