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O controle climático usado pelos cupins em seus montes pode inspirar os edifícios inteligentes do futuro. Uma nova pesquisa da Universidade de Lund, na Suécia, mostra que os futuros edifícios inspirados nos cupins podem alcançar o mesmo efeito do controle climático tradicional, mas com maior eficiência energética e sem sua pegada de dióxido de carbono.
Os cupinzeiros contam com um sofisticado sistema de ventilação que permite a circulação do ar por toda a estrutura. Isso ajuda a manter e regular a temperatura e a umidade.
“A digitalização dos processos de design e construção cria enormes oportunidades de como moldamos a arquitetura, e os sistemas naturais e biológicos fornecem um modelo importante de como podemos utilizar melhor essas possibilidades”, diz David Andréen, professor sênior do Departamento de Arquitetura e Ambiente Construído. na Universidade de Lund, que escreveu o artigo.
Os resultados, publicados na revista Fronteiras em Materiaisapresentam uma estrutura para edifícios baseada em cupinzeiros que facilita o controle do clima interno.
“O estudo se concentra no interior dos cupinzeiros, que consistem em milhares de canais, túneis e câmaras de ar interconectados, e como eles captam a energia do vento para “respirar” ou trocar oxigênio e dióxido de carbono com o ambiente. Exploramos como esses sistemas funcionam e como estruturas semelhantes podem ser integradas nas paredes dos edifícios para conduzir o fluxo de ar, calor e umidade de uma nova maneira.”
A ideia é, portanto, criar novas maneiras de controlar o fluxo de ar em edifícios que serão significativamente mais eficientes em termos energéticos e climáticos do que o ar condicionado tradicional, que usa o princípio do fluxo em massa, normalmente acionado por ventiladores. Em vez disso, é possível desenvolver sistemas turbulentos, dinâmicos e variáveis.
“Eles podem ser controlados por equipamentos muito pequenos e requerem um fornecimento menor de energia”, diz David Andréen.
No estudo, os pesquisadores demonstraram como os fluxos de ar interagem com a geometria – os parâmetros na estrutura que causam o surgimento dos fluxos e como eles podem ser regulados seletivamente. Estes podem ser acionados sem a utilização de componentes mecânicos como ventiladores, válvulas e similares, pois é necessário apenas o controle eletrônico.
“Esta é uma pré-condição para um sistema distribuído no qual muitos pequenos sensores e dispositivos reguladores são colocados no envelope do edifício adaptável ao clima por meio de miniaturização, durabilidade/sustentabilidade e redução de custos”, diz David Andréen.
Isso permite regular o clima interno do edifício e controlar fatores como temperatura e umidade sem depender de grandes ventiladores e sistemas de aquecimento e ar condicionado. Os mecanismos dependem da capacidade de criar geometrias internas complexas (na escala milimétrica a centimétrica), o que só é possível com a impressão 3D. Por meio da impressão 3D, pode-se agregar valor ao ambiente construído para criar uma arquitetura sustentável que, de outra forma, não seria possível.
“É fascinante como o processo de construção dos cupins consegue criar “obras-primas de engenharia” extremamente complexas e com bom funcionamento, sem ter o controle centralizado ou desenhos para nos referirmos aos quais precisaríamos”, conclui David Andréen.
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