TerraMound – экспериментальный проект керамической стены, созданной по образу вентиляционных систем термитников. Разработанный в лондонской школе Бартлетта Рамешвари Джонналагедда, прототип использует пористую глину и испарительное охлаждение для пассивного климат-контроля без кондиционеров.
Современные здания потребляют огромное количество энергии на охлаждение. Традиционные HVAC-системы забирают до 40% энергобаланса, требуют регулярного обслуживания и использования хладагентов с высоким потенциалом глобального потепления. Архитекторы и инженеры всё чаще ищут альтернативы и находят их в природе, как и автор Рамешвари Джонналагедда, выпускница Архитектурной школы Бартлетта (UCL).
TerraMound является ее магистерским экспериментальным проектом. Студентка кафедры «Дизайн для производства» предложила стеновую систему из 3D-печатной керамики, способную охлаждать интерьеры естественным путём. В основе концепции лежит устройство вентиляционных каналов термитников. Дело в том, что они позволяют регулировать температуру и влажность без механических устройств за счет естественного перепада давления и температуры.
Эффект достигается за счёт двух факторов: испарения воды и особой геометрии внутреннего пространства. Терракотовая глина – пористый материал, активно впитывающий влагу. При испарении воды с поверхности температура воздуха снижается. Внутренние каналы стены организованы по принципу минимальных поверхностей (для такого принципа характерно губчатое или решетчатое сечение) – гироид, алмаз и другие формы, обеспечивающие максимальную площадь контакта воды с воздухом. Вода подаётся сверху, просачивается по сети каналов и испаряется, охлаждая проходящий воздух. Для улучшения циркуляции в текущем прототипе – который выполнен в виде компактного настольного прибора – используется маломощный вентилятор, но в перспективе система может работать автономно за счёт естественных перепадов давления и ветра.
В отличие от традиционных HVAC-систем с принудительной прогонкой воздуха через воздуховоды, керамические модули TerraMound работают пассивно и имеют более низкий уровень углеродности. Их внутренняя геометрия повторяет туннели термитов, которые те используют для регуляции тепла, влажности и газообмена.
3D-печать позволяет создавать эти полости в керамике, которая также обладает высокой тепловой инерцией, медленно нагревается и остывает, сглаживая суточные колебания температуры. В сочетании с пористой структурой и сетью каналов стена создаёт «естественный кондиционер» без компрессоров и хладагентов.
На фоне прогнозируемого трёхкратного роста спроса на кондиционирование к 2050 году такие пассивные системы становятся практически необходимыми, однако у проекта есть ряд недостатков. Испарительное охлаждение эффективно работает только в сухом климате, при высокой влажности воздуха эффект заметно снижается. Кроме того, остаются открытыми вопросы долговечности пористой керамики: со временем поры могут забиваться пылью, а регулярная очистка – технически сложная задача, особенно в сравнении с HVAC-системами, где фильтры легко заменить. Также не до конца изучен реальный расход воды, необходимый для работы системы в масштабе целого здания.