Sustainable Smart Homes: Ultimate Machines for Living

Report 6 Downloads 67 Views
SPACES 04 January 2013

Sustainable Smart Homes: Ultimate Machines for  Living   Cutting­edge green technologies are producing a new wave of dynamic, ultra energy­efficient  buildings changing how consumers interact  with their homes. Stylus examines game­ changing examples of sustainable residential  design that are starting to influence the  electronics and automotive industries.

© SMG 2013

LIVE/WORK   Sustainable Smart Homes: Ultimate Machines for Living Cutting-edge green technologies are producing a new wave of dynamic, ultra energy-efficient buildings changing how consumers interact with their homes. Stylus examines game-changing examples of sustainable residential design that are starting to influence the electronics and automotive industries.  

Efficiency House Plus in Berlin  

 

Self-Powering Houses Shaking Up the Automotive Industry Homes that are self­powered or produce more energy than they consume are feeding a growing consumer appetite for  more autonomous and eco­sensitive lifestyles. With many designed to not only power the home but also to channel  surplus energy into other objects, such as vehicles for example, the impact is falling way beyond architecture.    In late 2011, German architect Werner Sobek constructed the award­winning Efficiency House Plus in Berlin: a grid­ positive (generates more energy than consumed) family house that doubles as a power supply for two electric vehicles.      The concept is made from 100% recyclable materials and produces twice the energy consumed by the house by using  solar panels, retaining it via super­insulation, storage batteries and a predictive energy management system. Germany's  federal ministry of traffic, building and urban development, which funded the Berlin prototype, plans to build another  prototype in Stuttgart in 2013 with a view to a wider roll out.     

© SMG 2013

 

Efficiency House Plus, Berlin  

 

 

 

In late 2011, Japanese car manufacturer Toyota's residential arm, Toyota Housing Corporation (Toyota Home),  revealed the “Since Asuie” smart home. Also grid­positive, its surplus energy powers electric or hybrid vehicles. The  smart home allows homeowners to store low­priced electricity at night to use the following day, avoiding inflated daytime  costs. Toyota plans to mass­produce the design throughout Japan.    Japanese automotive group Nissan, in collaboration with electronics manufacturer Nichicon Corporation, has created a  “vehicle to house” system, dubbed V2H, whereby the car powers the home. Owners of Nissan’s Leaf electric car will be  able to install a Nichicon­developed EV Power Station unit to power their home for up to two days in instances of a power outage – an increasingly appealing premise as volatile global weather patterns become more common.   

Since Asuie, Toyota   

Nissan Leaf

 

© SMG 2013

For more on this topic, see State­of­the­Art Survival: Buildings that Defend and Protect and Survivaliving.    Smart Solabo homes, launched by Japanese housing manufacturer Sumitomo Forestry in July 2012, are the first to use Nissan's V2H system.    For more on eco­automotive developments, see Eco Cars: The Outlook.   

New-Gen Prefabs Take Flexible Sustainability to the Masses Prefab home manufacturers are incorporating cutting­edge software into the construction process to make sustainable  living more accessible – potentially providing housing solutions for developing or disaster­struck nations, or buildings that  need to be relocated or adapted.    In spring 2012, Danish architects Eentileen, in partnership with British digital fabrication specialist Facit Homes,  produced Villa Asserbo: Denmark's first digitally fabricated home. Using a computerised milling machine (CNC), cutting­ edge software and 800 sheets of sustainably sourced plywood, the super­insulated home was ‘printed’ in under 24 hours,  then ‘snapped’ together. Bespoke manufacture drastically minimises waste and virtually eliminates construction error; the absence of industrial machinery supports widespread use.    Frederik Agdrup, partner at Eentileen, describes it as “a highly adaptable system, which can be implemented in regions  with limited resources”. At €2,010 per sq m, the cost is comparable to a conventional Danish wooden home, but Agdrup  estimates future versions will cost 20% less. Facit Nordic launches in early 2013.   

Villa Asserbo, Denmark  

 

© SMG 2013

 

 

 

 

© SMG 2013

 

 

 

 

© SMG 2013

 

 

© SMG 2013

 

 

© SMG 2013

 

 

© SMG 2013

 

 

For more on Facit, see Facit: Future Construction.    Unity Homes, launched in October 2012, is a line of 12 different prefab houses created by US company Bensonwood  Homes. The first US prefab to achieve net­zero energy consumption, the homes are also cut by advanced CNC machines and built in one to three days. Bensonwood's OpenBuilt concept organises usually messy mechanical systems into  specific panels, allowing occupants simpler access for future repairs and upgrades.    Bensonwood Homes founder Tedd Benson told Stylus the concept is “the key to homeowner control. It’s a completely  rational approach that is intended to allow the building to be adaptable for the occupants.”   

