将此方法应用于能源模拟模型,可以量化使用实测参数与使用标准化参数相比,对供暖和制冷能耗的影响。在未来的改造计划中应用此方法,将鼓励使用模拟模型作为预测工具,以可靠地估算改造措施带来的节能效果。
 
由于现有建筑存量中很大一部分已经过时,建于1979年之前,当时还没有包含基本能源和居住舒适度要求的法规,因此部分住房建设行业正在转向建筑的翻新和现代化改造。为了实施有效的改造政策,必须掌握准确的建筑存量信息,以便识别和编目建筑物。这将有助于建立数据库,用于监测法规的遵守情况并编制住房存量统计数据。然后,可以通过更全面的方法,评估影响建筑物热工性能和能源性能的每个变量,并研究每个变量对能耗的影响,从而为每栋建筑选择最合适的改造策略。
 
能源模拟工具可用于预测建筑性能,例如在能源认证过程中。然而,大量研究表明,建筑物的预期能耗性能与实际能耗性能之间存在差异,即所谓的性能差距。
 
在此背景下, 马德里高等建筑技术学院(ETSAM-UPM) 和塞维利亚大学的研究人员与SUSLabNWE生活实验室 (一个专注于参与式创新和可持续发展流程的基础设施)及其 建筑技术加速器合作, 开发了一套方法论方案,并在两项实验研究中进行了应用和测试。这两项研究分别选取了位于马德里的两栋相同类型的多户住宅楼,一栋经过改造,另一栋未经改造。在两栋建筑中,研究人员利用代尔夫特理工大学工业设计工程学院开发的测量设备进行了现场监测和测量,该设备得益于两所大学签署的合作协议。这些测量数据通过混合方法用于确定使用和占用模式,并利用真实数据调整模拟模型的输入参数。这使得我们可以研究模型的能耗,并进行参数分析,从而独立确定每个研究参数的影响。
 

舒适旋钮和传感器盒:由代尔夫特理工大学开发的设备。来源:代尔夫特理工大学。
 
研究结果表明,用于调整模型的数据不同会导致结果差异。使用标准化数据而非实测数据调整模型时,预计潜在的供暖能耗节省量是后者的四倍。
 
此外,模型能耗分析还揭示了调整用户行为参数(差异高达 98%)和气候数据(差异高达 190%)的重要性,这些参数被认为是造成使用实测数据和标准化数据调整模型结果差异的最重要因素。
 
该研究的主要研究员埃琳娜·奎尔达(Elena Cuerda)表示:“这项工作为未来的房屋改造计划带来了进展,可以促进从设计阶段开始使用房屋能源模拟模型,并结合来自建筑物及其居住者的真实数据进行调整。” 新方法的应用将鼓励人们使用模拟工具作为预测工具,以可靠地估算改造措施带来的节能效果,并最终确定投资回收期。 “最后,”研究人员指出,“这项工作还表明,有必要通过国家住房政策来促进对真实居住模式的定义,以反映家庭多样性、社会经济因素、习俗、生活方式以及用户习惯和态度。这将有助于准确估算改造项目的节能效果,以及新建建筑未来的能源性能。”
 
Cuerda, E., Guerra-Santin, O., Sendra, JJ, & Neila, FJ (2020). Understanding the performance gap in energy retrofitting: Measured input data for adjustment building simulation models. Energy and Buildings, 209, 109688. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.109688
 
Cuerda Barcaiztegui, Elena (2020).基于实验数据调整住宅能源模拟模型的方法建议 https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.62794。