Szacuje się, że budynki odpowiadają za blisko 20-30% zużycia energii w Stanach Zjednoczonych, przy rocznym koszcie przekraczającym 100 mld USD. Ponadto budynki odpowiadają również za około 35-40% wszystkich emisji CO2 w USA. Może to mieć znaczący wpływ na środowisko i gospodarkę, jeśli zostaną podjęte wysiłki w celu zmniejszenia zużycia energii w budynkach. Złożoności zużycia energii w budynkach nie należy traktować jako czegoś oczywistego.
Działania mające na celu poprawę oszczędności energii i efektywności w budynkach często obejmują symulację lub analizę konkretnych systemów fizycznych. Na przykład projektanci mogą badać potencjalne oszczędności wynikające z użycia jasnej farby na dachu budynku, przejścia na wydajne świetlówki lub zastosowania jasnej farby na dachu. Złożona interakcja między środowiskiem a systemami budynku utrudnia dokonywanie dokładnych szacunków.
Gdy uwzględnimy zachowanie mieszkańców, złożoność tego problemu również dramatycznie wzrasta. Zrozumiemy to na hipotetycznym przykładzie: budynek zużywa 1 mln USD rocznie na energię elektryczną na oświetlenie. Analiza może wykazać, że biorąc pod uwagę obecne wzorce użytkowania, zainstalowanie oświetlenia o wysokiej wydajności kosztowałoby 1 mln USD i skutkowałoby 50% oszczędnością energii elektrycznej, co daje 500,000 XNUMX USD rocznie.
Doprowadziłoby to do osiągnięcia punktu rentowności w ciągu dwóch lat. Wyobraźmy sobie jednak, że właściciel budynku inwestuje w kampanię mającą na celu zwiększenie świadomości, co prowadzi do 25% redukcji zużycia energii elektrycznej przez mieszkańców lub rocznego kosztu energii elektrycznej wynoszącego 750,000 375,000 USD. To samo oświetlenie o wysokiej wydajności pozwoliłoby teraz zaoszczędzić tylko XNUMX XNUMX USD rocznie. Osiągnięcie punktu rentowności zajęłoby teraz prawie trzy lata.
Jeszcze bardziej złożone interakcje zachodzą, gdy weźmiemy pod uwagę wszystkie systemy budynku — takie jak urządzenia, sieci danych, wzorce użytkowania i inne aspekty zachowań użytkowników, które mają wpływ na wzorce użytkowania i zapotrzebowania.
Na przykład poprawa kontroli klimatu może zachęcić mieszkańców do spędzania większej ilości czasu wewnątrz budynku, co dodatkowo doprowadzi do wzrostu zużycia energii. Zjawisko to jest również określane jako efekt odbicia.
Tego rodzaju emergentne zachowanie jest oznaką złożonych systemów. Ogólne zachowanie takich złożonych systemów jest czasami w nieprzewidywalny sposób determinowane przez elementy systemu wchodzące w interakcje ze sobą i ze środowiskiem.
Wokół Ciebie znajduje się wiele przykładów złożonych systemów stworzonych przez człowieka, takich jak wahania giełdowe, korki uliczne itp.
Zobacz także : Czym jest odzyskana energia (lub energia ciepła odpadowego)?
Co to jest ABS?
Tradycyjne techniki analityczne nie są dobrze przygotowane do zarządzania złożonymi systemami, ponieważ ich zachowanie często wykazuje wyraźne nieliniowości, takie jak punkty krytyczne. W ostatnich latach podmioty komercyjne, takie jak Icosystem , a także naukowcy z ośrodków akademickich, takich jak Instytut Santa Fe, z powodzeniem badali i zarządzali złożonymi systemami za pomocą symulacji opartej na agentach (ABS).
W jaki sposób rejestruje zachowanie systemów?
Jest to technika symulacyjna, która rejestruje zachowanie systemów od dołu do góry. Początkowo ABS badano głównie w środowisku akademickim, podczas gdy ostatnio zaczęto go używać do rozwiązywania wielu złożonych problemów technologii biznesowych i biznesowych w wielu problematycznych obszarach i sektorach przemysłu. Praca ABS wyjaśnia również złożoność zużycia energii w budynkach.
