第七届青年地学论坛

       目前，我国城镇居住能耗已经占建筑总能耗的一半以上。如何缓解居住建筑能耗过快增长，已成为我国建筑节能工作的一项重大挑战。虽然技术进步正在提高建筑的能源效率，但居住者的行为仍然是确保居住建筑实现碳中和目标的关键因素。近年，国外学者提出了生态反馈系统（Eco-feedback system），即通过影响建筑内居住者的行为来减少能耗。另一方面，建筑能源系统正在从大规模的集中式系统发展为社区规模的分散式系统，居住者将拥有更多的控制权，这就需要居住者对能源系统有更深入的理解和参与。
       本文以某高校宿舍区为实证研究对象，首先对宿舍能耗现状和学生用能行为进行了调研。宿舍的年用电量均值为709.6kWh，最高为2752kWh，最低为201kWh。宿舍的用电设备相对比较固定，主要包括空调、电脑、台灯、电扇、手机，而低能耗宿舍与高能耗宿舍的年用电量差异高达14倍，可见学生用能行为对宿舍能耗的影响显著。
       在调研的基础上，本文应用前期能量反馈的研究结果，提出了社区能量反馈系统的概念，设计了一套针对该宿舍区的生态能量反馈系统，并对不同空间尺度（宿舍、宿舍楼、宿舍区）和不同时间尺度（每日反馈、每周反馈）下的视觉反馈信息表示方法（能耗地图和碳地图）进行了实证研究。结果表明：
（1）在为期四个月的实验中，与无反馈的对照组相比，3个研究组（传统低频反馈组、传统高频反馈组、视觉信息反馈组）的耗电量均有所下降，其中视觉反馈组的耗电量降低最为显著，下降了31%；在实验结束后只有视觉反馈组仍保持其节能行为，而其他宿舍的耗电量近似恢复到实验前水平。
（2）信息表示是生态反馈系统中的一个重要组成部分，直接影响了居住者对能耗的理解、参与度和降低能耗的动机。与传统的基于数字或条形图的信息表达方法相比，本研究中92%的参与者认为2D和3D的能耗地图和碳地图创建了一种美观有趣的用户界面，并增加了用户参与度和对能源数据的理解。
（3）在生态反馈的基础上，针对单个宿舍、单栋楼、整个宿舍区的能耗水平和用能特点，研究人员分别对宿舍成员、楼管理员和学校后勤管理员进行了专访，促使了不同层面内部关于节约能源的讨论，这种个性化的方法将成为能量反馈技术的一种辅助手段。
       本文扩展了能量反馈研究，提升了居住者对能源系统的理解和参与，有助于实现社区规模，进而实现城市规模的碳中和目标。此外，生态反馈方法也适应于能量以外的数据流，如水耗、室内空气质量等，集成这些数据流将提高建筑物性能的可见性，并可促使人们更好地管理建筑内部资源消耗和舒适度。

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