在过去的两周里，绿色生活的光明未来在华盛顿特区国家广场的美国能源部2009年太阳能十项全能竞赛期间得到了展示。这项两年一度的竞赛将于本周末结束，它将世界各地的数百名大学生聚集在一个临时的太阳能村落，为期两周，参观者可以漫步在学生设计的房屋中，惊叹于最新的绿色技术。
这些太阳能房屋应有尽有，包括一些尚未商业化的物品——例如自动卷曲金属遮阳帘；由活体植物和回收植物制成的墙壁；以及能够倾斜以跟随太阳角度的屋顶，这使得它们从凤凰城到法戈都能高效地捕捉阳光。担心离家后效率问题？有没有想过用iPhone应用程序控制你的整个房子？
参赛队伍包括工程、建筑、平面艺术和市场营销专业的学生，他们通常要等到进入职场才会一起工作。
德国队的“令人惊喜”的设计获得了总冠军，部分原因在于他们的房屋在净计量竞赛中表现出色，该竞赛衡量了房屋在整个比赛期间产生的净能量和消耗的净能量。这所房屋的墙壁和屋顶都装有太阳能电池板，这使得它们在阴天也能提高性能。德国队在净计量中获得了满分150分，将他们推到了伊利诺伊大学香槟分校之上，赢得了冠军。
除了作为无与伦比的教育机会外，太阳能十项全能竞赛还是新一代节能产品和设计的试验场。有些，比如由太阳加热的地暖管道，看起来是如此显而易见，以至于令人惊叹的是为什么不是每栋房屋都有；另一些则无疑是现代化的。
一些亮点
- 亚利桑那队的铰接式屋顶，可以移动以匹配太阳光线的角度
- 密苏里队的生态屋顶和墙体材料，这些材料来源于该州种植的农作物，包括高粱和橡树
- 加州队的即时热水淋浴，通过循环水流通过由浴室运动探测器激活的热泵来工作
- 波士顿队的微型逆变器，每个微型逆变器为几个太阳能电池板供电，并且价格仅为普通光伏电力转换器的一小部分
- 加州队和弗吉尼亚理工大学队使用iPhone应用程序来控制房屋的太阳能电力、娱乐、供暖和照明系统
- 波士顿队与Hunter-Douglas公司合作开发的窗户，这些窗户结合了气体、凝胶和空气层，在冬季太阳低垂时形成吸热墙；当太阳落下时，热量会辐射到整个房屋。
“你学到的技能包括沟通、团队建设、执行，所有这些——我们称之为创业101，”来自加利福尼亚州圣克拉拉大学的高年级学生Preet Anand说，他是加州队Refract House的首席水工程师。“我们学到的东西……任何其他大学经历都无法与之相比。”
太阳能十项全能竞赛的使命之一是加速新兴技术向市场的推广。一些队伍与他们所在州的当地公司合作，发明了新材料或新产品，其中一些产品正在等待新的专利。
Anand说，Valence Energy是一家由参加2007年竞赛的圣克拉拉大学校友组成的公司的支持，该公司帮助加州队设计了一个可以通过iPhone应用程序操作的全屋控制系统。照明、娱乐、供暖和供水系统，甚至是窗户遮阳帘，都连接到一个用户可以远程访问的主计算机。
“他们帮助让一切都能相互通信。所以你可以在iPhone上或网站上，在回家的路上就能改变你家的温度，”他说。
爱荷华州立大学队与AccuTemp Energy Solutions公司以及窗户和门制造商Pella公司合作，为其Interlock House创造了一个隔热性能更好的门。
爱荷华州立大学的机械工程研究生Timothy Lentz说，这扇门使用真空隔热板，达到了R40的隔热值——这是一个典型天花板的隔热水平，对于门来说是前所未有的。
“这几乎让它变成了一堵墙，”Lentz说。
顺便说一句，许多房屋都密封得非常好，以至于还必须发明特殊的通风系统。阿尔伯塔队的队员来自加拿大阿尔伯塔省的四所高等院校，他们设计了一个尽可能节省能源的热空气和冷空气排气系统。一种能量回收通风器，基本上是一个盖有特殊材料的箱式风扇，允许热量在排出空气和进入空气之间传递。
“在旧房子里，你不需要担心机械通风，因为房子很漏风。对于新建的高性能房屋来说，情况并非如此，”正在卡尔加里大学攻读环境设计硕士学位的Michael Gestwick说。“我们的系统高度集成，而你看到的许多其他系统都是分离的——你有一个系统用于供暖，一个独立的系统用于制冷，还有一个通风机。我们将所有这些部件组合在一起，并编写了控制逻辑使其协同工作。”
各队伍花了大约两年的时间进行设计、规划和建造他们的房屋。每栋房屋都必须在其各自的大学组装，然后拆卸以便运往华盛顿，并在比赛开始前在国家广场重新组装。所有房屋都配备了最新的节能电器和家庭娱乐系统——队伍必须在比赛中进行烹饪、洗衣和举办电影之夜等典型家庭活动。这10个类别旨在证明太阳能房屋不仅可以酷炫高效，而且舒适宜居。
一些队伍认真对待后者，他们知道许多有环保意识的消费者可能不愿意住在一栋看起来像《杰森一家》里的房子。
Lentz说：“其他房子虽然很酷，而且有各种附加功能，但看起来有点像宇宙飞船。它们不太适合我们想象中的地方，比如爱荷华州的中等城镇。”
爱荷华州立大学的房子看起来像一个被切成两半的牧场式住宅，屋顶向太阳倾斜。其他队伍更进一步——明尼苏达大学和伊利诺伊大学香槟分校的队伍设计了带有传统山墙屋顶的房屋，甚至为了美观牺牲了能量收集能力。
形式与功能的权衡在建筑学中一直是争论的焦点；波士顿建筑学院院长、波士顿队成员Jeff Stein说，太阳能十项全能竞赛提供了一种新的思考方式。他指出，在西方社会，人们平均每天在户外花费72分钟。
“建筑至关重要，而且它们的重要性远超我们上一代人给予它们的关注。现在，有了一种不同的思考方式，而太阳能十项全能竞赛是促成这种（转变）发生的催化剂，”他说。
此外，它还将帮助学生找到工作。来自爱荷华州立大学的Lentz说，他想在建筑和能源效率领域工作。
“那里还有很大的改进空间，”他说。“我遇到了很多捐赠产品或服务的人，他们一直在问：‘你什么时候毕业？’”
