La fiecare doi ani din 2002, Departamentul de Energie al SUA (USDOE) organizează un concurs de arhitectură pentru studenți în proiectare și inginerie. Colegiile și universitățile din toată lumea fac echipă pentru a prezenta prototipuri viabile de locuințe viabile, durabile și accesibile. Sarcina lor? Proiectați și construiți o casă mică de locuit, care este complet condusă - de la încălzitor de apă caldă și lumini electrice la sobă și HVAC - prin energia solară adunată la un eveniment de 10 zile, ploaie sau strălucire. Apoi concurează împotriva altor echipe pentru a acumula cât mai multe puncte în zece categorii. Aceasta este SUA Solar Decathlon. Examinarea desenelor câștigătorilor trecuți poate arunca o lumină asupra viitorului arhitecturii rezidențiale - deci, ce poate învăța publicul din ideile elevilor prezentate la un concurs sponsorizat de guvern?
zece concurs pentru anul 2017 Solar Decathlon sunt următoarele: Arhitectură (de exemplu, realizarea unui concept, proiectarea spațiului dat, documentarea specificațiilor), potențialul pieței (livrabilitate și rentabilitate pentru un anumit piața țintă), inginerie, comunicații (de exemplu, tururi publice), inovație, apă (captare, utilizare și reutilizare în interior și exterior), sănătate și confort (energie utilizată pentru încălzire și răcire), aparate (consum de energie), acasă (de ex., toate echipele participă la activități din viața reală, cum ar fi încărcarea unei mașini electrice și găzduirea unei cine de cartier) și energie (captarea, stocarea și utilizarea electricitate).
Echipele colegiale își dau seama curând că sarcina arhitecturii nu numai pentru a dezvolta un stil exterior, ci și pentru a construi în mod arhitectural caracteristici de sustenabilitate și un spațiu interior flexibil, împreună cu documentație onestă și prezentare publică - toate activitățile din viața reală într-un an firma de arhitectură. A mașină inteligentă ajută, de asemenea, mai ales dacă combustibil eficient.
Chiar și cu munca gratuită a studenților și a facultăților, intrarea în Decathlon este un efort scump. Prototipurile sunt făcute local și apoi transportate pe site-ul concurenței - scump dacă ești o școală din Germania sau Puerto Rico. Cheltuielile cu transportul casei numai la locul expozițional comun pot fi prohibitive. În afară de planificare, care durează cei doi ani între Decathlons, se petrece o bucată bună de timp pentru înscrierea sponsorilor și donatorilor pentru a compensa costurile materialelor de construcție. Începând din 2017, primele cinci echipe câștigătoare primesc fiecare premii în numerar de 100.000 USD sau mai mult, dar în toți anii precedenți participanții au fost singuri.
Ce devine din toată această lucrare și unde merg casele? Majoritatea înscrierilor sunt returnate statelor de origine (sau țărilor) și campusurilor lor. Multe sunt folosite ca săli de clasă și laboratoare. Unele case sunt vândute cetățenilor privați. Deltec case prebricate net zero au modificat unele modele, cum ar fi Universitatea de Stat din Appalachian 2011 Homestead, și le-a oferit spre vânzare ca kituri prefabricate. Delta T-90 House construită de Universitatea Norwich pentru Solar Decathlon din 2013 se află acum pe terenul casei Wescott a lui Frank Lloyd Wright în Springfield, Ohio. Casa SURE văzută pe această pagină a fost expediată înapoi în casa sa din New Jersey, după ce a câștigat întregul eveniment din 2015. Acesta este deschis publicului la Centrul științific Liberty din Jersey City.
NeighborHub s-a plasat pe primul loc în decathlonul solar din 2017 din SUA. Aceasta a fost prima dată pentru o echipă combinată a École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Școala din Inginerie și Arhitectură Fribourg, Universitatea de Artă și Design din Geneva și Universitatea din Fribourg. Împreună, sunt echipa elvețiană.
