TEDxUSC
Doris Kim Sung: Metal that breathes
Doris Kim Sung: Nefes alan metaller
Filmed:
Readability: 4.5
1,255,735 views
Tabandan tavana pencereleri olan binalar muhteşem manzaralar sağlar, fakat soğutmak için çok fazla enerjiye ihtiyaç duyar. Doris Kim Sung termo bimetaller ile çalışıyor, İnsan cildi gibi davranan akıllı malzemeler, dinamik ve duyarlı, bir odayı güneş ışıklarından koruyan ve doğal olarak havalandıran.
Doris Kim Sung - Architect
Doris Kim Sung is a biology student turned architect interested in thermo-bimetals, smart materials that respond dynamically to temperature change. Full bio
Doris Kim Sung is a biology student turned architect interested in thermo-bimetals, smart materials that respond dynamically to temperature change. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
I was one of those kids that, every time I got in the car,
0
737
3351
Arabaya biner binmez,
00:19
I basically had to roll down the window.
1
4088
2943
ilk iş olarak camı açan çocuklardandım.
00:22
It was usually too hot, too stuffy or just too smelly,
2
7031
4212
Genelikle çok sıcak, çok havasız veya kötü kokulu olurdu
00:27
and my father would not let us use the air conditioner.
3
11243
2354
ve babam klimayı açmamıza izin vermezdi.
00:29
He said that it would overheat the engine.
4
13597
2757
Motoru fazla ısıtabileceğini söylerdi.
00:32
And you might remember, some of you,
5
16354
1648
Ve bazılarınız belki hatırlar,
00:33
how the cars were back then, and it was
6
18002
1900
arabalar geçmişte nasıldı
00:35
a common problem of overheating.
7
19902
2366
aşırı ısınma ortak bir problemdi.
00:38
But it was also the signal that capped the use,
8
22268
4020
Ama aynı zamanda enerji tasarruflu cihazların kullanımını,
00:42
or overuse, of energy-consuming devices.
9
26288
4422
veya aşırı kullanımını geliştiren işaretti.
00:46
Things have changed now. We have cars that we take across country.
10
30710
3039
Şimdi durum değişti. Ülkeyi boydan boya gidebildiğimiz arabalarımız var.
00:49
We blast the air conditioning the entire way,
11
33749
3161
Tüm yol boyunca klimayı çalıştırıyoruz
00:52
and we never experience overheating.
12
36910
1576
ve asla aşırı ısınmayla karşılaşmıyoruz.
00:54
So there's no more signal for us to tell us to stop.
13
38486
2987
Bu yüzden artık durmamızı söyleyen bir işaret yok.
00:57
Great, right? Well, we have similar problems in buildings.
14
41473
5618
Harika, değil mi? Ve binalarda da benzer problemlerimiz var.
01:02
In the past, before air conditioning, we had thick walls.
15
47091
3466
Geçmişte, klimalardan önce, kalın duvarlarımız vardı.
01:06
The thick walls are great for insulation. It keeps the interior
16
50557
2679
Kalın duvarlar yalıtım için çok iyi. Yazın içerisini çok soğuk,
01:09
very cool during the summertime, and warm during the wintertime,
17
53236
3518
kışın da sıcak tutar
01:12
and the small windows were also very good because
18
56754
2400
ve küçük pencereler de çok iyiydi çünkü
01:15
it limited the amount of temperature transfer
19
59154
2591
içerisi ve dışarısı arasındaki
01:17
between the interior and exterior.
20
61745
2467
ısı transferini sınırlardı.
01:20
Then in about the 1930s, with the advent of plate glass,
21
64212
3872
Daha sonra 1930'larda, cam levhaların, haddelenmiş çeliğin
01:23
rolled steel and mass production, we were able
22
68084
3396
ve seri üretimin gelmesiyle, tabandan tavana pencereler
01:27
to make floor-to-ceiling windows and unobstructed views,
23
71480
3450
ve engellenmemiş manzaralar yapabiliyorduk
01:30
and with that came the irreversible reliance on
24
74930
3726
ve bununla güneş tarafından ısıtılan mekanlarımızı soğutabilmek için
01:34
mechanical air conditioning to cool our solar-heated spaces.
