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客人的博客

哪种建筑能源统计数据最有意义?

一些能源专家关注的是每年每平方英尺的千瓦时,但还有很多其他的指标

很容易判断哪个杯子里的液体温度更高。但是,如果您需要确定哪种容器提供更好的能源性能呢?

有许多用于评估建筑能源效率的措施:总kBtu, kBtu/平方。英尺/年,千瓦时/年,温度/年,千瓦时/平方。m./年,$/年,kBtu/人-以及更多。但是,确定何时使用哪种指标,甚至更重要的是,如何理解两座不同建筑的能源效率比较,都不是一件容易的事情。

两杯液体

让我们以两杯水为例。有些比较似乎是非黑即白——比如摆在我们面前的两杯水,哪一杯更热。显然,烫到你手指的杯子要比边缘有冰块漂浮的杯子热。

但当我们开始观察哪个建筑表现更好时,比较就变得困难得多。在做这个决定时,不仅需要更多的信息,还有一个如何看待这些数字的问题。

有很多变量

让我们回到两杯水的例子。我们的第一个问题很简单,但现在让我们来看看哪一杯水需要更少的能量来保持90华氏度的温度。

在这一点上,更多的变量开始发挥作用。首先,杯子里有多少水?如果一个杯子有更多的水,它将需要更多的能量来维持它的温度。

第二,装水的杯子是什么类型的:玻璃的、塑料的、陶瓷的,还是有盖子的、绝缘的咖啡杯?

第三,杯子是如何被加热的——也许一个杯子在微波炉里被有效地加热,而另一个杯子则被放在露天的篝火上。露天篝火上的杯子将需要更多的能量来保持它的温度,因为加热源是非常低效的。

另一个考虑因素可能是:杯子在没有被主动加热时放在哪里?如果一个杯子放在阳光充足的窗台上,另一个放在黑暗的壁橱里,效果会有很大的不同。

这些是在测量建筑物及其能源性能时必须处理的问题类型的简单例子,尽管建筑变量更加多样和复杂。

理解这些数字

现在让我们来看看第二个挑战:如何理解这些数字。

观察能源利用的最佳方法是在一段规定的时间内有一个实际测量的能源使用量。对于一栋建筑来说,这将是一年所有能源使用的总BTU或kWh,尽管在我们的两杯水的例子中,这可能是每小时的BTU。

例如,假设1号杯子需要100 BTU/h来维持其温度,而2号杯子需要150 BTU/h来维持相同的温度。乍一看,你会说一号杯子更节能。

但这就是复杂的地方。如果1号杯子里只有10盎司的水,而2号杯子里有30盎司的水呢?在这种情况下,1号杯需要10 BTU/h/盎司,而2号杯需要5 BTU/h/盎司。

从这个角度来看,2号杯子似乎更节能。那么我们应该用什么标准呢?

在看建筑的时候,什么才是真正有意义的?

一个解决方案吗?

我没有明确的答案。本讨论的目的不是决定应该经常使用的能量测量单位,而是概述比较这些指标时所面临的固有挑战。

试图了解一座建筑与另一座建筑在能源使用方面的比较是一项艰巨的任务,不同的答案会根据数字的操纵和报告方式而出现。如果我们想要改变现状,朝着增加净零能耗建筑存量的方向发展,就必须解决一个挑战,那就是让建筑能源统计数据更容易理解。

你有什么建议吗?请在下方评论。

比尔·麦克雷是麦克雷建筑师在佛蒙特州的Waitsfield。他的公司专门设计建筑和社区,是健康、有灵感的生活的典范,朝着碳中和和生态可持续的未来前进。比尔是的作者新的净零:面向可再生能源未来的住宅和建筑的前沿设计和建造

10评论

  1. RedDenver||# 1

    弥撒是转移注意力的事
    虽然杯子(或房子)中的质量改变了可以损失的热量(因此也改变了温度变化的速率),但它对总能量没有任何影响。为了保持温度恒定,吸收的热量必须与散失的热量相等。所以热速率应该是你关心效率的数字(BTU/小时)。或者使它独立于内外温度BTU/hr/deg。

  2. 保罗Eldrenkamp||#2

    从小事做起
    我的经验是,只有很小一部分建筑师、建筑商和改建商会努力衡量他们项目的能源使用情况。所以我们还没有为您希望开始的对话做好准备——我们中的许多人甚至没有信息或能力将您提出的指标组合在一起,更不用说在它们中做出决定了。我想可以肯定的是,很多读者都不知道他们自己房子的KBtu/sf/yr是多少。

