设计建筑表皮以改造节能结构的新项目

较旧的建筑物往往会通过墙壁泄漏热量，需要更多的能量才能在夏季或冬季保持舒适的温度。那些在 70 年代末之前建造的建筑很少能满足当今更严格的能源标准。然而，它们占今天屹立的建筑物的很大一部分。在，大约 44% 的住宅建筑建于 1970 年之前 当今存在的商业建筑中约有一半建于 80 年代之前，因此迫切需要进行能源改造以减少对环境的影响。Jefferson 和 Lightweight Manufacturing 之间的一项新的产学合作将在来年通过设计基于纺织品的模块化“皮肤”来解决这个问题，这种“皮肤”可以轻松且廉价地覆盖建筑物的外墙，以提高绝缘和能源效率。

“使用拉伸织物作为空间覆盖物的概念是一个古老的概念，”建筑学副教授Kihong Ku博士说，他正在领导这个新的合作伙伴关系来开发所谓的建筑覆层。“Teepees 和 yurts 是利用织物的抗拉强度来实现其轻质保护特性的历史例子。我们正在努力利用功能性纺织品的科学和工程发展，为紧迫的建筑问题带来更可持续的解决方案。”

Overclad方法有挑战。例如，外部保温和装饰系统 (EIFS) 或绝缘金属板可以在现有的砖石或混凝土墙上提供可靠的隔热效果。然而，在使用这些系统时，冷凝等问题可能需要更广泛的翻新，这最终会导致成本高昂并且对日常建筑使用和运营造成破坏。

与Lightweight Manufacturing一起，Ku 博士的团队计划开发可应用于建筑物外部的基于织物的外覆板。该系统将有助于提高建筑物的隔热性能，同时保持透光和气流。“我们正在寻找具有所有这些特性的功能性纺织品，以便密封建筑围护结构，”Ku 博士说。“然而，因为我们计划创建模块化面板，所以也可以让部分窗户不被覆盖，或者用透明箔材料覆盖，例如 ETFE，一种用作外墙的半透明塑料板” 这些专为中高层建筑设计的面板将使用现有结构作为支撑，并使用微创方法进行固定，以避免损害现有的防水层。

Jefferson 工程项目主任 Brian George 博士将为该项目提供纺织工程专业知识，还有一名建筑学研究生和两名本科生将参与该系统的研发及其市场分析。

该项目通过宾夕法尼亚州经济发展部拨款69,000 美元获得资金，该拨款旨在将 PA 行业和制造业与当地大学联系起来，以获得他们的研究专长和智囊团。

Lightweight Manufacturing 总裁 Dirk Cos 表示：“我们很高兴能够与托马斯·杰斐逊大学一起支持这项研究项目，该项目旨在利用张紧织物立面系统使现有建筑物更加节能并延长其使用寿命。”

到今年年底，该集团希望准备好原型织物和框架系统，以测试抗风和耐候性以及能源性能。该团队将与面料生产商合作，确定能够承受高强度日晒、风吹雨打和一般风化的面料，以期能够使用二十年或更长时间。George 博士说：“我们可能需要发挥创造力，创造出与屋顶瓦一样耐用的东西。”