25
78656
6581
mekanik klima sistemlerine geri dönülemez bağımlılığımız geldi.
01:41
Over time, the buildings got taller and bigger,
26
85237
3104
Zamanla, binalar daha uzun ve daha büyük oldu,
01:44
our engineering even better, so that the mechanical systems
27
88341
2641
mühendisliğimiz daha da gelişti, dolayısıyla mekanik sistemler de
01:46
were massive. They require a huge amount of energy.
28
90982
3874
çok büyüdü. Yüksek miktarda enerjiye ihtiyaç duyuyorlar.
01:50
They give off a lot of heat into the atmosphere,
29
94856
2759
Atmosfere çok miktarda ısı veriyorlar
01:53
and for some of you may understand the heat island effect
30
97615
3200
ve bazılarınız şehirlerdeki ısı adası etkisini anlayabilir,
01:56
in cities, where the urban areas are much more warm
31
100815
3510
kentsel alanlar kendisine komşu kırsal alanlara göre
02:00
than the adjacent rural areas,
32
104325
2950
çok daha sıcak,
02:03
but we also have problems that, when we lose power,
33
107275
3254
ama şunun gibi problemlerimiz de var, enerji gittiği zaman,
02:06
we can't open a window here, and so
34
110529
2761
burada bir pencere açamayız,
02:09
the buildings are uninhabitable and have to be made vacant
35
113290
2814
bu yüzden binalar havalandırma sistemi yeniden çalışana kadar
02:12
until that air conditioning system can start up again.
36
116104
3648
yaşanmaz olur ve boşaltılmalıdır.
02:15
Even worse, with our intention of trying to make buildings
37
119752
4055
Daha kötüsü, binaları sıfır enerji tüketir hale getirme isteğimizi,
02:19
move towards a net-zero energy state, we can't do it
38
123807
4985
sadece mekanik sistemleri
02:24
just by making mechanical systems more and more efficient.
39
128792
2367
daha etkili hale getirerek yapamayız.
02:27
We need to look for something else, and we've gotten ourselves a little bit into a rut.
40
131159
3778
Başka bir şey bulmaya çalışmalıyız ve kendimizi bir rutinin içinde buluyoruz.
02:30
So what do we do here? How do we pull ourselves and dig us
41
134937
4251
Burada ne yapıyoruz? Kendimizi kazdığımız
02:35
out of this hole that we've dug?
42
139188
2851
bu deliklerden nasıl çekip çıkartacağız?
02:37
If we look at biology, and many of you probably don't know,
43
142039
2909
Biyolojiye bakarsak ve muhtemelen çoğunuz bilmiyorsunuz,
02:40
I was a biology major before I went into architecture,
44
144948
3656
mimarlığa devam etmeden önce ana dalım biyolojiydi,
02:44
the human skin is the organ that naturally regulates
45
148604
4389
insan derisi vücuttaki ısıyı dengeleyen organdır
02:48
the temperature in the body, and it's a fantastic thing.
46
152993
3436
ve bu şahane bir şey.
02:52
That's the first line of defense for the body.
47
156429
2615
Vücut için savunmanın ilk hattıdır.
02:54
It has pores, it has sweat glands, it has all these things
48
159044
3209
Gözenekleri var, ter bezleri var, tüm bunlar birlikte çok dinamik
02:58
that work together very dynamically and very efficiently,
49
162253
3418
ve çok etkili çalışıyor
03:01
and so what I propose is that our building skins
50
165671
2504
ve bu yüzden benim teklifim binalarımızın derisinin
03:04
should be more similar to human skin,
51
168175
3649
insan derisine daha çok benzemesi
03:07
and by doing so can be much more dynamic, responsive
52
171824
4112
ve böylece nerede olduğuna bağlı olarak,
03:11
and differentiated, depending on where it is.