    我希望看到GBA要求任何在其网站上获得推荐的项目都要注明最近一年的KBtu/sf/年。我认为这是一个很好的、相对简单的起点(尽管这个指标并不完善)。

    完全披露:直到今年5月,我自己的房子使用38 KBtu/平方英尺/年——这不是我引以为豪的事情。举例来说,我有燃气暖气、热水和干衣机;其余的是电力(没有木材、油或丙烷)。

    光伏发电的成本已经下降到足以让我在今年春天在我的次优屋顶上安装一些电池板是有意义的,所以明年5月的这个时候(经过我们18块电池板阵列一年的生产),我应该下降到大约32 KBtu/平方英尺/年。

    这些数字是现场能量,而不是源能量(Bill,这是另一个你可能想要讨论的话题)。

  3. 专家成员
    KOHTA上野||# 3

    能量指标——bsc的观点
    供您参考,以下是BSC对能源指标的看法:BSD-152:建筑能源绩效指标(http://www.buildingscience.com/documents/digests/bsd152-building-energy-performance-metrics/

  4. 用户- 347767||# 4

    我的两辆林肯
    我喜欢每调节立方英尺/季节加热度数的btu。

    BTU的使用是在整个HDD的加热季节保持室内温度在68华氏度所需的任何东西。

    调整方程,把小数点放在一个方便的地方,使用公制,使用冷却度天数等。

    这个等式根据房子的大小(不考虑平面图和天花板类型)和当地气候进行了调整。我认为它可以更好地比较各种建筑在各种气候条件下的能源使用和效率。我知道它没有考虑晴天和多云年,风条件等。

  5. woodgeek68||# 5

    保持简单……信的成绩。
    为了让“正常”的人“了解它”,使用从a到F的字母等级系统,并使其成为房地产交易的一部分,并将其放在Zillow等网站上。大多数人(无意冒犯)都不懂数学。当一家汉堡连锁店推出一种与四分之一磅汉堡价格大致相同的“三磅”汉堡时,它卖不出去,因为许多人认为它更小(3<4)!

    对于技术人员,我一直喜欢BTU(现场输出,加热)/平方。ft*HDD,也称为家庭供暖指数HHI,以量化包络热性能。1是被动式房屋,2是PGH, 5-8是当前代码,10是遗留中位数,等等。

    我会给所有买家两个字母等级:一个代表“能源效率”,另一个代表“能源成本”。

    这两个字母等级都是根据该地区房屋的百分位数计算的(就像一个班级中的真实等级一样),效率等级的关键是HHI的百分位数,成本等级的关键是每年供暖/制冷能源成本的百分位数(取决于地区)。

    例如:在效率上得到B+,在成本上得到D+ ....可能是一个密封和绝缘的房子,有一个传统的油锅炉....也许PO在出售之前更有可能变成燃气热或惠普?另一个房子在效率上得到C+,在成本上得到B+ ....找一个通风的带煤气炉的旧谷仓....新主人知道他应该做一些密封工作。

    家用电器呢?我认为这在转售时不那么重要,因为这取决于个人使用习惯,人们在购买后可以更容易地改变习惯。

  6. 用户- 723121||# 6

    高效照明
    我喜欢Btu/sf/hdd,很容易计算,根据区域气候和每年的温度波动进行调整。

    高效的照明帮助我更准确地反映出真实的供暖负荷。如果电费和煤气都是计价器的话,那么通过在6月份抄表就可以很容易地把煤气帐单中的供热部分分开。七月和八月。这些的平均值除以12就是每年燃气账单的非供暖部分。我发现,当我们用节能灯和LED灯取代标准的白炽灯时,耗电量下降了,而耗气量略有上升。燃气加热比标准灯泡更好,如果你密切关注每月的仪表读数,你会注意到照明升级时的轻微变化。

