science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe het Duke Smart Home werkt

Het Smart Home is veel meer dan alleen een woonhuis. Zie meer groene wetenschapsfoto's. Foto met dank aan het Duke Smart Home-programma

De studenten aan de Pratt School of Engineering van Duke University zijn niet de enige slimmen op de Durham, NC, campus. Duke's slimme huis is er ook -- een 6, 000 vierkante voet (557 vierkante meter) woonhal die ook een voorbeeld is van duurzaam leven door technologie, energie-efficiëntie en groene levensstijlkeuzes.

Het concept van het Smart Home dateert uit 2003 toen de toenmalige student ingenieur Mark Younger het idee introduceerde in zijn afstudeerscriptie. Het huis, ook bekend als het Home Depot Smart Home vanwege de sponsoring van $ 2 miljoen van het bedrijf tijdens de bouwperiode, geopend in november 2007. De eerste bewoners trokken in het semester van januari 2008.

Het Smart Home is niet alleen een woonhuis, Hoewel. Het is een live-in laboratorium en testbed -- een belangrijk onderdeel van een groter slimmer woonprogramma bij Duke. Meer dan 100 studenten, meestal studenten uit verschillende academische disciplines, doen onderzoek naar wat het betekent om slim te leven.

Dus wat betekent 'slim' leven? Het betekent niet dat je de beste nieuwe gadget of technologie moet toepassen op het probleem. Bij de Duke Smart Home betekent het in plaats daarvan het vinden van de slimste oplossing voor een probleem met aanpasbare en duurzame antwoorden en technologieën. (Zelfs als die antwoorden en technologieën misschien nog niet bestaan.) Terwijl een team van studenten in het programma een onderwerp kan bestuderen zoals een microbiële bioreactor voor waterstofproductie (ja, dat is een echt project), een ander team zou ervoor kunnen kiezen om de kosten/baten van duurzaam technisch ontwerp te onderzoeken. Dit onderzoek stelt studenten in staat om hands-on te verkennen en innovatieve manieren te ontdekken om technologie in het Smart Home te gebruiken.

Het onderzoekslaboratorium biedt studenten toegepaste ervaring, niet alleen in groen wonen, maar ook in projectmanagement, teambuilding, dynamiek en praktisch ontwerp.

Kenmerken van de Duke Smart Home

Wateropvangreservoirs vullen de kelder van Duke's Smart Home. Foto met dank aan het Duke Smart Home-programma

Het Smart Home wordt sinds de oprichting door studenten geleid - met hulp en input van de faculteit. Net zoals u beslissingen zou moeten nemen over het ontwerp en de functies van uw huis als u er een vanaf de grond zou bouwen, dat gold ook voor het team dat aan het Smart Home werkte. Studententeams beslisten samen over zaken als de gevelbekleding van het Smart Home, dakbedekking en elk ander deel van het huis, maar ze legden ook contacten in de industrie -- een zeldzame kans voor studenten.

Hun beslissingen en partnerschappen hebben hun vruchten afgeworpen. Laten we eens kijken naar enkele van de belangrijkste kenmerken van het ticket:Het Smart Home is gebouwd met duurzame en gerecyclede materialen, waaronder duurzaam hout, hernieuwbare kurkvloeren en papierloze gipsplaat gemaakt van vochtbestendig glasvezel. De wanden zijn geïsoleerd met spuitschuim. Aan de buitenkant, het huis is ingepakt in een waterdicht dampmembraan en bedekt met milieuvriendelijke vezelcementplaat om een ​​regenscherm te vormen. De buitenbeplating is zo geconstrueerd dat lucht en water kunnen circuleren en voorkomt dat vocht zich ophoopt.

Er zijn twee zonne-energiesystemen die het huis van stroom voorzien. Een thermische zonne-eenheid helpt bij het verwarmen van water voor douches en afwassen. Fotovoltaïsche panelen gemonteerd aan de voorkant van het huis en aangesloten op het openbare net zetten de energie van de zon om in bruikbare elektriciteit, genoeg om het energieverbruik van het Smart Home met ongeveer 30 procent te verminderen [bron:North Carolina Museum of Life and Science].

De woning beschikt tevens over een groendak, wat niet de kleur aangeeft maar het type -- op dit dak groeien planten. Het groendak zorgt het hele jaar door voor isolatie en helpt voorkomen dat de woning bijdraagt ​​aan het stedelijke hitte-eilandeffect. Water dat op het dak valt, wordt gefilterd door de grond en wordt uiteindelijk hergebruikt voor was- en tuinonderhoud. Er zijn ook regenwateropvangbakken met 1, 000 gallon (3, 785 liter) opslagtanks voor het opvangen van afstromend water van het dak. Het water wordt vervolgens gebruikt voor het doorspoelen van toiletten en voor irrigatie van de tuin.

