Каждые два года с 2002 года Министерство энергетики США (USDOE) проводит архитектурный конкурс для студентов-дизайнеров и инженеров. Колледжи и университеты со всего мира объединяются, чтобы представить жизнеспособные прототипы рыночных, устойчивых и доступных домов. Их заряд? Спроектируйте и постройте жилой небольшой дом, который будет полностью управляем - от водонагревателя и электрических ламп до печи и отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха - от солнечной энергии, собранной во время 10-дневного события, дождя или блеска. Затем соревнуйтесь с другими командами, чтобы набрать как можно больше очков в десяти категориях. Это Солнечное десятиборье в США. Изучение проектов прошлых победителей может пролить свет на будущее жилой архитектуры - так, что общественность может извлечь из студенческих идей, представленных на государственном конкурсе?
десять конкурсов на 2017 год Солнечное десятиборье - это: архитектура (например, реализация концепции, проектирование для заданного пространства, документирование спецификаций), потенциал рынка (жизнеспособность и экономическая эффективность для конкретного целевой рынок), инженерия, связь (например, общественные туры), инновации, вода (захват, использование и повторное использование внутри и снаружи), здоровье и комфорт (энергия, используемая для обогрева и охлаждения), приборы (энергопотребление), Home Life (например, все команды участвуют в реальной жизни, такой как зарядка электромобиля и проведение ужина по соседству) и Energy (захват, хранение и использование электричество).
Коллегиальные команды вскоре понимают, что задача архитектуры заключается не только в разработке внешнего стиля, но и в архитектурном построении функции обеспечения устойчивости и гибкое внутреннее пространство, а также честная документация и публичные презентации - все реальные действия в архитектурная фирма. умная машина тоже помогает, особенно если это топливосберегающий.
Даже при свободном труде студентов и преподавателей, занятие десятиборьем является дорогостоящим делом. Прототипы изготавливаются на месте, а затем доставляются на место соревнования - дорого, если вы учитесь в школе в Германии или в Пуэрто-Рико. Расходы на транспортировку дома на общую выставочную площадку могут быть чрезмерно высокими. Помимо планирования, которое занимает два года между Decathlons, немало времени уходит на регистрацию спонсоров и доноров для покрытия расходов на строительные материалы. Начиная с 2017 года каждая из пяти лучших команд-победителей получает денежные призы в размере 100 000 долларов США и более, но во всех предыдущих годах участники были самостоятельно.
Что станет со всей этой работой, и Куда идут дома? Большинство записей возвращаются в их родные штаты (или страны) и кампусы. Многие из них используются в качестве классных комнат и лабораторий. Некоторые дома продаются частным лицам. Deltec prebricated чистых нулевых домов изменили некоторые конструкции, такие как Усадьба Аппалачского государственного университета 2011, и выставил их на продажу в виде сборных комплектов. Дом Delta T-90, построенный Норвичским университетом для Солнечное десятиборье 2013 года теперь на основании Дома Уэскотта Фрэнка Ллойда Райта в Спрингфилде, штат Огайо. Дом SURE, показанный на этой странице, был отправлен обратно в его дом в Нью-Джерси после победы всего мероприятия в 2015 году. Он открыт для публики на Научный центр Свободы в Джерси-Сити.
NeighborHub занял первое место в солнечном десятиборье 2017 года в США. Это была первая запись в объединенную команду Федеральной политехнической школы Лозанны Инженерия и архитектура Фрибур, Женевский университет искусств и дизайна и Университет Фрибург. Вместе они швейцарская команда.
Каждая команда Solar Decathlon старается набрать как можно больше очков в каждой из категорий. Поскольку каждая команда находится в одинаковых условиях, общие решения появляются из года в год. Элементы архитектуры, технологии и инженерии, ориентированные на экономию энергии, часто включают в себя:
материалы - новые идеи для структурно-изолированных панелей (СИП); местные материалы и цифровые планы; защитные экранирующие двери, адаптированные к местным условиям (огнестойкость, ветер, устойчивость к штормам); повторно используемые, переработанные и переработанные строительные материалы (например, деревянный сайдинг из поддонов, ковровое покрытие из рыболовных сетей, переработанная джинсовая изоляция, восстановленная керамическая плитка для ванной)
Устойчивые элементы - активные солнечные батареи и пассивные солнечные батареи; переработанная серая вода; чистая ноль энергии или производство больше, чем использование; гидропонные сады и вертикальные садовые стены; зеленые или живые стены и вертикальные сады; бриз солей или солнечные тени, которые движутся электронным способом и приспосабливаются к теплу и яркому свету солнца
Внешний вид этих солнечных домов часто традиционен по дизайну, как бунгало California Craftsman с общественными и частными крыльями. Многие идеи, кажется, вдохновлены архитекторами, которые уже спроектировали экологичные, современные дома, такие как австралийская икона Гленн Мюркутт, голландский архитектор Де Стейл Геррит Ритвельд, японский победитель Притцкера Сигеру Пан и Американский архитектор Фрэнк Ллойд Райт.