Fiecare echipă Solar Decathlon încearcă să obțină cât mai multe puncte în fiecare dintre categorii. Deoarece fiecare echipă se află sub aceleași constrângeri, soluțiile comune apar din an în an. Elementele de arhitectură, tehnologie și inginerie care se concentrează pe economiile de energie includ adesea:
materiale - idei noi pentru panouri izolate structurale (SIP); materiale locale și planuri digitale; uși de protecție de protecție adaptate mediului local (rezistent la foc, vânt, furtună); materiale de construcție reconstituite, reconstituite și reciclate (de exemplu, pardoseală din lemn din paletele de transport, mocheta din plase de pescuit, izolație din denim reciclată, gresie din baie recuperată)
Elemente durabile - panouri solare active și solare pasive; apă grasă reciclată; energie netă zero sau care produce mai mult decât utilizarea; grădini hidroponice și pereți de grădină verticali; ziduri verzi sau vii și grădini verticale; talpa brise sau nuanțe solare care se mișcă electronic și se adaptează la căldura și strălucirea soarelui
Aspectul acestor case solare este adesea tradițional în design, cum ar fi bungalourile din California Craftsman cu aripi publice și private. Multe idei par inspirate de arhitecți care au proiectat deja reședințe moderne ecologice, precum icoana australiană Glenn Murcutt, arhitectul olandez De Stijl Gerrit Rietveld, câștigătorul japonez al Pritzker Shigeru Ban și Arhitectul american Frank Lloyd Wright.
CASA SU + RE (durabilă + rezistentă) plasată pe primul loc din cele 14 echipe care au concurat în decathlonul solar din 2015 din SUA. Aceasta a fost a treia oară când Stevens Institute of Technology a participat la evenimentul național, dar a fost primul campionat general.
Școala din Hoboken, New Jersey are o vedere asupra Manhattanului de jos și o amintire din 2012 a uraganului Sandy. Studenții de aici sunt sensibili atât la evenimente de urgență, cât și la cele climatice, despre care știu că pot fi același eveniment. Scopul lor cu SURE House a fost crearea unui nou prototip autostărit pe malul mării, un „performanță înaltă, casă cu energie solară care este blindată împotriva vremii extreme ”, dar care este„ ambalată ca un mal confortabil, frumos casa.“
Proiectarea lor a fost potrivită pentru localitatea evenimentului organizat la Parcul Mare al Județului Orange în Irvine, California. Casa SURE a putut funcționa din rețeaua electrică cu o serie de colectori solari pasivi și activi. Site-ul lor surehouse.org/ onorează procesul și oamenii din spatele înscrierii câștigătoare.
LISI este un acronim pentru Living eunspired de SURABILĂ eunnovation și este numele casei solare proiectate de studenții de la Universitatea de Tehnologie din Viena din Austria pentru Departamentul de Energie Solară din SUA din 2013. Competiția s-a desfășurat în Irvine, California, iar LISI a terminat pe primul loc din 19 participanți.
Pe site-ul echipei, solardecathlon.at/house/, LISI este descrisă drept „O casă pentru tine oriunde te-ai afla”. Caracteristicile includ elemente arhitecturale schimbabile care se deschid și se închid; două terase pentru echilibru estetic; design solar pasiv combinat cu un sistem automat de ecran; un acoperiș solar care a recoltat surplus de energie; și depozitare integrată în pereți. Designul s-a clasat pe locul patru în concursul de arhitectură, dar a fost primul loc în general care a făcut ca echipa să se proclame cu mândrie a fi „campionii mondiali” ai „celei mai bune case solare din lume”.
Intrarea de la Universitatea din Maryland, numită Watershed, a obținut primul loc în general în SUA Solar Decathlon din 2011, desfășurat pe parcul National Pot's West Potomac Park din Washington, D.C.
