作者：郑晓敏
国内外大量的研究也表明建筑能耗与人的行为息息相关，尤其在家庭用电方面，人的用能方式、作息习惯有着重大影响。随着研究的发展，Ayesha Kashif等国外学者也逐步开发出结合人的行为模型的建筑能耗预测软件，相较之下，我国目前对结合人行为模型的预测软件研究较少，一方面，缺乏对居民日常行为和作息习惯等的研究，另一方面，缺乏预测模型中的相关定量模型。
本文在广州地区开展大规模问卷调研，并根据调研数据，总结归纳出该地区有代表性的2个典型的家庭情景，该地区人们对各种用能设备的使用模式及其对应的发生概率和工作日时家中各功能区人员逗留的概率模型。基于以上成果，实现对居民各自零散的行为动作的定性描述转变为有一定代表性和规律性的定量的行为模型，对预测该地区居住建筑能耗和指导该地区居民日常生活用能习惯有重要的意义。
1 调研方案简介
调研在2013年6月底至8月初进行，所调研居民样本分布于广州市12大区，共650份，有效样本数为628，样本男女比例约为1：1。调查内容主要包括住宅建筑的基本使用信息，主要用能设备的使用方式、居民日常作息等。
2 典型家庭特征
2.1家庭信息
调研结果表明3人户和4人户占总调研比例最多，2人户和5人户其次，1人户和6人及以上户的比例最少。可见，3人户和4人户的家庭构成最为典型。约一半的受访者表示家庭年收入小于10万，10~ 20万的占38. 0%，见图1和图2。
2.2建筑
如图3—图6，广州居民所住的建筑有如下特点：1）多层或高层的单元式住宅在城市中具有强烈的代表性，平房、别墅／排屋数量很少；2）超过80%的调研住宅建筑为20世纪90年代及以后建成；3)推拉窗(70.7%)是广州市住宅主要的窗户类型，其次为平开窗(26.7%)，旋转窗最少；4）窗户可开启面积占整个窗户面积（图6中P值）介于1/3~1/2之间的窗户比例占总样本的66. 5%，可开启面积超过整窗1/2的为28. 2%。另外，调研中样本的居住面积从20—580 m2不等，最大面积和最小面积相差悬殊，平均每户居住面积为107. 79 m2。
2.3设备
广州地区目前还没有小区集中供冷，家用式中央空调也不普遍，最常见的降温设备为壁挂式或柜式空调和电风扇。如图7所示，拥有壁挂式空调或柜式空调和电风扇是主要的降温设备，分别为93. 0%和83.9%。而最常用的热水装置是家用燃气热水器和电热水器（见图8），太阳能热水器的使用率不到8%。另外，节能灯的使用已得到较广泛的普及，仅有6%的家庭没使用节能灯（见图9）。
如表1所示广州市平均每个家庭拥有2. 42台空调，且随着家庭人口数量的增加，空调数量相对稳定（2—5人户拥有台数约为2台）；而电风扇的拥有数量随着家庭人口数量的增加，呈现出较明显的增加趋势，其规律为1—2人户（约2台）<3—5人户（约3台）<6人及以上户（约4台）。
2.4具代表性特征的家庭情景模型
根据以上统计结果，归纳出广州两种有普遍特征的代表性家庭情景模型：1）3人户，年收入10万元以下，多层单元式住宅，建筑年龄为15~ 25年，推拉窗、窗户可开启面积为1/3~1/2，平均居住面积58 m2，部分节能灯，壁挂式空调2台，风扇3台，使用燃气热水器。2）4人户，年收入为10~20万元，多层单元式住宅，建筑年龄为10~15年，推拉窗、窗户可开启面积为1/3~1/2，平均居住面积107 m2，全部节能灯，壁挂式空调2台，柜式空调1台，风扇3台，使用电热水器。
3 典型用能方式
3.1 空调开关模式
1)空调开关模式
如图10所示，有客人来时开占20. 9%，其他模式并不普遍。相比其关闭行为分布更为分散，其中“觉得冷时关”最常见(44.9%)，人离开客厅和家时关分别占35. 4%和29. 6%。可见，大部分居民优先依据热感觉开关客厅空调，且在人离开无舒适需求时大部分居民也会关闭空调。另一方面，如图11所示，卧室空调开启的最主要动机与客厅空调一致，均是增加热舒适感，其次为习惯性行为，包括“定时开”和“一进卧室就开”。不同于客厅，卧室空调的关闭大多由较固定的日常行为习惯导致，人们因感到冷而关闭空调的概率仅为34. 9%。