Smart Home LEED-certificering en onderscheidingen

Smart Home werd de eerste LEED Platinum-geclassificeerde woonhal ter wereld. Foto met dank aan het Duke Smart Home-programma

Terwijl een van de doelen van de constructie van het Smart Home was om bewustzijn te creëren, betekenis en realiteit voor groen wonen, het huis was ook gericht op het voldoen aan de normen voor Gold LEED-certificering (Leadership in Energy and Environmental Design) van de Green Building Council van de Verenigde Staten. LEED-normen meet groen gebouwontwerp, bouw, operaties en onderhoud en kan worden toegepast op een gebouw of een gemeenschap. Om certificering te behalen, een gebouw wordt gemeten op hoe het presteert op het gebied van energiebesparing, waterefficiëntie, CO 2 emissiereductie, niveau van de kwaliteit van het binnenmilieu en het gebruik van duurzame hulpbronnen. LEED-gecertificeerde gebouwen verbruiken minder energie, water en andere natuurlijke hulpbronnen, evenals de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Certificeringsniveaus, van laag naar hoog, omvatten:gecertificeerd, Zilver, Goud en platina. In 2008, het Smart Home werd de eerste LEED Platinum-geclassificeerde woonhal ter wereld.

Ook in 2008 de Triangle Business Journal selecteerde het Duke Smart Home-programma als het groene non-profitprogramma van het jaar.

Wat biedt de toekomst voor het Smart Home? Naarmate studenten nieuwe technologieën blijven verkennen en het onderzoek vordert, meer prototypes worden in huis geïmplementeerd, zoals de Slimme Deurbel waarmee bewoners de voordeur van het Smart Home kunnen vergrendelen en ontgrendelen met een mobiele telefoon of computer. En wie zegt dat al dit werk niet leuk kan zijn? Smart Pool kan u helpen uw pooltafelvaardigheden te verbeteren, met een beamer, camera en wiskundige modellering voor vectoren en ballen in het spel.

Wat voor het Smart Home is ontwikkeld, is niet alleen voor studiepunten; deze ideeën hebben het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in de manier waarop we in onze huizen leven. Duke slaat een brug tussen denken over groen wonen en het daadwerkelijk leven. Studenten die betrokken zijn bij het Smart Home-project zijn leiders, niet alleen op het gebied van technologie, maar ook op het gebied van gemeenschapsbereik, om ons te laten zien hoe slim leven eigenlijk is.

HomeKeukenapparatuurIs de slimme keuken eindelijk slim?ThuisAlternatieve huizenHoe slimme huizen werkenThuisVerbouwenSlim verbouwenHomeGroene constructieHoe slimme ramen werkenThuisGroene constructieEen mooie toekomst - hoe slimme ramen werken WetenschapGroene wetenschapHoe het Smart Grid zal werkenWetenschapStructurele techniekHoe slimme structuren zullen werkenWetenschapDuurzame technologieën thuisHoe the Duke Smart Home werktWetenschapDuurzame technologieën thuisHoe slimme stekkerdozen werkenWetenschapEnergieproductieInzicht in Smart Grid-technologieWetenschapMaterialen WetenschapSmart Wallpaper bevat brandalarm AutoOngebruikelijke auto'sInleiding tot hoe de slimme auto werkt ElektronicaKlokken en horlogesHoe slimme horloges werkenElektronicaAndere gadgetsHoe slimme ringen werkenElektronicaHowStuffWorks:hoe kunnen slimme steden technologie verstandig gebruiken?ElektronicaHightech-gadgetsHier is iets anders dat uw slimme horloge kan doen:onregelmatige hartslag detecterenElektronicaHome-gadgetsWaarom sommige mensen 'slimme' hulpprogramma's weigeren -Tech-gadgets Moeten slimme apparaten automatisch de politie kunnen bellen? ComputerAuthenticatieWat is een smartcard?

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Hoe PlayPump werkt
  • Hoe high-capacity papier werkt
  • Hoe Grid Energy Storage werkt
  • Wat zijn eco-plastics?

bronnen

  • "DensArmor Plus® hoogwaardig binnenpaneel." Georgië-Pacific. http://www.gp.com/build/Product.aspx?pid=4659
  • "Duke Smart Home-programma." North Carolina Museum van Leven en Wetenschap. http://www.ncmls.org/learn-about/science-in-triangle/smart-home
  • "Duke's 'Smart Home' wint groene prijs." WRAL.com. 2008. http://www.wral.com/news/local/noteworthy/story/3807520/
  • Duke University Smart Home-programma http://www.smarthome.duke.edu/
  • Higgins, Bet. "Duke Smart Home:het nemen van de LEED." Consilience:The Journal of Sustainable Development. 2008. http://consiliencejournal.readux.org/2009/04/duke-smart-home-taking-the-leed/
  • Heuvel, Debora. "Duke 'Smart Home' is een showcase van groen design" Cogito. Johns Hopkins-universiteit. 2008. http://www.cogito.org/Articles/ArticleDetail.aspx?ContentID=16997
  • Pratt School of Engineering aan de Duke University. http://www.pratt.duke.edu/
  • "Slimme woning." Het Thuisdepot. http://www6.homedepot.com/smarthome/index.html
  • U.S. Green Building Council http://www.usgbc.org/Default.aspx

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Wat zijn enkele voor- en nadelen van het gebruik van DNA-analyse om rechtshandhaving bij criminaliteit te bevorderen?
  2. Gevaren van het inademen van olierook
  3. Het grote structurele voordeel Eukaryoten hebben over prokaryoten
  4. Hoe de gecorrigeerde WBC-telling te berekenen
  5. Hoe heet een wetenschapper die planten bestudeert?
  6. De levenscyclus van een rozenplant
  7. De rol van enzymen bij cellulaire ademhaling
  8. Wat levert glycolyse op?
  9. De verschillen tussen kokkels en sint-jakobsschelpen

Wetenschap