Ameriški oddelek za energetiko (USDOE) vsaki dve leti od leta 2002 organizira tekmovanje v arhitekturi za študente oblikovanja in inženiringa. Kolegiji in univerze z vsega sveta sestavljajo predstavitve izvedljivih prototipov tržnih, trajnostno dostopnih domov. Njihov naboj? Načrtujte in oblikujte prijetno majhno hišo, ki jo v celoti upravlja - od grelnika tople vode in električnih luči do štedilnika in ogrevanja - klimatska naprava - sončna energija, zbrana ob 10-dnevnem dogodku, dežju ali sijaju. Nato tekmujte z drugimi ekipami, da zberete čim več točk v desetih kategorijah. Tole je ameriški sončni desetletnik. Preučevanje dizajnov preteklih zmagovalcev lahko sveti prihodnost stanovanjske arhitekture - torej, kaj se lahko javnost nauči iz študentskih idej, predstavljenih na natečaju, ki ga sponzorira vlada?
The deset natečaj za leto 2017 Solarni Decathlon so: arhitektura (npr. Izvedba koncepta, oblikovanje za določen prostor, dokumentiranje specifikacij), tržni potencial (uporabnost in stroškovna učinkovitost za določen ciljni trg), inženiring, komunikacije (npr. javne oglede), inovacije, voda (zajem, uporaba in ponovna uporaba znotraj in zunaj), zdravje in udobje (energija, ki se uporablja za ogrevanje in hlajenje), aparati (poraba energije), domače življenje (npr. vse ekipe sodelujejo v resničnih življenjskih dejavnostih, kot so polnjenje električnega avtomobila in gostovanje v sosednji večerji) ter energija (zajem, shranjevanje in uporaba elektrika).
Kolektivne ekipe kmalu spoznajo, da naloga arhitekture ni samo v razvoju zunanjega sloga, ampak tudi v arhitekturni vgradnji trajnostne lastnosti in prilagodljiv notranji prostor, skupaj s pošteno dokumentacijo in javno predstavitvijo - vse resnične dejavnosti v arhitekturno podjetje. A pameten avto pomaga tudi, še posebej, če se varčen z gorivom.
Tudi z brezplačno delovno silo študentov in učencev je vstop v desetletje drago delo. Prototipi so narejeni lokalno in se nato prevažajo do mesta tekmovanja - drago, če ste šola v Nemčiji ali Portoriku. Stroški samega prevoza hiše do skupnega razstavnega prostora so lahko precejšnji. Poleg načrtovanja, ki traja dve leti med desetletji, je dober del časa porabljen za podpisovanje sponzorjev in donatorjev, da se pokrijejo stroški gradbenega materiala. Od leta 2017 je pet najboljših zmagovalnih ekip prejelo denarne nagrade v višini 100.000 dolarjev ali več, v vseh prejšnjih letih pa so bili udeleženci sami.
Kaj postane od vsega tega dela in kam gredo hiše? Večina vnosov se vrne v njihove matične države (ali države) in v kampuse. Mnogi se uporabljajo kot učilnice in laboratoriji. Nekatere domove prodajajo zasebnikom. Deltec je izdelal domove brez nič so spremenili nekaj modelov, kot so Domačija Apalachian State University iz leta 2011, in jih ponudila v prodajo kot montažne komplete. Hiša Delta T-90, ki jo je zgradila Univerza Norwich za Solarni decatlon iz leta 2013 je zdaj zasnovan v Wescottovi hiši Franka Lloyda Wrighta v Springfieldu, Ohio. Hiša SURE na tej strani je bila po zmagi na celotnem dogodku leta 2015 odposlana nazaj v svoj dom v New Jerseyju. Odprta je za javnost na Liberty Science Center v Jersey Cityju.
NeighborHub se je prvič uvrstil na ameriški sončni decathlon leta 2017. To je bil prvi vpis za kombinirano ekipo École Polytechnique Fédérale de Lausanne, School of Tehniški in arhitekturni Fribourg, Ženevska univerza za umetnost in oblikovanje ter Univerza v Ljubljani Fribourg. Skupaj sta švicarska ekipa.
