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2015年太陽能十項全能競賽：未來智能家居不只有太陽能

時間:2015-10-14 13:58來源:國家地理中文網(wǎng) 作者:西顧
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             雖然今年參與太陽能十項全能競賽的大學生團隊比往年少，但競賽上展出的酷炫十足的房屋還是令人對未來充滿期待。
 
             當?shù)貢r間 2015年10月7日，美國能源部兩年一度的太陽能十項全能競賽在加州的爾灣市舉行，圖為眾多記者圍繞在紐約城市大學城市學院學生設計和建造的緊湊型、可堆疊房屋前拍照。
 
              這些房屋不僅可以居住，還能為汽車充電、種植食物、集水以及在斷電期間發(fā)電，甚至令擁有大房子的人都為之羨慕。 
 
              例如，紐約州立大學布法羅分校團隊設計的房子配備有內部溫室，全年都可種植食物。奧蘭治縣團隊設計的房子則有垂直花園、沖浪衛(wèi)浴以及專為啃老族設計的獨立工作室。為了預防像把喬普林市夷為平地這樣的龍卷風，密蘇里州杜利大學和克勞德學院的學生使用了加筋土擋墻，同時利用耐沖擊的圍墻圍住。
 
               這些房屋配備了智能窗、折疊門和可移動的墻體。此外，這些房屋還能為汽車充電。“我們會把車與房子連上，然后用太陽能充電，”加州州立大學的工程學學生Steve Speights在一份視頻中介紹設計的房子時說道。
 
               歡迎來到2015年在加州爾灣市舉辦的太陽能十項全能競賽，該活動由美國能源部贊助，每兩年舉辦一次，今年的競賽于當?shù)貢r間本周四開始。來自全球的大學生團隊紛紛參與，力爭建造出最具吸引力、可負擔起同時節(jié)能的房屋。這些房屋都通過太陽能電池板發(fā)電，至少要保證自給自足；通過雨水收集器，這些房屋還能實現(xiàn)水的再利用。
 
               這些小型房屋通常不足100平米，不僅使用太陽能，而且采用了智能設計，利用創(chuàng)新的方式應對干旱或極端天氣，有些房屋堪稱工程奇跡。
 
               “這屋子有點像智力拼圖玩具，是迄今為止我見過最大的，”談到克萊姆森大學團隊設計的房屋時，太陽能十項全能競賽的主任Richard King說道�？巳R姆森大學團隊設計的房屋由上萬塊膠合板搭建而成，與樂高積木有點像。
 
                雖然外界的叫好聲不斷，但太陽能十項全能競賽的未來卻堪憂。盡管美國的太陽能行業(yè)正在蓬勃發(fā)展，中國、哥倫比亞以及阿聯(lián)酋等國也計劃開展類似的賽事。頗具諷刺意味的是，今年報名參賽的20支隊伍中有6支退出，包括斯坦福大學、耶魯大學以及范德堡大學等團隊。由此造成的結果便是，這是自2002年太陽能十項全能競賽首次舉辦以來規(guī)模最小的一屆。 
 
                緣何退出？ 
 
               “這是多重因素共同作用的結果，” King說道，同時指出其中兩支隊伍幾乎立即退賽的原因是指導教師去了其它學校。另一個原因則是資金，該項目至少需要花費25萬美元，美國能源部發(fā)放給每支隊伍的種子基金卻從前些年的10萬美元減少到今年的5000美金。
 
                數(shù)支隊伍表示無法籌集到足夠的資金。他們從一些公司獲得了一定的物資捐贈，但仍需要自己設計和建造房屋，拆開運送，最后在比賽期間的幾天內裝配好。 
 
                2015年太陽能十項全能競賽：未來智能家居不只有太陽能
 
                 當?shù)貢r間2015年10月6日，密蘇里科技大學團隊展示了設計的房屋。圖為屋內的水培花園，利用三道過濾的回收洗滌水澆灌。
 
                 耶魯大學團隊在1個多月前退出，原因是資金不足。參與過項目的建筑系學生Pablo Ponce de Leon表示，雖然耶魯大學的捐助金位列世界大學的前列，但一部分被用在了投資中，另一部分則有特定的用途，如建設寄宿制大學。 
 
