创建一个真正的绿色建筑可能比火箭科学更难

在上面 doomu

这篇文章最初发表在360年耶鲁大学环境

不久前,我在英格兰西南部,一个当地社区出发前往取代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)。

一个研究例如,去年德国翻新的公寓楼发现,它们没有达到预期的节能目标,节能幅度在5%到28%之间。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%。

根据美国绿色建筑委员会(U.S. Green Building Council)的数据,建筑物占总排放量的40%,是增长最快的排放源。消除绩效差距对欧盟国家来说尤其重要,因为它们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。

研究人员通常将这种性能差距归咎于建筑工人的工作疏忽、过于复杂的节能技术,或者建筑最终居住者的不良行为。但在一个新的研究,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。

他们的答案与客观现实几乎没有相关性,这是由一项研究得出的结论,该研究对家庭一年中每小时的实际能源表现进行了监测。根据这项研究,四分之一的测试对象做出的判断“似乎比一个人随机做出的反应更糟糕”,研究得出结论,建模者的样本“以及由此得出的结论,建筑建模者的人口,不能被视为有建模文化”。

可以预见的是,这个结论引起了愤怒。“在我看来,这个样本很奇怪,”劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的建筑技术专家埃文米尔斯(Evan Mills)说,“它包括了这么多资历较浅的人,然后却在批评整个行业。”He noted that almost two-thirds of the 108 test subjects had five years or less experience in construction. But Coley and his co-authors found that even test subjects with "higher-level qualifications, or having many years of experience in modeling," were no more accurate than their juniors.

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。

美国绿色建筑委员会的Gail Hampsmire说,这类问题——能源模型显示出不合理的结果——也出现在50%通过LEED认证的项目的初期阶段。她说,设计师倾向于采用“黑匣子”方法,提供特定能源模型所需的任何输入,然后接受输出,“而不评估这些结果的合理性”。“你总是会遇到垃圾输入/垃圾输出的问题,而建模者识别他们是否在输出垃圾的能力是至关重要的。”

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。”

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正如预料的那样“。

这一切的结论并不是要败坏能源模型的名声,而是要改进它。Coley说,建造者越来越需要逼真的模型,这些模型是由对建筑物理有深入了解的人制作的,他们对真实建筑的经验至少和能源模型一样丰富。如果不这样做,结果将会是更多价值5亿美元的办公大楼,而这些大楼的南侧有太多的玻璃,导致里面的每个人都在炎热的夏日午后被烤焦。如果没有智能能源模型,结果将是一个世界更快地陷入失控的气候变化。

“这不是火箭科学,”伯克利实验室的米尔斯说。“这比火箭科学还难。”

主题:
标签: