Ғимаратты жобалаудағы және құрылысты энергиямен бағалаудағы белгісіздіктер - Uncertainties in building design and building energy assessment

Толығырақ ғимараттарды жобалау әсер етуі мүмкін әр түрлі сыртқы факторларды ескеру қажет белгісіздіктер. Осы факторлардың ішінде басым болып табылады ауа-райы және климат; қасиеттері материалдар қолданылған және өңдеу; және ғимарат тұрғындарының тәртібі. Бірнеше зерттеулер көрсеткендей, олардың арасында мінез-құлық факторлары ең маңызды болып табылады. Осы факторлардың өзгергіштік дәрежесін бағалау әдістері әзірленді және нәтижесінде осы өзгергіштікті жобалау кезеңінде ескеру қажет.

Белгісіздік көздері

Бұрынғы жұмыс Геро мен Дудниктің (1978) жобалау мәселесін шешудің әдістемесін ұсынған жұмысын қамтиды жылыту, желдету және ауа баптау белгісіз талаптарға ұшыраған жүйелер. Содан бері басқа авторлар ғимарат дизайнында болатын белгісіздіктерге қызығушылық танытты. Рамалло-Гонсалес (2013)[1] үш түрлі топтағы энергетикалық құрылысты бағалау құралдарындағы белгісіздіктер:

  1. Экологиялық. Астында ауа-райын болжаудың белгісіздігі өзгеретін климат; және синтетикалық ауа-райы деректерін пайдалануға байланысты ауа-райының анықталмаған мәліметтері: (1) нақты жылды көрсетпейтін синтетикалық жылдарды пайдалану және (2) дәл жазылған жазбалардан жасалынбаған синтетикалық жылды пайдалану. жобаның орналасқан жері, бірақ ең жақын метеостанцияда.
  2. Құрылыс элементтерінің жұмысы және сапасы. Дизайн мен нақты ғимарат арасындағы айырмашылықтар: Өткізгіштік туралы жылу көпірлері, оқшаулаудың өткізгіштігі, мәні инфильтрация (ауаның ағуы), немесе U мәндері қабырғалар мен терезелер.
  3. Мінез-құлық. Адамның мінез-құлқымен байланысты барлық басқа параметрлер, мысалы. есіктер мен терезелерді ашу, тұрмыстық техниканы пайдалану, тұрғындардың орналасуы немесе тамақ дайындау әдеттері[2]

Ауа-райы және климат

Климаттық өзгеріс

Ғимараттардың ұзақ өмір сүруі бар: мысалы, Англия мен Уэльсте 2004 жылы болған кеңсе блоктарының шамамен 40% -ы 1940 жылға дейін салынған (30% -ы алаңымен есептелген);[3] 2007 жылы ағылшын тұрғын үйлерінің 38,9% 1944 жылға дейін салынған.[4] Бұл ұзақ өмір ғаламдық жылынуға байланысты өзгеруі мүмкін ғимараттар климатпен жұмыс істеуі мүмкін. Де Уайлд пен Коули (2012) климаттың өзгеруін ескеретін және болашақ ауа-райында жақсы жұмыс істей алатын ғимараттарды жобалаудың қаншалықты маңызды екенін көрсетті.[5]

Ауа-райы туралы мәліметтер

Синтетикалық ауа-райы деректерін пайдалану одан әрі сенімсіздік тудыруы мүмкін. Ванг және басқалар. (2005 ж.) Энергияға деген сұранысты есептеу кезінде ауа-райы мәліметтеріндегі (басқалармен бірге) белгісіздіктер тудыруы мүмкін әсерді көрсетті.[6] Ауа-райы деректеріндегі өзгергіштікке байланысты есептелген энергияны пайдаланудың ауытқуы әр түрлі жерлерде (-0,5% -дан 3% -ға дейін) әр түрлі болатындығы анықталды Сан-Франциско аралығында (-4% -дан 6% -ға дейін) Вашингтон Колумбия округу Диапазондар a арқылы есептелген Әдеттегі метеорологиялық жыл (TMY) сілтеме ретінде.

Ауа-райы туралы мәліметтер файлдарының кеңістіктік шешімі Eames және басқалар қамтыды. (2011).[7] Eames ауа-райы туралы мәліметтер файлдарының кеңістіктегі төмен ажыратымдылығы жылуға деген сұраныстағы 40% -ке дейінгі диспропорциялардың себебі бола алатындығын көрсетті. Себебі, бұл белгісіздік ан ретінде түсінілмейді тыңдаушы параметр, бірақ гносеологиялық деректер қорын жақсарту немесе әр жоба үшін нақты ауа-райы мәліметтерін алу арқылы шешуге болатын белгісіздік.

