作者:郑晓敏
当前,上海地区居住建筑用能存在的突出的问题是能源利用效率低、建筑室内舒适性较差。由于能源利用率低,为保证室内舒适度,将会直接导致上海地区居住建筑能耗较大。
从图1可以看出,上海居住建筑面积从2000年20 865万m2递增至2013年的58 940万m2,增长了2. 82倍,年平均增速8.39%;居住建筑用电总量则由2000年的53.2亿kW.h上升至2013年的205. 04亿kW.h,增长了3. 85倍,增长速度高于总居民建筑面积增长速度,这说明上海居住建筑单位面积用电量的上升不仅于上海居住建筑总量逐年增长有关,更与居住建筑用能行为有关。
1 问卷内容
调研问卷是由清华大学建筑节能研究中心研发,主要针对居民生活方式与用能行为的调查进行设计,主要包括如下内容:家庭基本信息;家庭用能信息;生活方式(降温设备、照明灯具、生活热水及家用电器等6方面信息);居民用能意识;室内环境评价及期望。具体内容如图2所示。
从图2中可以看出,居民用能调研问卷涵盖了对于居民家庭的静态因素和动态因素的调研,静态因素包括:如家庭基本信息,家庭用能信息等;动态因素包括:生活方式,居民用能意识和室内等。本文将主要针对问卷中涉及用能行为方面的因素进行整理分析,研究总结了上海居民在空调、窗户及照明灯具使用方面的习惯,简要探讨了相关用能行为对居民建筑用电量的影响。
2调研家庭基本信息
本次针对上海居民进行夏季用能行为方式的调研中,总共回收有效问卷400份,调研时间自2013年8月~ 2013年10月,调研的基本信息如下表所示。
3 客厅、卧室空调夏季用能行为调研结果分析研究
空调用电在居民建筑用电中占据了较大的比重,为了正确掌握上海居民相关用能行为,对调研问卷中涉及空调用能方面的信息进行了整理和分析,其中主要针对客厅及卧室空调使用习惯进行了分析总结。
本文首先针对上海居住建筑夏季的降温设备形式进行调研,如图3所示。图3中显示了在上海居住建筑夏季降温系统中,分体空调比例较大,约占53. 59%,其次则为电风扇,约占33. 29%;户式中央空调(一拖多)和小区集中供冷则分别占6. 94%和4.16%。
3.1 客厅空调开关模式研究
3.1.1 夏季客厅空调开启模式
为方便描述居住建筑空调用能行为,现针对空调相关行为进行定义(后续其他用能行为将类似定义)。
从图4可以看出,上海居住建筑客厅空调开启模式主要有16种,其中“觉得热时才开”约占81%,“有客人来时开”占18%,其余单一或组合开启模式所占比例均≤8%,占据比例较小。
3.1.2夏季客厅空调关闭模式
上海居住建筑客厅空调关闭模式共有28种,其中“觉得冷时关”约占43%,“人离开客厅时关”和“人离开家时关”两种空调关闭模式则各占34%,“晚上睡觉前关”也占23 010,其余单一或组合开启模式所占比例均≤5(见图5)。
3.1.3客厅空调温度设定模式
客厅空调温度设定模式共有13种模式,主要由P、Q、R、S等单一及组合模式构成。其中,“固定设定值”模式占据73%,比例较大;“开机时设为最低值,觉得冷调高”、“开机时设某一值,晚上睡前调温度”及“其他”类模式则分别占17%,19%和13%,其余组合模式则均≤6%,大部分组合模式集中在1%左右(见图6)。
其中,“固定设定值”模式中,不同温度的设定主要如图7所示。图中显示固定值设置在26℃以上约占80%,26℃以下则占20%,说明大部分上海居民节能意识较高。
3.2夏季卧室空调开关模式研究
3.2.1 夏季卧室空调开启模式
如图8所示,上海居住建筑卧室空调开启模式主要有19种,其中“觉得热时才开”约占68%,“晚上睡觉时才开”占25%,“一进卧室就开”占14%,其余单一或组合开启模式中,除“觉得热时才开”和“晚上睡觉时才开”组合开启模式占9%,单一开启模式“夏天一直开着”占4%以外,其余所占比例均≤1%,大部分在占比在0. 2%~0.4%之间,比例非常小。
3.2.2夏季卧室空调关闭模式
如图9所示,夏季卧室空调关闭模式共有33种,其中“觉得冷时关”约占41%,“早上起床后关”占38%,“人离开卧室时关”占32%,“晚上睡觉前关”占14%,其余单一或组合开启模式所占比例均≤4%。
3.2.3卧室空调温度设定模式
如图10所示,卧室空调温度设定模式共有9种。其中,“固定设定值“模式占据74%,比例较大;“开机时设某一值,晚上睡前调温度”约占24%,“开机时设为最低值,觉得冷调高”占15%,其余组合模式则均≤4%。
其中,卧室空调温度“固定设定值”模式中,不同温度的设定主要如图11所示。图11中显示固定值设置在26℃以上约占87%,26℃以下则仅占13%。
4客厅、卧室窗户夏季用能行为调研结果分析研究
居民建筑的窗户开关行为虽然不直接与用电发生联系,但却影响着空调等设备的耗电,因此对于窗户开关行为的分析研究是必要的。本文对上海地区居民建筑的窗户类型及窗户开关行为的调研结果进行了研究分析,得出了上海居民建筑夏季窗户开关的一般行为模式。
图12所示为上海地区不同类型的窗户。此处将不同窗户进行定义,方便进行统计分析。
