Cada dos años desde 2002, el Departamento de Energía de los Estados Unidos (USDOE) organiza un concurso de arquitectura para estudiantes de diseño e ingeniería. Los colegios y universidades de todo el mundo se unen para presentar prototipos viables de hogares comercializables, sostenibles y asequibles. Su cargo? Diseñe y construya una pequeña casa habitable que funcione totalmente, desde el calentador de agua caliente y las luces eléctricas hasta la estufa y el HVAC, por la energía solar reunida en un evento de 10 días, llueva o truene. Luego compite contra otros equipos para acumular tantos puntos como puedas en diez categorías. Esto es el decatlón solar de EE. UU. Examinar los diseños de los ganadores anteriores puede arrojar luz sobre el futuro de la arquitectura residencial, entonces, ¿qué puede aprender el público de las ideas de los estudiantes presentadas en una competencia patrocinada por el gobierno?
los diez concurso para el 2017 Solar Decathlon son estos: Arquitectura (por ejemplo, llevar a cabo un concepto, diseñar para un espacio dado, documentar especificaciones), Potencial de mercado (habitabilidad y rentabilidad para un determinado mercado objetivo), Ingeniería, Comunicaciones (por ejemplo, visitas públicas), Innovación, Agua (captura, uso y reutilización dentro y fuera), Salud y comodidad (energía utilizada para calentar y enfriar), Electrodomésticos (uso de energía), Vida en el hogar (por ejemplo, todos los equipos participan en actividades de la vida real, como cargar un automóvil eléctrico y organizar una cena en el vecindario) y Energía (capturar, almacenar y usar electricidad).
Los equipos universitarios pronto se dan cuenta de que la tarea de la arquitectura no solo es desarrollar un estilo exterior, sino también incorporar arquitectónicamente características de sostenibilidad y un espacio interior flexible, junto con documentación honesta y presentación pública: todas las actividades de la vida real en un Compañía arquitectónica. UNA Auto inteligente ayuda, especialmente si combustible eficiente.
Incluso con la mano de obra gratuita de estudiantes y profesores, ingresar al Decatlón es un esfuerzo costoso. Los prototipos se fabrican localmente y luego se transportan al sitio de la competencia: son caros si eres una escuela en Alemania o Puerto Rico. El costo de transportar la casa al sitio de exhibición común solo puede ser prohibitivo. Además de la planificación, que lleva dos años entre Decathlons, se invierte una buena cantidad de tiempo en registrar patrocinadores y donantes para sufragar el costo de los materiales de construcción. A partir de 2017, los cinco equipos ganadores principales reciben premios en efectivo de $ 100,000 o más, pero en todos los años anteriores los participantes estuvieron solos.
Qué pasa con todo este trabajo, y ¿A dónde van las casas? La mayoría de las entradas se devuelven a sus estados de origen (o países) y campus. Muchos se utilizan como aulas y laboratorios. Algunas casas se venden a ciudadanos particulares. Casas prefabricadas netas cero de Deltec han modificado algunos diseños, como Homestead 2011 de la Universidad Estatal de los Apalaches, y los ofreció a la venta como kits prefabricados. La casa Delta T-90 construida por la Universidad de Norwich para el Solar Decathlon 2013 ahora está en los terrenos de la Casa Wescott de Frank Lloyd Wright en Springfield, Ohio. La casa SURE que se ve en esta página fue enviada de regreso a su casa de Nueva Jersey después de ganar todo el evento en 2015. Está abierto al público en el Liberty Science Center en Jersey City.
NeighbourHub obtuvo el primer lugar en el Decathlon Solar de EE. UU. De 2017. Esta fue la primera entrada para un equipo combinado de École Polytechnique Fédérale de Lausanne, School of Ingeniería y Arquitectura Friburgo, Universidad de Arte y Diseño de Ginebra, y la Universidad de Friburgo Juntos, son el equipo suizo.
