Riječ „otpornost“ može se iskoristiti u mnogim kontekstima. Naučna definicija kaže da je otpornost zapravo mogućnost supstance ili predmeta da povrati svoju originalnu formu nakon što pretrpi oštećenje. Drugim riječima, odnosi se na mogućnost adaptacije i povratka u originalnu formu. U arhitekturi, dizajniranje nečega da bude otporno, može dovesti do raznih pristupa. Vrsta otpornog dizajna uvijek zavisi od građevine. Vrlo je bitno na početku pretpostaviti potencijalne scenarije za tipičnu upotrebu objekta, pa čak i katastrofe koje bi mogle naškoditi projektu i onima koji se u njemu nalaze. Pored toga, prilagodljive konstrukcije i materijali mogu se tumačiti kao predmeti koji „uče“ od svoje okoline i neprestalno se mijenjaju. S obzirom da postoje softveri i roboti s algoritmima koji uče iz konteksta, zašto ne možemo koristiti isti pristup i u konstrukciji?

U nastavku slijedi nekoliko prilagodljivih materijala i rješenja koja rade na konceptu otpornosti i arhitekture u konstrukciji. Još uvijek se pitamo da li će ova rješenja nekada postati popularna ili samo usputna inovacija?

SPONG3D

Spong3d je fasadni sistem koji integriše više funkcija na način da se toplotna izolacija optimizira prema različitim uslovima okoline kroz cijelu godinu. Ideja je kontrolisati prenos topline između unutrašnjeg i vanjskog dijela zgrade tokom cijele godine. Predloženi sistem uključuje zračne šupljine za pružanje toplotne izolacije i pokretnu tečnost (voda plus aditivi) za osiguravanje skladištenja topline tamo gdje i kada je to potrebno. Pokretna tečnost obezbjeđuje skladištenje topline dok teče kroz kanale koji se nalaze duž vanjskih površina sistema (na unutrašnjoj i vanjskoj strani fasade). Tekućina se prema potrebi može prenijeti s jedne na drugu stranu fasade kako bi se toplina apsorbirala i oslobađala. Sastav kanala i šupljina formira složenu konstrukciju, integrišući više funkcija u jedinstvenu komponentu, koja se može proizvesti samo primjenom tehnologije aditivne proizvodnje (poput 3D printa).

GEOtube

GEOtube,  koristi slanu vodu za izradu fasade. Predložena fasada tornja u Dubaiju trebala bi usisavati vodu iz Perzijskog zaljeva (izvora najslanije vode na moru na svijetu) kroz podzemni cjevovod od 4,62 km, a zatim ga ispuštati preko svoje mrežaste fasade. Vanjski sloj zgrade u potpunosti je kultiviran, a ne izgrađen; umjesto da bude u potpunosti dovršen, on je u stalnom razvoju. Kako voda vremenom isparava, a naslage soli se skupljaju, izgled tornja pretvara se iz prozirnog sloja u čvrstu, vrlo vidljivu bijelu površinu.

Tornjevi Al Bahar

Za najnoviji par tornjeva u Abu Dabiju, studio Aedas Architects dizajnirali su prozirnu fasadu koja odstranjuje kulturne znakove mashrabije, tradicionalnog islamskog uređaja za zasjenjenje. Koristeći parametrijski opis za geometriju aktiviranih fasadnih ploča, tim je bio u mogućnosti da simulira njihov rad kao „odgovor“ na izlaganje suncu i promjenu uglova  tokom različitih dijelova dana. Ekran djeluje kao zidna zavjesa, smješten dva metra od vanjske zgrade na neovisnom okviru. Svaki trokut obložen je fiberglasom i programiran da reaguje na kretanje sunca na način da se smanji solarni dobitak i blještavilo. Uveče se svi ekrani zatvaraju.