2)空调温度设定模式
本次调查中空调温度设定的模式主要有：①温度设定为固定温度值；②开机时设为最低值，觉得冷时再调高至另一温度值；③开机和睡觉时设定不同温度值。调研结果显示，居民更倾向把卧室空调温度设为固定值，见表2。
如表3、图12和图13所示，对比模式1、2可见，进行二次调节的平均温度与固定设置的平均温度相差不大，客厅平均为25.5℃，卧室平均为25.8℃，而模式2开机温度远低于平均温度，体现出人们希望温度能快速降到舒适温度的愿望，但该模式相对不节能。模式3下卧室开机温度体现出个体不同的设定喜好，但睡觉时设定的平均温度与客厅几乎一致，说明睡觉时人们对温度和舒适要求是一致的，与所在房间功能无关。然而，卧室开机的平均温度为22. 81℃，比客厅的低约1℃，可见人们在相对适宜的温度范围内，还是喜欢偏冷一点的环境。
3.2 电风扇开关模式
如图14所示，电风扇在调节环境舒适度的性质比空调更明显。73%的人只会在感到热时才会开启，而习惯性开启的情况相对较少（一进房间就开），但其开启后的管理比较随意，50%的人在开启风扇后直到离开房间时才关。
3.3窗户开关模式
如图15，对客厅窗户24. 3%的人觉得热时开，32. 6%的人会因为异味或闷时开，可见客厅窗户改善室内环境的作用主要体现在改善通风和空气质量上，调节室内温度的作用稍弱。另外，“一进客厅就开”、“一直开着”和“关空调时开”均有较高的占比，说明广州市居民普遍有开窗通风的意识和习惯。相较而言（见图16），卧室窗户“从不开”的比例明显增加，“一直开”的比例相对降低，说明人们对卧室窗户更倾向部分时间开启的模式，且显然人们对卧室环境更为敏感，表现为一室内异味导致的开窗可能性更大，二为保障室内环境质量而关窗成为卧室关窗的最主要导因，可见“开空调时关”（保持室内温度和节能）、“室外环境不好时关”(50.0%)、“室外吵、有噪声时关”等比例较高。其次客厅和卧室的窗户关闭也有出于安全考虑，如外出时关等。
3.4 窗帘开关模式
如图17和图18，客厅窗帘的开启与关闭比卧室的更为随意，40.7%的人基本不会调整客厅窗帘，让其一直开着，29. 7%的人从不会主动关窗帘。在利用窗帘调节室内采光的积极性上，客厅比卧室也要低一些，卧室中“白天觉得屋里暗时开”占43.0%和“觉得太阳晒或晃眼时关”占60. 3%，而客厅两者分别仅为28.3 010和47. 6%。特别地，窗帘还有增强隐私性和安全感的作用，因此，63. 6%的人会在睡觉时会关闭卧室窗帘。
3.5灯具开关模式
如图19和图20所示，对灯具的开关，客厅和卧室有相似的分布规律。总体上，“觉得太暗才开”的比例远高于“一进入就开灯”，表明灯具的开启与室内照度（采光）直接相关，广州市居民普遍具有“按需开灯”的节能意识。但卧室“一进入就开灯”的比例比客厅高13. 7%，这反映出人们对卧室光环境的质量高于客厅或现实中卧室的采光普遍比客厅稍差的事实，而灯具的关闭与人们的作息规律密切相关。
3.6洗澡模式
调研发现，广州居民每周洗澡1～7次（平均每天洗1次）的占72.3 010，26. 0%的人每周洗澡8—14次，且每天洗2次的占5. 3%。且夏季洗热水澡的占53. 2%。进一步针对使用蓄水式电热水器的家庭进行调研，发现87. 3%的家庭会在使用热水器前打开电源，用完后关闭。
3.7典型用能相关行为模式及其发生概率
本文通过调研分析，给出广州地区居民较典型的用能相关行为模式及其发生概率（见括号内数据）。
①空调：客厅“觉得热时开”(84.9%)，“觉得冷时关”( 44.9%)；卧室“觉得热时开”(60.3 010)，“晚上睡前关”(55.6%)。
②温度设定模式：客厅固定某温度值(64%)，设定温度平均为25.5℃；卧室固定某温度值(58. 2%)，设定温度平均为25.5℃。
③电风扇：“觉得热时开”( 73%)，“离开时关”(50%)。
④窗户：客厅“一进家门就开”(35.0%)，“离开家时关”(34.9%)；卧室“室内异味时开”(38.4%)，“开空调时关”(50.0%)。
