如何彻底改革建筑物的能源利用方式

能源创新中心正试图了解建筑物如何浪费其节能潜力

费城——当盟军需要一种足以结束第二次世界大战的可怕武器时,科学家们设计了原子弹。当苏联将人造卫星送入太空时,美国科学家们团结起来,建立了世界顶级的太空计划。

当吉姆·弗赖豪特每天上班时,他不必赢得战争或胜过共产主义敌人。

他所要做的就是打开一个市场,一个几十年来一直顽固地抵制节能建筑概念的市场。这可能已经足够艰难了。


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弗赖豪特和他的团队有一个五年期的章程——已经过去一年了——以及联邦政府提供的 1.22 亿美元,以应对这一挑战:通过证明对费城建筑业进行深度节能改造在商业上是明智之举,从而说服他们这样做,改造约 7,000 座商业建筑。

该团队被称为能源创新中心,其模式仿照了 20 世纪解决关键科学挑战的团队。这些中心由能源部设计,其理念是,当科学家和工程师被赋予明确的目标和顶尖人才时,他们可以取得突破。

如果该团队没有取得进展,它可能会成为共和党预算削减者的牺牲品,这些人确信联邦政府的职责是基础能源研究,仅此而已。

“在未来几年结束时,我们将能够走访该地区的建筑设计和工程公司,并说,‘你们现在做事的方式和以前不同了吗?’”弗赖豪特说,他是该中心的技术和运营主管,该中心名为大费城节能建筑创新集群(GPIC)。“如果他们说,‘我们做事的方式和五年前一样,’那我们就失败了。”

可能组合在一起的部件没有组合在一起
GPIC 使命的核心是一个谜题。在过去的 20 到 30 年里,每个重要的建筑构件的能源性能都得到了提高。从空调到照明再到窗户,今天的建筑队拥有各种绿色技术可供他们支配。

然而,一旦它们组合在一起,竣工后的建筑的性能并不比二三十年前的前辈更好。部件变得更好了,但整体却没有。

这会产生气候后果。建筑物占美国能源需求的 40%,其中大约一半是商业建筑。

弗赖豪特在一家以销售这些部件而闻名的公司——联合技术公司工作了 22 年。在那里,他获得了整个建筑行业的视角,从制造建筑材料的人到管理竣工建筑的人。

他认为他了解建筑物为何浪费其节能潜力。

建造一座建筑物需要庞大的角色阵容。建筑师必须设计它,建筑队必须建造它。水管工和电工必须弄清楚他们的系统在哪里。各种工程师必须弄清楚如何使灯光、空调、通风和电力工作。

他们都不希望对一座过热或闷热、无法加热水或太暗的建筑物负责。因此,当每个参与者开始负责蓝图的某一部分时,他都不会留下任何疑问的余地。

没有指挥的交响乐
一台 100 吨的冷水机组变成了一台 150 吨的冷水机组,它永远不会达到最大负荷,并且始终在其峰值效率以下运行。至于窗户,它们可能比它们的前辈节能三倍。尽管如此,建筑师要求的窗户数量是普通建筑的三倍,因为它看起来更时尚。

弗赖豪特说,通常情况下,能源效率会在翻译过程中丢失。

“到最后,每个人都会竭尽全力将他们的风险降到最低,并将他们的利润最大化,”他说。“结果会怎样?你最终得到的建筑和你 20 年前就可以拥有的建筑一样。数据表明,这实际上就是行业中发生的事情。”

根据能源信息管理局的数据,从 1979 年到 1986 年,商业建筑的平均每平方英尺能源使用量减少了约三分之一。但从 1986 年到 1999 年,即最后一年公布的数据,这个数字保持不变。

政策也发挥着作用。弗赖豪特引用了 1913 年宾夕法尼亚州的一项法律为例,该法律要求所有公共建筑工程都必须对电气、供暖、通风和管道系统单独投标。当时,目标是防止政客将所有合同都转移到少数几家关系良好的公司,并允许构成建筑行业的众多小企业更多地参与进来。

然而,如今,这项法律使得难以设计一座各个部分协同工作而不是相互对抗的建筑物。工程师不信任建筑师;水管工怀疑建筑队。每个参与者都过度设计了她负责的建筑部分,这种恶性循环仍在继续。

如今,费城地区数千座建筑物都是按照这种模式建造的。弗赖豪特和 GPIC 的目标是指出一个巨大的改造机会——并说服建筑行业,改变旧的经商方式可以带来丰厚的利润。

这就是 661 号楼的用武之地:进行说服工作。

661 号楼的新使命
661 号楼是费城海军造船厂过去的摇摇欲坠、阴冷潮湿的遗迹,距离 GPIC 当前的办公室只有几个街区。曾经,这里是水兵和机械师打篮球、与家人游泳、嬉闹更衣室的地方。

今天,破坏者已经对它的部分区域为所欲为,在墙壁上乱涂乱画。空气完全静止,没有嗡嗡作响的机器声或遥远的声音表明有人类生命。在楼上,曾经是健身房的地方,天花板面板已被冬季的寒冷和夏季的酷热循环吹掉。它们下垂;它们堆积成凌乱的堆。

一支幽灵猎人小队或一支拆迁队可能会垂涎三尺地想要获得 661 号楼的机会。但优先权归 GPIC 所有,GPIC 必须在 2015 年之前将其改造成一流的绿色建筑——并作为其总部。

希望:如果 661 号楼可以做到,任何人都可以做到。

它的面积为 30,000 平方英尺,是商业建筑中的普通建筑。根据 EIA 的数据,美国 98% 的商业建筑面积为 100,000 平方英尺或更小——从快餐店到仓库再到办公大楼,应有尽有。

业主们乐观向上
它们加起来约占美国能源总消耗量的 10%,是该国最分散且最难破解的节能来源之一。

如果 GPIC 能够在费城破解密码,私营部门正在关注。

“作为一家组织,这类事情对我们来说至关重要,”唐·哈斯说,他最近担任了建筑业主和管理者协会 (BOMA) 费城分会的主席。“他们的使命以及他们实现使命的方式,我不知道,就我个人而言,我会感到乐观。”

他说,从历史上看,能源效率一直是由推销员推动的——由那些有望从改造中赚钱的公司推动的——但 GPIC 可以扮演诚实经纪人的角色。

“我非常希望我们最终会得到一些在通用方式中有用的东西,而不是制造商特定的产品,”哈斯说。

明天:661 号楼的改造。

转载自 Climatewire,经 Environment & Energy Publishing, LLC 许可。www.eenews.net,202-628-6500

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