On estime que les bâtiments contribuent à près de 20 à 30 % de la consommation énergétique aux États-Unis, pour un coût annuel de plus de 100 milliards de dollars. De plus, ils contribuent également à hauteur de 35 à 40 % des émissions de CO2 du pays. Des efforts visant à réduire la consommation énergétique des bâtiments peuvent avoir un impact environnemental et économique considérable. La complexité de la consommation énergétique des bâtiments n'est pas à prendre pour acquis.
Les efforts visant à améliorer la conservation et l'efficacité énergétique des bâtiments impliquent souvent la simulation ou l'analyse de systèmes physiques spécifiques. Par exemple, les concepteurs peuvent étudier les économies potentielles liées à l'utilisation de peinture claire sur le toit d'un bâtiment, au remplacement de lampes fluorescentes à haute efficacité ou à l'application d'une peinture claire sur le toit. L'interaction complexe entre l'environnement et les systèmes du bâtiment rend difficile toute estimation précise.
Si l'on tient compte du comportement des occupants, la complexité du problème augmente considérablement. Prenons un exemple hypothétique : un bâtiment consomme 1 million de dollars par an d'électricité pour l'éclairage. Une analyse pourrait montrer que, compte tenu des habitudes de consommation actuelles, l'installation d'un éclairage à haute efficacité énergétique coûterait 1 million de dollars et permettrait des économies d'électricité de 50 %, soit 500,000 XNUMX dollars par an.
Cela permettrait d'atteindre le seuil de rentabilité en deux ans. Imaginez que le propriétaire de l'immeuble investisse dans une campagne de sensibilisation, ce qui entraînerait une réduction de 25 % de la consommation d'électricité des occupants, soit une facture annuelle d'électricité de 750,000 375,000 $. Le même éclairage à haute efficacité ne permettrait désormais d'économiser que XNUMX XNUMX $ par an. Il faudrait alors près de trois ans pour atteindre le seuil de rentabilité.
Des interactions encore plus complexes se produisent lorsque vous commencez à prendre en compte tous les systèmes du bâtiment, tels que les appareils électroménagers, les réseaux de données, les modèles d’utilisation et d’autres aspects du comportement des occupants qui ont un impact sur les modèles d’utilisation et de demande.
Par exemple, l'amélioration de la climatisation pourrait inciter les occupants à passer plus de temps à l'intérieur du bâtiment, ce qui entraînerait une augmentation de la consommation d'énergie. Ce phénomène est également appelé « effet rebond ».
Ce type de comportement émergent est le signe de systèmes complexes. Le comportement global de ces systèmes complexes est déterminé de manière parfois imprévisible par les interactions entre les éléments du système et avec l'environnement.
Il existe de nombreux exemples de systèmes complexes créés par l’homme tout autour de vous, comme les fluctuations du marché boursier, les embouteillages, etc.
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Qu'est-ce que l'ABS?
Les techniques analytiques traditionnelles ne sont pas adaptées à la gestion des systèmes complexes, car leur comportement présente souvent des non-linéarités marquées, telles que des points de basculement. Ces dernières années, des entités commerciales telles que Iécosystème, ainsi que des chercheurs de centres universitaires tels que le Santa Fe Institute, ont étudié et géré avec succès des systèmes complexes en utilisant Simulation basée sur des agents (ABS).
Comment capture-t-il le comportement des systèmes ?
Il s'agit d'une technique de simulation qui capture le comportement des systèmes de bas en haut. Initialement étudiée principalement dans le cadre universitaire, l'ABS a récemment été utilisée pour résoudre divers problèmes technologiques et commerciaux complexes dans de nombreux domaines et secteurs industriels. Les travaux d'ABS expliquent également la complexité de la consommation énergétique des bâtiments.