⑤窗帘：客厅“一直开着”(40.7%)，“觉得太阳晒或晃眼时关”(47.6%)；卧室“白天觉得屋里暗时开”(43.0%)，“睡觉时关”(63.6%)。
⑥灯具：客厅“觉得太暗开”(83.5%)，“睡前关”(33%)，“白天觉得够亮关”(33%)；卧室“觉得太暗开”(69%)，“睡前关”( 38%)，“离开卧室时关”(33%)。
⑦每周平均每天洗1次澡(72.3%)，使用热水(53.8%)，洗澡完后关闭电源(87.3%)。
可见，无论客厅或卧室，空调开启的最主要动机均是增加热舒适，但其关闭更多是日常行为习惯（如睡觉前关或离开时关）。电风扇在调节环境舒适度的灵活性比空调更明显，绝大部分人只会在感到热时才开启。窗户改善室内环境的作用主要体现在改善通风和空气质量上，调节室温的作用相对较弱。关窗行为的主要导因是安全问题和室外环境的影响，其中异味或室内空气的质量影响。窗帘有增强隐私性和安全感的作用，因此大部分人在睡觉或出门离家时关闭卧室窗帘。
4 家庭各功能区典型使用概率模型
图22为一般工作日各时段客厅、卧室、书房和厨房人员出现的分布。
由图22可见：1）23：00至次日7:00人员主要集中在卧室，其中0:00~6:00之间98%的人均在卧室休息；2）人员在客厅的停留存在两个高峰：一是11:00~13：00，二是19:00~21:00。其中，第一个高峰增长较缓慢，峰值相对不明显，而第二个高峰增长较快，峰值明显（20:00时达82. 8%）。产生该差异的主要原因是白天退休或保姆等在家的人在8：00后逐渐起床并在客厅进行看电视或打扫等活动，造成11：00前客厅人员出现概率有所增加，而中午时部分成员回家用餐，形成第一个高峰；第二峰值主要是晚上家庭人员下班后在客厅娱乐、休息；3书房的使用较随意，总体上下午与晚上(14:00~23:00，平均使用率为30. 3%)的使用概率高于上午(7:00~11:00，平均使用概率为13. 4%)；4厨房的使用概率按早、午、晚三餐的顺序递增，3个时段集中为7:00~ 8:00、11:00~12：00和18：00~19：00，平均使用概率为19. 7%、41. 9%和62. 5%。
根据以上分析，本文进一步归纳总结出一般工作日广州家庭不同功能区有人使用的概率分布，如表4所示。
另一方面，如图23和表5所示，一般工作日时人员在各功能区逗留的平均时长规律为主卧>客厅>书房>厨房。具体地，人员工作日一般逗留客厅1～7 h(74. 4%)、卧室7—11 h(80.2%)、书房0—4h(68.6%)，厨房1—3 h(73.2%)。
5 结语
本研究针对广州地区居民的日常用能行为和生活作息习惯进行了分析和研究，得到的主要结论如下：
广州地区家庭多为3人或4人家庭，根据年收入、住宅类型和面积和使用的家电设备情况可归纳总结出2种具代表性特征的家庭情景模型。
无论在客厅还是卧室，空调和电风扇的使用最主要是为了降温，增加热舒适。其中最为明显的是客厅空调（84.9%的人们在觉得热时开启）；温度设定上不同模式下的设定值略有差异，但不同功能区的人们认为舒适的温度一致，平均为25.5℃。
家庭各功能区随时间推移的人员概率分布呈现不同的规律：卧室为“中间低一两边高”的“山谷型”，客厅为“双驼峰型”，厨房为随三餐时间出现的“波浪型”，书房为逐渐增加的“缓坡型”。
人员的用能行为及作息习惯是住宅建筑能耗的关键影响，一方面通过对居民家庭背景、行为习惯和作息规律等信息的大量调研和深入研究，建立定量的有效的人行为模型，才能更准确地预测建筑能耗的真实情况；另一方面，通过进一步挖掘人们用能的规律和其影响因素，才能指导人们的用能方式，普及行为节能。
6【摘要】
本文采用问卷调研的方式对广州地区居民的家庭基本情况、用能设备、生活方式和用能行为等情况进行了调查，归纳出广州地区典型家庭特征以及典型的居民用能行为与发生概率，分析总结动作发生导因，并进一步给出工作日家庭各功能区的典型使用概率模型，为结合人行为因素的住宅能耗预测提供数据及模型支撑。