53
175936
3256
daha dinamik, duyarlı ve farklılaşmış olabilirler.
03:15
And this gets me back to my research.
54
179192
1933
Ve bu beni araştımama geri götürüyor.
03:17
What I proposed first doing is looking at a different material palette to do that.
55
181125
5310
İlk yapmaya niyetlendiğim bunu yapabilmek için farklı bir malzeme paletine bakmaktı.
03:22
I presently, or currently, work with smart materials,
56
186435
2911
Halen, şu sıralarda, akıllı malzemelerle çalışıyorum
03:25
and a smart thermo-bimetal.
57
189346
1719
ve akıllı bir termo-bimetal ile.
03:26
First of all, I guess we call it smart because it requires
58
191065
2912
İlk olarak, sanırım onu kontrol ve enerji
03:29
no controls and it requires no energy,
59
193977
2730
gerektirmediği için akıllı olarak adlandırıyoruz
03:32
and that's a very big deal for architecture.
60
196707
2663
ve bu mimarlık için çok büyük bir mesele.
03:35
What it is, it's a lamination of two different metals together.
61
199370
2814
Bu nedir, iki farklı metalin levha haline getirilerek birleştirilmesidir.
03:38
You can see that here by the different reflection on this side.
62
202184
3874
Bunu bu tarafın farklı yansımasından görebilirsiniz.
03:41
And because it has two different coefficients of expansion,
63
206058
3475
Ve iki tarafın genleşme katsayıları farklı olduğundan,
03:45
when heated, one side will expand faster than the other
64
209533
3297
ısıtıldığında, bir taraf diğerinden hızlı genleşir
03:48
and result in a curling action.
65
212830
3537
ve kıvrılma hareketi oluşur.
03:52
So in early prototypes I built these surfaces to try to see
66
216367
3706
İlk prototiplerde bu yüzeyleri kıvrılmanın sıcaklığa nasıl tepki vereceğini
03:55
how the curl would react to temperature and possibly allow
67
220073
4193
ve havalandırmayı nasıl sağladığını görmek için
04:00
air to ventilate through the system,
68
224266
3105
inşa ettim,
04:03
and in other prototypes did surfaces where the multiplicity
69
227371
3229
diğer prototiplerde oluşan yüzeylerde
04:06
of having these strips together can try to make
70
230600
2481
bu şeritlerden oluşan çeşitlilik
04:08
bigger movement happen when also heated,
71
233081
4074
ısıtıldığı zaman da daha büyük hareket yapmaya çalışabilir.
04:13
and currently have this installation at the Materials & Applications gallery
72
237155
4064
Bu düzenek bugünlerde Silver Lake yakınlarında Materials and Applications galerisinde
04:17
in Silver Lake, close by, and it's there until August, if you want to see it.
73
241219
3486
ve Ağustos sonuna kadar da orada kalacak, eğer görmek isterseniz.
04:20
It's called "Bloom," and the surface is made completely
74
244705
2898
İsmi "Bloom" ve yüzeyi tamamen
04:23
out of thermo-bimetal, and its intention is to make this canopy
75
247603
4040
termo bimetalden yapılmış, bu markizin amacı
04:27
that does two things. One, it's a sun-shading device, so that
76
251643
3817
2 şey yapması. Bir, bu bir güneş gölgeleme cihazı
04:31
when the sun hits the surface, it constricts the amount of sun passing through,
77
255460
4010
yani güneş yüzeye vurduğu zaman geçen güneş ışığı miktarını kısıtlar,
04:35
and in other areas, it's a ventilating system,
78
259470
3369
diğeri ise, bu bir havalandırma sistemidir,
04:38
so that hot, trapped air underneath can actually
79
262839
2153
altında hapsedilmiş sıcak hava hareket edebilir
04:40
move through and out when necessary.
