Mennesker tilbringer omtrent 80 % af deres tid indendørs, hvilket gør det byggede miljø til en afgørende faktor – ikke blot for at sikre beboernes sundhed, komfort og produktivitet, men også for i høj grad at påvirke bygningers energiforbrug og miljømæssige aftryk. I EU tilskrives næsten halvdelen af det samlede energiforbrug styringen af det indendørs miljø gennem opvarmnings-, køle- og ventilationssystemer. En transformation af disse teknologier gennem anvendelse af nye smarte materialer og nye fysik-kemiske processer kan markant reducere bygningers energibehov, forbedre den indendørs luftkvalitet og minimere de negative konsekvenser for miljø og klima.

Dette kursus introducerer ph.d.-studerende til principperne og anvendelserne af nye smarte materialer i forbindelse med bæredygtig regulering af det byggede miljø. Kurset dækker et bredt spektrum af forskellige materialer, fra smarte funktionelle materialer såsom metal-organiske strukturer (MOFs), faseændringsmaterialer (PCMs) og polymer-hydrogeler, til avancerede byggematerialer og biomaterialer. Kursets formål er at give de studerende viden og redskaber til at designe og integrere avancerede materialesystemer, der fremmer energieffektivitet og miljømæssig ydeevne i det byggede miljø. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Identificere og klassificere forskellige typer af smarte materialer med relevans for arkitektur og byggeri.
• Forstå egenskaber, virkningsmekanismer og bæredygtighedspotentialer ved disse smarte materialer.
• Analysere smarte materialers ydeevne i bygningssystemer med fokus på adaptivitet, energieffektivitet, holdbarhed og brugerkomfort.
• Vurdere integrationsstrategier for implementering af smarte materialer i klimaskærme, konstruktioner og indendørs miljøer med anvendelse af passive designprincipper.
• Vurdere integrationsstrategier for anvendelse af smarte materialer i aktive bygningssystemer, såsom varme-, ventilations- og klimaanlæg (HVAC).
• Anvende avancerede numeriske simuleringsværktøjer (fx energimodellering, termiske præstationsanalyser) til at vurdere miljømæssige og funktionelle fordele ved smarte materialer.
• Udforme casestudier, der demonstrerer innovative anvendelser af smarte materialer til energibesparelser, reduktion af CO₂-udledning og klimafølsomt design.
• Foretage en kritisk vurdering af nye teknologier og tværfaglig forskning inden for smarte materialer og bæredygtigt byggeri.

Kurset gennemføres som en kombination af forelæsninger, praktiske øvelser, workshops og deltagerpræsentationer. Under workshops vil deltagerne blive inddelt i små grupper (2–4 personer) for at gennemføre case-design og analyser med udgangspunkt i deres forskningsbaggrund. Disse grupper mødes dagligt for at arbejde med strukturerede opgaver, der gradvist bygger op til en afsluttende rapport/​præsentation.

Kurset er struktureret i tematiske moduler, der omfatter:

-Introduktion til smarte materialer
Definitioner, klassifikationer og historisk udvikling; Oversigt over bæredygtighedsudfordringer i arkitektur og byggeri.
-Smarte materialer til energieffektiv regulering af det byggede miljø
Køling og affugtning i bygninger; Opvarmning og termisk energilagring; Håndtering af indendørs luftkvalitet; Energiudnyttelse, CO₂-fangst.
-Avancerede byggematerialer
Avanceret beton; 3D-printede byggematerialer; Biomaterialer.
-Ydelsesmålinger og simulering
Termisk, mekanisk og miljømæssig ydeevne; Energimodellering og simuleringsværktøjer til bygninger (f.eks. EnergyPlus m.fl.).
-Case study-applikationer
Gruppeprojekt med konceptuelt design og digital præstationssimulering.
-Forskning, innovation og fremtidige tendenser
Tværfaglig forskning i smarte materialer; Udfordringer ved skalering, vedligehold, omkostninger, TEA og LCA; Fremtidige retninger inden for cirkulære og regenerative materialesystemer. 10. december, 2025