Doris Sung se tient près de l'une de ses fenêtres inversées chez elle à Rolling Hills mardi, 16 avril 2019. Sung enseigne et fait des recherches à l'USC School of Architecture et travaille avec des métaux pris en sandwich entre des vitres qui changent de forme lorsqu'elles sont affectées par la chaleur du soleil qui peut être utilisée pour refroidir un bâtiment. Crédit :Scott Varley, Brise quotidienne/SCNG
En tant qu'architecte diplômé soucieux de l'environnement, Doris Sung en a eu marre de servir des clients qui veulent des bâtiments en acier et en verre sans se soucier de la façon dont ces conceptions attirent des cargaisons d'énergie, exacerbant le changement climatique mondial.
Alors après 20 ans, elle a quitté l'entreprise et a commencé à se concentrer sur la construction d'une meilleure souricière. Le résultat a été plusieurs prototypes utilisant des "matériaux de construction intelligents" qui pourraient révolutionner l'architecture, changer la façon dont les bâtiments sont construits et finalement réduire l'empreinte carbone massive de l'industrie du bâtiment.
« J'étais préoccupé par le changement climatique, " Chanté, un résident des Rolling Hills, a commencé. « Mais en architecture, ça n'arrivait tout simplement pas. Je n'arrêtais pas de penser que l'architecture ne fait rien pour résoudre ce problème, c'est pourquoi j'ai quitté le domaine et me suis tourné vers la recherche."
Murs sensibles au soleil, les fenêtres
En tant que chercheur et professeur à l'École d'architecture de l'USC au cours de la dernière décennie, Sung a littéralement fait tomber les murs.
Au lieu d'utiliser du béton et du verre plat orientés vers la création de vues dégagées et non d'efficacité énergétique, pourquoi ne pas faire des bâtiments avec une "peau" comme celle d'un humain qui laisse automatiquement entrer juste la bonne quantité de lumière et d'énergie dont un bâtiment a besoin et garde ce dont il n'a pas besoin, elle pensait.
Après près de neuf ans de recherche à essayer différents matériaux et divers logiciels, l'un des résultats a été le système d'ombrage de fenêtre InVert de Sung. Son entreprise privée, Conception de tunneliers, crée des fenêtres contenant des thermo-bilames suspendus qui réagissent à la lumière du soleil en se tournant sous différents angles et même en se retournant pour bloquer la lumière du soleil ou en laisser plus entrer, en chauffant ou en refroidissant naturellement l'intérieur du bâtiment.
Le système de fenêtre réactif réduit la consommation d'énergie, en particulier la climatisation qui est souvent alimentée par des centrales électriques qui brûlent des combustibles fossiles, de 28 % à 42 %. Les fenêtres réagissent aux éléments sans utiliser d'énergie - pas de moteurs, commandes ou puces informatiques. Le rayonnement du soleil provoque le mouvement.
Sung pense que l'utilisation de matériaux intelligents peut réduire la taille des systèmes CVC massifs nécessaires pour chauffer et refroidir les grands bâtiments, un changement radical dans la construction. Déjà, les bâtiments consomment plus d'énergie que les transports. En Californie, les émissions de gaz à effet de serre des bâtiments représentent 25 % des émissions totales de l'État, selon une étude publiée ce mois-ci par une société de conseil en énergie de San Francisco.
" Putain, si nous pouvons même faire le moindre changement sur l'enveloppe d'un bâtiment, alors nous avons fait un grand saut, " elle a dit.
Doris Sung a créé ces fenêtres inversées dans son home studio à Rolling Hills mardi, 16 avril 2019. Sung enseigne et fait des recherches à l'USC School of Architecture et travaille avec des métaux pris en sandwich entre des vitres qui changent de forme lorsqu'elles sont affectées par la chaleur du soleil qui peut être utilisée pour refroidir un bâtiment. Crédit :Scott Varley, Brise quotidienne/SCNG
Fenêtres intégrées avec des bimétaux
Dans son laboratoire de sa maison de Rolling Hills mardi, Sung a fait la démonstration de la technologie de revêtement de fenêtre. Certains décrivent la torsion, les bimétaux de curling comme de minuscules papillons qui voltigent lorsqu'ils sont frappés par la lumière du soleil. Les publications architecturales ont qualifié son travail de mélange de design artistique et pratique.