Caracteristicile intrării câștigătoare includ a grădină verticală, un sistem de automatizare a locuinței, a Cascada cu desecant lichid (LDW) pentru a elimina umiditatea din aer, „acoperișuri” arhitecturale care separă spațiile interioare publice și private și un sistem "încordare grea" de încadrare (pachete triplice de 2x6 inch, 4 picior pe centru), pe care le numesc „un hibrid de încadrare cu baston convențional și încadrare din lemn greu”.
LDW a fost utilizat în 2007 ca trăsătură a unei intrări anterioare la Universitatea din Maryland, casa LEAF. Îndepărtarea umidității din aer prin utilizarea clorurii de litiu în locul unui aparat de aer condiționat tipic economisește energie, dar asta nu este totul. Dispozitivul devine parte a arhitecturii expuse atunci când este încorporat ca o cascadă.
Casa solară construită de studenții de la Technische Universität Darmstadt în Germania a câștigat primul loc în general în SUA Solar Decathlon din 2009. Într-un domeniu de 20 de școli, echipa Germania a obținut puncte foarte mari pentru eficiență energetică.
Casa solară proiectată de echipa germană era un cub cu două etaje acoperit cu celule solare. Întreaga casă a devenit un generator de energie cu 40 de panouri de siliciu monocristal pe acoperiș și cu plafonare din celule solare cu film subțire montate pe benzi de aluminiu. Sistemul fotovoltaic (PV) a generat și stocat cu aproximativ 200% mai multă energie decât casa folosită efectiv. Pentru această inginerie, echipa a obținut numărul maxim de puncte în concursul de contorizare netă.
Alte caracteristici de economisire a energiei includ panouri de izolare în vid și materiale speciale în gips-carton pentru a ajuta casa să mențină temperaturi confortabile. La ferestre, lămpile automatizate au ajutat la controlul cantității de căldură solară care intră în casă.
Pentru a maximiza spațiul și flexibilitatea, această casă cu energie solară a fost amenajată în zone de locuit în loc de camere. Studenții de la Technische Universitat Darmstadt au proiectat casa solară câștigătoare pentru Decathlon Solar 2007 din Washington, D.C. Școala plasată pe primul loc în Arhitectură, Iluminat, Soldul energetic, și concursuri de Inginerie.
Lemnul natural și sticla au făcut ca casa „Made in Germany” să fie uimitoare din punct de vedere vizual. Obloanele cu stejar au fost acoperite în panouri fotovoltaice, combinând idei solare pasive și active. În interior, studenții germani au experimentat cu un tablou special care conține parafină. În timpul zilei, parafină (ceară) a absorbit căldura și s-a înmuiat. Noaptea, ceara s-a întărit, eliberând căldura. Gama de schimbare de fază denumită, sistemul de perete a avut mai mult succes de echipa germană din 2009, care a devenit, de asemenea, câștigători generali ai Decathlon. Gresia de schimbare de faze a devenit un material Do-It-Yourself, deoarece eficiența sa depinde în mare măsură de climatul local în care este instalat. Solar Decathlon din SUA oferă proprietarului de case tipic o șansă de a examina aceste idei experimentale care nu se găsesc cu ușurință în magazinele Lowe's sau Home Depot.
În 2005, SUA Solar Decathlon avea doar doi ani, trecând la un eveniment de un an ciudat, dar a avut loc din nou în National Mall din Washington, D.D. C. la începutul lunii octombrie. Primul loc în general câștigător nu a avut cel mai mare ansamblu fotovoltaic, dar au depășit în stocarea de energie. Casa solară cu acoperișul său mobil construit de Universitatea din Colorado, Denver și Boulder a fost câștigătorul general.
Declarația de misiune a BioS (h) Proiectarea IP a declarat intenția echipei „de a integra materialele naturale și tehnologiile inovatoare într-un mediu conștient, public design accesibil, modular, solar pentru locuințe. "Materialele de construcție și mobilierul erau organice, inclusiv" soia, porumb, nucă de cocos, grâu, ulei de canola, uleiuri citrice, zahăr și chiar ciocolată."
