Binolarni loyihalash va binoning energiyasini baholashdagi noaniqliklar - Uncertainties in building design and building energy assessment

Batafsil binolarni loyihalash ta'sir qilishi mumkin bo'lgan turli xil tashqi omillarni hisobga olish kerak noaniqliklar. Ushbu omillar orasida ustunlik mavjud ob-havo va iqlim; xususiyatlari materiallar ishlatilgan va standarti ishlov berish; va binoda yashovchilarning xatti-harakatlari. Bir nechta tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ular orasida eng muhim xulq-atvor omillari hisoblanadi. Ushbu omillarning o'zgaruvchanlik darajasini baholash uchun usullar ishlab chiqilgan va natijada ushbu o'zgaruvchanlikni loyihalash bosqichida hisobga olish kerak.

Noaniqlik manbalari

Oldingi ish Gero va Dudnik (1978) tomonidan loyihalashtirish masalasini hal qilishning metodologiyasini taqdim etgan maqolasini o'z ichiga oladi isitish, shamollatish va havoni tozalash noaniq talablarga duchor bo'lgan tizimlar. O'shandan beri boshqa mualliflar binolarni loyihalashda mavjud bo'lgan noaniqliklarga qiziqish bildirishdi. Ramallo-Gonsales (2013)[1] uch xil guruhda energiya qurilishini baholash vositalaridagi noaniqliklar tasniflangan:

  1. Atrof-muhit. Ostida ob-havo bashorat qilishda noaniqlik o'zgaruvchan iqlim; va sintetik ob-havo ma'lumoti fayllari ishlatilishi sababli ob-havo ma'lumotlarining noaniqligi: (1) sintetik yillardan foydalanib, haqiqiy yilni anglatmaydi va (2) yozilgan ma'lumotlardan hosil bo'lmagan sintetik yildan aniq foydalanish. loyihaning joylashishi, ammo eng yaqin ob-havo stantsiyasida.
  2. Qurilish elementlarining ishlashi va sifati. Dizayn va haqiqiy bino o'rtasidagi farqlar: Supero'tkazuvchilar ning termal ko'priklar, izolyatsiyasining o'tkazuvchanligi, qiymati infiltratsiya (havo oqishi) yoki U qiymatlari devorlar va derazalar.
  3. Xulq-atvorga oid. Inson xulq-atvori bilan bog'liq bo'lgan boshqa barcha parametrlar, masalan. eshik va derazalarni ochish, maishiy texnika vositalaridan foydalanish, odamlarning yashash tartibi yoki ovqat tayyorlash odatlari.[2]

Ob-havo va iqlim

Iqlim o'zgarishi

Binolar uzoq umr ko'rishadi: masalan, Angliya va Uelsda, 2004 yilda mavjud bo'lgan ofis bloklarining taxminan 40% 1940 yilgacha qurilgan (30% maydonga qarab),[3] va 2007 yildagi ingliz uylarining 38,9% 1944 yilgacha qurilgan.[4] Ushbu uzoq umr binolarni global isish tufayli o'zgarishi mumkin bo'lgan iqlim sharoitida ishlashi mumkin. De Uayld va Koli (2012) iqlim o'zgarishini hisobga olgan va kelgusi ob-havo sharoitida yaxshi ishlashga qodir bo'lgan binolarni loyihalashtirish qanchalik muhimligini ko'rsatib berishdi.[5]

Ob-havo ma'lumotlari

Sintetik ob-havo ma'lumotlaridan foydalanish yanada noaniqlikni keltirib chiqarishi mumkin. Vang va boshq. (2005) ob-havo ma'lumotidagi noaniqliklar (boshqalar qatori) energiya talabini hisoblashda qanday ta'sir ko'rsatishi mumkinligini ko'rsatdi.[6] Ob-havo ma'lumotlarining o'zgaruvchanligi sababli hisoblangan energiya ishlatilishidagi og'ish har xil joylarda (-0,5% dan 3% gacha) farq qiladi. San-Fransisko oralig'ida (-4% dan 6% gacha) Vashington Diapazonlar a yordamida hisoblab chiqilgan Odatda meteorologik yil (TMY) mos yozuvlar sifatida.

Ob-havo ma'lumotlari fayllarining fazoviy o'lchamlari Eames va boshq. (2011).[7] Eames ob-havo ma'lumoti fayllarining past fazoviy o'lchamlari qanday qilib isitish talabidagi farqlarning 40% gacha bo'lishiga sabab bo'lishi mumkinligini ko'rsatdi. Sababi shundaki, bu noaniqlik an deb tushunilmaydi eshittirish parametr, ammo epistemik ma'lumotlar manbalarini tegishli ravishda takomillashtirish yoki har bir loyiha uchun ob-havo ma'lumotlarini aniq yig'ish bilan hal qilinishi mumkin bo'lgan noaniqlik.