80
264992
3878
ve gerektiğinde dışarı çıkabilir.
04:44
You can see here in this time-lapse video that the sun,
81
268870
4131
Burada hızlandırılmış videolarda güneşi görüyorsunuz.
04:48
as it moves across the surface, as well as the shade,
82
273001
2746
renk tonlarından görüleceği gibi, yüzey üzerinde hareket ettikçe
04:51
each of the tiles moves individually.
83
275747
2476
bütün kaplamalar ayrı ayrı hareket ediyor.
04:54
Keep in mind, with the digital technology that we have today,
84
278223
2512
Bunu aklınızda tutun, günümüzde sahip olduğumuz teknoloji ile
04:56
this thing was made out of about 14,000 pieces
85
280735
3013
bu şey 14.000 parça ile yapıldı
04:59
and there's no two pieces alike at all. Every single one is different.
86
283748
4729
ve birbirine benzer iki parça yok. Her parça farklı.
05:04
And the great thing with that is the fact that we can calibrate
87
288477
2512
Bununla ilgili harika olan, bizim her bir parçayı
05:06
each one to be very, very specific to its location,
88
290989
3999
kendi konumuna, güneşin açısına, hem de nasıl kıvrıldığına
05:10
to the angle of the sun, and also how the thing actually curls.
89
294988
4946
göre ayarlayabiliyor olmamızdır.
05:15
So this kind of proof of concept project
90
299934
2806
Bu tür bir konsept projenin kanıtlanmasının
05:18
has a lot of implications
91
302740
1964
mimaride gelecekteki uygulamalara
05:20
to actual future application in architecture,
92
304704
3700
bir çok etkisi vardır
05:24
and in this case, here you see a house,
93
308404
2505
ve bu örnek olayda bir ev görüyorsunuz,
05:26
that's for a developer in China,
94
310909
2433
bu Çin'de bir şehir planlamacı içindir
05:29
and it's actually a four-story glass box.
95
313342
2744
ve bu gerçekte 4 katlı cam bir kutudur.
05:31
It's still with that glass box because we still want that visual access,
96
316086
3837
O hala bu cam kutudur, çünkü biz hala görsel erişim istiyoruz,
05:35
but now it's sheathed with this thermo-bimetal layer,
97
319923
3882
fakat şimdi termo biometal ile kaplanmıştır,
05:39
it's a screen that goes around it, and that layer can actually
98
323805
2465
etrafını çevreleyen bir perde gibidir ve bu katman
05:42
open and close as that sun moves around on that surface.
99
326270
4028
güneş bu yüzey üzerinde hareket ettikçe açılır ve kapanır.
05:46
In addition to that, it can also screen areas for privacy,
100
330298
4562
Buna ilave olarak hem de özel yaşam alanlarını perdeler
05:50
so that it can differentiate from some of the public areas
101
334860
2296
bundan dolayı günün farklı zamanlarında kamusal alanları
05:53
in the space during different times of day.
102
337156
2592
birbirinden ayırır.
05:55
And what it basically implies is that, in houses now,
103
339748
3263
Bu aslında ne demektir, artık evlerimizde
05:58
we don't need drapes or shutters or blinds anymore
104
343011
3417
bundan sonra kepenk, panjur ve jaluzilere ihtiyacımız olmayacak.
06:02
because we can sheath the building with these things,
105
346428
2167
çünkü binalarımızı bu şeyle kaplayabileceğiz,
06:04
as well as control the amount of air conditioning you need inside that building.
106
348595
5567
aynı zamanda bina içinde ihtiyacımız olan havalandırma miktarını kontrol edeceğiz.
06:10
I'm also looking at trying to develop some building components for the market,
107
354162
3389
Ben aynı zamanda piyasa için bazı bina elemanları geliştiriyorum.