图13显示了上海地区居民建筑不同窗户的占比。由图可得轨道平移时窗户占比最大,约占调研问卷的80%,比重较大。转轴上开时窗户占比最小,约为2. 7%,转轴外推时占近17. 22%。
4.1 夏季客厅窗户开关模式研究
4.1.1 夏季客厅窗户开启模式
如图14所示,夏季客厅窗户开启模式共有63种(图14显示为占比>1%的模式),其中“室内有异味或闷热”开启模式约占35%,“起床时开”和“觉得屋里热时开”两种开启模式则均占24 %;“一直开着”及“关空调时开”则各占21%左右,“一进客厅就开则”占l1%,其余单一或组合开启模式所占比例均≤4%。
4.1.2 夏季客厅窗户关闭模式
如图15所示,夏季客厅窗户关闭模式共有38种(图15显示为占比>1%的模式),其中“出门离家时关”关窗模式约占60 010,“外面环境不好(刮风下雨、沙尘)时关”、“开空调时关”及“外面吵、有噪音时关”等关窗模式则均分别占50%、44%和38%;及“睡觉时关”则占25%左右,其余关窗模式所占比例则主要集中0~2%之间,比例很小。
4.2夏季卧室窗户开关模式研究
4.2.1 夏季卧室窗户开启模式
如图16所示,夏季卧室窗户开启模式共有68种(图16显示为占比>1%的模式),其中“室内有异味或闷热”和“起床时开”两种开启模式分别约占48%和43%,“觉得屋里热时开”开启模式则占37%;“关空调时开”及“一进卧室就开”各分别占23 %和18 %,“一直开着”模式则占13%,相对占比较小。其余卧室开启模式占比集中在0 N3%之间。
4.2.2 夏季卧室窗户关闭模式
如图17所示,夏季卧室窗户关闭模式共有61种(图17显示为占比> 1010的模式),其中“开空调时关”和“外面环境不好(刮风下雨、沙尘)时关”两种关窗模式分别约占56 010和51%,“出门离家时关”及“睡觉时关”两种关窗模式则均占40%左右,其余卧室开启模式占比集中在0~1%之间。
5客厅、卧室照明灯具用能行为调研结果分析
照明能耗占全球总能耗约照明12%~20%,照明节能无疑是实现节能减排的重要途径。居民建筑中,照明更是不可或缺的部分,因此照明能耗也是建筑总能耗很重要的一部分。下图是对上海地区照明灯具情况调研的结果。
从图18可知,目前上海地区居住建筑中存在这3种不同形式的灯具,分别为:白炽灯、节能灯和LED灯。其中,65%家庭仍有白炽灯,92%家庭中节能灯具数量占有主导地位,LED灯在家庭中使用比例较小,说明上海地区LED灯具还需进一步推广。
5.1客厅照明灯具开关模式研究
5.1.1客厅照明灯具开启模式
如图19所示,夏季客厅照明灯具开启模式共有5种,其中“觉得太暗了才开”的灯具开启模式约占81%,其次为“一进客厅就开”的灯具开启模式,约占18%,“其他”客厅照明灯具开启模式所占比例则较小。
5.1.2客厅照明灯具关闭模式
如图20所示,夏季客厅照明灯具关闭模式共有19种,其中“离开客厅时关”和“睡觉前关”两种关灯模式均占58%,“白天觉得屋里足够亮时关”的关灯模式约占41%,其余单一或组合的客厅关灯模式占比较小,比例范围主要集中在0~2. 1%之间。
5.2 卧室照明灯具开关模式研究
5.2.1 卧室照明灯具开启模式
如图21所示,夏季卧室照明灯具开启模式共有6种,其中“觉得太暗了才开”的灯具开启模式约占73%,其次为“一进卧室就开”的灯具开启模式,仅占32%,“其他”客厅照明灯具开启模式所占比例则在0. 2%左右,比例甚小。
5.2.2 卧室照明灯具关闭模式
如图22所示,夏季卧室照明灯具关闭模式共有16种,其中“离开卧室时关”和“睡觉前关”两种关灯模式分别占52%和79%,“白天觉得屋里足够亮时关”关灯模式则占43%,“看电视或电影时关”关灯模式占据比例较小,为13%,其余单一或组合的客厅关灯模式占比较小。
6 结论
本文通过对调研结果进行了整理、分析,得出了上海居住建筑夏季主要用能设备及用能行为如下。
6.1 主要用能设备
1)空调形式主要为分体空调;
2)窗户形式:轨道平移窗;
3)照明灯具主要是节能灯,有少量白炽灯和LED灯。
6.2主要用能行为模式
1)客厅空调开启模式16种,关闭模式28种;卧室空调开启模式19种,关闭模式33种。主要开启模式:“觉得热时才开”,空调温度模式为“固定值设定”,设定温度高于26℃占主导;主要关闭模式:“觉得冷时关”和“人离开房间”时关及相应组合模式。
2)客厅窗户开启模式63种,关闭模式38种;卧室窗户开启模式68种,关闭模式61种。主要开启模式:“室内有异味或闷热”、“起床时开”和“觉得屋里热时开”;主要关闭模式:“开空调时关”、“外面环境不好(刮风下雨、沙尘)时关”,其中客厅窗户还有一种主导关闭模式:出门离家时关。
3)客厅照明灯具开启模式5种,关闭模式19种;卧室照明灯具开启模式6种,关闭模式16种。主要开启模式:“觉得暗了才开”。主要关闭模式:“离开房间时关”、“睡觉前关”及“白天觉得屋里足够亮时关”。
7[摘要]:
本文凭借在对上海居民进行夏季用能行为方式的调研问卷基础上,通过对上海居住建筑的空调、窗户、照明使用模式进行数据统计分析,得出了上海居住建筑夏季在空调、窗户及照明方面的主要用能设备和相应的用能行为,为后续南方居民的用能行为模式研究提供一定的理论参考。