Vsaka ekipa Solar Decathlona poskuša dobiti čim več točk v vsaki od kategorij. Ker ima vsaka skupina enake omejitve, se iz leta v leto znova pojavljajo skupne rešitve. Elementi arhitekture, tehnologije in inženiringa, ki se osredotočajo na prihranke energije, pogosto vključujejo naslednje:
Materiali - nove ideje za strukturno izolirane plošče (SIP); lokalni materiali in digitalni načrti; zaščitna zaščitna vrata, prilagojena lokalnemu okolju (odporna proti ognju, vetru, nevihtam); preurejeni, ponovno pridobljeni in reciklirani gradbeni materiali (npr. tirnica iz ladijskih palet, preproga iz ribiških mrež, reciklirana denim izolacija, predelana keramična kopalniška ploščica)
Trajnostni elementi - aktivne sončne plošče in pasivne sončne energije; reciklirana siva voda; neto nič energije ali proizvaja več kot uporaba; hidroponski vrtovi in vertikalne vrtne stene; zelene ali žive stene in vertikalni vrtovi; brsti podplati ali senčila, ki se lomijo sonca, ki se elektronsko premikajo in prilagajajo sončni toploti
Videz teh sončnih hiš je pogosto tradicionalnega oblikovanja, kot kalifornijski obrtni bungalovi z javnimi in zasebnimi krili. Zdi se, da je veliko idej navdihnilo arhitekte, ki so že oblikovali okolju prijazne moderne rezidence, kot je avstralska ikona Glenn Murcutt, nizozemski arhitekt De Stijl Gerrit Rietveld, japonski zmagovalec Pritzkerja Shigeru Ban in Ameriški arhitekt Frank Lloyd Wright
SU + RE (trajnostna + odporna) HIŠA se je uvrstila na prvo mesto med 14 ekipami, ki so tekmovale v ameriškem sončnem desetletju leta 2015. To je bil že tretjič, da se je tehnološki inštitut Stevens udeležil državnega dogodka, vendar je bilo to njihovo skupno skupno prvenstvo.
Šola v Hobokenu v New Jerseyju ima pogled na Spodnji Manhattan in spomin na orkan Sandy iz leta 2012. Študenti so tukaj občutljivi tako za izredne kot podnebne dogodke, za katere vedo, da so lahko isti dogodki. Njihov cilj s hišo SURE je bil ustvariti nov samostojen prototip na plaži, "visoko zmogljiv, hiša na sončno energijo, ki je oklepljena pred ekstremnimi vremenskimi vplivi, vendar je "pakirana kot udobna in lepa obala hiša. "
Njihova zasnova je bila zelo primerna za kraj prireditve na kraju Orange County Veliki park v Irvineu v Kaliforniji. Hiša SURE je lahko delovala iz električnega omrežja z nizom pasivnih in aktivnih sončnih kolektorjev. Njihova spletna stran surehouse.org/ časti postopek in ljudi, ki stojijo za zmagovalnim vnosom.
LISI je kratica za Living jaznspired by Sustaljiv jazinovacija in je ime sončnega doma, ki so ga oblikovali študenti z dunajske tehnološke univerze v Avstriji za ameriški oddelek za energijo sončnega desetletja leta 2013. Tekmovanje je potekalo v Irvineu v Kaliforniji, LISI pa je med 19 udeleženci končal na prvem mestu.
Na spletni strani ekipe oz. solardecathlon.at/house/, LISI opisujejo kot "Hišo zate, kjerkoli že si." Med značilnosti so bili spremenljivi arhitekturni elementi, ki se odpirajo in zapirajo; dva terasa za estetsko ravnovesje; pasivno sončno zasnovo v kombinaciji z avtomatskim zaslonskim sistemom; sončna streha, ki je nabirala presežek energije; in shramba vgrajena v stene. Zasnova je na tekmovanju za arhitekturo uvrstila na četrto mesto, vendar je skupni zaključek prvega mesta ekipo s ponosom razglasil za "svetovne prvake" za "najboljšo sončno hišo na svetu."
Vpis na univerzo v Marylandu z imenom Watershed je osvojil prvo mesto na ameriškem sončnem desetletju leta 2011 v ameriškem nacionalnem parku West Potomac v Washingtonu, D.C.
