A cada dois anos, desde 2002, o Departamento de Energia dos EUA (USDOE) realiza um concurso de arquitetura para estudantes de design e engenharia. Faculdades e universidades de todo o mundo se unem para apresentar protótipos viáveis de residências comercializáveis, sustentáveis e acessíveis. A carga deles? Projete e construa uma pequena casa habitável que funcione totalmente - desde aquecedor de água quente e luzes elétricas até fogão e HVAC - pela energia solar reunida em um evento de 10 dias, faça chuva ou faça sol. Em seguida, lute contra outras equipes para acumular o máximo de pontos possível em dez categorias. Isto é o Decathlon Solar dos EUA. Examinar os projetos dos vencedores do passado pode iluminar o futuro da arquitetura residencial - então, o que o público pode aprender com as ideias dos alunos apresentadas em uma competição patrocinada pelo governo?
o concurso dez para 2017 Decathlon solar são: Arquitetura (por exemplo, executar um conceito, projetar para um determinado espaço, documentar especificações), Potencial de mercado (habitabilidade e relação custo-benefício para um determinado mercado-alvo), Engenharia, Comunicações (por exemplo, visitas públicas), Inovação, Água (captura, uso e reutilização dentro e fora), Saúde e Conforto (energia usada para aquecer e resfriar), Eletrodomésticos (uso de energia), vida doméstica (por exemplo, todas as equipes participam de atividades da vida real, como carregar um carro elétrico e organizar um jantar na vizinhança) e energia (capturar, armazenar e usar eletricidade).
As equipes colegiadas logo percebem que a tarefa da arquitetura não é apenas desenvolver um estilo exterior, mas também incorporar arquitetonicamente recursos de sustentabilidade e um espaço interior flexível, juntamente com documentação honesta e apresentação pública - todas as atividades da vida real escritório de arquitetura. UMA carro inteligente ajuda também, especialmente se eficiente de combustível.
Mesmo com o trabalho livre de estudantes e professores, entrar no Decathlon é um empreendimento caro. Os protótipos são feitos localmente e depois transportados para o local da competição - caro se você é uma escola na Alemanha ou em Porto Rico. A despesa de transportar a casa para o local de exibição comum sozinha pode ser proibitiva. Além do planejamento, que leva os dois anos entre Decathlons, gasta-se uma boa parte do tempo contratando patrocinadores e doadores para custear o custo dos materiais de construção. A partir de 2017, as cinco principais equipes vencedoras recebem prêmios em dinheiro de US $ 100.000 ou mais, mas em todos os anos anteriores os participantes estavam por conta própria.
O que acontece com todo esse trabalho, e para onde vão as casas? A maioria das entradas é retornada aos seus estados de origem (ou países) e campus. Muitos são usados como salas de aula e laboratórios. Algumas casas são vendidas a cidadãos particulares. Casas net-zero pré-bifurcadas da Deltec modificamos alguns designs, como 2011 Homestead da Universidade Estadual dos Apalaches, e os ofereceu para venda como kits pré-fabricados. A Delta T-90 House construída pela Universidade de Norwich para o Solar Decathlon de 2013 está agora na propriedade de Wescott House, de Frank Lloyd Wright em Springfield, Ohio. A casa SURE vista nesta página foi enviada de volta para sua casa em Nova Jersey depois de vencer todo o evento em 2015. É aberto ao público no Liberty Science Center em Jersey City.
O NeighborHub ficou em primeiro lugar no Decathlon Solar dos EUA em 2017. Esta foi a primeira vez que uma equipe combinada da École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Escola de Engenharia e Arquitetura Fribourg, Universidade de Arte e Design de Genebra e Universidade de Fribourg. Juntos, eles são a equipe suíça.
Cada equipe do Solar Decathlon tenta obter o máximo de pontos possível em cada uma das categorias. Como todas as equipes estão sujeitas às mesmas restrições, soluções comuns reaparecem de ano para ano. Os elementos de arquitetura, tecnologia e engenharia que se concentram na economia de energia geralmente incluem:
Materiais - novas idéias para painéis isolados estruturais (SIP); materiais locais e planos digitais; portas de proteção adaptadas ao ambiente local (resistentes ao fogo, vento, tempestades); materiais de construção reaproveitados, recuperados e reciclados (por exemplo, revestimento de madeira de paletes de remessa, carpetes de redes de pesca, isolamento de jeans reciclado, telha de banheiro recuperada em cerâmica)
Elementos Sustentáveis - painéis solares ativos e solares passivos; água cinza reciclada; energia líquida zero ou produzir mais do que usar; jardins hidropônicos e paredes verticais do jardim; paredes verdes ou vivas e jardins verticais; brise soleils ou sombras que se movem eletronicamente e se ajustam ao calor e brilho do sol
A aparência dessas casas solares geralmente é de design tradicional, como os bangalôs do California Craftsman com asas públicas e privadas. Muitas idéias parecem inspiradas em arquitetos que já projetaram residências modernas e ecologicamente corretas, como o ícone australiano Glenn Murcutt, o arquiteto holandês De Stijl Gerrit Rietveld, o vencedor do Pritzker japonês Shigeru Ban e Arquiteto americano Frank Lloyd Wright.
