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发布: 10:00am 18/09/2024

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【2024年戴森設計大獎】APU大學可呼吸磚 大馬賽區奪冠

文:戴森设计大奖、APU提供 图:戴森设计大奖

國際知名設計獎詹姆斯·戴森設計大獎(James Awards)最近宣佈2024年各地區總成績。獲得馬來西亞地區總冠軍的是來自亞太科技大學(APU)的作品——可呼吸磚Brikoole。

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Brikoole是一項突破性發明,旨在應對日益增長的能源消耗和電力需求問題,它是一種被動的冷卻系統,整個設計可以嵌入建築結構的內部,以達到通風散熱的效果。

根據研究,全球建築物消耗了全球總能量的40%,到2030年,這一比例預計將增至50%。馬來西亞在碳排放方面排名全球第3,年均排放率為4.7%。

電費暴漲是發明Brikoole的動機

APU的這支獲勝團隊是由張志健(23歲)與吳嘉駿(22歲)所組成,他們以氣候變化作為關注焦點,使用控制氣流和蒸發冷卻方法來降低室內溫度,完全不必採用外部能源。

張志健(左)與吳嘉駿是Brikoole的創造者——這是一個可持續的冷卻系統,他們手中的“可呼吸磚”,就是其核心組件。

張志健剛剛領取了機械電子工程榮譽學士學位證書畢業,而吳嘉駿則是工業設計榮譽學士學位應屆畢業生,兩人就是設計出Brikoole的創意大腦!

吳嘉駿分享道:“Brikoole的主要動機來自觀察到傳統空調系統在熱帶氣候下的能源消耗和環境影響。最近,一位我非常關心的人因電費暴漲而嚴重影響了家庭的財務狀況,這促使我深入研究這個問題。”

吳嘉駿(左)是工業設計學系應屆畢業生,他與機械電子工程系畢業生張志健共同合作設計Brikoole,展示瞭如何將工程原理與設計創意相結合,產生創新解決方案。

Brikoole的設計靈感是借鑑古代的智慧以及自然通風系統,例如白蟻丘、風塔和薩爾薩比爾噴泉。Brikoole採用多層次方法來實現其冷卻效果。磚的外部設有精心佈置的通風孔,允許空氣進入。然後,空氣穿過精密的內部結構——目前是一個由木質PLA製成的3D打印網格,最終的設計計劃是轉換為陶瓷材料。

該網格通過集成的水分配系統保持溼潤。當空氣穿過這個潮溼的環境時,蒸發發生,有效地冷卻空氣。這些冷卻的空氣進入建築物內部,營造出清新舒適的環境。

Brikoole的精密內部結構原型,是使用3D打印木質PLA製作網格,該先進3D打印機設於亞太科技大學的3D建模實驗室。
Brikoole的設計靈感來自自然通風系統,如白蟻丘、風塔和薩爾薩比爾噴泉,採用多層次方法實現冷卻效果。

張志健分享:“我們一共花了兩個多月的時間來研究、測試和開發這個原型。通過測試,我們瞭解到使用正確的幾何圖案對實現最佳效果至關重要。”這對二人組是由APU媒體、藝術與設計學院(SoMAD)講師兼認證工業設計師(CIDe)黃奕嵻(Eekang Ooi)負責指導。

Brikoole可減少對主動冷卻系統的依賴

我國馬來西亞位處熱帶,這樣的氣候下,Brikoole可將溫度降低多達6.2攝氏度,使室內溫度從37攝氏度下降至31攝氏度。因此,它減少對空調等主動冷卻系統的依賴。隨著時間的推移,與化石燃料發電相關的電力消耗和碳排放將顯著減少。

在可持續性建築學領域,Brikoole可說是一枝獨秀,因為它能將蒸發冷卻的原理,直接融入建築材料,這有別於傳統的被動式冷卻方法,後者往往需要建構單獨的系統,或者進行大規模的建築改動,以獲取冷卻的效果。Brikoole的解決方案具有天然的模塊化和可擴展性,能夠輕鬆整合到各種建築設計和風格中,讓可持續冷卻變得更為靈活和可及。

