Ogni due anni dal 2002, il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (USDOE) organizza un concorso di architettura per studenti di design e ingegneria. Scuole e università di tutto il mondo si uniscono per presentare prototipi fattibili di case commerciabili, sostenibili e convenienti. La loro carica? Progetta e costruisci una piccola casa vivibile che è totalmente gestita - dallo scaldabagno e dalle luci elettriche alla stufa e HVAC - dall'energia solare raccolta in un evento di 10 giorni, pioggia o sole. Quindi competi contro altre squadre per accumulare più punti che puoi in dieci categorie. Questo è il Solar Decathlon degli Stati Uniti. Esaminare i progetti dei vincitori del passato può far luce sul futuro dell'architettura residenziale, quindi cosa può imparare il pubblico dalle idee degli studenti presentate in una competizione sponsorizzata dal governo?
Il dieci contest per il 2017 I Solar Decathlon sono questi: Architettura (ad es. Realizzazione di un concetto, progettazione di un determinato spazio, documentazione delle specifiche), potenziale di mercato (vivibilità ed economicità per uno specifico mercato di destinazione), ingegneria, comunicazioni (ad es. tour pubblici), innovazione, acqua (acquisizione, utilizzo e riutilizzo all'interno e all'esterno), salute e comfort (energia utilizzata per riscaldare e raffreddare), elettrodomestici (consumo di energia), vita domestica (ad es. tutte le squadre partecipano ad attività della vita reale come la ricarica di un'auto elettrica e l'hosting di una cena di quartiere) e l'energia (acquisizione, conservazione e utilizzo elettricità).
I team collegiali si rendono presto conto che il compito dell'architettura non è solo quello di sviluppare uno stile esteriore, ma anche di costruire architettonicamente caratteristiche di sostenibilità e uno spazio interno flessibile, insieme a documentazione onesta e presentazione pubblica - tutte le attività della vita reale in un studio di architettura. UN macchina intelligente aiuta anche, soprattutto se consumo di carburante.
Anche con il lavoro gratuito di studenti e docenti, entrare nel Decathlon è uno sforzo costoso. I prototipi vengono realizzati localmente e quindi trasportati sul sito del concorso - costoso se sei una scuola in Germania o in Porto Rico. Le spese di trasporto della casa al solo luogo espositivo comune possono essere proibitive. Oltre alla pianificazione, che richiede i due anni tra Decathlon, viene speso un bel po 'di tempo a firmare sponsor e donatori per sostenere i costi dei materiali da costruzione. A partire dal 2017, i primi cinque team vincitori ricevono ciascuno premi in denaro di $ 100.000 o più, ma in tutti gli anni precedenti i partecipanti erano da soli.
Cosa diventa di tutto questo lavoro, e dove vanno le case? La maggior parte delle voci vengono restituite ai loro stati di origine (o paesi) e campus. Molti sono usati come aule e laboratori. Alcune case vengono vendute a privati. Case prefabbricate nette zero di Deltec hanno modificato alcuni disegni, come Fattoria 2011 dell'Appalachian State University, e li ha offerti in vendita come kit prefabbricati. La Delta T-90 House costruita dalla Norwich University per il Solar Decathlon 2013 è ora sul terreno della Wescott House di Frank Lloyd Wright a Springfield, Ohio. La casa SURE vista in questa pagina è stata rispedita a casa nel New Jersey dopo aver vinto l'intero evento nel 2015. È aperto al pubblico presso il Liberty Science Center a Jersey City.
NeighborHub si è classificato primo nel 2017 Solar Decathlon degli Stati Uniti. Questa è stata la prima volta per un gruppo combinato di École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Scuola di Ingegneria e architettura Fribourg, Università di arte e design di Ginevra e Università di Friburgo. Insieme, sono la squadra svizzera.
