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Com'è vivere in questa casa intelligente ed efficiente dal punto di vista energetico del futuro

A prima vista, sembra una casa normale con un cortile pulito. All'interno c'è un tavolo e sedie da pranzo in legno, un divano componibile color talpa, una TV a schermo piatto da 65 pollici integrata in una parete del soggiorno e una cucina bianca con elettrodomestici argentati. Ma la casa, nel campus dell'Università della California a Davis, è una culla di tecnologia che predice il futuro del design per la casa.

La Honda Smart Home, completata la scorsa primavera, è un esperimento di efficienza. Con 1.944 piedi quadrati di spazio abitativo confortevole, la struttura utilizza il 75 percento in meno di energia e tre volte meno acqua rispetto a una casa tipica. Funziona a energia solare e un sistema a batteria per immagazzinare elettricità solare che viene quindi utilizzata di notte e non ha bisogno di un condizionatore d'aria e di un riscaldatore convenzionali, un'impresa notevole quando le temperature salgono facilmente agli anni '90 nei giorni estivi e si immergono negli anni '30 nelle notti invernali. Il sistema di illuminazione a LED automatizzato ed efficiente dal punto di vista energetico aiuta a regolare il ciclo di sonno e veglia dell'uomo regolando la luminosità e il calore delle luci per imitare il cambiamento dell'illuminazione naturale durante il giorno.

La casa è dotata di un sistema di gestione dell'energia creato da Honda per monitorare e gestire la produzione e il consumo di energia. Sebbene sia collegata alla rete elettrica, la dimora produce più energia di quella che utilizza durante tutto l'anno, rendendola una casa a "rete zero". La California richiede che tutte le nuove case siano a zero energia netta a partire dal 2020. Honda pubblica i progetti architettonici e tecnici della casa online, afferma Michael Koenig, che guida il progetto di casa intelligente.

"Questa casa è più intelligente di me" dice Stu Bennett con una risatina. Si armeggia con un'app per iPad che gli consente di controllare l'illuminazione, il sistema di intrattenimento, la ricarica di un'auto elettrica nel garage e l'apertura e la chiusura dei paralumi. Può anche controllare la produzione di energia solare, il livello di carica del pacco batteria e le temperature ambiente sul tablet. "Puoi persino mandare la musica nel tuo garage. Questo è il telecomando perfetto", afferma.

Stu Bennett, Susan O'Hara e le loro figlie gemelle hanno impiegato un paio di mesi per adattarsi alle tecnologie della casa. Stu Bennett, Susan O'Hara e le loro figlie gemelle hanno impiegato un paio di mesi per adattarsi alle tecnologie della casa. (Ucilia Wang)

Bennett, sua moglie Susan O'Hara e le loro due figlie di 9 anni si sono trasferite a casa in ottobre. O'Hara è il direttore esecutivo della School of Education della UC Davis mentre Bennett è un attuario del sistema sanitario e pensionistico per i dipendenti della California, CalPERS, a Sacramento. La necessità di Bennett di spostarsi per 17 miglia per andare al lavoro è stata una delle ragioni per cui Honda ha scelto la famiglia per essere i primi occupanti. La casa automobilistica vuole raccogliere dati sulla ricarica e la guida di auto elettriche e fornisce a Bennett una calzata blu completamente elettrica.

La coppia stava affittando una casa molto più grande nelle vicinanze quando hanno fatto domanda per vivere nella casa intelligente, incuriositi dalla possibilità di sperimentare la sua tecnologia. "Sapevamo che questa era un'opportunità irripetibile", afferma Bennett.

Mentre Honda è meglio conosciuta per la produzione di automobili, ha un interesse più ampio nello sviluppo di tecnologie per affrontare i cambiamenti climatici. La casa intelligente consente ai ricercatori Honda e UC Davis di testare gadget, software e design, propri o di altre aziende, e di monitorare il modo in cui lavorano insieme. Alcune delle tecnologie sono già disponibili per i consumatori, come i pannelli solari installati da SolarCity e il frigorifero Bosch ad alta efficienza energetica per lavastoviglie e utensili da cucina. Altre tecnologie sono impiegate in modi nuovi. Le luci a LED sono programmate per imitare il cambiamento di colore e il calore della luce naturale — bianca e luminosa al mattino e gialla e calda vicino al crepuscolo — che la ricerca ha dimostrato influisce sulla salute umana. Poi ci sono alcune tecnologie sperimentali, come il sistema di riscaldamento e raffreddamento della casa e il sistema di gestione dell'energia di Honda che monitora e controlla la produzione e l'uso di elettricità in tutta la casa. Il California University Technology Technology Center, il Western Cooling Efficiency Center e altri dipartimenti hanno contribuito al design della casa.

