На всеки две години от 2002 г. насам, Министерството на енергетиката на САЩ (USDOE) провежда конкурс по архитектура за студенти по дизайн и инженерство. Колежи и университети от цял свят се екипват, за да представят жизнеспособни прототипи на продаваеми, устойчиви и достъпни жилища. Техният заряд? Проектирайте и изградете обитаема малка къща, която е напълно управлявана - от бойлер за топла вода и електрически светлини до печка и HVAC - от слънчевата енергия, събрана на 10-дневно събитие, дъжд или блясък. След това се състезавайте срещу други отбори, за да натрупате колкото се може повече точки в десет категории. Това е американският слънчев декатлон. Разглеждането на дизайните на минали победители може да освети бъдещето на жилищната архитектура - така, какво може да научи обществеността от студентските идеи, представени на конкурс, организиран от правителството?
Най- десет конкурс за 2017г Solar Decathlon са следните: Архитектура (напр. Извършване на концепция, проектиране за дадено пространство, документиране на спецификации), пазарен потенциал (възможност за използване и икономическа ефективност за конкретен целеви пазар), Инженеринг, Комуникации (например, обществени обиколки), Иновации, Вода (улавяне, използване и повторна употреба отвътре и отвън), Здраве и комфорт (енергия, използвана за отопление и охлаждане), Уреди (потребление на енергия), домашен живот (напр. всички екипи участват в дейности в реалния живот, като зареждане на електрически автомобил и домакин на вечеря в квартал) и енергия (улавяне, съхранение и използване електричество).
Екипите на колегите скоро осъзнават, че задачата на архитектурата е не само да развие външен стил, но и да изгради архитектурно функции за устойчивост и гъвкаво вътрешно пространство, заедно с честна документация и публично представяне - всички дейности в реалния живот архитектурна фирма. А умен автомобил помага също, особено ако е така нисък разход на гориво.
Дори и с безплатната работна ръка на студенти и преподаватели, влизането в Декатлон е скъпо начинание. Прототипите се правят локално и след това се транспортират до сайта на състезанието - скъпо, ако сте училище в Германия или Пуерто Рико. Разходите само за транспортиране на къщата до общото изложбено място могат да бъдат прекомерни. Освен за планиране, което отнема две години между Декатлоните, се отделя и доста голям период от време за подписване на спонсори и дарители, за да се покрият разходите за строителни материали. В началото на 2017 г. петимата печеливши отбори получават парични награди от 100 000 долара или повече, но през всички предходни години участниците са били сами.
Какво става от цялата тази работа и къде отиват къщите? Повечето от записите се връщат в техните държави (или държави) и в кампуси. Много от тях се използват като класни стаи и лаборатории. Някои домове се продават на частни граждани. Deltec сглобяеми мрежи с нулева нула са променили някои дизайни, като Домакинството на Апалачий държавен университет за 2011 г., и ги предложи за продажба като сглобяеми комплекти. Делта T-90 къща, построена от университета в Норич за Соларният декатлон от 2013 г. вече е на базата на Уескот Къщата на Франк Лойд Райт в Спрингфийлд, Охайо. Къщата SURE, видяна на тази страница, беше изпратена обратно в дома си в Ню Джърси, след като спечели цялото събитие през 2015 година. Той е отворен за обществеността в Научен център Liberty в Джърси Сити.
NeighborHub се класира на първо място в американския слънчев декатлон. Това беше първият път за комбиниран екип на École Polytechnique Fédérale de Lausanne, School of Инженеринг и архитектура Фрибур, Женевски университет за изкуство и дизайн и Университетът на Фрибург. Заедно те са швейцарският отбор.
Всеки екип на Solar Decathlon се опитва да получи колкото се може повече точки във всяка от категориите. Тъй като всеки екип е под едни и същи ограничения, общите решения се появяват отново от година на година. Елементите на архитектурата, технологиите и инженерството, които се фокусират върху икономията на енергия, често включват:
материали - нови идеи за структурни изолирани панели (SIP); местни материали и цифрови планове; защитни защитни врати, адаптирани за местната среда (пожар, вятър, устойчиви на бури); преустроени, регенерирани и рециклирани строителни материали (напр. сайдинг от дърво от транспортни палети, килими от рибарски мрежи, рециклирана деним изолация, регенерирана керамична плочка за баня)
Устойчиви елементи - активни слънчеви панели и пасивна слънчева енергия; рециклирана сива вода; нето нулева енергия или произвежда повече от използването; хидропонови градини и вертикални градински стени; зелени или живи стени и вертикални градини; бързи солиди или разчупващи слънце сенници, които се движат по електронен път и се приспособяват към топлината и отблясъците на слънцето
Изгледът на тези слънчеви къщи често е традиционен в дизайна, като калифорнийските занаятчийски бунгала с публични и частни крила. Изглежда много идеи са вдъхновени от архитекти, които вече са проектирали екологични, модерни резиденции, като австралийската икона Glenn Murcutt, холандския архитект De Stijl Герит Ритвелд, победителят от японския Прицкер Шигеру Бан и Американският архитект Франк Лойд Райт.
