오래된 다가구 아파트 건물의 건물 외벽과 기계 시스템을 수정하고 업그레이드하면 에너지 사용 효율이 완전히 제로에 달할 수 있으며 주민들이 에너지 비용을 낮추고 더 나은 공기를 마시며 더 편안하게 살 수 있습니다. 이는 주 및 국가에 널리 적용되는 변화입니다.기후 변화 노력을 통해 교수진과 학생 연구원으로 구성된 다학제 팀이 시연되었습니다.

3년간의 연구 프로젝트,넷제로 에너지 개조 리빙랩(Net-Zero Energy Retrofit Living Lab), 오래된 건물을 "개량"하는 관행을 지원하는 새로운 통찰력, 권장 사항 및 데이터를 제공합니다.팀은 내부와 외부를 업데이트하는 방법을 시연했습니다.건물증가를 위한 시스템에너지 효율그리고 개선됨공기질"net-zero" 달성 가능에너지사용 - 건물이 활용하는 에너지가 건물이 소비하는 에너지보다 크거나 같은 경우.개조는 에너지 사용 및 탄소 배출량 감소뿐만 아니라 철거 폐기물 및 건축 부문의 전반적인 탄소 영향을 줄이는 데 필수적인 부분이라고 건축 대학 조교수이자 프로젝트의 주요 조사관인 Nina Wilson이 말했습니다.

“우리는 주와 국가가 기후 변화에 맞서기 위한 노력을 전진함에 따라 우리 연구 결과가 광범위하게 적용될 것으로 기대합니다. 뉴욕주에 있는 수천 개의 개조 준비 건물이 미치는 에너지와 탄소 영향을 고려할 때,

업계가 개조 접근 방식의 성능 결과를 더 잘 모델링하고 예측할 수 있도록 물리적 시연 프로젝트와 데이터를 계속 제공하고 있습니다."라고 Wilson은 말합니다.

뉴욕주가 정한야심차고 국가를 선도하는 목표기후 변화에 맞서기 위해 2025년까지 현장 에너지 소비를 185조 BTU까지 줄이고, 2030년까지 재생 가능 전력의 70%를 달성하고, 2040년까지 배출가스 제로 전력망을 달성하는 프로젝트에 68억 달러를 투입했습니다.

2개 건물 접근 방식

1972년에 대학 남부 캠퍼스의 Winding Ridge Road에 건설된 두 개의 동일한 주거용 아파트 건물이 연구에 사용되었습니다.하나는 개조용으로 선택되었고 다른 하나는 프로젝트 전반에 걸쳐 거의 동일하고 개조되지 않은 건물 데이터를 제공하기 위한 "제어" 역할을 했습니다.

연구는 2021년에 단열 불량, 건물 외피 누출, 능동적 환기 및 냉각 시스템 부족 등의 상태를 진단하기 위한 건물 평가로 시작되었습니다.동시에,센서 데이터, 디지털 모델링, 비용 기준 및 성능 목표가 설계 프로세스를 주도했습니다.개조 공사는 2022년 여름에 완료되었으며, 이후 1년간 입주 후 에너지 및 환경 데이터 수집이 이어졌습니다.해당 분석에서는 개조된 건물의 에너지 사용을 개조되지 않은 건물과 비교하여 조정의 영향을 측정했습니다.

더 많은 시스템, 더 적은 에너지

당초 코로나19로 인한 비용 문제로 개조 계획이 수정됐지만, 실내의 열쾌적성과 공기질 개선이 우선순위로 남아 있어 고효율 히트펌프와 열회수 환기시스템을 설치했다.

Wilson은 지금까지 건축 개조가 예상을 뛰어넘어 원래의 전기 베이스보드 난방 대신 신선한 공기 및 냉각 시스템을 추가했음에도 불구하고 난방 및 냉방을 위한 에너지 사용을 최대 80%까지 줄였다고 말합니다.데이터는 또한 실내 공기 질이 크게 개선되었음을 보여줍니다.휘발성 유기 화합물VOC(VOC)는 실내 환경에서 흔히 발견되는 화학 물질로, 오랫동안 건강에 영향을 미칠 수 있습니다.