Cada equipo de Solar Decathlon intenta obtener tantos puntos como pueda en cada una de las categorías. Debido a que cada equipo está bajo las mismas limitaciones, las soluciones comunes reaparecen de año en año. Los elementos de arquitectura, tecnología e ingeniería que se centran en el ahorro de energía a menudo incluyen estos:
Materiales - nuevas ideas para paneles con aislamiento estructural (SIP); materiales locales y planes digitales; Puertas protectoras protectoras adaptadas al entorno local (resistentes al fuego, viento, tormentas); materiales de construcción reutilizados, recuperados y reciclados (por ejemplo, revestimiento de madera de paletas de envío, alfombras de redes de pesca, aislamiento de mezclilla reciclado, azulejos de baño de cerámica recuperados)
Elementos sostenibles - paneles solares activos y solares pasivos; aguas grises recicladas; energía neta cero o producir más que usar; jardines hidropónicos y muros verticales de jardín; paredes verdes o vivas y jardines verticales; brise soleils o sombras que rompen el sol que se mueven electrónicamente y se ajustan al calor y al resplandor del sol
El aspecto de estas casas solares a menudo tiene un diseño tradicional, como los bungalows California Craftsman con alas públicas y privadas. Muchas ideas parecen inspirarse en arquitectos que ya han diseñado residencias ecológicas y modernas, como el ícono australiano Glenn Murcutt, el arquitecto holandés De Stijl Gerrit Rietveld, el ganador del Pritzker japonés Shigeru Ban, y El arquitecto estadounidense Frank Lloyd Wright.
La CASA SU + RE (sostenible + resistente) ocupó el primer lugar de los 14 equipos que compitieron en el Solar Decathlon 2015 de EE. UU. Esta fue la tercera vez que Stevens Institute of Technology participó en el evento nacional, pero fue su primer campeonato general.
La escuela en Hoboken, Nueva Jersey, tiene una vista del Bajo Manhattan y un recuerdo del huracán Sandy en 2012. Los estudiantes aquí son sensibles a los eventos de emergencia y climáticos, que saben que pueden ser el mismo evento. Su objetivo con SURE House era crear un nuevo prototipo autosuficiente frente al mar, un "alto rendimiento, casa con energía solar que está blindada contra el clima extremo "pero que está" empaquetada como una orilla cómoda y hermosa casa."
Su diseño fue adecuado para la localidad del evento celebrada en Gran parque del condado de Orange en Irvine, California La casa SURE pudo funcionar fuera de la red eléctrica con una serie de colectores solares pasivos y activos. Su página web surehouse.org/ honra el proceso y las personas detrás de la entrada ganadora.
LISI es un acrónimo de Living yoinspirado por Sutilizable yonnovation y es el nombre de la casa solar diseñada por estudiantes de la Universidad Tecnológica de Viena en Austria para el Decathlon Solar del Departamento de Energía de EE. UU. de 2013. La competencia se llevó a cabo en Irvine, California, y LISI terminó primero de 19 participantes.
En el sitio web del equipo, solardecathlon.at/house/, LISI se describe como "Una casa para ti dondequiera que estés". Las características incluyen elementos arquitectónicos cambiables que se abren y cierran; dos patios para el equilibrio estético; diseño solar pasivo combinado con un sistema de pantalla automatizado; un techo solar que cosechaba energía excedente; y almacenamiento integrado en las paredes. El diseño ocupó el cuarto lugar en el concurso de Arquitectura, pero fue el primer lugar en general lo que hizo que el equipo proclamara con orgullo ser los "campeones mundiales" de la "mejor casa solar del mundo".
La entrada de la Universidad de Maryland llamada Watershed ganó el primer lugar general en el Decathlon Solar de los EE. UU. De 2011 celebrado en el Parque West Potomac de National Mall en Washington, D.C.