Značilnosti zmagovalnega vpisa vključujejo: navpični vrt, sistem avtomatizacije doma, a Tekoči slap slapnika (LDW) za odstranitev vlage iz zraka, arhitekturne "lope" - ločeni javni in zasebni notranji prostori ter - sistem uokvirjanja "težke palice" (trikratni 2x6 palčni pakiranji, 4 stopala na sredini), ki mu pravijo "hibrid običajnega okvirjanja palic in okvirjanja težkega lesa."
The LDW so uporabljali leta 2007 kot značilnost prejšnjega vpisa na univerzo v Marylandu, hiša LEAF. Odstranjevanje vlage iz zraka z uporabo litijevega klorida namesto običajne klimatske naprave prihrani energijo, vendar to še ni vse. Naprava postane del izpostavljene arhitekture, če je vgrajena kot slap.
Sončni dom, ki so ga zgradili študenti Technische Universität Darmstadt v Nemčiji, je v ameriškem sončnem desetletju leta 2009 skupno osvojil prvo mesto. Na področju 20 šol je ekipa Nemčija dosegla zelo visoke točke za energetsko učinkovitost.
Sončni dom, ki ga je zasnovala nemška ekipa, je bila dvonadstropna kocka, prekrita s sončnimi celicami. Celotna hiša je postala generator električne energije s 40 monokristalnimi silikonskimi ploščami na strehi in s tiru iz sončnih celic tankega filma, nameščenih na aluminijaste trakove. Fotovoltaični (PV) sistem je ustvaril in shranil približno 200% več energije kot dejansko porabljena hiša. Za ta inženiring si je ekipa zaslužila največje število točk v tekmovanje Net Metering.
Druge energetsko varčne funkcije so vključevale vakuumske izolacijske plošče in posebne materiale v suhi steni, ki pomagajo hiši vzdrževati udobne temperature. Pri oknih so avtomatizirane žaluzije pomagale nadzirati količino sončne toplote, ki vstopa v hišo.
Da bi povečali prostor in prilagodljivost, je bil ta sončni dom urejen v bivalnih conah namesto v prostorih. Študenti Technische Universitat Darmstadt so zasnovali skupno zmagovalni sončni dom za Solar Decathlon 2007 v Washingtonu, D.C. Energetska bilanca, in inženirski natečaji.
Naravni les in steklo so hišo "Made in Germany" vizualno osupli. Rolete iz hrastovega lesa so bile zajete v fotovoltaične plošče, ki so združile pasivne in aktivne sončne ideje. V notranjosti so nemški študenti eksperimentirali s posebno stensko ploščo, ki vsebuje parafin. Čez dan je parafin (vosek) absorbiral toploto in se zmehčal. Ponoči se je vosek utrjeval in sproščal toploto. Poimenovani drywall s fazno spremembo, stenski sistem je bila uspešnejša nemška ekipa leta 2009, ki je postala tudi skupna zmagovalka v decatlonu. Fazalna sprememba je postala material "Naredi sam", saj je njegova učinkovitost zelo odvisna od lokalne klime, v kateri je nameščen. Ameriški sončni decathlon daje tipičnemu lastniku domovine priložnost, da preuči te eksperimentalne ideje, ki jih ni mogoče najti v trgovinah Lowe ali Home Depot.
Leta 2005 je bil ameriški sončni decathlon star le dve leti, ko je prešel na dogodek, ki je bil nenavaden, vendar je znova potekal v National Mall v Washingtonu, D. C. v začetku oktobra. Skupni zmagovalec prvega mesta ni imel največjega fotovoltaičnega niza, a je bil v času shranjevanja energije boljši. Sončna hiša s premično streho, ki so jo zgradile univerze v Koloradu, Denverju in Boulderju, je bila skupna zmagovalka.
