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以结果为基础的建筑设计和运营方法可以为节能建筑提供一条道路。几年来,在国家建筑科学研究所(NIBS)的领导下,来自建筑行业的代表,包括规范官员、建筑业主、制造商、设计师和节能倡导者,聚集在一起,开发了一种新的“基于结果的途径”方法来满足能效要求。
我很幸运地代表ASPE参加了国际绿色建筑规范(IgCC)的发展委员会,该委员会审查了新提案并于5月4日批准了它。(参见nibs.org/news/172233/New-Approach-to-Energy-Code-Compliance-Clears-Major-Hurdle.htm)。如果在10月份被IgCC采纳,这将是模型能源法规中第一个基于结果的合规路径。
建筑业界的目标是,在为建筑物内人员提供安全的室内环境的同时,减少能源和水的使用。建筑的最终目标是减少对建筑外部环境的危害。但是,该行业已经发现,实现这一目标可能是一个复杂而困难的过程。
该行业已经确定了六个主要的建筑专业人士,他们需要共同努力来实现这一目标。他们是设计师、制造商、承包商、业主、经营者和管理者。所有这六个小组应该作为一个团队来实现高效建筑的目标。只有他们共同努力,才能实现这一目标。例如,管道工程师可以设计节能和节水建筑的重要部分,但如果建筑操作员不按照设计维护和操作系统,则建筑物将无法达到其效率目标。
为了达到这个目标,每个建筑专业人员都需要遵循一个过程、指导方针或一套法规。USGBC是一个为建筑专业人员开发流程以达到效率目标的组织。在设计过程中遵循LEED的指导方针会有所帮助,但这并不能保证建筑将有效地运行。IgCC是建筑专业人员可以使用的另一个过程。这是一种基于规范的方法,社区可以采用它来帮助建筑管理者开发一种生产高效建筑的方法。
到目前为止,绿色建筑项目,如LEED和IgCC,已经使用了规定的路径或性能路径。规定的路径主要用于较小的建筑物。这个概念很简单:安装高效的系统将带来高效的建筑。我们这些从事管道行业的人都知道,安装节水管道装置可以减少建筑物中的水和能源消耗。例如,在同样的时间内,每分钟1.5加仑的莲蓬头比每分钟2.5加仑的莲蓬头用水量更少。然而,如果淋浴的使用不足以使建筑中的水或能源显著减少,最终的结果是建筑团队没有达到高效建筑的目标。
性能法使用不同的高效系统对建筑进行建模,以产生一个高效的建筑。这种方法在成本和操作上比较不同的系统,以帮助设计团队决定哪些系统与建筑物相匹配。虽然性能方法被认为比规定的方法更准确,但它并不总是产生高效的建筑。例如,如果由于维修人员不知道差异,将1.5 gpm的莲蓬头更换为2.5 gpm的莲蓬头,该怎么办?最终的结果是一栋效率低下的建筑。
其他建筑市场力量也在制定目标,到2030年实现碳中和或净零排放建筑。不幸的是,目前的规范和标准无法帮助建筑应对2030年的挑战。另一个问题是,市场上有多少产品可以应对2030年的挑战。如果只有有限数量的产品可以帮助实现目标,那么目标的概念可能会受到损害。
这类基于结果的路径
基于结果的方法是与2030年挑战相联系的第三种途径,同时与行业和监管机构合作开发一种流程,帮助整个团队共同努力实现效率目标。它基于建筑物运行时的实际建筑性能数据。设计师一直是其发展的重要组成部分,制造商正在制定目标,提供将在市场上帮助建筑物实现其效率目标的产品。例如,该方法将列出泵的更高效率等级。泵送行业正在支持结果路径,并将为想要满足这些要求的建筑物提供产品。
管道行业采用了新技术,如高效水泵和创新热水器。问题在于,现有能源法规中使用的许多标准不允许应用新技术,因此建筑物无法建立实际的能源使用强度(EUI),而这是“能源之星”衡量建筑物的基准。从本质上讲,EUI将建筑物的能源使用表示为其大小或其他特征的函数。基于结果的路径将有助于提供一种方法来测量和表达使用这些新技术的建筑物的能源使用情况。因此,比较技术目标参考EUI作为符合性验证过程的一部分会更容易。
结果路径基于不同气候带的不同建筑类型。因此,一个气候带的能源和水的使用将不会与另一个气候带的建筑进行比较。反对该提案的人担心,没有足够的数据可以用于每个气候区不同类型的建筑。支持者回应说,现在有足够的数据,随着时间的推移,会有更多的数据来调整要求。
这是一种完全不同的方法,值得一问它是否会被接受。支持者说,这种方法是一种更灵活的途径,将产生可衡量的结果。需要建造净零能耗的建筑。随着时间的推移,更多的真实世界的数据将在建筑物的实际能源使用,符合要求的建筑应该比不符合要求的建筑更有价值。
一些人担心,如果这种方法被IgCC接受并成为规范,它将成为绿色建筑的唯一方法。重要的是要记住,IgCC并不需要这种方法。规定性路径和性能路径也是可用的选项。虽然IgCC尚未在该国的许多地区采用,但增加基于结果的途径将加强守则,因此应该有更多的司法管辖区希望采用它。想要采取积极的方法来实现高效建筑的社区会发现这个代码很有吸引力。但是,希望采用IgCC但对能源部分有所保留的司法管辖区可以选择不采用守则的每个部分。
另一个担忧是违规行为。如果建筑物在1年、2年或3年后仍未通过测试,该怎么办?建筑物的占用证会否丧失?这些都是地方司法管辖区决定什么最适合他们的问题。
这是我们行业的一个重要转变。我将在以后的文章中详细介绍基于结果的途径。
Winston Huff, CPD, LEED AP BD+C,是TRC全球工程公司的高级项目经理、管道防火设计师和可持续协调员。他是国际商会绿色建筑、能源和水规范发展委员会的ASPE代表,也是美国绿色建筑委员会水效率技术咨询小组的成员。他是《生命支持和生物圈科学》的创始编辑,并担任主编。他还是Me Green You Green的编辑,这是一个LEED信用数据库www.megreenyougreen.com.