改造和升級舊的多戶公寓大樓的建築圍護結構和機械系統可以實現淨零能源使用效率，幫助居民降低能源成本，呼吸更好的空氣，生活更舒適——這些變化已廣泛應用於州和國家由教師和學生研究人員組成的多學科團隊已經證明了氣候變遷的努力。

他們為期三年的研究項目，淨零能耗改造生活實驗室，提供了支持「改造」舊建築實踐的新見解、建議和數據。團隊展示如何更新內部和外部大樓系統增加能源效率並改進了空氣品質可以實現“淨零排放”活力使用－建築物利用的能源等於或大於建築物消耗的能源。建築學院助理教授兼該計畫首席研究員 Nina Wilson 表示，改造是減少能源使用和碳足跡、減少拆除廢棄物和建築業整體碳影響的重要組成部分。

「隨著紐約州和國家在應對氣候變遷的努力中取得進展，我們期望看到我們的研究結果得到廣泛應用。考慮到紐約州成千上萬座準備改造的建築所產生的能源和碳影響，重要的是繼續提供實體演示專案和數據，使業界能夠更好地建模和預測改造方法的性能結果，」威爾森說。

紐約州已經規定

雄心勃勃、國家領先的目標為應對氣候變化，承諾投資68 億美元用於項目，到2025 年將現場能源消耗減少185 兆英熱單位，到2030 年實現70% 的電力來自可再生能源，並到2040 年實現零排放電網。兩建法

該研究使用了 1972 年在大學南校區 Winding Ridge 路建造的兩棟相同的住宅公寓大樓。

選擇其中一個進行改造，另一個作為“控制”，在整個項目中提供幾乎相同的、未改造的建築數據。

研究於 2021 年開始，對建築物進行評估，以診斷絕緣不良、建築圍護結構滲漏以及缺乏主動通風和冷卻系統等狀況。同時，感測器數據、數位建模、成本標準和性能目標推動了設計過程。改造工程於 2022 年夏季完成，隨後進行了一年的入住後能源和環境數據收集。該分析將改造後的建築與未改造的建築的能源使用進行了比較，以衡量調整的影響。

更多系統，更少能源

由於COVID-19期間的成本問題，改造計畫最初進行了修改，但由於室內熱舒適性和改善空氣品質仍然是優先考慮的事項，因此安裝了高效能熱泵和熱回收通風系統。

威爾森表示，到目前為止，建築改造超出了預期，即使增加了新鮮空氣和冷卻系統來取代原來的電動底板加熱系統，加熱和冷卻的能源消耗也減少了 80%。數據還顯示，透過減少室內空氣質量，室內空氣品質得到顯著改善。揮發性有機化合物（VOC）是室內環境中常見的化學物質，會對健康產生長期影響。

威爾森說，考慮到研究團隊預計此類工作將持續數十年，使用整體和跨學科的方法非常重要。“我們超越了簡單的減少能源使用的目標，將居住者的福祉和環境質量考慮在內。我們能夠做到這一點並且仍然達到能源目標，這一結果提供了寶貴的經驗教訓。”

跨學科的產學聯盟

來自三所大學學院、雪城大學卓越中心和校園規劃、設計和建設辦公室的教職員工和學生，以及行業專家和社區商業合作夥伴參與了該計畫。

Bing Dong，工程與電腦科學學院副教授兼聯合首席研究員，設計和管理建築數據收集系統，以測量室內空氣品質、空間能源效率以及居住者的各種行為方式（例如打開窗戶）影響能源使用和室內舒適度。他使用行為模型、建築能源模擬和機器學習方法來進行這些測量。

建築學院副教授兼專案聯合首席研究員 Bess Krietemeyer 領導設計了一個互動式 3D 展覽，展示了雪城社區將如何受益於深層能源帶來的節能和環境品質改善、健康和福祉優勢。

展覽展示了改造如何提高居住者的熱舒適度，同時節省每月的能源費用，並提供更新鮮的空氣供室內外呼吸。透過互動、動態的功能，展覽還定位了各種類型的住宅建築（從多戶住宅到單戶住宅），以展示改造在何處以及如何支持錫拉丘茲所有社區的健康和活力。

資訊研究學院的教員傑森·戴德里克(Jason Dedrick) 和傑夫·赫姆斯利(Jeff Hemsley) 也是聯合首席研究員，他們創建了一個網站來廣播實時項目數據並總結研究方法，還創建了一個應用程序，將能源性能數據直接傳輸到建築居住者的個人設備。

在專案的所有階段，學生都有機會參與實踐學習。他們評估了數據、創建了模型、分析了創新技術和材料、審查了測量碳影響的生命週期分析工具、評估了節能技術並記錄了工作的各個方面。

網站、MOST 展覽

該網站展示了該專案三年路徑的所有階段，從 2021 年開始進行建築識別，到資料收集、設計起始、開發和施工階段。

透過 Krietemeyer 和 Wilson 設計的互動展覽，參觀者可以探索深度能源改造對錫拉丘茲地區住宅社區的影響。該展覽是與互動藝術家 NOIRFLUX 和建築學院的學生合作開發的。

該顯示器採用 3D 深度感測技術、追蹤和手勢引導軟體以及投影映射到錫拉丘茲市的 3D 列印模型上，以顯示改造帶來的環境、健康和經濟效益。它將在錫拉丘茲科學技術博物館展出至一月底。