  7. 用户- 3549882||# 7

    建筑能源统计,比较
    比尔,谢谢你的关于能源效率比较的博客。一些想法:

    a)是的,有很多变量。在这种情况下,多根“标尺”通常是有用的。
    b)我的大多数比较都是在我的一所房子里的过去和现在。这样,尺寸、气候、恒温器等问题就会“正常化”。不过,与其他公司的比较让我有了新的看法。这个过程通常称为基准测试。
    c)地区比较对我来说最有用。在我们的案例中,是芝加哥地区。
    d)我使用学位日进行标准化。我认为我也应该使用湿度,但我目前没有跟踪它。
    e)我最感兴趣的是房子本身的效率。为了与其他房子进行比较,我喜欢在温和的天气下,当冷热都不活跃时,观察它的使用情况。这确定了诸如电器、照明和娱乐等事物的“基本”用法。不管这个数字是多少,我们都可以单独计算。然后我们可以看看房子对冷热天气的反应。对于不同的地区,学位日标准化有一定的帮助。(这种方法与麦克弗斯识别非加热气体使用的方法类似)。
    f)我更喜欢只看房子的比较。如果涉及PV或Wind,可以单独查看。
    g)在Eldrenkamp先生的领导下,我们(站点)在2001年使用55.9 kBtu/年/平方英尺。与那些不太了解能源效率的邻居相比,我们的能源效率略高于平均水平。到2013年,我们的使用量是33.6 kBtu/yr/ft2,也就是4.2kBtu/yr/ft3。我们的房子是80年代末的复古风格。我们有燃气暖气、水、干衣机,但没有替代燃料、光伏或风能。我们有一个基本完成的地下室,但ft2不计算在这些数字。(此外,使用克罗克先生的方法,我们目前的温度是5英热单位/加热度日/平方英尺。然而,我们在夏天表现最好。)
    h)无论使用什么标准尺,对我来说都是为了改进。假设我们有这些比较。然后呢?对我来说,我想知道优秀员工是如何实现他们的目标的。这就是最佳实践的用武之地。这是一个分享如何做的想法。这是我最喜欢GBA的一点:工作人员和读者贡献了他们的经验教训、最佳实践和项目,无论是新建筑还是升级现有的项目。我的项目都是升级型的。

  8. tgrayarch||# 8

    指标
    我最近对我的房子进行了计算,我的房子经过了大约5年的稳定升级:
    每年,我使用64 MCF的天然气和4200千瓦时,你的平方英尺是2141平方英尺。

    对于天然气(实际上是kCF,别问了,这是天然气公司的问题,Mcf = 1000;Mmcf = 1,000,000):

    64kcf * (1028 Btu / CF) = 65,792 kBTU

    电力:

    4,200 kWH * (3.412 kBTU/ kWH) = 14,330.4 kBTU

    因此,我过去12个月(过去3年的使用非常稳定)不受天气影响的住宅EUI为:

    (65,600 kBTU + 14,330.4 kBTU) / 2,141 ft2 = 37.3 kBTU/ ft2,这比2009年单一家庭全国中位数42.8低了约13%,但仍然几乎是被动式房屋EUI 4.73的8倍。

    这些计算使用了EPA的热转换因子:http://www.energystar.gov/buildings/tools-and-resources/portfolio-manager-technical-reference-thermal-conversion-factors

    我很失望地发现,与2009年的中位数相比,我并没有表现得更好。我知道我们的用电量比所有邻居都低,因为我们很少使用交流电。我不喜欢的是转换数学;我认为每个家庭都应该知道他们的千瓦时/年和mcf/年或账单上显示的任何单位。这是如此容易访问和分享,并保持两个来源分开。以美元计算,我们的价格是10美元/mcf和0.13美元/kwh,或大约1186美元/年的天然气和电力。所以如果我比被动式房屋差8倍,那么同样大小的PH只花费148美元/年。

    有没有一个PH业主,2100平方英尺,148美元/年的成本?

  9. 用户- 574815||# 9

    评级
    能源部有一个项目,试图给家庭一个统一的能源评分,它认为是1-10级。理想情况下,它将变得像汽车和mpg一样容易理解,我们都可以计算出来,并且知道数字取决于用户和其他因素。我不认为有一个完美的方法可以让每个人都满意,大房子vs小房子,主要的vs第二家,寒冷的vs温暖的气候。这不是一个简单的问题。

  10. 比尔麦克雷||# 10

    大讨论
    我们的目标是展开建设性的对话,我对结果感到高兴——谢谢你的深思熟虑的意见。

    我们的观点是,计算所有建筑的能源使用强度(EUI)是最好的策略。这只是简单地计算现场消耗的所有能源,并除以建筑大小。虽然这个过程有其挑战,但我们认为一个简单易行的指标是至关重要的,在我们看来,这是最好的方法。

    欲了解更多信息,请参阅我们最近的博客文章,在下面的链接中有更详细的介绍。

    http://www.netzeroenergyvt.net/2014/09/getting-to-net-zero-fuel-mileage-for-buildings/

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