Zasjenjenja

Kako bi se bavio stvaranjem odnosa između informacijskih tehnologija i performansi na arhitektonskom nivou, ovaj projekt primjenjuje ovu metodu za istraživanje i razvoj odgovarajuće konstrukcije zasjenjenja izgrađene u kombinaciji s laboratorijom za termičko testiranje za dvije testne lokacije – Austin, Texas i Minhen, Njemačka. Ovaj projekat razvio je Michael Leighton Beaman, docent arhitekture na Univerzitetu u Teksasu, a predlaže se reaktivni parametrički model generisan iz kontekstualnih, fenomenoloških i solarnih podataka.

Higromorfni materijali

Higromorfni materijali su materijali osjetljivi na vlagu i mogu biti izazvani zbog skupljanja i bubrenja drveta. To su prirodno odgovorni mehanizmi koji koriste karakteristična svojstva dostupnih materijala, kao što su otvaranje i zatvaranje četinjača.

Responzivna geometrija

Prije nekoliko godina, arhitekti IAAC-a (Institut za naprednu arhitekturu Katalonije) stvorili su “Responzivne geometrije”, model koji se sastojao od trouglastog dizajna koji koristi polimere memorijske forme (SMP), omogućavajući materijalu da promijeni fazu iz vanjskog i kontrolisanog podražaja, te kad je izložen toplini, može dostići meko i fleksibilno stanje.

Double Face

Double Face koristi prednost dinamičnog ponašanja materijala koji mijenjaju fazu, kao i svoj izgled. Elementi su prozirni; trebaju se nalaziti ispred (pune) staklene fasade, gdje se događa najveći toplinski utjecaj izvana; i mogu se razviti u različite mogućnosti dizajna novih zgrada kao i naknadno ugraditi u već postojeće zgrade. Pored toga, sistem je prilagodljiv kako bi se povećale toplotne koristi. Izlaganje toplinske mase zimskom sunčevom zračenju (što rezultira pasivnim dobitkom topline) i zaštita od ljetnog (rezultira pasivnim hlađenjem), te stoga djeluje kao toplinski ublaživač. Zimi bi se  vanjska strana termički punila slabim zimskim suncem. Tokom noći, orijentisana prema unutrašnjosti, oslobađa akumuliranu toplotu. Ljeti, tokom dana u kombinaciji s vanjskim zasjenjivačima, skladištila bi toplinu unutrašnjih toplotnih opterećenja, a tokom noći tu toplinu ispuštala bi u vanjsko okruženje pomoću noćne ventilacije, djelujući tako kao rashladna ploča.

Prilagodljivi premazi

Bez potrebe za zaslonima ili solarnim ekranima, adaptivno stakleno rješenje omogućava automatsku kontrolu solarnog pojačanja i maksimiziranje prirodne propusnosti svjetla u unutrašnje prostore, mijenjajući njegova optička i toplotna svojstva u skladu s promjenjivim uslovima na otvorenom, na primjer, mijenjajući boju stakla, iz svjetlog u zatamnjeno, kada je sunčevo zračenje intenzivno.

Fasada od algi

Fasada se sastoji od mikroalgi koje se uzgajaju u staklenim elementima fasade koje stvaraju toplinu za rad zgrade i biomasu za prehrambenu i farmaceutsku industriju. Olakšane direktnom sunčevom svjetlošću, male ćelije koje brzo rastu zagrijavaju vodu, a ovu toplinu sistem prikuplja i čuva za upotrebu u zgradi. Fasada također može mijenjati boju stalnim rastom algi i tako postati dinamična.

Fasada koja „jede“ zagađenje

Prosolve370e je dekorativni arhitektonski modul koji može smanjiti zagađenje zraka u gradovima kada se ugrađuje u blizini prometnih puteva ili prilikom izgradnje fasada. Materijal sadrži titanov dioksid koji efikasno “čisti” zrak od toksina oslobađajući sunđeraste slobodne radikale koji bi mogli eliminisati zagađivače. Pločice neutraliziraju zagađivače zraka kada se ugrađuju u blizini prometnica ili u jako zagađenim uslovima. Inspirisani fraktalima u prirodi, talasni oblici maksimiziraju površinu aktivnog premaza za difuziju svjetlosti, turbulencije zraka i zagađenja.

m-Kvadrat