06:13
and so here you see a pretty typical
108
357551
2489
burada oldukça tipik
06:15
double-glazed window panel, and in that panel,
109
360040
4731
çift camlı pencere paneli görüyorsunuz ve bu panelde
06:20
between those two pieces of glass, that double-glazing,
110
364771
2927
iki cam arasında bu çift cam,
06:23
I'm trying to work on making
111
367698
2177
termo bimetal numune sistemi
06:25
a thermo-bimetal pattern system
112
369875
2069
üzerinde çalışıyorum.
06:27
so that when the sun hits that outside layer
113
371944
2672
Güneş dış tabakaya vurduğu zaman
06:30
and heats that interior cavity, that thermo-bimetal
114
374616
4644
ve içteki boşlukları ısıttığında, bu termo bimetal
06:35
will begin to curl, and what actually will happen then
115
379260
2776
kıvrılmaya başlayacak ve sonra olacak olan şey
06:37
is it'll start to block out the sun
116
382036
2303
güneşi binanın belirli bölgelerinde
06:40
in certain areas of the building,
117
384339
1874
engellemeye başlayacak,
06:42
and totally, if necessary.
118
386213
1941
eğer gerekirse tamamen.
06:44
And so you can imagine, even in this application, that
119
388154
2508
Bu uygulamada olduğu gibi panel sistemlerin
06:46
in a high-rise building where the panel systems go
120
390662
2677
tabandan tavana olduğu 30-40 kata kadar olan yüksek binalarda
06:49
from floor to floor up to 30, 40 floors, the entire surface
121
393339
4767
bütün yüzeyin güneşin günün farklı zamanlarında
06:54
could be differentiated at different times of day
122
398106
2190
hareket ederek yüzeye vurmasıyla
06:56
depending on how that sun moves across and hits that surface.
123
400296
5459
farklılaşacağını düşünebilirsiniz.
07:01
And these are some later studies that I'm working on
124
405755
2819
Bunlar şu anda üzerinde çalıştığım
07:04
right now that are on the boards, where you can see,
125
408574
2264
ilerki çalışmalar,
07:06
in the bottom right-hand corner, with the red, it's actually
126
410838
3341
aşağıda sağ tarafta gördüğünüz kırmızı renkli olan
07:10
smaller pieces of thermometal, and it's actually going to,
127
414179
2278
aslında daha küçük parçalardan oluşan termometal,
07:12
we're trying to make it move like cilia or eyelashes.
128
416457
5246
biz onun tüy veya kirpik gibi hareket etmesi için çalışıyoruz.
07:17
This last project is also of components.
129
421703
2482
Bu son proje tamamlayıcı parçalardan oluşuyor.
07:20
The influence -- and if you have noticed, one of my
130
424185
3857
Etki -- ve eğer fark ettiyseniz, benim
07:23
spheres of influence is biology -- is from a grasshopper.
131
428042
3576
etki alanlarımdan biri biyoloji -- bir çekirgeden.
07:27
And grasshoppers have a different kind of breathing system.
132
431618
2607
Çekirgelerin farklı bir çeşit solunum sistemi var.
07:30
They breathe through holes in their sides called spiracles,
133
434225
3402
Onlar yan taraflarında bulunan solunum deliği isimli delikler sayesinde nefes alırlar.
07:33
and they bring the air through and it moves through their system to cool them down,
134
437627
3490
onlar havayı alırlar ve hava onların sistemlerinin içerisinde onları serinletmek için hareket eder,
07:37
and so in this project, I'm trying to look at how we can
135
441117
3382
bu projede bunu mimaride de nasıl uygulayabileceğimizi düşündüm,
07:40
consider that in architecture too, how we can bring
136
444499
2182
Havayı deliklerden nasıl
07:42
air through holes in the sides of a building.
137
446681
2666
binanın bölümlerine alabiliriz.