Unity Homes, Hampshire  

 

© SMG 2013

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Berlin­based architects Barkow Leibinger’s Smart Material House in Hamburg is a four­storey, low­cost prefab  apartment complex for low­income families. Created using the new material self­insulating infralight concrete, it boasts  30% the weight and carbon impact of conventional poured or pre­cast concrete, helping to push buildings toward zero  carbon emissions.   

© SMG 2013

For more on game­changing materials innovations, see Future Materials for Architects. For more on prefab spaces,  see Primetime for Prefabs.        

Smart Material House, Hamburg   

 

 

 

 

 

© SMG 2013

The Connected Home: Intuitive Concepts Empower Consumers Constant innovations in the field of energy monitoring and appliance control are enabling architects to create more  intuitive architectural systems, responsive to their inhabitants' needs.    In December 2012, MIT's (Massachusetts Institute of Technology) Mobile Experience Laboratory, a think­tank  focused on reinventing connections between people, IT and the built environment, and Fondazione Bruno Kessler, an  Italian scientific research organisation, completed the Connected Sustainable Home prototype in Trento, Italy.    The single family home features an intelligent sensing and control network that allows real­time monitoring by inhabitants  using a tablet­based interface, while also regulating itself for thermal comfort. It does this by combining real­time data  from multiple internal temperature and humidity sensors, occupancy sensors (all wirelessly connected) and an exterior  weather station. The live data is further fine­tuned by incorporating historical regional weather data and individual  preferences – both programmed by inhabitants and inferred by the system.    In short, the system analyses the inhabitants' previous preferences, then assesses what it thinks they’d like – producing  that ambience at minimal costs.    The solar wall on the south façade of the home features programmable, electro­sensitive windows. Each windowpane is  made up of a composite of two digitally controlled materials; a layer of liquid crystal (polymer dispersed liquid crystal –  PDLC) to adjust visibility and secure privacy, and an electro­chromic layer to control solar penetration and thermal  performance. There is also a personal aspect: adjustment of these windows creates patterns on the street­facing façade.   Kotsopoulos added: “It’s a medium of communication and also self­expression within the urban landscape. It is an  attempt to re­establish the expressive attributes of fenestration systems in the late digital age.”   

© SMG 2013

 

Connected Sustainable Home, Itlay  

 

 

 

In late 2011, Russian architects Polygon Labs and property developer Zagorodny Proekt partnered with Danish window manufacturer Velux Group to introduce the highly energy efficient Active House into a new residential community just  outside Moscow. Considered Russia's most sustainable residence, occupants have access to a climate control and  monitoring touch­screen system that measures temperature, humidity and CO2 levels and adjusts the electric roof  windows accordingly. The windows feature a unique coating to prevent snow sticking to it, helping to maintain interior  warmth, even during ­30 degree Celsius weather.    For more on the power of facades to both promote and protect, see Radical Facades. For more on real­time monitoring  and intuitive systems, see Light + Building 2012.   

© SMG 2013

 

Active House, Russia  

 

 

 

 

 

 

 

© SMG 2013

 

 

 

 

 

 

© SMG 2013

 

 

 

 

 

 

© SMG 2013

Stylus Summary     New developments in the field of  green technology are feeding a  growing consumer appetite to live not only more environmentally sound  lifestyles, but also more  autonomously and cost­effectively. 

   Some of the most significant  developments centre on self­ powering hybrid concepts fusing  homes and vehicles. These  concepts may radically alter the  future of both industries.     Advances within the prefabricated  building sector will allow low­cost  sustainable building concepts to  benefit regions that are currently in  development, considered  inhospitable or in need of spaces that can be moved or adapted frequently. 

The most significant smart concepts  are coming from fusions of material  sciences and information technology  that allow the inhabitant to  personalise and control their own  living environment. Work towards  systems that can be connected, and  then manipulated by individuals to  create a sense of autonomy.     Concepts that offer a level of  protection are of growing relevance ­  such as homes/cars able to power  each other in case of natural disaster. From the facade to the garage and  home appliances, consider the  house not just as a shell, but as the  ultimate machine for living.  

© SMG 2013