创建一个真正的绿色建筑可能会比火箭科学更难
这篇文章最初出现在耶鲁环境360。
不久前,我ñ英格兰西南部,当地社区着手取代20世纪60年代的老式学校使用三窗格窗口和超绝缘墙壁,以实现最高的能效新大楼。新校在同一地点与旧自豪地打开,用同样数量的学生,同样头的人 - 在一个月比老建筑曾在一年很快就燃烧更多的能量。
新楼的地板采暖系统是如此糟糕的设计,可自动打开,转储窗户甚至在寒冬酷暑,每天数次。在停车场的相机不知何故有线,好像它是一个热传感器,并推出了在镜头前通过能量随时随地任何一个电话。这是“灾难的目录”,根据大卫·科利,谁排在调查一起巴斯大学的专家。
许多灾害都是可追溯至建筑节能模式,能源使用的软件模拟这是在设计任何建筑的一个关键步骤旨在为绿色。在其他错误,设计师们在地势平坦,从一个孤立的教室集合的简化模型推断他们的计划,有充足的阳光多的一天。
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。但它也是一个很好的例子,根据科莱,看好能源建模如何帮助过度造成“节能性能上的差距,”一说已经成为绿色建筑项目令人沮丧熟悉的问题。性能差距是指能源的改进,往往以很大的代价进行的故障,以提供所承诺的节约部分(或全部偶尔)。
一种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,评估50“领先的现代建筑,”从超市到保健中心的报告说,他们“经常被使用最多3.5倍的能量比他们的设计已经允许” - 和生产上的平均3.8倍的预测碳排放。
的性能差距是“一个巨大的,可怕的大问题,”在一个建筑技术专家的话说,这不是夸张。虽然很多有关能源消耗和气候变化的公众关注的重点放在汽车英里每加仑,整个交通运输部门 - 包括火车,飞机,轮船,卡车和轿车 - 占美国气候变化的排放量仅为26%。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,减少了80排放低于1990年水平95%的由世纪中叶。但放心的一点积蓄会导致任何人试图找出有多少在特定能量的改善投资事宜。建筑占了气候变化的排放量的40%,是排放增长最快的来源。
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,克雷和他的合着者把很多责任都推到无能能源建模。这项研究的题目问的挑衅性的问题“是建模者识字?”更挑衅,一新闻稿从巴斯大学的比喻有关建筑节能性能的大众汽车排放丑闻误导性声明,其中来自柴油发动机的汽车实际排放量分别达40倍高于“由汽车制造商承诺的表现。”
对于他们的研究中,克雷和他的合着者调查的108建筑行业的专业人士 - 建筑师,工程师和能源顾问 - 谁经常使用的节能性能的机型。为了使问题简单,研究人员在一个典型的英式半独立家最近的更新,以满足目前的建筑法规要求参加者的样子。然后,他们要求测试科目等级,其改进做了最差的能源性能。
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。
在任何情况下,米尔斯承认,“在性能上的差距是真实的,我们必须意识到的车型无法正常拍摄的东西。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,因为他们只是用模型时,”不注重真正的房子。
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,有什么解决?能源建模当前的认证要求是“非常温柔,”科莱说,“但如果你想比较快得到的东西掉在地上,你不能发送回每个人都上大学了三年。”在任何情况下,这个问题是不是真的在正式意义上的教育。
“它与反馈做的,”他说,或缺乏。房屋建筑的文化说,这是建筑师完全合理的 - 但不是能源建模 - 旅行数百英里,看看实际的建筑,他们设计什么比较。
对于能源建模,甚至有不是一个期望,他们将一年期获得与建筑经理在电话中,询问如何能源使用与原始模型进行比较。其结果是,科利说,能源建模能够成为像理论物理学:“你可以很容易地创建理论的整个网络,然后你发现自己学习的理论,对现实世界的不是物理学的物理学。”
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。”给出LEED认证的组织现在要求开发商张贴在网上的数据库的实际能耗。
第二个问题,根据科莱,是政府机关的要求简化能源车型在设计过程开始时的倾向。这些要求通常包括有关能源使用的某些统一的假设,使其更容易建立一个比较与另一个。“因为你必须这样做,在一开始,它就成为默认的,这建立了‘爱丽丝梦游仙境’的世界的一种,它并不奇怪,建模模拟这种人为的世界。”
但至少在美国已经成为一个问题的少,近年来,根据Hampsmire。当前建筑规范的要求是“还算不错,”她说。“他们不说,“对于一个建筑模型能源使用所占据,每天八小时的”或其他任意的标准。相反,“他们明确声明,所有的能源利用进行建模如预期“。
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。”