Ogni squadra del Solar Decathlon cerca di ottenere il maggior numero di punti possibile in ciascuna delle categorie. Poiché ogni squadra ha gli stessi vincoli, le soluzioni comuni riappaiono di anno in anno. Gli elementi di architettura, tecnologia e ingegneria che si concentrano sul risparmio energetico spesso includono questi:
materiale - nuove idee per pannelli strutturali isolati (SIP); materiali locali e piani digitali; porte di protezione protettive adattate all'ambiente locale (fuoco, vento, resistenti alle tempeste); materiali da costruzione riutilizzati, rigenerati e riciclati (ad es. rivestimenti in legno da pallet di spedizione, moquette da reti da pesca, isolamento in denim riciclato, piastrelle da bagno in ceramica rigenerata)
Elementi sostenibili - pannelli solari attivi e solari passivi; acque grigie riciclate; energia netta-zero o produzione maggiore rispetto all'uso; giardini idroponici e pareti di giardini verticali; pareti verdi o viventi e giardini verticali; brise soleils o sfumature solari che si muovono elettronicamente e si adattano al calore e al bagliore del sole
L'aspetto di queste case solari ha spesso un design tradizionale, come i bungalow California Craftsman con ali pubbliche e private. Molte idee sembrano essere ispirate da architetti che hanno già progettato residenze ecologiche e moderne, come l'icona australiana Glenn Murcutt, l'architetto olandese De Stijl Gerrit Rietveld, il vincitore del Pritzker giapponese Shigeru Ban e Architetto americano Frank Lloyd Wright.
La SU + RE (sostenibile + resiliente) HOUSE è stata la prima delle 14 squadre che hanno partecipato al Solar Decathlon 2015 degli Stati Uniti. Questa è stata la terza volta che Stevens Institute of Technology ha partecipato all'evento nazionale, ma è stato il loro primo campionato assoluto.
La scuola di Hoboken, nel New Jersey, ha una vista su Lower Manhattan e un ricordo dell'uragano Sandy del 2012. Gli studenti qui sono sensibili sia agli eventi di emergenza che a quelli climatici, che sanno che possono essere lo stesso evento. Il loro obiettivo con SURE House era quello di creare un nuovo prototipo autoportante sulla spiaggia, un "ad alte prestazioni, casa a energia solare che è corazzata contro condizioni meteorologiche estreme "ma che è" confezionata come una bella spiaggia confortevole Casa."
Il loro design era adatto alla località dell'evento Orange County Great Park a Irvine, in California. La casa SURE è stata in grado di funzionare al di fuori della rete elettrica con una serie di collettori solari passivi e attivi. Il loro sito Web surehouse.org/ onora il processo e le persone dietro l'ingresso vincente.
LISI è l'acronimo di Living ioispirato da SSOSTENIBILE ionnovation ed è il nome della casa solare progettata da studenti dell'Università di Tecnologia di Vienna in Austria per il Dipartimento di energia solare 2013 Decathlon degli Stati Uniti. Il concorso si è tenuto a Irvine, in California, e LISI ha concluso per primo su 19 partecipanti.
Sul sito Web del team, solardecathlon.at/house/, LISI è descritta come "Una casa per te ovunque tu sia." Le caratteristiche includevano elementi architettonici modificabili che si aprono e si chiudono; due cortili per l'equilibrio estetico; design solare passivo combinato con un sistema di schermo automatizzato; un tetto solare che ha raccolto energia in eccesso; e archiviazione integrata nelle pareti. Il design si è piazzato al quarto posto nel concorso di Architettura, ma è stato il primo posto assoluto a finire che ha reso il team orgogliosamente proclamare i "campioni del mondo" della "migliore casa solare al mondo".
La voce della University of Maryland chiamata Watershed ha vinto il primo posto assoluto nel 2011 Solar Decathlon degli Stati Uniti tenutosi nel West Potomac Park del National Mall a Washington, DC
Le caratteristiche dell'iscrizione vincente includono a giardino verticale, un sistema di automazione domestica, a Cascata liquida disseccante (LDW) per rimuovere l'umidità dall'aria, "capannoni" architettonici che separano gli spazi interni pubblici e privati, e un sistema di inquadratura "stick pesante" (pacchetti di borchie triple-2x6 pollici, 4 piedi al centro), che chiamano "un ibrido di cornici convenzionali e cornici di legno pesante".
Il LDW era stato utilizzato nel 2007 come caratteristica di una precedente entrata all'Università del Maryland, la casa LEAF. Rimuovere l'umidità dall'aria usando il cloruro di litio al posto di un tipico condizionatore d'aria consente di risparmiare energia, ma non è tutto. Il dispositivo diventa parte dell'architettura esposta quando incorporato come una cascata.
La casa solare costruita dagli studenti della Technische Universität Darmstadt in Germania ha vinto il primo posto assoluto nel 2009 Solar Decathlon degli Stati Uniti. In un campo di 20 scuole, il team Germania ha ottenuto punteggi molto alti in termini di efficienza energetica.
La casa solare progettata dal team tedesco era un cubo a due piani coperto da celle solari. L'intera casa è diventata un generatore di corrente con 40 pannelli in silicio monocristallino sul tetto e rivestimenti realizzati con celle solari a film sottile montate su strisce di alluminio. Il sistema fotovoltaico (FV) ha generato e immagazzinato circa il 200% di energia in più rispetto alla casa effettivamente utilizzata. Per questa ingegneria, il team ha guadagnato il numero massimo di punti in il concorso Net Metering.
Altre caratteristiche di risparmio energetico includono pannelli isolanti sotto vuoto e materiali speciali nel muro a secco per aiutare la casa a mantenere temperature confortevoli. Alle finestre, le feritoie automatizzate hanno aiutato a controllare la quantità di calore solare che entra nella casa.
Per massimizzare lo spazio e la flessibilità, questa casa a energia solare è stata organizzata in zone abitative anziché in stanze. Gli studenti della Technische Universitat Darmstadt hanno progettato la casa solare vincitrice per il Solar Decathlon 2007 a Washington, DC. Bilancio energetico, e concorsi di ingegneria.
Legno naturale e vetro hanno reso la casa "Made in Germany" visivamente sbalorditiva. Le persiane a lamelle di rovere erano coperte da pannelli fotovoltaici, combinando idee solari passive e attive. All'interno, gli studenti tedeschi hanno sperimentato uno speciale wallboard contenente paraffina. Durante il giorno, la paraffina (cera) assorbe il calore e si ammorbidisce. Di notte, la cera si induriva, rilasciando il calore. Chiamato muro a secco a cambiamento di fase, il sistema a parete ebbe più successo dal team tedesco del 2009, che divenne anche vincitore assoluto del Decathlon. Il muro a secco a cambiamento di fase è diventato un materiale fai-da-te, poiché la sua efficienza dipende fortemente dal clima locale in cui è installato. Il Solar Decathlon statunitense offre al tipico proprietario di abitazione la possibilità di esaminare queste idee sperimentali non facilmente reperibili nei negozi di Lowe o Home Depot.
Nel 2005, il Solar Decathlon degli Stati Uniti aveva solo due anni, essendo passato a un evento dell'anno dispari, ma è stato nuovamente tenuto nel National Mall di Washington, D. C. all'inizio di ottobre. Il primo classificato assoluto non ha avuto il più grande array fotovoltaico, ma ha sovraperformato nell'accumulo di energia. La casa solare con il suo tetto mobile costruito dall'Università del Colorado, Denver e Boulder è stata la vincitrice assoluta.
La Dichiarazione di missione del progetto BioS (h) IP ha dichiarato l'intenzione del team "di integrare materiali naturali e tecnologie innovative in un ambiente consapevole, pubblicamente accessibile, modulare, design per la casa solare. "I materiali da costruzione e gli arredi erano organici, tra cui" soia, mais, cocco, grano, olio di canola, oli di agrumi, zucchero e persino cioccolato."
