Er wordt geschat dat de gebouwen bijna 20-30% van het energieverbruik in de Verenigde Staten bijdragen, tegen jaarlijkse kosten van meer dan $ 100 miljard. Daarnaast dragen gebouwen ook naar schatting 35-40% bij aan alle CO2-uitstoot in de VS. Er kan een aanzienlijke impact op het milieu en de economie zijn als er inspanningen worden geleverd om het energieverbruik van gebouwen te verminderen. De complexiteit van het energieverbruik van gebouwen mag niet als vanzelfsprekend worden beschouwd.
Pogingen om energiebesparing en -efficiëntie in gebouwen te verbeteren, omvatten vaak het simuleren of analyseren van specifieke fysieke systemen. Ontwerpers kunnen bijvoorbeeld de potentiële besparingen bestuderen van het gebruik van lichtgekleurde verf op het dak van een gebouw, het overschakelen op hoogefficiënte fluorescentielampen of het aanbrengen van lichtgekleurde verf op het dak. De complexe interactie tussen de omgeving en de systemen in het gebouw maakt het moeilijk om nauwkeurige schattingen te maken.
Wanneer het gedrag van de bewoners wordt meegenomen, neemt de complexiteit van dit probleem ook dramatisch toe. Laten we dit begrijpen met een hypothetisch voorbeeld: een gebouw verbruikt $ 1 miljoen per jaar aan elektriciteit voor verlichting. Analyse zou kunnen aantonen dat, gegeven de huidige gebruikspatronen, het installeren van zeer efficiënte verlichting $ 1 miljoen zou kosten en zou resulteren in een besparing van 50% op elektriciteit, wat neerkomt op $ 500,000 per jaar.
Het zou binnen twee jaar break-even opleveren. Stel je echter voor dat de eigenaar van het gebouw investeert in een campagne om het bewustzijn te vergroten, wat leidt tot een vermindering van 25% in de hoeveelheid elektriciteit die door de bewoners wordt gebruikt, of jaarlijkse elektriciteitskosten van $ 750,000. Dezelfde zeer efficiënte verlichting zou nu slechts $ 375,000 per jaar besparen. Het zou nu bijna drie jaar duren om break-even te bereiken.
Er vinden nog complexere interacties plaats als je alle gebouwsystemen in ogenschouw neemt, zoals apparaten, datanetwerken, gebruikspatronen en andere aspecten van het gedrag van de gebruikers die van invloed zijn op gebruiks- en vraagpatronen.
Bijvoorbeeld, het verbeteren van klimaatbeheersing kan bewoners aanmoedigen om meer tijd in het gebouw door te brengen, wat weer zal leiden tot een toename van het energieverbruik. Dit fenomeen wordt ook wel het rebound-effect genoemd.
Dit soort emergent gedrag is een teken van complexe systemen. Het algehele gedrag van zulke complexe systemen wordt op soms onvoorspelbare manieren bepaald door de elementen van het systeem die met elkaar en met de omgeving interacteren.
Er zijn talloze voorbeelden van door de mens gecreëerde complexe systemen om ons heen, zoals schommelingen op de beurs, files, enzovoort.
Zie ook : Wat is teruggewonnen energie (of restwarmte-energie)?
Wat is ABS?
Traditionele analytische technieken zijn niet goed toegerust om complexe systemen te beheren, omdat het gedrag van dergelijke systemen vaak scherpe niet-lineariteiten vertoont, zoals kantelpunten. De afgelopen jaren hebben commerciële bedrijven zoals Icosystem , evenals onderzoekers van academische centra zoals het Santa Fe Institute, met succes complexe systemen bestudeerd en beheerd met behulp van agentgebaseerde simulatie (ABS).
Hoe wordt het gedrag van systemen vastgelegd?
Het is een simulatietechniek die het gedrag van systemen van onderaf vastlegt. Aanvankelijk werd ABS voornamelijk bestudeerd in academische settings, maar recentelijk wordt het gebruikt om een verscheidenheid aan complexe zakelijke technologie en bedrijfsproblemen op te lossen in veel probleemgebieden en industriële sectoren. Het werk van ABS verklaart ook de complexiteit van het energieverbruik van gebouwen.
