淺談——記錄可持續“地球”家園的能源效率

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作者：Hobojunkai

發布時間：16/10/12

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淺談——記錄可持續“地球”家園的能源效率

概要：

在可持續“地球”家庭的入住后評估中使用了各種HOBO數據記錄器。

由于政府試圖減少碳排放，居民希望減少能源費用并享受更舒適的家庭，因此對節能建筑的需求正在增長。在許多國家，強制性能效標準通過建筑法典載入法律。軟件通常用于根據諸如玻璃，絕緣，建筑材料和當地氣候的取向的因素來預測建議的建筑物的加熱和冷卻的能量使用。雖然這是鼓勵建筑設計師更加思考如何通過諸如被動太陽能設計的技術來減少建筑物的加熱和冷卻負載的極好方法，但設計者在這一目標上取得成功的程度是不確定的，因為通常不需要驗證。

什么需要更頻繁地發生（或總是）是所謂的“后占用評估”，其中完成的被占用的建筑物根據其提供的室內舒適條件來評估，例如空氣溫度和相對濕度，自然光照水平，甚至二氧化碳（CO2）濃度。博士研究集中在室內舒適條件的一種特殊類型的可持續家庭稱為地球。它在美國新墨西哥州Taos的極端氣候中，在溫度范圍在-20°C（-4°F）和38°C（100°F）之間的高海拔沙漠中演化。邁克爾•雷諾茲（Michael Reynolds）是一位建筑師，他是位于陶斯的建筑公司Earthship Biotecture的領導者，他率先利用填充土壤的汽車輪胎，啤酒瓶，啤酒罐和其他再利用和回收利用這些超級節能，廢物。

我聽說這些地球的家庭不需要加熱或冷卻，這似乎是不可能的，考慮到非常極端和惡劣的氣候在陶斯。我想了解這些結構是如何保持舒適的室內溫度 - 來自Onset的HOBO®數據記錄器成為我研究的重要組成部分。使用來自Onset的各種獨立和基于網絡的數據記錄器，我監測了新墨西哥大世界社區的六個地球的室內和室外溫度，相對濕度，照明水平和太陽輻射 - 這是最大的地球社區世界上，超過一百個人生活在離網，自給自足。

通過HOBO U30基于Web的日志記錄系統，我可以通過免費的HOBOLink®網站監控澳大利亞的一個地球之家，使我的數據收集能夠運行更長的時間。而且，我能夠立即，實時地訪問數據。在地球上為我部署的獨立HOBO數據記錄器從美國運到我這里;在他們到達澳大利亞后，我下載了數據并開始分析。這些結果科學地記錄了地球基地的非常穩定的室內空氣溫度，并顯示了地球設計如何演變成更加節能，新的“全球”模型比上世紀90年代的設計表現更好。

這激勵了我在南澳大利亞阿德萊德山建造一個地球鐵路“地鐵鐵路銀行”。位于Onkaparinga市的政府區域，該結構是該國第一個市議會批準的地球。它作為一個床和早餐（B'n'B）旅游住宿，旨在激勵人們選擇更可持續的住房。與在新墨西哥Taos的地球研究一樣，我在Earthship Ironbank監測室內舒適條件。這次，我使用的是一個藍牙低功耗（BLE）的HOBO MX1101溫濕度數據記錄儀，它有一個液晶屏。這是一個偉大的方式來顯示地球鐵銀的客人的室內條件。此外，如果他們好奇，他們可以使用免費的HOBOmobile®應用程序查看結構中的最近溫度的圖表 - 理想情況下幫助他們欣賞能源節約和舒適的地球之家。

地球的一個非常不尋常的設計特征是地下“地球管”，它提供全年自然空調。這些250毫米直徑的PVC管，埋在溝槽18米長，1米至2米深，帶外面的空氣進入家庭。在這個深度，土壤溫度非常穩定，因此它為通過管道的空氣提供熱交換功能，在冬天加熱空氣并在夏天冷卻。空氣被無源地驅動通過管，沒有風扇，通過從屋頂中的高水平可操作天窗釋放的熱空氣。皇家墨爾本理工學院的Andrew Carre開發了一種特殊的監測裝置來測量地管中的空氣溫度，濕度，空氣速度和空氣方向。使用帶有兩個外部輸入的HOBO U12-013數據記錄器作為監測系統的核心，Carre的鉆機解鎖了地球管的秘密 - 例如空氣通過它們的速度，以獲得最佳的熱交換效果。

最近，使用HOBO MX1102 CO2記錄儀（也啟用了藍牙）來測量通過地管的空氣滲透率。阿德萊德大學輔助副教授特里•威廉姆森（Terry Williamson）進行了瓶裝二氧化碳釋放到家庭的實驗，其衰減率通過MX1102記錄儀收集的數據進行量化。威廉姆森說，這是一種更可靠的測量空氣滲透的方法，因為標準的“鼓風機門”測試（其中房子用大型工業風扇加壓）不代表家庭中發現的典型壓力。雖然它有利于識別空氣泄漏（使用熱成像相機），但不自然的高壓會加劇和扭曲結果，而CO 2衰減系統不會引起這個問題。

HOBO MX1102記錄儀的另一個有趣的發現是，居民的呼吸如何提高二氧化碳水平。我熱衷于看看是否可以使用這個記錄儀來證明地球上驚人的室內花園的碳固存效應，那里的食物在浴室，淋浴間和洗衣機里用灰水生長。一個重要的研究工具，這些可靠，準確，用戶友好的便攜式數據記錄儀正在發展更節能的建筑物中發揮重要作用。此外，它們還有優秀的軟件和互聯網服務（HOBOware，HOBOlink和HOBOmobile應用程序）以及OneTemp Adelaide的一流技術支持團隊，這是Onset授權的經銷商。

在理想的世界中，所有建筑物的舒適狀況將被監控，并且數據被反饋給居住者和設計者，使得更可持續的家庭和建筑物基于科學理解繼續發展。