這張概念插圖,展示Brikoole如何實際應用於住家、公寓或高層建築之中。
Brikoole將進一步開發

戴森設計大獎是一項國際設計比賽,旨在嘉獎、鼓勵和啟發新一代的設計工程師。該獎項鼓勵年輕工程師開發解決方案來應對現實世界的挑戰。作為國家冠軍,Brikoole贏得了2萬9300令吉的獎金,以支持其進一步的開發和商業化過程,包括將原型材料從當前的木質PLA網格,改進為更高效的3D打印陶瓷內部結構。他們還致力於在熱帶地區進行全面的實地測試,並探索設計上的變化,以應對不同建築類型和區域氣候挑戰。

戴森技術發展部負責人Sharon Yap強調:“Brikoole是我們年輕本地工程師如何為古老問題帶來新視角的一個絕佳例子。全球變暖對馬來西亞影響巨大,我很高興看到我們的下一代正在創造可持續的解決方案。戴森設計大獎將為該團隊提供一個絕佳的平臺,讓他們進一步推廣他們的發明,我希望Brikoole能夠幫助保護我們的星球免受進一步的破壞。”

Brikoole將晉級戴森設計大獎的下一個階段,在此,戴森的工程師們將遴選出國際前20強人馬,並於10月16日正式對外公佈,全球冠軍將於11月13日由這個獎項創始人詹姆斯·戴森爵士(James Dyson)親自選出。

理大與國大團隊獲優異獎

在2024戴森設計大獎馬來西亞區域中,來自理大的NEAR Exergame和國大的Floodsack團隊獲得優異獎。

理大:NEAR Exergame

NEAR Exergame 是一款利用定製壓力板和互動遊戲,為中風患者提供有趣且安全康復訓練的設備,通過人工智能技術來個性化和優化康復過程。

問題:這個想法源於中風倖存者面臨的具有挑戰性且常令人沮喪的康復過程,這通常是一個漫長、乏味且令人挫敗的過程。傳統的康復方法雖然必不可少,但有時被認為單調且難以持續,導致患者的動機下降,進展緩慢。對於家庭而言,看到親人艱難地應對這些傳統療法,也是情感上的巨大負擔。

解決方案:這激發了創造一個更具吸引力且有效的解決方案的想法——將治療性鍛鍊與遊戲樂趣相結合。通過使康復過程更加互動和愉快,這種方法不僅能夠激發患者的積極態度,還能根據他們的具體需求個性化治療,最終促進康復體驗。將治療性鍛鍊與針對患者需求的互動遊戲相結合,可以顯著改善中風倖存者及其他需要康復的人群的康復過程。這對那些經濟資源有限或交通不便的弱勢群體尤為有利。

來自理大的NEAR Exergame設計團隊。

國大:Floodsack

Floodsack是一種一次性、靈活且可漂浮的儲物袋,可長時間使用,在洪水中讓財物保持漂浮在水面之上。

問題:洪水長期以來一直是馬來西亞面臨的挑戰,數年來影響了無數的生命和社區。隨著氣候變化加速,情況愈發惡化,海平面上升和日益不可預測的天氣模式使洪水更加頻繁和嚴重。這不僅僅是季節性的困擾,它是一個日益加劇的威脅,亟需引起重視。除了對房屋和基礎設施的直接破壞外,洪水對生計、生態系統和公共健康的長期影響也十分深遠。

解決方案:Floodsack本質上是為財物提供的“洪水救生衣”。這一想法源於發明者目睹了突發洪水時所需的快速反應時間,以及許多人被洪水的速度猝不及防的情景。Floodsack的目標是在洪水期間通過提高其承重能力和浮力來保護貴重物品,同時開發用於洪水援助和人道主義救援的更大版本。此外,團隊還在開發配套產品,包括洪水測量儀和相關技術,旨在為用戶爭取更多時間來應對潛在的洪水。

來自國大的Floodsack設計團隊。

2024年戴森設計大獎各地區獲獎作品集:https://www.jamesdysonaward.org/zh-tw/2024-entries/

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