设计特斯拉大楼
在从汽油汽车到电动汽车的戏剧性转变过程中,我们可以预见到即将过渡到完全电动的建筑。不,特斯拉还没有开始建造建筑,但其变革性的设计方法可以彻底改变建筑行业。
纯电动汽车(ev)避开了内燃机,转向了电力驱动的交通工具,开创了一个新的交通工具时代。认识到这一新的未来,汽车制造商、企业和国家正在致力于一个无化石燃料运输的未来。好用的买球外围app网站就在过去的几个月里,DHL、宜家、挪威、法国、英国、印度、中国、沃尔沃,甚至通用汽车都宣布了取消汽油动力汽车的计划,以实现电动交通的无数好处。
对传统汽车设计原则的重新评估使新型电动汽车的爆炸性采用成为可能。传统汽车制造商将电动传动系统视为不可逾越的障碍,而创新设计师则将这一限制作为催化剂。面对电池取代汽油的局面,电动汽车制造商被迫比以前更加仔细地优化汽车的各个方面。通过在全电力环境下重新设计建筑,可以实现新的价值流和协同效应,提供深远的利益。
出现的是一种效率更高的产品,更安全的,快,更清洁的,更健康的,安静,更符合空气动力学而且比以前更便宜。这些高性能机器的设计为最大化全电力建筑的效益提供了经验。
全电力的方法为设计和优化建筑提供了类似的机会,以追求更好、更便宜、更可持续的性能。与电动汽车一样,选择不使用燃烧技术给建筑设计过程带来了新的限制。
传统建筑燃烧廉价的天然气来提供低成本的供暖。然而,这种以甲烷为基础的方法掩盖了系统的低效和僵化。通过在全电力环境下重新设计建筑,可以实现新的价值流和协同效应,为建筑使用者、业主和周围社区提供深远的利益。
不像天然气必须燃烧才能提供热能,电可以以多种方式使用,使除了供热之外的其他服务成为可能。例如,一个电动压缩机允许热泵提供冷却和加热与一件设备。电热泵的可控性可以提高居住者的舒适度,并有助于电网的弹性,而天然气系统无法做到这一点。
作为可调度的设备,热泵可以根据电网条件增减,提供更多的可靠性,并使更多的可再生能源渗透。这种灵活性开启了新的价值流,可以实现基于电网服务的热泵补偿——同时以天然气锅炉四倍的效率输送热量。就其本质而言,电能比传统化石燃料提供的化学能更灵活、反应更快。
网格规模综合了这些好处,通过度量“资源到房间”的效率(见上图)总结了这些好处。这个指标反映了从自然资源开采到房间级供暖的总供应链能源损失——就像“从井到轮”的效率反映了石油开采和车辆推进之间的所有能源损失一样。如图所示,天然气供暖的资源到房间的效率只有80%。如果这种燃料在顶级的天然气发电厂中燃烧,随着更多的可再生能源被纳入电力供应,一座全电力建筑可以利用同样的天然气增加135%。
就其本质而言,电能比传统化石燃料提供的化学能更灵活、反应更快。随着建筑变得更加连接和复杂,这种灵活性可以以越来越有益的方式发挥作用,以增强居住者的体验——同时提高电网的弹性,提高经济生产率,并减少燃烧化石燃料对环境和人类健康的负面影响。
对化石燃料的依赖不可能在一夜之间消除,但正如电动汽车的例子所强调的那样,关注整体创新设计策略也可以促进建筑环境的全电动过渡。