弗吉尼亚科技的入境，Futurehaus迪拜，成为在就职太阳能十项全能中东赢家上个月，outscoring其他14组中的条目。

在一个公告中，该大学表示，该项目是多年的研究和开发的结果，依靠100名多名学生和教职员工的贡献。弗吉尼亚理工大学盛行，尽管一仓库失火摧毁了一个早期原型，并消灭了多年的工作，迫使球队从头开始在2017年年初。

美国能源部推出了太阳能迪卡侬2002年竞争鼓励大学团队设计高性能太阳能房屋。该计划已扩展到中国，非洲，欧洲，拉丁美洲，加勒比海和中东的国际竞争。

学生和教师团队，由企业赞助，设计和建造的房屋的帮助下，把他们分开，然后在比赛现场重新组合。在这种情况下，一和二十来个学生和教师之间在迪拜，阿联酋的沙漠里外共44天花费，组装大楼，然后在10个不同的类别的竞争。

这是弗吉尼亚科技的第二次国际胜利。它的LUMENHAUS赢得了2010年的2010年太阳能迪卡侬欧洲比赛。

弗吉尼亚科技网站发布的视频将房屋描述为900平方英尺的结构，由九个模块化“墨盒”构建。房子配有尖端设施，包括：

• 厨房柜台和橱柜，可以高度调节，使生活更容易为不同的高度和身体能力的人。
• 设置可用作切割板的台面表面下方的感应范围。
• 将房屋连接到物联网的传感器，显示和触摸屏。
• 建筑 - 集成光伏和电池组。
• 厨房背板由三个电视屏幕组成，允许用户通过触摸屏访问配方或监控设备。
• 无人机舱口，允许直接交付到家中。

一种新的建筑方式

互动高科技的特点是房子的重要组成部分。但设计的心脏是包含可以在现场快速组装必需的机械和电子系统的模块化墨盒团队领导人约瑟夫·惠勒，弗吉尼亚理工大学的设计研究中心的副主任说。

“我们的房子总体上有两个大想法，”他在电话里说道。“我们提出了一种建立新的方式，我们提出了一种新的生活方式。”

墨盒是由结构绝缘板（啜饮）构建的，闭合细胞聚氨酯泡沫芯。外部是钢化玻璃雨盖，玻璃后面有2 1/2英寸的间隙;一旦墨盒捆绑在一起，内部就在中密度纤维板（MDF）的预先纸板上完成。

他将设计描述为混合系统，解决了块板结构固有的问题，其中房屋由预制屋顶，墙壁和地板件和大盒式模块化构造制成。镶板组件是在工厂的场地制造，但仍需要在组装建筑物后完成工作的专业交易。模块化房屋采用大型部件，使通道过桥复杂。弗吉尼亚科技队开发的墨盒都没有比3英尺宽，12英尺长，高8到10英尺高。它们可以用叉车吊装到标准的平板车上。常规施工 - 装饰，干墙，涂装，机械和管道安装所需的内部饰面工作已被淘汰。

厨房，卧室，家庭办公室和浴室外有单独的墨盒。每个都是预浸或预浸，完全组装，并准备插入中央脊柱，使它们整体连接在一起。

Wheeler比喻将Futurehaus的装配与乐高乐队一起建造，塑料积木一起搭扣，以形成房屋，车辆和其他创作。

“他们在60年代用模块化厨房试验了这个概念，”惠勒说。“他们从未工作过，因为我们还没准备好。它仍然太粗糙了，并没有整合。我们现在拥有的Futuhaus是一个墨盒系统，它几乎就像乐高的建筑。这些墨盒是含有房屋程序的预期和预制的乐高碎片。“

可以在起重机的帮助下在一天中组装碎片。在迪拜，整个团队只需要一个星期完成房子，一半的竞争规则分配了一半。房屋的核心在短短两天内运行并生产电力，其余的施工时间致力于挑剔的细节，例如安排室外花园和安装室内墙和地板。

“其中一个原因我们在迪拜的成功是我们到达之前，房子被完全预涂，”惠勒说。“这是预接线。据preplumbed。正是这些堆积积木到位，并在所有的子面板搭售的问题。在两天我们从太阳发电“。

在一个非常热门的地方保持凉爽

在迪拜设计的挑战是强烈的阳光和非常高的太阳热量的吸收。虽然在比赛期间的室外温度分别为20世纪90年代，夏季气温可蠕变高达115°F。

该团队的战略是保护房屋免受直接的太阳能收益，不仅与玻璃雨罩，而且还有一个屋顶遮篷，还有一个包含15 kW光伏阵列的屋顶遮篷。顶篷的边缘在墙壁上延伸到5英尺，保护它们免受一天大部分时间的直射阳光。

周围的房子外面是垂直的不锈钢格子的围栏，一个点头的私密性和装饰性的结构共同称为mashrabiya的区域。隐私屏幕也有助于遮荫家时，太阳角度较低，在早晨和傍晚。

房子的每一边都有一个室外空间。房子南侧的露台包含一个花园。当温度冷却时，这些空间通常在夜间重要的聚集点。

Wheeler表示，R-27墙壁和R-40或更多屋顶的组合，加上阳光直射的保护，有助于使房屋异常有效。机械冷却由1 1/2吨MiniSPLIT提供（一个输出18,000 btu每小时的系统）。

惠勒感到失望，房子不能在一年中最热的时间到达那里。他确信，即使户外温度大幅高，绝缘和屋顶悬垂性也会让房子保持舒适。

该项目的另一个成功的关键，惠勒说，是由弗吉尼亚理工大学的中心 - 电力电子技术，开发了一种系统，用于从光伏阵列优化太阳能输出所做的工作。竞争规则从系统的逆变器输出限制，并把溢价上的管理负载。这是在夜间尤为棘手，当系统的15千瓦的锂铁磷酸电池组必须携带所有负载。

CPES设计了一个系统，该系统会通知团队煮沸水，何时进行洗衣，何时向电动车充电，以及何时喂养仪表，惠勒说。CPE也找到了一种方法来允许不同制造商制造的组件彼此通信。因此，该团队可以在市场上选择最佳逆变器，最好的充电控制器，最好的光伏模块 - 所有人都没有考虑到他们是谁。

这两个系统的优势是球队的“洞里的王牌”，惠勒说，允许弗吉尼亚科技到目前为止其竞争对手的能源表现。

建筑更有前途的未来

惠勒，谁是52，已经在弗吉尼亚理工大学25年，并已指导三个太阳能十项全能队。他认为体现在FutureHAUS作为住宅建筑的新方向，一个可以解决各种行业所面临的挑战，技术的进步。

采用小型独立组件建造的房屋比传统的场地建造的设计更易于改变，在完成后，可以在高成本上进行翻新或扩大。驾驶员表示，在墨盒房屋中添加或减去平方英尺应相对简单，可以使结构适应其占用者的不断变化的需求。

“我们提议，在不久的将来，你可能会去亚马逊，为了你的厨房，为了你的浴室，选择出货日期，并有运到工地上的建设者这些组件，”他说。“他们到达，他们只是简单地插在房子安装。”

当然，有成本问题。开发和建设未来增长超过100万美元，以每平方英尺的成本为令人恐惧的恐吓。但是，惠勒说，使用这样的房子是误导的;大部分价格标签是在以前没有以前存在的技术，以及在国外的太阳能牌照中竞争的内在成本。他说，通过使用相同的技术和更便宜的饰面，一卧室，一卧室，一卧室，一卧室，一卧室，可以为88,000美元建造88,000美元。

随着各种建筑先驱多年来一直在争论，现场建造房屋一次，一个2×4一次，是一种远期改变的方法。“施工过程是如此原油，”惠勒说，“这就是这样。它永远不会进化。这是关于时间，因为我们拥有该技术 - 机器人，数控机械。为什么不利用它来工业化房屋的建筑元素？要治疗建造厨房，就像你建造一个设备，而不是拼凑的东西，在网站上的特设？“

不仅将房子可以更好地构建和更适应未来的需求，但建筑商将有熟练的贸易短缺那些已经对行业的拖累应对的方式。当下一个建设热潮来临时，那里根本就没有足够的商人去走一走，惠勒说。采用体现在FutureHAUS的一种技术会有所作为，并赢得迪拜竞赛是一种肯定的方式工作。

“我很高兴，”他说。“我很高兴。我花了超过五年的研究FutureHAUS，仓屋的工作，什么这是一个试验。我们失去了五年的仓库失火研究在2017年赢得验证盒概念，我们应该建立在未来的道路“。