Con 1.944 piedi quadrati di spazio abitativo confortevole, la struttura utilizza il 75 percento in meno di energia e tre volte meno acqua rispetto a una casa tipica. (Honda) Gli ingegneri della UC Davis hanno progettato un sistema di riscaldamento e raffreddamento con acqua che scorre attraverso i tubi sotto il pavimento della casa e nel soffitto del secondo piano per regolare la temperatura interna. (Honda) Le luci a LED sono programmate per imitare la possibilità di colore e calore della luce naturale. Sono bianchi e luminosi al mattino. (Honda) Di notte, l'illuminazione è gialla e calda. (Honda) Honda prevede di raccogliere energia e altri dati dagli occupanti della casa per tre anni. (Honda)

La Honda non voleva solo costruire un modello a casa. Voleva sapere: questa casa può davvero offrire uno spazio di vita confortevole e salutare? Ha scelto UC Davis per ospitare questo laboratorio vivente perché la società ha collaborato con l'università alla ricerca sul car sharing negli anni '90. Non è un caso, inoltre, che la casa si trovi nel West Village, una comunità del campus progettata per raggiungere "energia zero netta" o che potrebbe generare energia sufficiente per soddisfare le sue esigenze in un periodo di un anno. Mentre la casa è progettata per ospitare la vita suburbana in un luogo dove le temperature estive raggiungono gli anni '90, i suoi numerosi design, materiali e attrezzature possono essere applicati alle abitazioni urbane. Per promuovere la costruzione di case ad alta efficienza energetica, Honda ha messo online molte delle specifiche tecniche della casa.

Per la sua prima serie di occupanti, Honda ha pubblicizzato il desiderio di ospitare una famiglia della comunità universitaria che non ha animali domestici, può trasferirsi rapidamente ed è interessata a una vita sostenibile. La famiglia doveva anche essere aperta a fare interviste e ricevere visitatori dai media e dal pubblico. I visitatori hanno variato dal governatore Brown a due studenti che sono stati incuriositi dalla casa e hanno suonato il campanello alle 11 di sera.

La compagnia cercava anche un pendolare in famiglia che avrebbe dovuto guidare circa 30 miglia al giorno, perché desiderava un autista per la Fit elettrica e le apparecchiature di ricarica che avrebbe fornito. O'Hara e Bennett si sono trasferiti in meno di due mesi dopo la loro candidatura.

L'interesse di Koenig per il design domestico sostenibile è personale. Voleva costruire una casa a basso consumo energetico in Ohio, dove lavorava per il centro di ricerca e sviluppo della Honda prima di essere trasferito a Los Angeles tre anni fa. È stato difficile trovare buone informazioni sui materiali sostenibili e sulla costruzione di case, ha scoperto.

"Mi stavo avvicinando ragionevolmente a capirlo", ricorda Koenig. "Negli Stati Uniti, è difficile cercare e comprendere quanto siano sostenibili molti prodotti. È stato difficile trovare legno sostenibile: abbiamo trascorso molto tempo a investigarlo. Ma gli individui non possono permettersi di passare così tanto tempo."

Ciò che ha colpito Bennett e O'Hara quando sono entrati per la prima volta nella loro futura casa in una giornata calda è stata l'aria fresca che li ha accolti. Honda ha progettato la casa per rinunciare alla necessità di un condizionatore d'aria e un riscaldatore convenzionali. Le finestre esposte a sud hanno grondaie inclinate per bloccare il sole durante il periodo più caldo della giornata, ma consentono alla luce a bassa angolazione del sole invernale di entrare per riscaldare la casa. Le pareti sono più spesse delle case tipiche per fornire più isolamento mentre il materiale di copertura riflette piuttosto che assorbe la luce. Il pavimento in cemento lucido offre più isolamento. Il calcestruzzo stesso è infuso con un materiale naturale chiamato pozzolan per ridurre la quantità di cemento necessaria. La produzione di cemento rappresenta circa il 5% delle emissioni di carbonio provocate dall'uomo.

