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氣體與電氣?燃料選擇會影響努力實現低能耗和低影響力的房屋
2019年05月28日    閱讀量:5028    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

如果您想讓您的家庭盡可能節能和綠色,您是否應該使用燃氣或電力來滿足您的供暖和制冷需求?對于馬里蘭州的節能住宅來說,天然氣是目前更環保的選擇。這是美國國家標準與技術研究院(NIST)進行的一項新經濟研究的結論,該研究評估了低能耗住宅中燃氣與電加熱,通風和空調(HVAC)系統的用電量和環境影響。NIST的工作提供了一種研究方法,其他人可以使用這種方法來分析哪種技術對本地區域更有利中國建材網cnprofit.com


“燃料類型是一個重要因素,因為加熱和制冷占家庭能源消耗的大量,”NIST土木工程師大衛韋伯說,他是該研究的作者之一,發表在  建筑工程雜志上。“然而,很少有研究關注使用哪種燃料源,燃氣或電力對實現低能耗和低影響目標的影響。我們使用了一套獨特的NIST數據庫工具和稱為BIRDS的軟件[建筑物]行業報告和可持續性設計]以科學的方式評估和衡量這種影響,然后為其他人提供研究方法,以便為美國的任何氣候區域做同樣的事情。“


自2014年首次亮相以來,建筑專業人員使用BIRDS評估和測量建筑物在其整個生命周期中使用的材料和能源的可持續性。使用源自BIRDS數據的計算機模型,建筑師,結構工程師,施工經理和其他住宅建筑利益相關者可以就如何創建和維護高性能,綠色,低或零凈能源住宅進行基于科學的,具有成本效益的決策。


新的氣體對電力燃料來源研究使用三個數據庫之一中的數據構成最新版本的BIRDS(v4.0),這些數據來自NIST Net-Zero Energy住宅測試設施(NZERTF)正在進行的研究)。


作為位于馬里蘭州蓋瑟斯堡的NIST校園內的原型兩層,四居室郊區住宅,NZERTF實際上是一個實驗室,NIST的研究人員和行業合作伙伴設計,測試和評估將產生房屋的材料,技術和策略。產生的能量至少與一年中消耗的能量相同。


為了進行他們的研究,Webb和他的同事必須通過計算機建模創建一個基于NIST凈零概念的家庭,該家庭使用電動HVAC系統和虛擬雙胞胎,而不是使用天然氣燃燒空間和水加熱設備。NIST經濟學家,該研究的共同作者Joshua Kneifel表示,“這使得我們能夠對氣體與電力進行真正的對比,從而對各自的能源,環境和經濟產生影響。”


研究人員比較了兩個模擬房屋,好像它們是根據馬里蘭州的現行規范和低能耗標準建造的,結合了現有的技術和設備,并且與實際的NZERTF處于相同的氣候區。運行這些模型,該軟件考慮了960,000個建筑設計組合和8個不同的經濟情景,以估算長達30年的表現。


根據這些標準,研究結果表明,天然氣HVAC系統目前比符合代碼的馬里蘭州家庭的電氣系統更經濟。盡管使用電加熱以最低成本實現了零凈能源性能,但由于其生產過程中產生的排放,它帶來了更高的環境影響。


“天然氣的總體經濟效益是預期的,因為在這個時候,它是馬里蘭州更便宜的燃料來源,花費更少的美元和生產和運輸所消耗的能源,并且安裝HVAC系統的建筑價格較低。使用它,“韋伯解釋說。


然而,Kneifel表示,電動可能會成為更好的討價還價和更環保的選擇。


“例如,隨著越來越多的電力公司轉向更清潔的發電形式,例如天然氣而不是煤炭,環境影響將減弱,”他解釋道。“此外,技術變革,如更便宜,更高效的太陽能和暖通空調系統,應該有助于提高電力的使用效率。”


NIST團隊成員承認,他們的可持續性研究在設備類型,占用者能源需求和位置方面受到限制。他們敦促其他組織繼續并擴展他們的研究,以考慮幾個關鍵變量。其中包括使用替代設備,如地源熱交換器和高速HVAC系統,各種氣候下的成本和性能,以及可能影響能耗率的建筑操作差異。最重要的是,他們說未來的研究必須考慮到技術,建筑材料和方法以及能源生產和傳輸方面的改進。


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