Qurilish materiallari va ishlov berish

Tomonidan katta tadqiqot o'tkazildi Lids Metropolitan universiteti da "Stemford Bruk" Angliyada. Ushbu loyihada yuqori mahsuldorlik standartlari asosida qurilgan 700 ta uy-joy qurildi.[8] Ushbu loyihaning natijalari qurilishdan oldin kutilgan energiya va uy tugagandan so'ng haqiqiy energiya ishlatilishi o'rtasida sezilarli farqni ko'rsatadi. Ushbu asarda mahorat tahlil qilingan. Mualliflar hisob-kitoblar uchun hisobga olinmagan termal ko'priklarning muhimligini va oxirgi energiya ishlatilishiga eng katta ta'sir ko'rsatadigan termal ko'priklarning turar-joylarni ajratib turadigan ichki qismlardan kelib chiqqanligini ta'kidlaydilar. Ushbu tadqiqotda foydalanilganligi kuzatilgan turar-joy binolari haqiqiy energiyadan foydalanish va Buyuk Britaniyadan foydalangan holda taxmin qilingan binolar o'rtasidagi katta farqni ko'rsatadi Standart baholash tartibi (SAP), ulardan biri foydalanishda kutilgan qiymatning + 176% ni beradi.

Hopfe binolarni loyihalashdagi noaniqliklar to'g'risida bir nechta maqolalarini nashr etdi. 2007 yildagi nashr[9] 2 va 3 turdagi noaniqliklarni ko'rib chiqadi. Ushbu ishda noaniqliklar normal taqsimot sifatida aniqlanadi. Tasodifiy parametrlar simulyatorga (VA114) yuboriladigan 200 ta testni yaratish uchun tanlanadi, natijada energiya hisob-kitoblariga eng katta ta'sir ko'rsatadigan noaniqliklarni tekshirish uchun tahlil qilinadi. Ushbu ish infiltratsiya uchun ishlatiladigan qiymatdagi noaniqlik, sovutish va isitish talablariga eng katta ta'sir ko'rsatishi mumkin bo'lgan omil ekanligini ko'rsatdi. De Uayld va Tian (2009) Hopfe bilan infiltratsiyadagi noaniqliklarning energiya hisob-kitoblariga ta'siri to'g'risida kelishib oldilar, ammo boshqa omillarni ham kiritdilar.

Schneders and Hermelink (2006) asarlari[10] bir xil loyihalashtirilgan kam energiyali binolarning energiyaga bo'lgan talabining sezilarli o'zgaruvchanligini ko'rsatdi (Passivhaus ) spetsifikatsiya.

Bosqinchi xatti-harakatlar

Blight and Coley (2012)[11] energiya ishlatishda sezilarli o'zgaruvchanlik odamlarning xatti-harakatlari, shu jumladan deraza va eshiklardan foydalanishning xilma-xilligi tufayli yuzaga kelishi mumkinligini ko'rsatdi. Shuningdek, ularning hujjatlari shuni ko'rsatdiki, yo'lovchilarning xatti-harakatlarini modellashtirish uslublari aholining xatti-harakatlarini aniq takrorlaydi. Ushbu modellashtirish usuli Richardson va boshqalar tomonidan ishlab chiqilgan edi. (2008),[12] Buyuk Britaniyaning "Time-Use Survey" (TUS) dan foydalanib, yo'lovchilarning haqiqiy xulq-atvori uchun manba sifatida, 6000 dan ortiq yo'lovchining faolligi asosida 24 soatlik kundaliklarda 10 daqiqalik rezolyutsiyada yozilgan. Richardsonning maqolasida ushbu vosita TUSdan olingan haqiqiy ma'lumotlar bilan o'zaro bog'liq bo'lgan xulq-atvor naqshlarini qanday yaratishi mumkinligi ko'rsatilgan.

Multifaktorial tadqiqotlar

Pettersen (1994) ishlarida 2-guruhning noaniqliklari (ishlov berish va elementlarning sifati) va oldingi guruhlashning 3-guruhi (xulq-atvori) ko'rib chiqildi.[13] Ushbu ish binoning energiya talabini hisoblashda yo'lovchilarning xatti-harakatlari qanchalik muhimligini ko'rsatadi. Pettersen shuni ko'rsatdiki, umumiy energiya iste'molchilarga tegishli noaniqliklar hisobga olingan holda standart og'ish bilan 7,6% atrofida va qurilish elementlari xossalari natijasida hosil bo'lganlarni hisobga olgan holda 4,0% atrofida bo'lgan normal taqsimotga amal qiladi.

Vang va boshq. (2005) ob-havo ma'lumotlarining mahalliy o'zgaruvchanligi sababli energiyaga bo'lgan talabning og'ishi yo'lovchilarning xatti-harakatlari bilan bog'liq bo'lgan operatsion parametrlari tufayli ko'rsatkichlardan kichikroq ekanligini ko'rsatdi. Ular uchun San-Frantsisko uchun (-29% dan 79% gacha) va Vashington uchun (-28% dan 57% gacha) bo'lgan ushbu maqolaning xulosasi shundan iboratki, energiya hisob-kitoblarida yo'lovchilar sintetik jihatdan o'zgaruvchanlikka qaraganda katta ta'sir ko'rsatadi. ob-havo ma'lumotlari fayllarini yaratdi.