Құрылыс материалдары және өңдеу

Үлкен зерттеу жүргізілді Лидс Митрополиттік университеті кезінде Стэмфорд Брук Англияда. Бұл жоба тиімділігі жоғары стандарттарға сай салынған 700 тұрғын үйді көрді.[8] Бұл жобаның нәтижелері құрылыс басталғанға дейін пайдаланылған энергия мен үй салынғаннан кейін нақты энергияны пайдалану арасындағы айтарлықтай алшақтықты көрсетеді. Бұл жұмыста шеберлік талданады. Авторлар есептеулер үшін ескерілмеген жылу көпірлерінің маңыздылығын және энергияны пайдаланудың соңғы деңгейіне үлкен әсер ететін жылу көпірлері тұрғын үйлерді бөлетін ішкі қалқандардан шыққанын атап көрсетеді. Осы зерттеу барысында пайдаланылған бақыланған тұрғын үйлер нақты энергияны пайдаланудың Ұлыбританиямен есептелген тұрғын үй арасындағы үлкен айырмашылықты көрсетеді Стандартты бағалау процедурасы (SAP), олардың біреуі пайдалану кезінде күтілетін мәннің + 176% құрайды.

Хопфе ғимарат дизайнындағы белгісіздіктерге қатысты бірнеше мақалалар жариялады. 2007 жылғы басылым[9] 2 және 3 типтегі белгісіздіктерді қарастырады. Бұл жұмыста белгісіздіктер қалыпты үлестірімдер ретінде анықталады. Кездейсоқ параметрлерден тренажерге (VA114) жіберілетін 200 тест құру үшін сынамалар алынады, олардың нәтижелері энергетикалық есептеулерге ең үлкен әсер ететін белгісіздіктерді тексеру үшін талданады. Бұл жұмыс инфильтрация үшін қолданылатын мәндегі белгісіздік салқындатуға және жылытуға қажеттілікке ең үлкен әсер етуі мүмкін фактор екенін көрсетті. Де Уайлд пен Тиан (2009) энергетикалық есептеулер кезінде инфильтрациядағы белгісіздіктердің әсері туралы Хопфемен келісіп, сонымен бірге басқа факторларды да енгізді.

Шнидерс пен Гермелинктің жұмысы (2006)[10] бірдей жобаланған төмен қуатты ғимараттардың энергия қажеттіліктерінің айтарлықтай өзгергіштігін көрсетті (Пассивхаус ) спецификация.

Бос мінез-құлық

Blight and Coley (2012)[11] энергияны пайдаланудың айтарлықтай өзгергіштігі тұрғындардың мінез-құлқындағы, соның ішінде терезелер мен есіктерді пайдаланудағы ауытқуларға байланысты болуы мүмкін екенін көрсетті. Сондай-ақ олардың мақалалары тұрғындардың мінез-құлқын модельдеу әдісі тұрғындардың нақты мінез-құлық үлгілерін дәл ойнататындығын көрсетті. Бұл модельдеу әдісі Ричардсон және басқалар жасаған әдіс болды. (2008),[12] 10 минуттық ажыратымдылықпен тәулік бойғы күнделіктерге жазылған 6000-нан астам тұрғынның белсенділігі негізінде Ұлыбританияның уақытты пайдалану сауалнамасын (TUS) пайдаланушылардың нақты мінез-құлық көзі ретінде пайдалану. Ричардсонның мақаласында құралдың TUS-тан алынған нақты деректермен корреляциялық мінез-құлық үлгілерін қалай құруға болатындығы көрсетілген.

Мультифакторлы зерттеулер

Петтерсеннің (1994 ж.) Жұмысында 2 топтың (элементтердің өңделуі мен сапасы) және алдыңғы топтаудың 3 тобының (мінез-құлық) белгісіздіктері қарастырылды.[13] Бұл жұмыс ғимараттың энергия қажеттілігін есептеу кезінде тұрғындардың мінез-құлқының қаншалықты маңызды екендігін көрсетеді. Петтерсен көрсеткендей, жалпы энергияны пайдалану қалыпты үлестіріммен жүреді, стандартты ауытқу 7,6% шамасында, ал тұрғындарға байланысты белгісіздіктер қарастырылған кезде, ал құрылыс элементтерінің қасиеттері әсерінен оларды 4,0% құрайды.

Ванг және басқалар. (2005) ауа-райының жергілікті өзгергіштігіне байланысты энергияға деген сұраныстың ауытқуы тұрғындардың жүріс-тұрысымен байланысты операциялық параметрлерге қарағанда аз болғанын көрсетті. Бұл үшін диапазондар Сан-Франциско үшін (-29% -дан 79% -ға дейін) және Вашингтон ДС үшін (-28% -дан 57% -ға дейін) болды. Осы мақаланың қорытындысы, тұрғындар энергияны есептеуде синтетикалық арасындағы өзгергіштікке қарағанда көбірек әсер етеді. ауа райы туралы деректер файлдары құрылды.

