On arvioitu, että rakennusten osuus Yhdysvaltojen energiankulutuksesta on lähes 20-30 prosenttia vuodessa yli 100 miljardin dollarin kustannuksin. Lisäksi rakennukset aiheuttavat arviolta 35–40 % kaikista Yhdysvaltojen hiilidioksidipäästöistä. Rakennusten energiankulutuksen vähentämisellä voi olla merkittäviä ympäristö- ja taloudellisia vaikutuksia. Rakennusten energiankulutuksen monimutkaisuutta ei pidä pitää itsestäänselvyytenä.
Rakennusten energiansäästön ja -tehokkuuden parantaminen edellyttää usein tiettyjen fyysisten järjestelmien simulointia tai analysointia. Suunnittelijat voivat esimerkiksi tutkia mahdollisia säästöjä käyttämällä vaaleaa maalia rakennuksen katolla, vaihtamalla tehokkaisiin loistelamppuihin tai maalaamalla vaaleaa maalia katolle. Ympäristön ja rakennusjärjestelmien monimutkainen vuorovaikutus vaikeuttaa tarkkojen arvioiden tekemistä.
Kun matkustajien käyttäytyminen huomioidaan, myös tämän ongelman monimutkaisuus kasvaa dramaattisesti. Ymmärretään tämä hypoteettisella esimerkillä: rakennus kuluttaa vuodessa miljoona dollaria sähköä valaistukseen. Analyysi saattaa osoittaa, että nykyiset käyttötavat huomioon ottaen tehokkaan valaistuksen asentaminen maksaisi miljoona dollaria ja johtaisi 1 prosentin sähkönsäästöön, mikä on 1 50 dollaria vuodessa.
Se johtaisi nollatulokseen kahdessa vuodessa. Kuvittele kuitenkin, että rakennuksen omistaja sijoittaa tietoisuuden lisäämiseen tähtäävään kampanjaan, mikä johtaa 25 prosentin vähennykseen asukkaiden käyttämässä sähkössä tai 750,000 375,000 dollarin vuosittaiseen sähkökustannuksiin. Sama tehokas valaistus säästäisi nyt vain XNUMX XNUMX dollaria vuodessa. Nyt kuluisi lähes kolme vuotta nollatulokseen pääsemiseen.
Vielä monimutkaisempia vuorovaikutuksia tapahtuu, kun alat pohtia kaikkia rakennusjärjestelmien kaltaisia laitteita, tietoverkkoja, käyttötapoja ja muita asukkaiden käyttäytymiseen liittyviä näkökohtia, jotka vaikuttavat käyttö- ja kysyntätottumuksiin.
Esimerkiksi ilmastonhallinnan parantaminen saattaa kannustaa asukkaita viettämään enemmän aikaa rakennuksen sisällä, mikä lisää energiankulutusta entisestään. Tämä ilmiö määritellään myös rebound-ilmiöksi.
Tällainen ilmentyvä käyttäytyminen on merkki monimutkaisista järjestelmistä. Tällaisten monimutkaisten järjestelmien yleinen käyttäytyminen määräytyy toisinaan arvaamattomilla tavoilla järjestelmän elementtien vuorovaikutuksessa toistensa ja ympäristön kanssa.
Ympärilläsi on lukuisia esimerkkejä ihmisen tekemistä monimutkaisista järjestelmistä, kuten osakemarkkinoiden heilahteluista, liikenneruuhkista jne.
Katso myös: Mitä on talteen otettu energia (tai hukkalämpöenergia)?
Mikä on ABS?
Perinteiset analyyttiset tekniikat eivät ole hyvin varusteltuja monimutkaisten järjestelmien hallintaan, koska tällaisten järjestelmien käyttäytymisessä on usein teräviä epälineaarisuutta, kuten kääntöpisteitä. Viime vuosina kaupalliset yksiköt, kuten Ikosysteemi, samoin kuin tutkijat akateemisissa keskuksissa, kuten Santa Fe Institutessa, ovat menestyksekkäästi tutkineet ja hallinneet monimutkaisia järjestelmiä käyttämällä Agenttipohjainen simulointi (ABS).
Miten se vangitsee järjestelmien käyttäytymisen?
Se on simulaatiotekniikka, joka vangitsee järjestelmien käyttäytymisen alhaalta ylöspäin. Aluksi ABS:ää opiskeltiin ensisijaisesti akateemisissa ympäristöissä, kun taas viime aikoina sitä on käytetty useiden monimutkaisten yritysteknologian ja liiketoimintaongelmien ratkaisemiseen monilla ongelma-alueilla ja toimialoilla. ABS:n työ selittää myös rakennusten energiankulutuksen monimutkaisuuden.
