De klimaatbeheersing die termieten in hun heuvels gebruiken, zou de inspiratie kunnen vormen voor de klimaatslimme gebouwen van morgen. Nieuw onderzoek van de Universiteit van Lund in Zweden toont aan dat toekomstige gebouwen, geïnspireerd door termieten, hetzelfde effect kunnen bereiken als traditionele klimaatbeheersing, maar dan met een grotere energie-efficiëntie en zonder de voetafdruk van kooldioxide.
Termietenheuvels hebben een geavanceerd ventilatiesysteem dat luchtcirculatie door de hele structuur mogelijk maakt. Dit helpt om de temperatuur en vochtigheid te handhaven en te reguleren.
- De manier waarop termieten luchtstromen in hun heuvels controleren kan een inspiratiebron zijn voor de klimaatslimme gebouwen;
- Onderzoekers toonden aan hoe luchtstromen interageren met geometrie en hoe ze kunnen worden aangestuurd zonder mechanische componenten.
“Het onderzoek richt zich op het inwendige van termietenheuvels, die bestaan uit duizenden onderling verbonden kanalen, tunnels en luchtkamers, en hoe deze windenergie opvangen om te ‘ademen’, oftewel zuurstof en kooldioxide uit te wisselen met de omgeving. We hebben onderzocht hoe deze systemen werken en hoe soortgelijke structuren in de muren van gebouwen kunnen worden geïntegreerd om de stroming van lucht, warmte en vocht op een nieuwe manier aan te sturen,” zegt David Andréen, hoofddocent aan de afdeling Architectuur en Gebouwde Omgeving aan de Universiteit van Lund, die het artikel schreef.
Luchtstromen regelen
Het idee is dus om nieuwe manieren te creëren om de luchtstroom in gebouwen te regelen die aanzienlijk energie-efficiënter en klimaatslimmer zijn dan de traditionele airconditioning, die gebruik maakt van het bulkstroomprincipe, normaal aangedreven door ventilatoren. In plaats daarvan is het mogelijk om turbulente, dynamische en variabele systemen te ontwikkelen. “Deze kunnen worden aangestuurd door zeer kleine apparatuur en vereisen een kleine energievoorziening,” zegt Andréen.
In het onderzoek lieten de onderzoekers zien hoe luchtstromen interageren met geometrie – de parameters in de structuur die ervoor zorgen dat de stromingen ontstaan en hoe ze selectief kunnen worden geregeld. Deze kunnen worden aangestuurd zonder mechanische componenten zoals ventilatoren, kleppen en dergelijke, omdat alleen elektronische besturing nodig is.
“Dit is een voorwaarde voor een gedistribueerd systeem waarin veel kleine sensoren en regelapparaten worden geplaatst in de klimaatadaptieve gebouwschil door miniaturisatie, duurzaamheid/duurzaamheid en kostenreductie,” zegt Andréen.
3D-printen voegt waarde toe aan het milieu
Dit maakt het mogelijk om het binnenklimaat van het gebouw te reguleren en factoren zoals temperatuur en vochtigheid te regelen zonder afhankelijk te zijn van grote ventilatoren en verwarmings- en airconditioningsystemen. De mechanismen zijn afhankelijk van het creëren van complexe interne geometrieën (op millimeter- tot centimeterschaal), wat alleen mogelijk is met 3D-printen. Door middel van 3D-printen kan waarde worden toegevoegd aan de gebouwde omgeving om duurzame architectuur te creëren die anders niet mogelijk zou zijn geweest.
“Het is fascinerend hoe het bouwproces van de termieten erin slaagt om extreem complexe, goed functionerende “technische meesterwerken” te creëren, zonder de gecentraliseerde controle of tekeningen om naar te verwijzen die wij nodig zouden hebben,” concludeert David Andréen.