                “如果你們能籌集到資金最好，我們是不會為你們募捐的，”他說這就是學校發(fā)展辦公室的意思。他還表示自己的團隊開始的時間不夠早，也沒有找到專門的指導教師。“退出有些令人失望，”他說道，同時表示太陽能十項全能競賽鼓勵前沿的解決方案。 
 
                “建造一座智能房屋既耗錢又費時，”加州理工大學的建筑學教授Sandy Stannard說道。她的團隊建造的房屋起居室用的是4.5米的可折疊玻璃墻，使居住面積增加了一倍，他們還使用了能夠吸收和釋放熱量的生物質材料，降低了能源需求。她表示加州理工大學上一次參加還是2005年，還笑著打趣道：“我們花了10年時間才恢復過來。” 
 
                “太陽能十項全能競賽競爭越來越激烈，”加利福尼亞大學機械工程專業(yè)的研究生Alex McDonald說道。他表示奧蘭治縣團隊設計的房子仿照了加州州花金罌粟：白天對著太陽張開，夜晚閉合，可謂野心勃勃。
 
                 這座房屋裝配了能夠根據(jù)天氣情況自動開關的窗戶，同時還有一個私人3D打印機和小型的熱塑性塑料回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)可使住戶隨意拆解不需要的物品，將回收的材料用于生產新產品。
 
                “我們努力開發(fā)顛覆性的技術，”McDonald說道，同時指出他的團隊仍在解決一些小障礙。他說這座房子太復雜，需要一個患有“邊緣性強迫癥”的項目經理來管理。
 
                  越來越復雜的房屋 
 
                 King認為每屆競賽的水準都在提升。2011年，為了鼓勵參賽者開發(fā)可負擔的房屋，主辦方對造價超過25萬美元的房屋進行了處罰。今年，主辦方要求參賽者建造出能產生足夠能源的房屋，每天可為一輛車充電跑40公里。 
 
                  當?shù)貢r間2015年10月5日，密蘇里科技大學團隊展出了建造的房屋。房屋內部有一個圓形的窗戶，可以獨特的視角看到加州理工大學設計房屋的入口。
 
                  “我們將太陽能十項全能競賽從房屋設計擴展到了家庭用品的設計，”King 說道。為何會做出這樣的改變呢？他表示，6年前他建造了自己的太陽能房子，從此結束了電費的支出。不過由于家用汽車的存在，他家的碳排放量只減少了一半，因此他想通過參賽者解決另外一半的問題。
 
                  參賽隊伍還針對當?shù)氐膯栴}提出了解決方案。為了解決城市密度問題，紐約城市大學城市學院的學生建造了一座可堆疊式的房子。為了應對干旱問題，德州大學團隊與德國的慕尼黑工業(yè)大學團隊合作，設計了一座可收集雨水、重復利用洗滌水的房屋，該房屋擁有一套凈化、存儲飲用和灌溉水的系統(tǒng)。
 
                   數(shù)個參賽隊伍建造了防暴風雨的房屋�；叵肫�2012年颶風桑迪造成的停電問題，史蒂文斯理工學院的學生利用纖維復合材料的百葉窗和一個太陽能電池板為房屋停電期間供電，甚至還能幫助鄰居為電子設備充電。
 
                  參賽隊伍甚至包括一些社區(qū)大學和外國大學團隊，所有作品的評判標準包括10項內容，如價格的可承受性、建筑樣式、工程構造以及市場吸引力。最終的獲勝者將于競賽結束后的10月17日揭曉。
King表示，盡管參賽隊伍減少，他仍希望競賽能夠產生好的公眾影響。對于2017年的競賽，他計劃通過不同的方式避免參賽者退賽。主辦方賽前將不再為參賽者直接發(fā)放現(xiàn)金，而是賽后頒發(fā)從5萬到30萬美元不等的獎金。眼下，只有獲勝者能“耀武揚威”。下一次，他表示：“只有競賽時露面參賽者才能獲得金錢獎勵。”
 
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