СУ + РЕ (устойчив + устойчив) КЪЩА се класира на първо място от 14-те отбора, които се състезаваха през 2015 г. в Слънчевия декатлон на САЩ. Това беше третият път, когато Технологичният институт на Стивънс участва в националното събитие, но това беше първото им цялостно първенство.
Училището в Хобокен, Ню Джърси има гледка към Долен Манхатън и памет от 2012 г. на урагана Санди. Студентите тук са чувствителни към аварийни и климатични събития, които знаят, че могат да бъдат едно и също събитие. Тяхната цел с SURE House беше да създадат нов самоподдържащ се прототип на брега на морето, „високоефективен, слънчева къща, която е бронирана срещу екстремни климатични условия ", но това е" удобно, красив бряг къща ".
Техният дизайн беше подходящ за местността на събитието, проведено в Orange County Great Park в Ървайн, Калифорния. Къщата SURE успя да функционира от електрическата мрежа с масив от пасивни и активни слънчеви колектори. Техният уебсайт surehouse.org/ отличава процеса и хората, които стоят зад печелившия запис.
LISI е съкращение за Lдневна и азnspired от Сustainable азиновация и е името на слънчевия дом, проектиран от студенти от Виенския технологичен университет в Австрия за 2013 г. Катедрата по енергиен слънчев декатлон. Състезанието се проведе в Ървайн, Калифорния, а LISI завърши на първо място от 19 участници.
На уебсайта на екипа, solardecathlon.at/house/, LISI е описана като "Къща за теб, където и да си." Характеристиките включваха променливи архитектурни елементи, които се отварят и затварят; два вътрешни двора за естетичен баланс; пасивен слънчев дизайн, комбиниран с автоматизирана екранна система; слънчев покрив, който добива излишна енергия; и съхранение, интегрирано в стените. Дизайнът се класира на четвърто място в конкурса за архитектура, но именно цялостният завършек на първото място накара екипът гордо да се обяви за „световни шампиони“ на „най-добрата слънчева къща в света“.
Входът на Университета в Мериленд, наречен Уотърсхед, спечели първо място като цяло през 2011 г. Соларен декалон на САЩ, проведен в Националния молен парк Западен Потомак във Вашингтон, D.C.
Характеристиките на печелившия запис включват a вертикална градина, система за домашна автоматизация, a Течен сушилен водопад (LDW) за премахване на влажността от въздуха, архитектурни "навеси" които разделят публичните и частните вътрешни пространства, и система "рамка с тежка пръчка" (тройно-2х6 инчови шпилки, 4 крака в центъра), които наричат „хибрид на конвенционална рамка за пръчки и рамкиране на тежък дървен материал“.
Най- LDW е бил използван през 2007 г. като характеристика на предишно влизане в университета в Мериленд, къщата на LEAF. Премахването на влагата от въздуха с помощта на литиев хлорид вместо обикновен климатик спестява енергия, но това не е всичко. Устройството става част от откритата архитектура, когато е включено като водопад.
Слънчевият дом, изграден от студенти от Technische Universität Darmstadt в Германия, спечели първо място като цяло в Слънчевия декатлон на САЩ през 2009 г. В област от 20 училища екипът на Германия спечели много високи точки за енергийна ефективност.
Соларният дом, проектиран от немския екип, беше двуетажен куб, покрит със слънчеви клетки. Цялата къща стана генератор на енергия с 40 монокристални силиконови панела на покрива и с сайдинг, изработен от тънкослойни слънчеви клетки, монтирани върху алуминиеви ленти. Фотоволтаичната (PV) система генерира и съхранява около 200% повече енергия от реално използваната къща. За този инженеринг екипът спечели максималния брой точки конкурса Net Metering.
Другите енергоспестяващи функции включват вакуумни изолационни панели и специални материали в сухото строителство, които помагат на къщата да поддържа комфортни температури. При прозорците автоматичните жалузи помогнаха да се контролира количеството слънчева топлина, влизаща в къщата.
За да увеличите пространството и гъвкавостта, този дом със слънчева енергия е подреден в жилищни зони, а не в стаи. Студенти от Technische Universitat Darmstadt проектираха цялостния печеливш слънчев дом за 2007 Solar Decathlon във Вашингтон, D.C. Училището, поставено на първо място по архитектура, осветление, Енергиен баланс, и Инженерни конкурси.
Естествено дърво и стъкло направиха къщата „Произведено в Германия“ визуално зашеметяваща. Капаците на дъбовите жалюзи бяха покрити във фотоволтаични панели, съчетаващи пасивни и активни слънчеви идеи. Вътре немските студенти експериментират със специален тапет, съдържащ парафин. През деня парафинът (восък) абсорбира топлината и омекотява. През нощта восъкът се втвърдява, освобождавайки топлината. Нарича се фаза с промяна на сухото строителство, Стенната система беше по-успешна от германския отбор през 2009 г., който също стана генерален победител в декатлон. Фазовата смяна на сухото строителство се превърна в материал „Направи си сам“, тъй като неговата ефективност е силно зависима от местния климат, в който е инсталиран. Американският слънчев декатлон дава шанс на типичния собственик на дом да проучи тези експериментални идеи, които не са лесно открити в магазините на Lowe или Home Depot.