07:45
And so you see here some early studies of blocks,
138
449347
2973
Burada termo bimetal uygulanmadan önce
07:48
where those holes are actually coming through,
139
452320
2513
deliklerin içinden geçtiği bloklara ait
07:50
and this is before the thermo-bimetal is applied,
140
454833
3720
ilk yapılan çalışmaları görüyorsunuz
07:54
and this is after the bimetal is applied. Sorry, it's a little
141
458553
2699
ve bu da bimetal uygulandıktan sonra. Görme zorluğundan dolayı
07:57
hard to see, but on the surfaces, you can see these red arrows.
142
461252
3208
özür diliyorum fakat yüzeyde kırmızı okları görebilirsiniz.
08:00
On the left, it's when it's cold and the thermo-bimetal
143
464460
3178
Sol tarafta, hava soğuk olduğu zaman termo bimetal
08:03
is flat so it will constrict air from passing through the blocks,
144
467638
3602
düz durur ve bloklardan hava geçmesini engeller
08:07
and on the right, the thermo-bimetal curls
145
471240
2040
ve sağ tarafta, termo bimetal kıvrılır
08:09
and allows that air to pass through, so those are two different
146
473280
3546
ve hava geçişine imkan verir, bunlar üzerinde çalıştığım
08:12
components that I'm working on, and again,
147
476826
1816
tamamlayını unsurlar ve tekrar
08:14
it's a completely different thing, because you can imagine
148
478642
2312
bu tamamen farklı birşey, çünkü havanın
08:16
that air could potentially be coming through the walls
149
480954
2727
potansiyel olarak pencere açmak yerine
08:19
instead of opening windows.
150
483681
2881
duvarlardan geçtiğini düşünebilirsiniz.
08:22
So I want to leave you with one last impression about
151
486562
2688
Size bu projenin veya bu tür bir işin ve akıllı parçalar
08:25
the project, or this kind of work and using smart materials.
152
489250
4380
kullanmanın son bir etkisini anlatarak bitirmek istiyorum,
08:29
When you're tired of opening and closing those blinds
153
493630
3180
Her gün bu panjurları açıp kapatmaktan yorulduğunuz zaman
08:32
day after day, when you're on vacation
154
496810
2993
tatildeyken,
08:35
and there's no one there on the weekends to be turning off and on the controls,
155
499803
4039
ve haftasonları kontrolleri açıp kapatacak kimse olmadığında
08:39
or when there's a power outage, and you have
156
503842
2355
veya bir enerji kesintisi durumunda ve güvenebileceğiniz
08:42
no electricity to rely on, these thermo-bimetals
157
506197
3021
elektrik olmadığında, bu bimetaller
08:45
will still be working tirelessly, efficiently
158
509218
3998
yorulmadan, etkin bir şekilde
08:49
and endlessly. Thank you. (Applause)
159
513216
3306
durmaksızın çalışıyor olacaklar. Teşekkür ederim. (Alkışlar)
08:52
(Applause)
160
516522
2792
(Alkışlar)
ABOUT THE SPEAKER
Doris Kim Sung - ArchitectDoris Kim Sung is a biology student turned architect interested in thermo-bimetals, smart materials that respond dynamically to temperature change.
Why you should listen
Architect Doris Kim Sung asks: Why can't building materials be more adaptable? Why can't they function more like clothing, or even human skin? Having studied biology at Princeton University intending to go to medical school, Sung applies principles of biology to her work as an assistant professor of architecture at the University of Southern California. She explores architecture as an extension of the body, challenging the notion that buildings ought to be static and climate-controlled. Rather, they should be able to adapt to their environment through self-ventilation. In November 2011, Sung exhibited her art installation "Bloom" in Silver Lake, Los Angeles. The installation is 20 feet tall and made with 14,000 completely unique pieces of thermo-bimetal, a smart material made of two different metals laminated together. This metal is dynamic and responsive, curling as air temperatures rise, resulting in a beautiful sculpture that breathes.
Doris Kim Sung | Speaker | TED.com