ДОМ SU + RE (устойчивый + устойчивый) занял первое место из 14 команд, которые соревновались в солнечном десятиборье 2015 года в США. Это был третий раз, когда Технологический институт Стивенса участвовал в национальном мероприятии, но это был их первый общий чемпионат.
Школа в Хобокене, штат Нью-Джерси, имеет вид на Нижний Манхэттен и память о урагане Сэнди в 2012 году. Студенты здесь чувствительны как к чрезвычайным, так и к климатическим событиям, которые, как они знают, могут быть одним и тем же событием. Их цель с SURE House состояла в том, чтобы создать новый самоподдерживающийся прототип береговой линии, «высокопроизводительный, дом на солнечной энергии, защищенный от экстремальных погодных условий, но упакованный как удобный, красивый берег жилой дом."
Их дизайн хорошо подходил для места проведения мероприятия Большой парк Оранж Каунти в Ирвине, Калифорния. Дом SURE смог функционировать от электрической сети с массивом пассивных и активных солнечных коллекторов. Их сайт surehouse.org/ чтит процесс и людей, стоящих за победой.
LISI является аббревиатурой от LИвинг явдохновленный Sustainable яnnovation и является названием солнечного дома, созданного студентами Венского технического университета в Австрии для Департамента энергетики США Solar Decathlon 2013 года. Конкурс проводился в Ирвине, штат Калифорния, и LISI финишировал первым из 19 участников.
На сайте команды, solardecathlon.at/house/LISI описывается как «Дом для вас, где бы вы ни были». Особенности включали сменные архитектурные элементы, которые открываются и закрываются; два патио для эстетического баланса; пассивный солнечный дизайн в сочетании с автоматизированной системой экранов; солнечная крыша, которая собирала избыточную энергию; и хранение интегрировано в стены. Дизайн занял четвертое место в конкурсе «Архитектура», но именно первое место заняло первое место, благодаря чему команда с гордостью объявила себя «чемпионами мира» в «лучшем солнечном доме в мире».
Вступление Университета Мэриленда под названием Watershed заняло первое место в общем зачете в солнечном десятиборье США в 2011 году, которое проходило в Национальном торговом центре West Potomac Park в Вашингтоне, округ Колумбия.
Особенности победившей записи включают в себя вертикальный сад, система домашней автоматизации, Водопад жидкого осушителя (LDW) для удаления влаги из воздуха, архитектурные "сараи" которые разделяют общественные и частные внутренние пространства, и система "тяжелой палки" (тройные шпильки размером 2x6 дюймов, 4 фута по центру), которые они называют «гибридом обычного деревянного каркаса и тяжелого деревянного каркаса».
LDW был использован в 2007 году как особенность предыдущего входа в Университет Мэриленда, дом ЛИСТ. Удаление влаги из воздуха с помощью хлорида лития вместо обычного кондиционера экономит энергию, но это еще не все. Устройство становится частью выставленной архитектуры, когда включено как водопад.
Солнечный дом, построенный студентами Technische Universität Darmstadt в Германии, занял первое место в общем зачете в солнечном десятиборье США 2009 года. В области из 20 школ команда Германии набрала очень высокие баллы за энергоэффективность.
Солнечный дом, разработанный немецкой командой, представлял собой двухэтажный куб, покрытый солнечными элементами. Весь дом превратился в генератор энергии с 40 монокристаллическими кремниевыми панелями на крыше и сайдингом из тонкопленочных солнечных элементов, установленных на алюминиевые полосы. Фотоэлектрическая система (PV) генерировала и накапливала примерно на 200% больше энергии, чем фактически использованный дом. За эту разработку команда заработала максимальное количество очков в конкурс Net Metering.
Другие энергосберегающие функции включают в себя вакуумные изоляционные панели и специальные материалы в гипсокартоне, чтобы помочь дому поддерживать комфортную температуру. На окнах автоматические жалюзи помогли контролировать количество солнечного тепла, поступающего в дом.
Чтобы максимизировать пространство и гибкость, этот дом на солнечной энергии был устроен в жилых зонах вместо комнат. Студенты из Технического университета Дармштадта разработали общий дом-победитель для Солнечного десятиборья 2007 года в Вашингтоне, округ Колумбия. Школа заняла первое место по архитектуре, освещению, Энергетический баланс, и инженерные конкурсы.