De Uayld va Vey Tian tomonidan o'tkazilgan yana bir tadqiqot (2009)[14] binolarning energiya hisob-kitoblariga ta'sir qiladigan noaniqliklarning aksariyati ta'sirini taqqosladi, shu jumladan ob-havo, Windows-ning qiymati va yo'lovchilarning xatti-harakatlari (jihozlar va yorug'lik) bilan bog'liq boshqa o'zgaruvchilar va iqlim o'zgarishini hisobga olgan holda. De Uayld va Tian ikki o'lchovli usuldan foydalanganlar Monte-Karlo simulyatsiyasi qurilish simulyatorining 7280 ta ishlashi bilan olingan ma'lumotlar bazasini yaratish uchun tahlil. A sezgirlik tahlili Ushbu ma'lumotlar bazasiga energiya talabi bo'yicha hisob-kitoblarning o'zgaruvchanligi bo'yicha eng muhim omillarni olish uchun qo'llanildi. Standartlashtirilgan regressiya koeffitsientlari va standartlashtirilgan darajadagi regressiya noaniqliklar ta'sirini solishtirish uchun koeffitsientlardan foydalanilgan. Ularning qog'ozi ko'plab noaniqliklarni yaxshi hajmdagi ma'lumotlar bazasi bilan taqqoslab, noaniqliklar namuna olish doirasini real taqqoslashni ta'minlaydi.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Ramallo-Gonsales, AP 2013. Kam energiyali binolarni modellashtirish, simulyatsiya qilish va optimallashtirish. PhD. Exeter universiteti.
  2. ^ Rafsanjoniy, H.N .; Ahn, C.R .; Alahmad, M. Tijorat binolarida ishg'ol qilish bilan bog'liq energiya ishlatish xatti-harakatlarini sezish, tushunish va takomillashtirish yondashuvlarini ko'rib chiqish. Energies 2015, 8, 10996-11029.
  3. ^ ODPM, 2005. Tijorat va sanoat aktsiyalari yoshi: Mahalliy hokimiyat darajasi 2004 yil. London: Bosh vazir o'rinbosarining idorasi.
  4. ^ CLG, 2007. Ingliz uylarining ahvolini o'rganish 2007 yil, yillik hisobot. Jamiyatlar va mahalliy boshqaruv.
  5. ^ de Wilde, P. & Coley, D., 2012. O'zgaruvchan iqlimning binolarga ta'siri. Bino va atrof-muhit, 55, s.1-7.
  6. ^ Vang, VM, Zmeureanu, R. & Rivard, H., 2005. Yashil binolarni loyihalashtirishni optimallashtirishda ko'p ob'ektiv genetik algoritmlarni qo'llash. Bino va atrof-muhit, 40, s.1512-1525.
  7. ^ Eames, M., Kershaw, T. & Coley, D., 2011. Binolarni simulyatsiya qilish uchun kelajakdagi ob-havo fayllarining tegishli fazoviy o'lchamlari. Qurilishni ishlashni simulyatsiya qilish jurnali, 5, s.1-12.
  8. ^ Wingfield, J., Bell, M., Miles-Shenton, D., South, T. & Lowe, B., 2011. Kengaytirilgan energiya samaradorligi standartining yuk ko'taruvchi devor qurilishiga ta'sirini baholash, bo'shliqni tushunish.
  9. ^ Hopfe, C., Hensen, J., Plokker, W. & Wijsman, A., 2007. Issiqlik konforini prognoz qilish uchun model noaniqligi va sezgirligini tahlil qilish, 12-fizika simpoziumi bayonlari. Drezden, mart
  10. ^ Schnieders, J. & Hermelink, A., 2006. CEPHEUS natijalari: o'lchovlar va yo'lovchilarning qoniqish darajasi passiv uylarning barqaror qurilish uchun imkoniyat ekanligiga dalil beradi. Energiya siyosati, 34, s.151-171.
  11. ^ Blight, T.S., Coley D. A., 2012 Istiqomat qiluvchi xatti-harakatlarning past energiyali uylarning energiya sarfiga ta'siri, Energiya va atrof-muhitni qurish bo'yicha 2-konferentsiya. Boulder, AQSh
  12. ^ Richardson, I., Tomson, M. va Infield, D., 2008. Energiyaga bo'lgan ehtiyojni simulyatsiya qilish uchun yuqori aniqlikdagi uyni to'ldirish modeli. Energiya va binolar, 40, s.1560-1566.
  13. ^ Pettersen, T.D., 1994. Iqlim, bino va aholi tufayli turar-joylarda energiya iste'molining o'zgarishi. Energiya va binolar, 21, s.209-218.
  14. ^ de Wilde, P. & Tian, ​​W., 2009. Iqlim o'zgarishi sharoitida ofis binosining issiqlik ko'rsatkichlarini prognoz qilishda noaniqlikning asosiy omillarini aniqlash. Qurilish simulyatsiyasi, 2, s.157-174.