Pereții au combinat două componente, descrise ca fiind alcătuite „ca un sandviș de înghețată gigant”. A fost numită o izolație cu ulei de soia BioBase 501 by BioBased Systems a fost plasat între două panouri ale Sonoboard - o placă puternică, ușoară, realizată din materiale reciclate de Sonoco Companie. Aceste două materiale din afara raftului au creat un nou panou pentru Decathlon din 2005. Câștigarea echipei a dus la fondarea în 2008 a unei companii din Colorado, BioSIPs, Inc., care continuă să fabrice panourile structurale izolate (SIP) inventate pentru 2005 Decathlon Solar.
Câștigătorul general al primului Decathlon Solar din SUA a fost numit BASE + (Building a Sustainable Environment) proiectat de Universitatea din Colorado la Boulder. Experimentul de succes a dovedit că o casă solară poate fi construită din materiale Home Depot și că estetica era mai importantă decât eficiența optimă. De exemplu, panourile solare de pe acoperiș au fost înclinate nu într-un unghi optim, ci către un compromis mai estetic. planul etajului câștigătorului general din 2002 demonstrează grafic designul splay sau aripa. Spațiul de locuit public este clar separat de zona de dormitor privat, chiar și în 660 de metri pătrați.
Astăzi casa este de 2.700 de metri2 reședință privată în Golden, Colorado - extinsă, dar cu cea mai mare parte a tehnologiei în tact.
Concursurile originale din categoria 10 au fost Design și Livabilitate; Prezentare proiectare și simulare; Grafică și comunicare; Zona de confort (HVAC interior); Refrigerare (menținerea temperaturii cu energie minimă); Apă caldă (pentru activități tipice, precum scăldatul, spălătoria și spălarea vaselor); Echilibrul energetic (folosind doar energia solară); Iluminat; Afaceri la domiciliu (putere suficientă pentru nevoi); and Getting Around (putere pentru un vehicul electric).
Locuința fiecărei echipe a inclus o bucătărie, sufragerie, dormitor, baie și birou de acasă, cu minimum 450 pătrați 41,8 metri pătrați de spațiu condiționat într-o amprentă maximă a clădirii de 800 de metri pătrați (74,3 mp) m). Deși au împărtășit aceste cerințe comune, arhitectura expusă în primul Decathlon Solar a variat mult, de la tradițional la modern contemporan.
"Studenții și facultățile care au participat la decathlonul solar din 2002 au făcut istorie", au declarat autorii Evenimentul în revizuire.
Din aceste motive, evenimentul sponsorizat de guvern a continuat și a devenit mai reușit de-a lungul anilor. SUA Solar Decathlon nu numai că a devenit mai mare, dar evenimentul este tot mai mult important pentru cetățenii din lume în continuă dezvoltare ecologică care încearcă să salveze această planetă omenirea.
surse: https://www.solardecathlon.gov/past/2002/where_is_colorado_now.html; "Rezumat," Solar Decathlon 2002: Evenimentul în revistă, Laboratorul național de energie regenerabilă, DOE / GO-102004-1845, iunie 2004, p. viii (PDF); Planul de plată al câștigătorului din 2002 prin amabilitatea Departamentului de Energie al SUA, Laboratorului Național de Energii Regenerabile, Alianței pentru Energie Durabilă și Decathlonului Solar; Solar Decathlon 2005: Evenimentul în revizuire, Laboratorul național de energie regenerabilă, DOE / GO-102006-2328, iunie 2006, p. 20 (PDF) [accesat 13 iulie 2017]; SURE, Despre prototipul din pagina echipei de la www.solardecathlon.gov/2015/competition-team-stevens.html, Departamentul de Energie Solară al Statelor Unite ale Decathlon 2015 [accesat 11 octombrie 2015]; LISI, Despre prototipul din pagina echipei de la www.solardecathlon.gov/team_austria.html, 2013 Departamentul SUA al Energiei Solare Decathlon 2013 [accesat 7 octombrie 2013]