Натуральное дерево и стекло сделали дом «Сделано в Германии» визуально ошеломляющим. Дубовые ставни были покрыты фотоэлектрическими панелями, сочетающими пассивные и активные солнечные идеи. Внутри немецкие студенты экспериментировали со специальной настенной панелью, содержащей парафин. В течение дня парафин (воск) поглощал тепло и смягчался. Ночью воск затвердел, выделяя тепло. Называется гипсокартон с фазовым переходом, Система стен была более успешной немецкой командой 2009 года, которая также стала абсолютным победителем десятиборья. Фазовая гипсокартон стал самостоятельным материалом, поскольку его эффективность сильно зависит от местного климата, в котором он установлен. Солнечное десятиборье в США дает типичному домовладельцу возможность изучить эти экспериментальные идеи, которых нет в магазинах Lowe's или Home Depot.
В 2005 году американскому Солнечному десятиборью исполнилось всего два года, и он перешел на мероприятие нечетного года, но его снова провели в Национальном торговом центре в Вашингтоне, D. C. в начале октября. У победителя, занявшего первое место, не было самой большой фотоэлектрической батареи, но они превзошли накопитель энергии. Солнечный дом с подвижной крышей, построенный Университетом Колорадо, Денвера и Боулдера, стал абсолютным победителем.
Заявление о миссии дизайна BioS (h) IP заявило о намерении команды «интегрировать природные материалы и инновационные технологии в экологически сознательное, публичное доступный, модульный, солнечный дизайн дома. "Строительные материалы и обстановка были органическими, в том числе" соя, кукуруза, кокос, пшеница, масло канолы, цитрусовые масла, сахар и даже шоколад."
Стены объединили два компонента, описанных как соединенные «как гигантский бутерброд с мороженым». Изоляция пены соевого масла называется BioBase 501 от BioBased Systems была размещена между двумя панелями Sonoboard - прочной, легкой доски, изготовленной из переработанных материалов Sonoco. Компания. Эти два готовых материала создали новую стеновую панель для Decathlon 2005 года. Победа команды привела к созданию в 2008 году колорадской компании BioSIPs, Inc., которая продолжает производить конструкционные изолированные панели (SIP), изобретенные для Солнечного десятиборья 2005 года.
Абсолютный победитель самого первого солнечного десятиборья в США был назван BASE + (Создание устойчивой среды), разработанным Университетом Колорадо в Боулдере. Успешный эксперимент доказал, что солнечный дом может быть построен из материалов Home Depot, и что эстетика важнее, чем оптимальная эффективность. Например, солнечные панели на крыше были наклонены не на оптимальный угол, а на более эстетичный компромисс. план этажа победителя 2002 года графически демонстрирует дизайн сплайса или крыла. Общественная жилая площадь четко отделена от зоны частных спален, даже в 660 квадратных футов.
Сегодня дом 2700 футов2 Частная резиденция в Голден, штат Колорадо - расширена, но с большей частью всех технологий.
Первоначальные соревнования в 10 категориях были Design and Livability; Дизайн презентации и симуляции; Графика и связь; Зона комфорта (салон HVAC); Охлаждение (поддержание температуры при минимальной энергии); Горячая вода (для типичных занятий, таких как купание, стирка и мытье посуды); Энергетический баланс (используя только солнечную энергию); Освещение; Домашний бизнес (достаточно энергии для нужд); и Get Around (мощность для электромобиля).
Дом каждой команды включал в себя кухню, гостиную, спальню, ванную комнату и домашний офис площадью не менее 450 кв. футов (41,8 кв. м) кондиционированного пространства в пределах максимальной площади здания 800 кв. футов (74,3 кв. метров). Хотя они разделяли эти общие требования, архитектура, представленная в первом в истории Солнечном десятиборье, широко варьировалась от традиционной до современной.
«Студенты и преподаватели, которые участвовали в солнечном десятиборье 2002 года, вошли в историю», - утверждают авторы Событие в обзоре.
По этим причинам спонсируемое правительством мероприятие продолжалось и становилось все более успешным на протяжении многих лет. Солнечное десятиборье в США не только стало более значимым, но и событие становится все более и более важно для постоянно растущих эко-сознательных граждан мира, которые пытаются спасти планету человечество.
Источники: https://www.solardecathlon.gov/past/2002/where_is_colorado_now.html; "Управляющее резюме," Солнечное десятиборье 2002: обзор событий, Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, DOE / GO-102004-1845, июнь 2004, с. VIII (PDF); План этажа победителя 2002 года любезно предоставлен Министерством энергетики США, Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии, Альянсом за устойчивую энергетику и Солнечным десятиборьем; Солнечное десятиборье 2005: обзор событийНациональная лаборатория возобновляемых источников энергии, DOE / GO-102006-2328, июнь 2006 г., с. 20 (PDF) [доступно 13 июля 2017 года]; SURE, о прототипе со страницы команды по адресу www.solardecathlon.gov/2015/competition-team-stevens.html, Министерство энергетики США, Солнечное десятиборье, 2015 [по состоянию на 11 октября 2015 г.]; LISI, о прототипе со страницы команды по адресу www.solardecathlon.gov/team_austria.html, 2013 г., Министерство энергетики США, Солнечное десятиборье, 2013 г. [доступно 7 октября 2013 г.]