이러한 유형의 작업이 수십 년 동안 계속될 것이라는 연구팀의 기대를 고려할 때 전체론적이고 학제간 접근 방식을 사용하는 것이 중요하다고 Wilson은 말합니다."우리는 단순한 에너지 사용 감소 목표를 넘어 입주자의 웰빙과 환경 품질 고려사항을 포함하도록 추진했습니다. 우리가 그렇게 할 수 있었고 여전히 에너지 목표를 달성할 수 있었던 것은 귀중한 교훈을 제공한 결과였습니다."

학제간, 산학협력

3개 대학, 시러큐스 우수 센터(Syracuse Center of Excellence), 캠퍼스 계획, 설계 및 건설 사무소의 교수진, 교직원, 학생, 업계 전문가 및 지역사회 비즈니스 파트너가 이 프로젝트에 참여했습니다.

공과대학 부교수이자 공동 연구책임자인 Bing Dong은 실내 공기질, 공간의 에너지 효율성 및 다양한 거주자 행동(예: 창문 열기)을 측정하기 위한 건물 데이터 수집 시스템을 설계하고 관리했습니다.에너지 사용 및 실내 쾌적도 수준에 영향을 미칩니다.그는 이러한 측정을 수행하는 데 행동 모델, 건물 에너지 시뮬레이션 및 기계 학습 접근 방식을 사용했습니다.

건축학부 부교수이자 프로젝트 공동 책임자인 Bess Krietemeyer는 시러큐스 지역사회가 에너지 절약과 향상된 환경 품질, 건강 및 복지 혜택을 통해 어떻게 혜택을 받을 수 있는지 보여주는 대화형 3D 전시회의 디자인을 주도했습니다.개조를 제공할 수 있습니다.

이번 전시회에서는 개조를 통해 거주자의 열 쾌적성을 향상시키는 동시에 월간 에너지 요금에 대한 비용을 절감하고 내부와 외부에서 숨을 쉴 수 있는 더 신선한 공기를 제공할 수 있는 방법을 보여줍니다.대화형의 역동적인 기능을 통해 전시회에서는 다가구 주택부터 단독 주택까지 모든 유형의 주거용 건물을 찾아 개조 공사가 시러큐스 지역 전체의 건강과 활력을 지원할 수 있는 위치와 방법을 보여줍니다.

정보학부 교수진인 Jason Dedrick과 Jeff Hemsley는 공동 연구 책임자로서 실시간 프로젝트 데이터를 방송하고 연구 방법을 요약하는 웹사이트와 에너지 성능 데이터를 건물 거주자의 개인 장치로 직접 스트리밍하는 앱을 만들었습니다.

학생들은 모든 프로젝트 단계에서 실습 학습 기회에 참여했습니다.그들은 데이터를 평가하고, 모델링을 생성하고, 혁신적인 기술과 재료를 분석하고, 탄소 영향을 측정하는 수명주기 분석 도구를 검토하고, 에너지 절약 기술을 평가하고, 작업의 모든 측면을 문서화했습니다.

웹사이트, MOST 전시회

웹사이트는 2021년 건물 식별 시작부터 데이터 수집, 설계 시작 및 개발, 건설 단계까지 프로젝트의 3년 경로의 모든 단계를 보여줍니다.

Krietemeyer와 Wilson이 디자인한 대화형 전시를 통해 방문객들은 시러큐스 지역의 주거 지역 사회 전반에 걸쳐 심에너지 개조가 미치는 영향을 살펴볼 수 있습니다.이번 전시는 인터랙티브 아티스트 NOIRFLUX와 건축대학 학생들과의 협력으로 개발되었습니다.

디스플레이는 3D 깊이 감지 기술, 추적 및 제스처 지향 소프트웨어, 시러큐스 시의 3D 인쇄 모델에 대한 프로젝션 매핑을 사용하여 개조가 제공하는 환경, 건강 및 경제적 이점을 표시합니다.이 작품은 1월 말까지 시러큐스 과학 기술 박물관에 전시될 예정입니다.