През 2005 г. американският слънчев декатлон беше само на две години, след като премина на странно събитие, но отново се проведе в Националния мол във Вашингтон, D. ° С. в началото на октомври. Общият победител на първото място нямаше най-големия фотоволтаичен масив, но те превъзхождаха в съхранението на енергия. Слънчевата къща с подвижния си покрив, построен от Университета на Колорадо, Денвър и Боулдър, беше общият победител.
Мисията на BioS (h) IP дизайна обяви намерението на екипа „да интегрира естествени материали и иновативни технологии в екологично осъзнато, публично достъпен, модулен, соларен дизайн на дома. "Строителните материали и обзавеждане бяха органични, включително" соя, царевица, кокос, пшеница, масло от рапица, цитрусови масла, захар и дори шоколад."
Стените комбинираха два компонента, описани като събрани "като гигантски сандвич със сладолед". Изолирана изолация от пяна от соево масло BioBase 501 от BioBase Systems беше поставен между два панела на Sonoboard - здрава, лека дъска, направена от рециклирани материали от Sonoco Компания. Тези два материала извън рафта създадоха нов тапет за Декалон 2005. Победата на екипа доведе до основаването през 2008 г. на колорадската компания BioSIPs, Inc., която продължава да произвежда структурно изолирани панели (SIPs), изобретени за 2005 Solar Decathlon.
Общият победител в първия американски слънчев декатлон беше наречен BASE + (Изграждане на устойчива среда), проектиран от Университета на Колорадо в Боулдър. Успешният експеримент доказа, че слънчева къща може да бъде изградена от материалите на Home Depot и че естетиката е по-важна от оптималната ефективност. Например слънчевите панели на покрива бяха наклонени не до оптимален ъгъл, а до по-естетичен компромис. Най- етажен план на общия победител през 2002 г. графично демонстрира дизайна на играта или крилото. Обществената жилищна площ е ясно отделена от частната спалня, дори на 660 квадратни фута.
Днес къщата е 2 700 фута2 частна резиденция в Голдън, Колорадо - разширена, но с повечето технологии в такт.
Първоначалните състезания от 10 категории бяха „Дизайн и жизнеспособност“; Представяне и симулация на дизайн; Графика и комуникация; Зона комфорт (вътрешен климатик); Хладилно охлаждане (поддържане на температура с минимална енергия); Топла вода (за типични дейности като къпане, пране и миене на чинии); Енергиен баланс (използващ само енергията на слънцето); Осветление; Домашен бизнес (достатъчно мощност за нуждите); и Първи (мощност за електрическо превозно средство).
Домът на всеки отбор включва кухня, хол, спалня, баня и домашен офис с минимум 450 квадратни фута (41,8 квадратни метра) от кондиционирано пространство в рамките на максимален отпечатък на сградата от 800 квадратни фута (74,3 квадратни) м). Въпреки че споделят тези общи изисквания, архитектурата, изложена в първия по рода си Соларен декатлон, варираше в широки граници - от традиционни до съвременни съвременни.
„Студентите и преподавателите, участвали в слънчевия декатлон през 2002 г., направиха история“, твърдят авторите на изданието Събитието в преглед.
Поради тези причини спонсорираното от правителството събитие продължава и става все по-успешно през годините. Американският слънчев декатлон не само стана по-откровен, но и събитието става все повече важен за непрекъснато нарастващите екосъзнателни граждани на света, които се опитват да спасят тази планета човечеството.
Източници: https://www.solardecathlon.gov/past/2002/where_is_colorado_now.html; „Резюме“ Solar Decathlon 2002: Събитието в преглед, Национална лаборатория за възобновяема енергия, DOE / GO-102004-1845, юни 2004 г., стр. VIII (PDF); План на етажа от 2002 г. победител с любезното съдействие на Министерството на енергетиката на САЩ, Националната лаборатория за възобновяема енергия, Алианса за устойчива енергия и слънчевия десетилетие; Solar Decathlon 2005: Събитието в преглед, Национална лаборатория за възобновяема енергия, DOE / GO-102006-2328, юни 2006 г., стр. 20 (PDF) [достъп до 13 юли 2017 г.]; SURE, За прототипа от страницата на екипа на www.solardecathlon.gov/2015/comcharge-team-stevens.html, US Department of Energy Solar Decathlon 2015 [достъп до 11 октомври 2015]; LISI, За прототипа от страницата на екипа на www.solardecathlon.gov/team_austria.html, 2013 г. Съединен американски департамент по енергиен слънчев декатлон 2013 [достъп до 7 октомври 2013 г.]