Las características de la entrada ganadora incluyen un jardín vertical, un sistema domótico, un Cascada Desecante Líquido (LDW) para eliminar la humedad del aire, "cobertizos" arquitectónicos que separan los espacios interiores públicos y privados, y un sistema de encuadre de "palo pesado" (paquetes de espárragos triples de 2x6 pulgadas, 4 pies en el centro), que ellos llaman "un híbrido de bastidores de bastones convencionales y bastidores de madera pesada".
los LDW se había utilizado en 2007 como una característica de una entrada anterior de la Universidad de Maryland, la casa LEAF. Eliminar la humedad del aire usando cloruro de litio en lugar de un acondicionador de aire típico ahorra energía, pero eso no es todo. El dispositivo se convierte en parte de la arquitectura expuesta cuando se incorpora como una cascada.
La casa solar construida por estudiantes de la Technische Universität Darmstadt en Alemania ganó el primer lugar en general en el Decathlon Solar de Estados Unidos de 2009. En un campo de 20 escuelas, el equipo de Alemania obtuvo puntos muy altos en eficiencia energética.
La casa solar diseñada por el equipo alemán era un cubo de dos pisos cubierto con células solares. Toda la casa se convirtió en un generador de energía con 40 paneles de silicio monocristalinos en el techo y con revestimiento de células solares de película delgada colocadas en tiras de aluminio. El sistema fotovoltaico (PV) generó y almacenó aproximadamente un 200% más de energía que la casa realmente utilizada. Para esta ingeniería, el equipo obtuvo el número máximo de puntos en El concurso Net Metering.
Otras características de ahorro de energía incluyen paneles de aislamiento al vacío y materiales especiales en el panel de yeso para ayudar a la casa a mantener temperaturas cómodas. En las ventanas, las persianas automáticas ayudaron a controlar la cantidad de calor solar que ingresaba a la casa.
Para maximizar el espacio y la flexibilidad, esta casa con energía solar se organizó en zonas habitables en lugar de habitaciones. Los estudiantes de Technische Universitat Darmstadt diseñaron la casa solar ganadora general para el Solar Decathlon 2007 en Washington, D.C. La escuela quedó en primer lugar en Arquitectura, Iluminación, Balance de energía, y concursos de ingeniería.
La madera natural y el vidrio hicieron que la casa "Made in Germany" fuera visualmente impresionante. Las persianas de roble estaban cubiertas de paneles fotovoltaicos, combinando ideas solares pasivas y activas. En el interior, los estudiantes alemanes experimentaron con un tablero especial que contenía parafina. Durante el día, la parafina (cera) absorbió calor y se suavizó. Por la noche, la cera se endureció, liberando el calor. Llamado paneles de yeso de cambio de fase, El sistema de muro fue más exitoso por el equipo alemán de 2009, que también se convirtió en el ganador general de Decathlon. El panel de yeso de cambio de fase se ha convertido en un material de bricolaje, ya que su eficiencia depende en gran medida del clima local en el que está instalado. El Solar Decathlon de EE. UU. Ofrece al propietario típico la oportunidad de examinar estas ideas experimentales que no se encuentran fácilmente en las tiendas Lowe's o Home Depot.
En 2005, el Solar Decathlon de EE. UU. Tenía solo dos años, después de haber cambiado a un evento de un año extraño, pero nuevamente se llevó a cabo en el National Mall en Washington, D. C. a principios de octubre. El ganador general del primer lugar no tenía la matriz fotovoltaica más grande, pero superaron en almacenamiento de energía. La casa solar con su techo móvil construido por la Universidad de Colorado, Denver y Boulder fue la ganadora general.
La Declaración de Misión del diseño BioS (h) IP declaró la intención del equipo de "integrar materiales naturales y tecnologías innovadoras de manera pública y ambientalmente consciente accesible, modular, diseño solar para el hogar ". Los materiales de construcción y el mobiliario eran orgánicos, incluyendo" soya, maíz, coco, trigo, aceite de canola, aceites cítricos, azúcar e incluso chocolate."