Le pareti combinavano due componenti, descritte come messe insieme "come un gigantesco sandwich al gelato". Viene chiamato un isolamento in schiuma di olio di soia BioBase 501 di BioBased Systems è stato posizionato tra due pannelli di Sonoboard: una tavola resistente e leggera realizzata con materiali riciclati di Sonoco Azienda. Questi due materiali pronti all'uso hanno creato un nuovo wallboard per Decathlon del 2005. La vittoria del team ha portato alla fondazione nel 2008 di una società del Colorado, BioSIPs, Inc., che continua a produrre i pannelli isolanti strutturali (SIP) inventati per il Solar Decathlon del 2005.
Il vincitore assoluto del primissimo Solar Decathlon degli Stati Uniti è stato chiamato BASE + (Building a Sustainable Environment) progettato dall'Università del Colorado a Boulder. L'esperimento riuscito ha dimostrato che una casa solare poteva essere costruita con materiali Home Depot e che l'estetica era più importante dell'efficienza ottimale. Ad esempio, i pannelli solari sul tetto sono stati inclinati non ad un angolo ottimale, ma a un compromesso più estetico. Il planimetria del vincitore assoluto del 2002 dimostra graficamente lo splay o il design dell'ala. Lo spazio di vita pubblico è chiaramente separato dalla zona della camera da letto privata, anche in 660 piedi quadrati.
Oggi la casa è di 2700 piedi2 residenza privata a Golden, Colorado - ampliata, ma con la maggior parte della tecnologia in contatto.
Le competizioni originali per 10 categorie erano Design e Vivibilità; Presentazione e simulazione del design; Grafica e comunicazione; The Comfort Zone (HVAC interno); Refrigerazione (mantenimento della temperatura con energia minima); Acqua calda (per attività tipiche come il bagno, il bucato e il lavaggio delle stoviglie); Bilancio energetico (usando solo l'energia del sole); Illuminazione; Home Business (potenza sufficiente per le esigenze); e muoversi (potenza per un veicolo elettrico).
La casa di ogni squadra comprendeva una cucina, un soggiorno, una camera da letto, un bagno e un ufficio a casa, con un minimo di 450 quadrati piedi (41,8 metri quadrati) di spazio condizionato entro un ingombro massimo dell'edificio di 74 piedi quadrati (74,3 metri quadrati) metri). Sebbene condividessero questi requisiti comuni, l'architettura esposta nel primo Decathlon solare di sempre variava ampiamente, dal tradizionale al contemporaneo moderno.
"Gli studenti e la facoltà che hanno partecipato al Solar Decathlon del 2002 hanno fatto la storia", hanno affermato gli autori del L'evento in rassegna.
Per questi motivi, l'evento sponsorizzato dal governo è continuato e ha riscosso maggiore successo nel corso degli anni. Il Solar Decathlon statunitense non solo è diventato di alto profilo, ma l'evento è sempre di più importante per i cittadini sempre più eco-consapevoli del mondo che stanno cercando di salvare questo pianeta umanità.
fonti: https://www.solardecathlon.gov/past/2002/where_is_colorado_now.html; "Sintesi," Solar Decathlon 2002: The Event in Review, Laboratorio nazionale per le energie rinnovabili, DOE / GO-102004-1845, giugno 2004, pag. viii (PDF); La planimetria del vincitore 2002 per gentile concessione del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, del National Renewable Energy Laboratory, dell'Alleanza per l'energia sostenibile e del Solar Decathlon; Solar Decathlon 2005: The Event in Review, National Renewable Energy Laboratory, DOE / GO-102006-2328, giugno 2006, pag. 20 (PDF) [consultato il 13 luglio 2017]; SICURO, Informazioni sul prototipo dalla pagina del team su www.solardecathlon.gov/2015/competition-team-stevens.html, Dipartimento degli Stati Uniti per l'energia solare Decathlon 2015 [accesso all'11 ottobre 2015]; LISI, Informazioni sul prototipo dalla pagina del team su www.solardecathlon.gov/team_austria.html, 2013 Dipartimento statunitense di energia solare Decathlon 2013 [accesso al 7 ottobre 2013]