A CAS SU + RE (sustentável + resiliente) ficou em primeiro lugar entre as 14 equipes que competiram no Decathlon Solar dos EUA em 2015. Foi a terceira vez que o Stevens Institute of Technology participou do evento nacional, mas foi o primeiro campeonato geral.
A escola em Hoboken, Nova Jersey, tem vista para Lower Manhattan e uma memória de 2012 do furacão Sandy. Os alunos aqui são sensíveis a eventos de emergência e climáticos, que eles sabem que podem ser o mesmo evento. O objetivo deles com a SURE House era criar um novo protótipo auto-sustentável à beira-mar, um "alto desempenho, casa movida a energia solar, blindada contra condições climáticas extremas ", mas" embalada como uma costa confortável e bonita casa."
Seu design foi adequado para a localidade do evento, realizada em Grande Condado de Orange Park em Irvine, Califórnia. A casa SURE conseguiu funcionar da rede elétrica com uma variedade de coletores solares passivos e ativos. O site deles surehouse.org/ homenageia o processo e as pessoas por trás da participação vencedora.
LISI é um acrônimo para euiving Euinspirado por Ssustentável Eunnovation e é o nome da casa solar projetada por estudantes da Universidade de Tecnologia de Viena, na Áustria, para o Departamento de Energia Solar Decathlon dos EUA em 2013. A competição foi realizada em Irvine, Califórnia, e a LISI terminou em primeiro de 19 participantes.
No site da equipe, solardecathlon.at/house/, LISI é descrito como "uma casa para você onde quer que esteja". Os recursos incluíam elementos arquitetônicos alteráveis que abrem e fecham; dois pátios para equilíbrio estético; projeto solar passivo combinado com um sistema de tela automatizado; um telhado solar que colhia energia excedente; e armazenamento integrado nas paredes. O design ficou em quarto lugar no concurso de Arquitetura, mas foi o primeiro lugar geral que fez a equipe orgulhosamente proclamar os "campeões mundiais" da "melhor casa solar do mundo".
A entrada da Universidade de Maryland chamada Watershed conquistou o primeiro lugar geral no Decathlon Solar dos EUA em 2011, realizado no West Potomac Park, no National Mall, em Washington, D.C.
Os recursos da inscrição vencedora incluem um jardim vertical, um sistema de automação residencial, um Cachoeira dessecante líquida (LDW) para remover a umidade do ar, "barracões" arquitetônicos que separam espaços interiores públicos e privados, e um sistema de enquadramento "pesado" (pacotes de pinos de triplo 2x6 polegadas, 4 pés no centro), que eles chamam de "um híbrido de molduras convencionais para bastões e molduras de madeira pesada".
o LDW tinha sido usado em 2007 como uma característica de uma entrada anterior da Universidade de Maryland, a casa da LEAF. Remover a umidade do ar usando cloreto de lítio em vez de um ar-condicionado típico economiza energia, mas isso não é tudo. O dispositivo se torna parte da arquitetura exposta quando incorporado como uma cascata.
A casa solar construída por estudantes da Technische Universität Darmstadt na Alemanha conquistou o primeiro lugar geral no Decathlon Solar dos EUA em 2009. Em um campo de 20 escolas, a equipe Alemanha obteve pontos muito altos em eficiência de energia.
A casa solar projetada pela equipe alemã era um cubo de dois andares coberto por células solares. A casa inteira se tornou um gerador de energia com 40 painéis de silício monocristalino no telhado e com tapume feito de células solares de filme fino encaixadas em tiras de alumínio. O sistema fotovoltaico (PV) gerou e armazenou cerca de 200% mais energia do que a casa realmente usada. Para essa engenharia, a equipe conquistou o número máximo de pontos em o concurso Net Metering.
Outros recursos de economia de energia incluem painéis de isolamento a vácuo e materiais especiais no drywall para ajudar a casa a manter temperaturas confortáveis. Nas janelas, persianas automatizadas ajudavam a controlar a quantidade de calor solar que entrava na casa.
Para maximizar o espaço e a flexibilidade, esta casa movida a energia solar foi organizada em zonas de estar em vez de quartos. Os alunos da Technische Universitat Darmstadt projetaram a casa solar geral vencedora do Solar Decathlon de 2007 em Washington, DC. A escola ficou em primeiro lugar em Arquitetura, Iluminação, Equilíbrio energético, e concursos de engenharia.
Madeira e vidro naturais tornaram a casa "Made in Germany" visualmente deslumbrante. As persianas de carvalho eram cobertas por painéis fotovoltaicos, combinando idéias solares passivas e ativas. No interior, os estudantes alemães experimentaram um quadro especial contendo parafina. Durante o dia, a parafina (cera) absorveu o calor e amoleceu. À noite, a cera endureceu, liberando o calor. Chamado drywall de mudança de fase, o sistema de paredes foi mais bem-sucedido pela equipe alemã de 2009, que também se tornou o vencedor geral do Decathlon. O drywall de mudança de fase tornou-se um material de bricolage, pois sua eficiência é altamente dependente do clima local em que está instalado. O Decathlon Solar dos EUA dá ao proprietário típico a chance de examinar essas idéias experimentais não encontradas facilmente nas lojas Lowe's ou Home Depot.