Las paredes combinaban dos componentes, descritos como "juntos como un sándwich de helado gigante". Un aislamiento de espuma de aceite de soja llamado BioBase 501 de BioBased Systems se colocó entre dos paneles de Sonoboard: una placa resistente y liviana hecha de materiales reciclados por Sonoco Empresa. Estos dos materiales listos para usar crearon un nuevo tablero para el Decathlon 2005. La victoria del equipo llevó a la fundación en 2008 de una compañía de Colorado, BioSIPs, Inc., que continúa fabricando los paneles con aislamiento estructural (SIP) inventados para el Decathlon Solar 2005.
El ganador general del primer decatlón solar de EE. UU. Se llamó BASE + (Building a Sustainable Environment) diseñado por la Universidad de Colorado en Boulder. El exitoso experimento demostró que se podía construir una casa solar con materiales de Home Depot, y que la estética era más importante que la eficiencia óptima. Por ejemplo, los paneles solares en el techo se inclinaron no a un ángulo óptimo, sino a un compromiso más estético. los plano del ganador general de 2002 Demuestra gráficamente el diseño de ala o ala. El espacio público está claramente separado del área de dormitorio privado, incluso en 660 pies cuadrados.
Hoy la casa es de 2,700 pies2 residencia privada en Golden, Colorado: expandida, pero con la mayor parte de la tecnología intacta.
Las competiciones originales de 10 categorías fueron Diseño y habitabilidad; Presentación de diseño y simulación; Gráficos y Comunicación; La zona de confort (climatización interior); Refrigeración (manteniendo la temperatura con mínima energía); Agua caliente (para actividades típicas como bañarse, lavar la ropa y lavar los platos); Balance de energía (usando solo la energía del sol); Encendiendo; Negocio en casa (suficiente potencia para las necesidades); y Cómo moverse (potencia para un vehículo eléctrico).
El hogar de cada equipo incluía una cocina, sala de estar, dormitorio, baño y oficina en el hogar, con un mínimo de 450 cuadrados pies (41.8 metros cuadrados) de espacio acondicionado dentro de un espacio máximo de construcción de 800 pies cuadrados (74.3 cuadrados) metros). Aunque compartían estos requisitos comunes, la arquitectura exhibida en el primer Decatlón Solar varió ampliamente, desde lo tradicional hasta lo contemporáneo moderno.
"Los estudiantes y la facultad que participaron en el Decathlon Solar 2002 hicieron historia", afirmaron los autores del El evento en revisión.
Por estas razones, el evento patrocinado por el gobierno ha continuado y se ha vuelto más exitoso con los años. El Decatlón Solar de EE. UU. No solo se ha vuelto más destacado, sino que el evento también es cada vez más importante para los ciudadanos del mundo cada vez más conscientes del medio ambiente que intentan salvar el planeta humanidad.
Fuentes: https://www.solardecathlon.gov/past/2002/where_is_colorado_now.html; "Resumen Ejecutivo," Solar Decathlon 2002: The Event in Review, Laboratorio Nacional de Energía Renovable, DOE / GO-102004-1845, junio de 2004, p. viii (PDF); El plan de piso del ganador de 2002 es cortesía del Departamento de Energía de EE. UU., El Laboratorio Nacional de Energía Renovable, la Alianza para la Energía Sostenible y el Decatlón Solar; Solar Decathlon 2005: el evento en revisión, Laboratorio Nacional de Energía Renovable, DOE / GO-102006-2328, junio de 2006, p. 20 (PDF) [consultado el 13 de julio de 2017]; SURE, Acerca del prototipo de la página del equipo en www.solardecathlon.gov/2015/competition-team-stevens.html, Departamento de Energía de EE. UU. Solar Decathlon 2015 [consultado el 11 de octubre de 2015]; LISI, Acerca del prototipo de la página del equipo en www.solardecathlon.gov/team_austria.html, 2013 U.S.Department of Energy Solar Decathlon 2013 [accedido el 7 de octubre de 2013]