创建一个真正的绿色建筑可能会比火箭科学更难

新大楼的地暖系统设计得非常糟糕，即使在冬天，窗户一天也会自动打开好几次，释放热量。停车场里的一台摄像机不知怎么就像热传感器一样连接上了电线，每当有什么东西经过镜头前，它就会发出能量呼叫。巴斯大学专家大卫·科利(David Coley)前来进行调查，他说，这简直是“灾难目录”。

许多灾难都可以追溯到建筑能源模型，一个能源使用的软件模拟，这是设计任何绿色建筑的关键一步。在其他错误中，设计者从一个简单的模型推断出他们的计划，一个孤立的教室设置在一个平坦的景观中，一天的大部分时间阳光充足。

这口述窗口着色和阴影降低太阳能增益。似乎没有人注意到，新的学校在一个山谷里竟然站四周绿树掩映，需要所有太阳能增益也可以得到。教室是如此黑暗的灯光必须是上一整天。

这是一个极端的例子。但Coley认为，这也是过度乐观的能源模型如何导致“能源性能差距”的一个很好的例子。“能源性能差距”是一个在绿色建筑项目中令人沮丧地熟悉的问题。绩效差距指的是能源改进的失败，通常要付出巨大的代价，以实现部分(或偶尔全部)承诺的节约。

一个研究在德国翻新的公寓楼，去年，例如，发现他们错过了预测节能随时随地通过5至28％。在英国，一个评估从超市到医疗中心的50座“先进的现代建筑”报告说，它们“通常消耗的能源比设计允许的多3.5倍”——平均产生的碳排放量是预期的3.8倍。

用一位建筑技术专家的话来说，这种性能差距是“一个巨大的、可怕的、巨大的问题”，这一点也不夸张。尽管公众对能源消耗和气候变化的关注主要集中在汽车每加仑行驶的英里数上，但包括火车、飞机、轮船、卡车和汽车在内的整个交通运输部门仅占美国气候变化排放的26%。

建筑占气候变化排放的40%，是增长最快的排放源。

建筑在40％进来，他们的排放增长最快的来源，根据美国绿色建筑委员会。消除特别是对欧盟国家的性能差距的问题，其中有一个具有法律约束力的承诺，在1990年的水平上减少80%至95%的排放量到本世纪中叶。但是，有信心地知道节省了多少，对于任何试图弄清楚在某一特定能源改进上投资多少的人来说，都是很重要的。

研究人员一般都归咎于粗心的工作性能差距的建设者，过于复杂的节能技术或建筑物的最终居住者的不良行为。但在新的研究， Coley和他的合著者把大部分责任归咎于无能的能源模型。这项研究的题目提出了一个具有煽动性的问题:“模特有文化吗?”更具有挑衅性的是，a新闻稿来自巴斯大学的研究人员将有关建筑节能性能的误导性说法比作大众汽车(Volkswagen)的排放丑闻，在这起丑闻中，柴油发动机汽车的实际排放量比“汽车制造商承诺的性能”高出40倍。

在他们的研究中，Coley和他的合著者调查了108名经常使用能源性能模型的建筑行业专业人士，包括建筑师、工程师和能源顾问。为了让问题简单化，研究人员让参与者看一套典型的英国半独立式住宅，该住宅最近经过了翻修，以符合当前的建筑规范。然后，他们让测试对象对哪些改进对能量表现的影响最大进行排名。

他们的回答有符合客观实际关联度不大，如通过研究监视家里小时逐小时的实际节能性能在一年的过程中确定。考试科目一季度根据这项研究，其结论是建模的样本做出判断“这似乎不是一个人在随机响应更糟，”“，并暗示，建筑建模的人口，不能被认为是建模识字。“

“我们有情况建模将拿出一项节约措施是超过了能源使用的房子，”一个科学家说。

可以预见的是，这一结论提出了梳理。“样本似乎很奇怪我，”埃文说米尔斯，一个建筑技术专家在劳伦斯伯克利国家实验室，“包括这么多的人谁在实践中是大三学生，然后进行批评整个行业。”他指出，108的测试对象几乎三分之二的五年建设经验较少。不过，克雷和他的合作者发现，即使考试科目与“更高级别的学历，或具有多年经验的造型，”没有比他们的后辈更准确。

无论如何，米尔斯承认，“绩效差距是真实存在的，我们必须意识到模型没有正确地捕捉到东西。”在我们的案例中，建模人员会提出一种节省能源的措施，而不仅仅是房屋的能源消耗，因为他们只是在使用模型，”而没有关注真正的房屋。

诸如此类的问题 - 能源车型展示不合理的结果 - 也是在对项目通过LEED认证过程，50％的初级阶段轮番上涨，美国绿色建筑委员会的盖尔Hampsmire说。设计师必须采取一个“黑箱”方法的倾向，提供任何输入特定能量模型需要再接受输出“没有评估这些结果的合理性，”她说。“你总是在/垃圾出垃圾的问题，和建模的能力，以确定他们是否得到垃圾出是至关重要的。”

那么解决办法是什么呢?目前对能源模型师的认证要求“非常温和”，Coley说，但是“当你试图相对快速地取得一些进展时，你不可能让每个人都回到大学呆上三年。”在任何情况下，问题都不是正式意义上的教育。

“这与反馈有关，”他说，或者说是缺乏反馈。建筑建筑的文化告诉我们，建筑师——而不是能源模型师——跑几百英里去看看实际建筑和他们设计的相比是完全合理的。

对于能源模型的建模者来说，他们甚至没有期望在第一年就打电话给建筑经理，询问与原始模型相比能源使用情况如何。因此，Coley说，能量模型可以变得像理论物理:“你可以很容易地创建一个完整的理论网络，然后你发现自己研究的是你的理论中的物理，而不是现实世界中的物理。”

给予LEED认证的组织现在要求开发人员在一个在线数据库上公布实际的能源使用情况。

答案，他认为，是监管要求，即通过建模定期检查其对建筑物的实际能耗预测跟进工作。适度利诱的系统也能有这样的反馈更广泛可用 - 例如，通过承诺需要三个星期关闭规划许可处理针对谁犯张贴实际能量使用一个在线数据库开发人员。绿色建筑委员会已经开始需要那种寻求LEED认证的项目汇报，Hampsmire说，现在在开发一个在线平台“为楼宇业主来跟踪自己的表现，并与其他建筑物进行比较。”

Coley说，第二个问题是政府机构在设计过程的一开始就要求简化能源模型的趋势。这些要求通常包括一些关于能源使用的统一假设，使得比较一栋建筑和另一栋建筑更加容易。“因为一开始你必须这么做，它就变成了默认设置，这就建立了一种‘爱丽丝漫游仙境’的世界，所以建模者建模这个人工世界就不足为奇了。”

但据汉普斯迈尔说，至少在美国，这一问题近年来已经不那么严重了。她说，目前的建筑规范要求“相当好”。“他们不会说，‘一栋建筑每天消耗8小时的能耗模型，’”或者其他一些武断的标准。相反，“他们特别声明所有的能源使用都必须建立模型如预期”。

从所有这一切的外卖不是诋毁能源模型，但对其进行改进。建筑商越来越需要逼真的造型，说科莱，通过人的建筑物理和至少与实际建筑与能源车型太多的经验有深入的了解。不这样做，结果会更加$ 500万美元的办公区与南部的曝光太多的玻璃，导致大家里面烤在炎热的夏日午后。如果没有智能能源模型，其结果将是一个世界纺更快的进入外的控制气候变化。

“这不是火箭科学”之称的伯克利实验室的米尔斯。“这不是火箭科学更难。”