Em 2005, o Decathlon Solar dos EUA tinha apenas dois anos, depois de ter mudado para um evento do ano ímpar, mas foi novamente realizado no National Mall, em Washington, D. C. no início de outubro. O vencedor geral do primeiro lugar não teve a maior matriz fotovoltaica, mas superou o desempenho em armazenamento de energia. A casa solar com seu teto móvel construído pela Universidade do Colorado, Denver e Boulder foi a vencedora geral.
A declaração de missão do projeto BioS (h) IP declarou a intenção da equipe "de integrar materiais naturais e tecnologias inovadoras de maneira ambientalmente consciente, publicamente" projeto residencial acessível, modular e solar. "Os materiais e móveis de construção eram orgânicos, incluindo" soja, milho, coco, trigo, óleo de canola, óleo cítrico, açúcar e até chocolate."
As paredes combinavam dois componentes, descritos como sendo montados "como um sanduíche gigante de sorvete". Um isolamento de espuma de óleo de soja chamado O BioBase 501 da BioBased Systems foi colocado entre dois painéis da Sonoboard - uma placa leve e resistente feita de materiais reciclados pela Sonoco Companhia. Esses dois materiais prontos para uso criaram um novo wallboard para o Decathlon de 2005. A vitória da equipe levou à fundação, em 2008, de uma empresa do Colorado, a BioSIPs, Inc., que continua a fabricar os painéis isolados estruturais (SIPs) inventados para o Solar Decathlon de 2005.
O vencedor geral do primeiro Decathlon Solar dos EUA foi chamado BASE + (Construindo um Ambiente Sustentável), projetado pela Universidade do Colorado em Boulder. O experimento bem-sucedido provou que uma casa solar poderia ser construída com materiais da Home Depot e que a estética era mais importante que a eficiência ideal. Por exemplo, os painéis solares no telhado foram inclinados não para um ângulo ideal, mas para um compromisso mais estético. o planta do vencedor geral de 2002 demonstra graficamente o design da asa ou da asa. O espaço público é claramente separado da área do quarto privativo, mesmo em 660 pés quadrados.
Hoje a casa é de 2.700 pés2 residência particular em Golden, Colorado - ampliada, mas com quase toda a tecnologia intacta.
As 10 competições originais da categoria foram Design e Livability; Apresentação e Simulação de Design; Gráficos e Comunicação; A Zona de Conforto (HVAC interior); Refrigeração (manutenção da temperatura com energia mínima); Água quente (para atividades típicas como banho, lavanderia e lava-louças); Balanço de energia (usando apenas a energia do sol); Iluminação; Negócio doméstico (energia suficiente para atender às necessidades); e Locomoção (energia para um veículo elétrico).
A casa de cada equipe inclui uma cozinha, sala de estar, quarto, banheiro e escritório em casa, com um mínimo de 450 m2 pés (41,8 metros quadrados) de espaço condicionado em uma área útil máxima de construção de 800 pés quadrados (74,3 metros quadrados) metros). Embora eles compartilhassem esses requisitos comuns, a arquitetura exibida no primeiro Decathlon Solar variou muito, do tradicional ao contemporâneo moderno.
"Os alunos e professores que participaram do Decathlon Solar de 2002 fizeram história", afirmaram os autores do O evento em revisão.
Por esses motivos, o evento patrocinado pelo governo continuou e se tornou mais bem-sucedido ao longo dos anos. O Decathlon Solar dos EUA não apenas se tornou mais conhecido, mas o evento também é cada vez mais importante para os crescentes cidadãos eco-conscientes do mundo que estão tentando salvar o planeta humanidade.
Fontes: https://www.solardecathlon.gov/past/2002/where_is_colorado_now.html; "Sumário executivo," Solar Decathlon 2002: o evento em revisão, Laboratório Nacional de Energia Renovável, DOE / GO-102004-1845, junho de 2004, p. viii (PDF); A planta baixa do vencedor de 2002 é cortesia do Departamento de Energia dos EUA, do Laboratório Nacional de Energia Renovável, da Alliance for Sustainable Energy e do Solar Decathlon; Solar Decathlon 2005: o evento em revisão, Laboratório Nacional de Energia Renovável, DOE / GO-102006-2328, junho de 2006, p. 20 (PDF) [acessado em 13 de julho de 2017]; SURE, Sobre o protótipo da página da equipe em www.solardecathlon.gov/2015/competition-team-stevens.html, Departamento de Energia dos EUA Decathlon Solar 2015 [acessado em 11 de outubro de 2015]; LISI, Sobre o protótipo da página da equipe em www.solardecathlon.gov/team_austria.html, 2013 Departamento de Energia dos EUA Decathlon Solar 2013 [acesso em 7 de outubro de 2013]