Izjava o misiji oblikovanja IP BioS (h) je razglasila namero skupine, da "vključi naravne materiale in inovativne tehnologije v okolju zavestno, javno dostopno, modularno, sončno oblikovanje doma. "Gradbeni materiali in oprema so bili ekološki, vključno s" sojo, koruzo, kokosom, pšenico, kanolovim oljem, citrusovimi olji, sladkorjem in celo čokolada. "
Stene so združile dve komponenti, opisani kot sestavljeni "kot velikanski sladoledni sendvič." Izolacija izolirane pene iz sojinega olja BioBase 501 podjetja BioBased Systems je bil nameščen med dvema ploščama Sonoboard - močna in lahka plošča, narejena iz recikliranih materialov podjetja Sonoco Podjetje. Ta dva materiala brez police sta ustvarila novo stensko ploščo za Decathlon leta 2005. Zmaga ekipe je leta 2008 ustanovila koloradoško podjetje BioSIPs, Inc., ki še naprej izdeluje strukturne izolirane plošče (SIP), izumljene za Solar Decathlon 2005.
Skupni zmagovalec prvega ameriškega sončnega desetletja se je imenoval BASE + (Gradnja trajnostnega okolja), ki ga je zasnovala univerza Kolorado v Boulderju. Uspešen eksperiment je dokazal, da je mogoče graditi sončno hišo iz materialov Home Depot in da je estetika pomembnejša od optimalne učinkovitosti. Na primer, sončne plošče na strehi so bile nagnjene ne v optimalnem kotu, ampak v bolj estetski kompromis. The tloris celotnega zmagovalca 2002 grafično prikaže zasnovo ali krilo. Javni življenjski prostor je očitno ločen od zasebne spalnice, tudi v 660 kvadratnih metrih.
Danes je hiša 2700 ft2 zasebno prebivališče v mestu Golden v Koloradu - razširjeno, vendar z večino vse tehnologije v taktu.
Prvotna tekmovanja v desetih kategorijah so bila Design and Livability; Predstavitev in simulacija oblikovanja; Grafika in komunikacija; Cona udobja (notranji HVAC); Hlajenje (vzdrževanje temperature z minimalno energijo); Topla voda (za značilne dejavnosti, kot so kopanje, perilo in pomivanje posode); Energijsko ravnovesje (z uporabo samo sončeve energije); Razsvetljava; Domače poslovanje (dovolj moči za potrebe); in Getting Around (moč za električno vozilo).
Dom vsake ekipe vključuje kuhinjo, dnevno sobo, spalnico, kopalnico in domačo pisarno, na najmanj 450 kvadratnih površinah metrov (41,8 kvadratnih metrov) kondicioniranega prostora v največjem odtisu stavbe 800 kvadratnih metrov (74,3 kvadratnih metrov) metrov). Čeprav sta si delili te skupne zahteve, je arhitektura, ki je bila razstavljena v prvem sončnem desetletju, zelo različna, od tradicionalne do sodobne.
"Študenti in fakultete, ki so sodelovali v Sončnem desetletju 2002, so postali zgodovina," trdijo avtorji Dogodek v pregledu.
Zaradi tega se je prireditev, ki jo je sponzorirala vlada, z leti nadaljevala in postala uspešnejša. Ameriški sončni decathlon ne samo, da je postal bolj odmeven, ampak je dogodek tudi vedno več Pomembno za vedno večje ekološko ozaveščene državljane sveta, ki poskušajo rešiti planete človeštvo.
Viri: https://www.solardecathlon.gov/past/2002/where_is_colorado_now.html; "Povzetek," Solar Decathlon 2002: Pregled dogodkov, Nacionalni laboratorij za obnovljivo energijo, DOE / GO-102004-1845, junij 2004, str. viii (PDF); Talni načrt leta 2002 je zmagoval z ministrstvom ZDA za energijo, Nacionalnim laboratorijem za obnovljivo energijo, zavezništvom za trajnostno energijo in sončnim desetletjem; Solar Decathlon 2005: Dogodek v pregledu, Nacionalni laboratorij za obnovljivo energijo, DOE / GO-102006-2328, junij 2006, str. 20 (PDF) [dostopano 13. julija 2017]; SURE, o prototipu s strani strani na naslovu www.solardecathlon.gov/2015/comcharge-team-stevens.html, ameriški oddelek za energijski sončni decathlon 2015 [dostopano 11. oktobra 2015]; LISI, O prototipu s strani strani na naslovu www.solardecathlon.gov/team_austria.html, 2013 Ameriški oddelek za energijski sončni decathlon 2013 [dostopano 7. oktobra 2013]