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营造“地球”家园的可持续能源效率的计划方案
作者:管理员    发布于:2016/10/12 10:09:05   访问量:(2384)

营造“地球”家园的可持续能源效率的计划方案

概要:
在可持续“地球”家庭的入住后评估中使用了各种HOBO数据记录器。

      由于政府试图减少碳排放,居民希望减少能源费用并享受更舒适的家庭,因此对节能建筑的需求正在增长。在许多国家,强制性能效标准通过建筑法典载入法律。软件通常用于根据诸如玻璃,绝缘,建筑材料和当地气候的取向的因素来预测建议的建筑物的加热和冷却的能量使用。虽然这是鼓励建筑设计师更加思考如何通过诸如被动太阳能设计的技术来减少建筑物的加热和冷却负载的极好方法,但设计者在这一目标上取得成功的程度是不确定的,因为通常不需要验证。

       什么需要更频繁地发生(或总是)是所谓的“后占用评估”,其中完成的被占用的建筑物根据其提供的室内舒适条件来评估,例如空气温度和相对湿度,自然光照水平,甚至二氧化碳(CO2)浓度。博士研究集中在室内舒适条件的一种特殊类型的可持续家庭称为地球。它在美国新墨西哥州Taos的极端气候中,在温度范围在-20°C(-4°F)和38°C(100°F)之间的高海拔沙漠中演化。迈克尔•雷诺兹(Michael Reynolds)是一位建筑师,他是位于陶斯的建筑公司Earthship Biotecture的领导者,他率先利用填充土壤的汽车轮胎,啤酒瓶,啤酒罐和其他再利用和回收利用这些超级节能,废物。

         我听说这些地球的家庭不需要加热或冷却,这似乎是不可能的,考虑到非常极端和恶劣的气候在陶斯。我想了解这些结构是如何保持舒适的室内温度 - 来自Onset的HOBO®数据记录器成为我研究的重要组成部分。使用来自Onset的各种独立和基于网络的数据记录器,我监测了新墨西哥大世界社区的六个地球的室内和室外温度,相对湿度,照明水平和太阳辐射 - 这是最大的地球社区世界上,超过一百个人生活在离网,自给自足。

         通过HOBO U30基于Web的日志记录系统,我可以通过免费的HOBOLink®网站监控澳大利亚的一个地球之家,使我的数据收集能够运行更长的时间。而且,我能够立即,实时地访问数据。在地球上为我部署的独立HOBO数据记录器从美国运到我这里;在他们到达澳大利亚后,我下载了数据并开始分析。这些结果科学地记录了地球基地的非常稳定的室内空气温度,并显示了地球设计如何演变成更加节能,新的“全球”模型比上世纪90年代的设计表现更好。

          这激励了我在南澳大利亚阿德莱德山建造一个地球铁路“地铁铁路银行”。位于Onkaparinga市的政府区域,该结构是该国第一个市议会批准的地球。它作为一个床和早餐(B'n'B)旅游住宿,旨在激励人们选择更可持续的住房。与在新墨西哥Taos的地球研究一样,我在Earthship Ironbank监测室内舒适条件。这次,我使用的是一个蓝牙低功耗(BLE)的HOBO MX1101温湿度数据记录仪,它有一个液晶屏。这是一个伟大的方式来显示地球铁银的客人的室内条件。此外,如果他们好奇,他们可以使用免费的HOBOmobile®应用程序查看结构中的最近温度的图表 - 理想情况下帮助他们欣赏能源节约和舒适的地球之家。

         地球的一个非常不寻常的设计特征是地下“地球管”,它提供全年自然空调。这些250毫米直径的PVC管,埋在沟槽18米长,1米至2米深,带外面的空气进入家庭。在这个深度,土壤温度非常稳定,因此它为通过管道的空气提供热交换功能,在冬天加热空气并在夏天冷却。空气被无源地驱动通过管,没有风扇,通过从屋顶中的高水平可操作天窗释放的热空气。皇家墨尔本理工学院的Andrew Carre开发了一种特殊的监测装置来测量地管中的空气温度,湿度,空气速度和空气方向。使用带有两个外部输入的HOBO U12-013数据记录器作为监测系统的核心,Carre的钻机解锁了地球管的秘密 - 例如空气通过它们的速度,以获得最佳的热交换效果。

          最近,使用HOBO MX1102 CO2记录仪(也启用了蓝牙)来测量通过地管的空气渗透率。阿德莱德大学辅助副教授特里•威廉姆森(Terry Williamson)进行了瓶装二氧化碳释放到家庭的实验,其衰减率通过MX1102记录仪收集的数据进行量化。威廉姆森说,这是一种更可靠的测量空气渗透的方法,因为标准的“鼓风机门”测试(其中房子用大型工业风扇加压)不代表家庭中发现的典型压力。虽然它有利于识别空气泄漏(使用热成像相机),但不自然的高压会加剧和扭曲结果,而CO 2衰减系统不会引起这个问题。

            HOBO MX1102记录仪的另一个有趣的发现是,居民的呼吸如何提高二氧化碳水平。我热衷于看看是否可以使用这个记录仪来证明地球上惊人的室内花园的碳固存效应,那里的食物在浴室,淋浴间和洗衣机里用灰水生长。一个重要的研究工具,这些可靠,准确,用户友好的便携式数据记录仪正在发展更节能的建筑物中发挥重要作用。此外,它们还有优秀的软件和互联网服务(HOBOware,HOBOlink和HOBOmobile应用程序)以及OneTemp Adelaide的一流技术支持团队,这是Onset授权的经销商。

           在理想的世界中,所有建筑物的舒适状况将被监控,并且数据被反馈给居住者和设计者,使得更可持续的家庭和建筑物基于科学理解继续发展。


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