本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
就基本人類需求而言,住所緊隨食物、空氣和睡眠之後。經過多年的人類發展,建築物已成為人類最偉大的成就之一。看看任何主要城市的天際線,就能展現出幾個世紀以來的技術進步和創造力。然而,建築物對環境和資源的影響很少成為能源政策對話的首要議題。
在討論能源來源時,我們傾向於關注風力渦輪機或核電站等能源來源。在等式的最終使用方面,我們關注燈泡和汽車。建築物?它們並不完全性感。
請考慮這一點:根據美國能源資訊署的資料,我們國家的建築物消耗了所有部門能源消耗的 40% 以上——甚至超過了交通運輸部門的能源消耗(29%)。在我們的住宅和公寓中,近一半(49%)的能源用於供暖和製冷。
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建築物以多種方式消耗能源:照明、供暖、製冷、電器等等。這些都非常重要,但鑑於席捲全國的創紀錄高溫,我們將首先關注住宅中的供暖和製冷。美國能源部和環境保護署共同製作了一個方便的圖表,顯示了住宅損失供暖和製冷能量的常見區域。
有些區域是顯而易見的,比如門窗周圍,但有些區域不太常見,比如閣樓中管道系統的開口,或者廚房水槽下方。還要注意,住宅損失能量不僅是透過向外散失冷空氣,還包括在冬季吸入冷空氣。
根據房屋的不同,用於供暖和製冷的能源中有很大一部分被浪費了。原因是隨著時間的推移,房屋或公寓會沉降並在各處產生洩漏;隔熱材料被踩踏,電器變髒,並透過正常的磨損變得效率降低。您可以將建築物視為一臺具有許多運動部件的複雜機器,隨著時間的推移,部件開始磨損,效能下降。因此,就像汽車、腳踏車或飛機一樣,房屋可以不時進行調整,使其效能達到最佳水平。
在我自己的家中,我很驚訝地看到門框透光,這意味著空氣可以毫無阻礙地滲入。這棟房子幾年前剛用節能電器、材料和防風雨條進行了改造,所以我幾乎沒有理由懷疑我們的房子正在損失能源。然而,事與願違,炎熱乾燥的天氣使房子下面的粘土變幹,導致地基下沉,並在我們的房子裡造成各種開口。你可以(真切地)看到千瓦時正在悄悄溜走。
那麼,您如何知道您的房屋是否需要調整呢?有時很明顯(比如我的房子),有時則不太明顯。第一步是進行能源審計——即評估您房屋的當前狀況,看看是否有空氣洩漏進出房屋的區域,隔熱材料是否被踩踏,或者是否可以將原來的空調機組更換為更現代、更高效的型號。能源審計的質量和細節可能差異很大。如果您想快速、非侵入性地初步瞭解您房屋的效能,您可以檢視線上能源審計工具。快速谷歌搜尋會找到Energy Savvy和能源部的家庭能源工具。
對於這些線上工具,您需要輸入有關您房屋特徵的資訊:建造年份、是否安裝了單層或雙層玻璃窗、空調系統和熱水器的型別和狀況等等。這些線上工具擅長讓您在舒適的電腦前瞭解您房屋的效能。
但是,進行現場能源審計將提供最詳細的資訊。通常,能源審計員會巡視您的房屋,目視檢查門窗周圍,測量閣樓中的隔熱層水平,並詢問您遇到的任何舒適性問題或其他問題。最好進行空氣滲透測試,如鼓風門或管道鼓風機,以識別任何難以觸及的洩漏。根據我的經驗,能源審計員還發現了一些計算機程式無法發現的東西,例如未連線到房屋房間的通風管道。
雖然公眾可能不太關注建築效率,但政府已經認識到建築物及其居住者的影響,並啟動了鼓勵能源效率的計劃。美國能源部和環境保護署管理著“能源之星家居效能”和“更優建築”倡議等專案,這些專案鼓勵全屋能源改造。許多州和地方政府幫助低收入居民進行房屋防風雨改造,以節省金錢和能源,同時公用事業公司也認識到建築效率的成本效益。
透過適度提高供暖和製冷效率,我們可以減輕電網壓力,同時可能節省一些資金。然而,洩漏的管道和牆壁只是建築物效率冰山一角。還有燈泡、電器、智慧家居、熱水器等等整個世界需要討論。同時,保持涼爽!