Les bimétaux colorés, en nickel, manganèse et cuivre, ressemblent plus à des demi-lunes, elle a dit. Ils reposent sur des pivots à l'intérieur des vitres mais ne sont pas fixés, libre de se déplacer en réponse au soleil. "Ils ressemblent à des éclats mais sont des formes elliptiques, " elle a dit.
Si ceux-ci étaient installés dans un immeuble de 12 étages, la climatisation serait réduite de 15 %, économiser 360 tonnes de dioxyde de carbone, principal gaz à effet de serre contribuant au réchauffement climatique. "C'est comme retirer définitivement 78 voitures de la route. Ou comme en planter 6, 100 plants d'arbres, " dit-elle fièrement.
En février, Directeur financier de Sung et TBM Design, Karen Sabath, étaient finalistes du C40 Women4Climate Tech Challenge à Paris. Bien qu'ils n'aient pas gagné, ils se sont classés dans le top 10 sur plus de 100 entrées, a dit Sung.
Pendant ce temps, sa conférence TED a atteint 1,2 million de vues. Elle a reçu de nombreux prix, y compris le prix des petits projets de l'Institut national américain des architectes et le prix R+D d'Architect Magazine.
Produits à monter soi-même pour la NASA
Dans le laboratoire, elle expérimente également des matériaux intelligents autostructurants qui se forment lorsqu'ils sont frappés par le soleil ou la chaleur. Elle travaille également sur des matériaux d'auto-assemblage. Imaginez une table IKEA qui se met en place lorsqu'elle est exposée à la lumière.
"Il n'utilise pas de mains, pas d'outils, juste en utilisant la température pour l'assembler par lui-même, " elle a dit, l'ajout d'une telle application n'en est qu'à ses débuts. Les entreprises de fabrication et d'assemblage sont curieuses car cela remplacerait le besoin de robots coûteux. La NASA a également manifesté son intérêt.
"Je reçois des appels téléphoniques de la NASA. Sans humains, ils pourraient construire quelque chose sur la lune ou sur Mars, " dit-elle. " Vous n'auriez pas besoin d'une équipe de construction. Vous pourriez juste avoir une personne qui le fait sortir. »
Doris Sung utilise une lampe chauffante pour provoquer une réaction et transformer de petits morceaux de métal dans son home studio à Rolling Hills mardi, 16 avril 2019. Sung enseigne et fait des recherches à l'USC School of Architecture et travaille avec des métaux pris en sandwich entre des vitres qui changent de forme lorsqu'elles sont affectées par la chaleur du soleil qui peut être utilisée pour refroidir un bâtiment. Crédit :Scott Varley, Brise quotidienne/SCNG
Sung admire les avancées du PDG de Tesla, Elon Musk, dans les voitures électriques. Elle a déclaré que les voitures électriques Tesla et tous les véhicules électriques d'autres constructeurs automobiles éloignent l'industrie automobile des combustibles fossiles beaucoup plus rapidement que l'industrie du bâtiment.
"Nous sommes coincés avec de l'acier et du verre, la même vieille chose, " qui expose un bâtiment à la chaleur solaire et augmente la consommation d'énergie, elle a dit. L'introduction de nouveaux matériaux de construction sur le marché s'est heurtée à de nombreuses résistances.
Ce n'est pas facile d'être vert
Les raisons de la réticence sont doubles, dit Roger Sherman, directeur du design pour Gensler, un cabinet d'architectes basé à Los Angeles :le changement est toujours difficile, et les matériaux intelligents coûtent plus cher.
« Le fait est que personne ne veut prendre de risque sur de nouveaux produits. Cela a fondamentalement à voir avec les coûts, " il a dit.
Ensuite, il y a le problème du changement - parfois, le nouveau n'est pas toujours acceptable pour le client, Craig Foster, a déclaré le vice-président de la Building Industry Association of Southern California dans un e-mail.
"Une fois qu'un nouveau produit est introduit sur le marché, il est souvent difficile d'avoir des opportunités de le présenter car il n'y a généralement pas d'antécédents existants ou de charge de la preuve concernant l'apparence du produit une fois appliqué et sa durée de vie dans le temps. »
Sherman a déclaré qu'il était normal que toute industrie se méfie du changement. Il a déclaré que les développeurs souhaitent intégrer davantage de durabilité dans les maisons et les bureaux, mais ça prend du temps.
Sung comprend cela. "Nous essayons de mettre de nouveaux produits sur le marché, mais nous essayons aussi de faire changer d'avis l'utilisateur."
