From Energy-Efficient Buildings to Energy-Conscious Occupants: Societal Implications of High-Rise Building Research in Lagos
这项针对拉各斯四栋高层办公楼的研究表明,提高能源性能需要一种结合建筑设计、建筑运营和使用者意识的综合方法,因为知识能显著驱动行为,进而影响建筑围护结构的性能。
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在不断拔高、日渐繁华的拉各斯心脏地带,存在着一种无形的紧张关系:一方面是对于现代化办公空间的需求,另一方面则是维持这些空间凉爽所面临的高昂成本。随着这座城市向垂直方向扩张,用玻璃和钢铁塔楼填满了天际线,运行这些建筑所需的能源正成为一个至关重要的问题。这不仅仅关乎支付电费,更关乎一座城市的运作方式、企业的经营模式,以及对环境造成的压力程度。问题的核心在于两个截然不同的领域:建筑物的物理外壳以及其中的人员。被称为“建筑围护结构”的外壳包括墙壁、窗户和屋顶,它们将室内与外部炎热的热带空气隔离开来。如果这些元素设计不当,就会让热量过度侵入,迫使空调系统更加辛苦地运转。然而,即使是设计完美的建筑,如果内部人员使用能源的方式不够明智,也会造成浪费。当今的城市规划者和建筑师面临的问题是:能源效率仅仅是一个工程学问题,还是也取决于使用者的日常习惯?
一项针对拉各斯四座主要办公塔楼——遗产大厦(Heritage Place)、国王塔(Kings Tower)、内斯托尔大厦(Nestoil Building)和查特盖特大厦(Churchgate Tower)的研究,旨在理清这种关系。研究者爱德华·阿德肖拉·奥拉迪博卢(Edward Adeshola Oladigbolu)并未依赖凭空猜测。相反,他们结合了两种强大的工具:模拟建筑物理性能表现的计算机仿真技术,以及对这四座大厦内 217 名工作人员行为模式的调查。其目标是观察了解能源效率知识是否会改变人们的行为,以及这些行为是否会对建筑性能产生实际影响。该研究考察了具体的的设计特征,如窗户尺寸、玻璃类型、立面遮阳设施以及建筑朝向,并将这些特征与工人的日常选择(例如是否在不使用时关闭灯光或设备)进行了对比。
计算机仿真的结果描绘了一幅清晰的现状图景。这四座建筑每平方米每年的能耗在 208 到 213 千瓦时之间。为了便于理解,这一数值显著高于国际高效建筑标准所设定的目标值(后者旨在实现更低的数值)。仿真显示,建筑设计阶段所做的物理设计选择是导致高能耗的主要驱动因素。具体而言,玻璃的安装方式、遮阳设施的有无、墙体的热性能以及建筑相对于太阳的方位,是最关键的因素。研究表明,这些在设计阶段做出的决策,在未来数十年内都将锁定建筑的能耗水平。如果立面仅被视为一种美学特征,而非控制热量的功能性系统,那么建筑将难以在不进行过度能源消耗的情况下保持凉爽。
然而,这项研究最重大的发现并非关于砖块和砂浆,而是关于其中的人。研究发现,使用者的认知水平与他们的行为之间存在直接且强大的联系。当员工了解能源效率的原理时,他们更有可能采取节能习惯,例如在不需要时关闭设备,或通过调整工位来利用自然通风。这种知识不仅停留在脑海中,更转化为了行动。此外,研究表明,这些行为对建筑性能产生了可衡量的影响。当使用者有效地管理照明和设备的使用时,会减轻建筑系统的整体负荷。这意味着,能源效率并非建筑的一个可以随时开启或关闭的静态特征,而是设计与使用者之间相互作用的动态结果。
这些发现的影响远不止于拉各斯的这四座塔楼。研究认为,创造能源高效型城市需要转变我们对建筑与管理的思考方式。仅仅安装高效的空调单元或太阳能电池板是不够的。建筑设计必须从一开始就进行优化,以最大限度地减少热增益,同时必须对内部人员进行教育并赋予其正确使用建筑的能力。物业管理者和建筑所有者需要将能源性能视为一个持续的过程,涉及员工培训和反馈,而不仅仅是一次性的技术修复。对于快速发展的非洲城市,政策制定者可以从这项研究中获得路线图:建筑法规应鼓励在施工前进行性能仿真,而专业培训也应将能源使用的“人为因素”纳入其中。前进的道路是清晰的:一座真正高效的建筑,其设计为成功搭建了舞台,而使用者则完成了精彩的表演。若缺少其中任何一环,实现可持续、低能耗城市的愿景将依然遥不可及。
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