Де Уайлд пен Вэй Тянның тағы бір зерттеуі (2009)[14] ғимараттың энергетикалық есептеулеріне әсер ететін белгісіздіктердің көпшілігінің әсерін, оның ішінде ауа-райының, терезелердің U-мәнінің және тұрғындардың мінез-құлқымен (жабдықтармен және жарықпен) байланысты басқа айнымалылардағы және климаттың өзгеруін ескере отырып, анықталмады. Де Уайлд пен Тян екі өлшемді қолданды Монте-Карлоны модельдеу ғимарат тренажерының 7280 жүрісімен алынған мәліметтер базасын құру үшін талдау. A сезімталдықты талдау осы дерекқорға энергия қажеттілігін есептеудің өзгергіштігінің маңызды факторларын алу үшін қолданылды. Стандартталған регрессия коэффициенттері және стандартталған дәрежелік регрессия белгісіздіктердің әсерін салыстыру үшін коэффициенттер қолданылды. Олардың мақаласында көптеген белгісіздіктер анықталған деректерді іріктеу ауқымын нақты салыстыруды қамтамасыз ететін көлемді мәліметтер базасымен салыстырылады.

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Рамалло-Гонсалес, А.П., 2013. Төмен қуатты ғимараттарды модельдеу, модельдеу және оңтайландыру. PhD докторы. Эксетер университеті.
  2. ^ Рафсанджани, Х.Н .; Анн, Кр .; Alahmad, M. Коммерциялық ғимараттарда энергияны пайдалану тәртібін сезіну, түсіну және жақсарту тәсілдеріне шолу. Энергиялар 2015, 8, 10996-11029.
  3. ^ ODPM, 2005. Коммерциялық және өндірістік қорлардың жасы: 2004 жылы жергілікті басқару деңгейі. Лондон: Премьер-Министрдің орынбасары.
  4. ^ CLG, 2007. Ағылшын үйінің жағдайын зерттеу 2007, жылдық есеп. Қауымдастықтар және жергілікті басқару.
  5. ^ де Уайлд, П. & Коули, Д., 2012. Климаттың өзгеруінің ғимараттарға әсері. Ғимарат және қоршаған орта, 55, б.1-7.
  6. ^ Wang, W.M., Zmeureanu, R. & Rivard, H., 2005. Жасыл ғимараттарды жобалауды оңтайландыруда көп мақсатты генетикалық алгоритмдерді қолдану. Ғимарат және қоршаған орта, 40, б.1512-1525.
  7. ^ Eames, M., Kershaw, T. & Coley, D., 2011. Құрылысты модельдеуге арналған болашақ ауа-райы файлдарының кеңістіктік шешімі. Құрылыстың өнімділігін модельдеу журналы, 5, б.1-12.
  8. ^ Уингфилд, Дж., Белл, М., Майлз-Шентон, Д., Оңтүстік, Т. & Лоу, Б., 2011. Жақсартылған энергетикалық стандарттың тұрмыстық құрылыстағы кірпіш қалауына әсерін бағалау, алшақтықты түсіну
  9. ^ Hopfe, C., Hensen, J., Plokker, W. & Wijsman, A., 2007. Термиялық жайлылықты болжау үшін модельдік белгісіздік пен сезімталдықты талдау, 12-ші физика симпозиумының процедуралары. Дрезден, наурыз
  10. ^ Schnieders, J. & Hermelink, A., 2006. CEPHEUS нәтижелері: өлшеулер мен тұрғындардың қанағаттануы пассивті үйлердің тұрақты құрылыстың нұсқасы екендігінің дәлелі болып табылады. Энергетикалық саясат, 34, б.151-171.
  11. ^ Blight, T.S., Coley D. A., 2012 Тұрғындардың мінез-құлқының энергияны аз тұтынатын үйлердің энергия тұтынуына әсері, Энергия мен қоршаған ортаны қорғау бойынша 2 конференция. Боулдер, АҚШ
  12. ^ Ричардсон, И., Томсон, М. және Инфилд, Д., 2008. Энергияға деген қажеттілікті модельдеу үшін ғимараттың жоғары ажыратымдылық моделі. Энергия және ғимараттар, 40, б.1560-1566.
  13. ^ Pettersen, TD, 1994. Климатқа, ғимаратқа және тұрғындарға байланысты тұрғын үйлердегі энергияны тұтынудың өзгеруі. Энергия және ғимараттар, 21, 209-218 бб.
  14. ^ de Wilde, P. & Tian, ​​W., 2009. Климаттың өзгеруі жағдайында кеңсе ғимаратының жылу өнімділігін болжаудағы белгісіздік факторларының негізгі факторларын анықтау. Құрылысты модельдеу, 2, 157-174 бб.