Gli ingegneri di UC Davis hanno progettato un sistema di pompe di calore geotermiche nel cortile, con fori di 24 pollici di larghezza e 20 piedi di profondità che utilizzano le temperature relativamente stabili della terra per raffreddare o riscaldare l'aria che fluisce attraverso la casa . Il sistema riscalda o raffredda l'acqua che scorre attraverso i tubi sotto il pavimento della casa e nel soffitto del secondo piano per regolare la temperatura interna. Mentre le pompe di calore geotermiche non sono un nuovo concetto, quella della casa intelligente utilizza un nuovo design per ridurre i costi. I fori sono molto più superficiali e più larghi dei tipici pozzi di scambio termico, che tendono ad avere una profondità di diverse decine di metri e un diametro di sei pollici. Scavare questi pozzi poco profondi può ridurre i costi di ben il 90 percento, afferma Jonathan Woolley, ingegnere di ricerca presso il Western Cooling Efficiency Center di UC Davis.

"Quando siamo venuti a trovarmi, sono rimasto scioccato dal fatto che ci fossero 74 gradi all'interno mentre era 104 all'esterno", dice O'Hara. "Non hai bisogno del rumoroso climatizzatore. In inverno, torni a casa su un pavimento caldo al tatto. È molto bello."

Honda ha anche progettato la casa per essere tre volte più efficiente dal punto di vista idrico rispetto a una casa tipica. È dotato di servizi igienici a doppio scarico, lavatrice e lavastoviglie efficienti e rubinetti a basso flusso che si chiudono automaticamente. Il sistema di scambio termico consente inoltre di ottenere rapidamente acqua calda, senza sprecare l'acqua fredda che spesso esce prima dal rubinetto. La casa raccoglie e filtra l'acqua grigia - acqua usata da lavandini, docce e lavastoviglie - per irrigare le piante resistenti alla siccità nel cortile.

Le caratteristiche di efficienza idrica potrebbero ricevere maggiore attenzione in questi giorni poiché i californiani sono tenuti a ridurre il loro consumo di acqua domestica del 25 percento rispetto al 2013. Il governatore Brown il 1 aprile ha ordinato che il consumo obbligatorio di acqua fosse ridotto, perché lo stato è al suo quarto anno di siccità le agenzie idriche locali non sono state in grado di raggiungere l'obiettivo di riduzione volontaria fissato a gennaio dell'anno scorso.

I progetti di efficienza energetica hanno fornito momenti di insegnamento per le loro figlie, Aisling e Sabha, che hanno iniziato a sottolineare l'uso dispendioso di acqua ed elettricità quando visitano la nonna, osserva O'Hara.

Honda potrebbe aggiungere più tecnologia nel tempo, ma attualmente si sta concentrando sulla raccolta di dati dalla prima famiglia che vive lì. La famiglia ha avuto una breve curva di apprendimento per acquisire familiarità con le tecnologie. A loro piace l'illuminazione programmabile e le tende che si aprono e si chiudono al mattino presto e alla sera, dice O'Hara. Nota che alcune luci si accendono alle 6 del mattino per aiutare a far dormire la famiglia e quella caratteristica fa una grande differenza per una delle sue figlie che aveva difficoltà ad alzarsi dal letto per prepararsi per la scuola.

"C'è stato un breve periodo di adattamento. Dopo un mese o due, è stato perfetto per la nostra vita", afferma O'Hara.

Honda prevede di raccogliere energia e altri dati dagli occupanti della casa per tre anni. Sebbene la famiglia Bennett avrebbe dovuto vivere lì solo per un anno, volevano rimanere per un altro anno. Honda ha accettato questo.

"Adesso è difficile per me vivere senza tutte queste tecnologie. Ho la sensazione che la casa viva e respiri con te", dice O'Hara. "È diventato parte integrante della nostra vita".

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