收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

城市居住建筑能耗影响因素与预测模型构建研究

蒲清平  
【摘要】:建筑与工业、交通并列为能源消耗的三大领域,也是温室气体排放的重要来源。随着我国国民经济的发展,导致建筑能耗所占能源消耗的比重逐年提升,近年来人们物质生活的改善和对于生活品质的追求,居住建筑能耗的增长十分显著,其节能减排的空间更为广阔。因此开展居住建筑的能耗调研、研究居住建筑能耗的影响因素,并据此建立居住建筑的能耗预测模型,预测未来的发展趋势,并未雨绸缪制定相应能源规划和发展战略以及节能减排的政策措施就显得十分紧迫。 但是居住建筑因为其鲜明的个体性,影响居住建筑能耗的因素不但与建筑本身有关,更与居住的人的行为、意识、经济社会发展和电器使用密切相关。因此其影响因素复杂、建立科学合理的预测模型预测难度较大。 本研究首先综述了国内外关于建筑节能和建筑能耗影响因素的研究,在文献研究的基础上,采用问卷调查法、开放式访谈法和德尔菲法编制调研问卷。问卷涉及影响城市居住建筑能耗的人口特征、建筑特征、生活方式、节能意识、设备特征等5个方面29项指标;问卷经过实测分析,进行信度、信度和半结构分析,最终筛选出独立性强的有效题目,最后再经过专家分析讨论,形成了信度和效度较好的正式调研问卷。组织人员以典型抽样的方式对重庆市主城区的1500户家庭进行了抽样调查,剔除无效样本后得到的632户有效样本。同时,从供电部门采集到被调查住户一一匹配的实际电耗数据。在客观数据与主观问卷两两匹配的基础上,调查了影响居住建筑能耗的29个可能的影响因素,数据处理采用社会科学统计软件SPSS17.0处理。 调研表明重庆市居住建筑的用能特点与现状为:住户80%为2—4口人,80%的家庭收入在4—8万元,60%的家庭居住面积在50—90m~2,建筑年代基本集中在2000年以后;户均拥有的空调、电脑、电视等生活必需的家用电器在一台以上,夏季降温以空调为主,冬季降温以取暖器为主,节能意识总体较好。重庆市居住建筑户均单位面积能耗26.4kWh/m2,总体而言老建筑比新建筑能耗要略微高一些,中间层的住宅的平均总能耗要低于位于建筑底层和顶层的住宅的平均总能耗,夏季开启空调的行为方式对于能耗的影响较大,夏季使用空调的数量对于能耗的影响十分显著。总体而言,夏季重庆室内居住舒适评价为比较凉爽的38%,60%的住户认为比较热和基本可以接受;冬季认为暖和的只有23%,77%的住户认为冬季的室内温度很冷和基本可以接受,说明重庆居住环境的室内环境并不乐观,居住品质并不理想。 在调研的基础上,对重庆市居住建筑能耗进行相关分析和偏相关分析,从29个影响年能耗的调查变量中筛选出了具有显著线性关系的常住人口、建筑面积、建筑类型、夏季空调降温方式、夏季制冷空调台数、冬季采暖空调台数、冬季采暖其它设备台数、电脑台数、电视台数、电磁炉台数、其它信息类设备台数、电视每日开机时间等12个变量。根据基础调查数据初选简单相关变量和派生变量与年能耗的简单线性关系确定出影响年能耗的最终简单相关变量6个,包括:常住人口、人均建筑面积、建筑类型、夏季空调降温方式、制冷空调和电脑台数和、空调电脑电视日均使用时间和。由于简单相关分析有一定的局限性,主要是在计算相关系数时,不能消除其它变量的影响,因此有必要对年能耗简单相关变量进行偏相关分析。最后,偏相关分析结果表明,与年能耗有显著相关因素有4个,包括:常住人口、人均建筑面积、制冷空调和电脑台数和、夏季空调降温方式。年能耗与各变量的偏相关系数从大到小依次为:常住人口(0.307)、人均建筑面积(0.290)、制冷空调和电脑台数和(0.125)、夏季空调降温方式(0.124)。 在分析和筛选出上述四个影响因素的基础上,建立了基于相关分析的多元线性回归预测模型:Y=-817.445+380.434X1+30.699X2+87.376X3+226.667X4。该模型与传统的线性多元回归分析建模不同,没有把可能影响建筑能耗的所有因素变量纳入模型,而是在通过相关分析和偏相关分析后剔除模型冗余变量,消除了共线性因素变量的影响,从而能在模型中更好反映建筑能耗的重要影响因素及影响程度,预测更为可靠和准确。为了与线性回归建模进行比较和检验,同时,选择了拟合精度更高、但拟合计算更为复杂的非线性回归分析建立模型。本文采用非线性最优化算法L—M(Levenberh—Marquardt)算法进行极值计算,进行了多参数非线性模拟多元回归分析,确定重庆市居住建筑能耗的非线性函数的拟合回归模型,多项式函数模型y=-10468.60+7148.6x10.14+1556.7x20.27+96x31.48+6.48x4215和指数函数模型 y=3706.15-3471.9e-0.32x1-3181.5e-0.028x2+509.4e0238x3+192.76e0153x4。最后利用2008-2009年重庆市城市实际居住建筑能耗数据对建立的线性和非线性回归模型拟合效果进行检验,模型拟合数据与实际统计数据符合度为94%以上,模型拟合度较好。 根据重庆市居住建筑能耗影响因素模型,结合重庆经济、社会、人口发展发展趋势,对重庆市“十二五”期间各能耗影响因素进行了情景分析,建立了重庆市居住建筑情景分布预测矩阵:E=∑E退休住户+∑E年轻住户+∑E基本家庭住户+∑E复合家庭住户=(c1j)*(bi1)T+(c2j)*(bi2)T+(c3j)*(bi3)T+(c4j)*(bi4)T(i,j=1,2,3)。根据该情景分析预测,重庆城市居住建筑能耗预测结果重庆市2012年总能耗为414527.7万kWh,2015年为507214.7万kWh。 结合重庆市的实际情况,以及居民的可接受程度,针对性提出了制定可持续的市能源发展规划、建立城市居住建筑能耗管理体系、完善基于低碳的居民用能引导措施和健全基于低碳的居住建筑节能激励机制,为重庆市解决能源矛盾和建筑节能提供了系列对策措施和政策建议。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 闫成文;姚健;周燕;张文宏;;夏热冬冷地区窗墙比对建筑能耗的影响[J];门窗;2007年05期
2 王明国;付祥钊;黄光德;周正;;三大“火炉”城市居住建筑窗户对能耗影响的分析[J];施工技术;2007年10期
3 邓爱英;;浅谈建筑节能与建筑规划设计[J];山西建筑;2011年03期
4 贺江;;建筑设计中遮阳环保技术的应用[J];硅谷;2011年02期
5 吴桐;;建筑照明控制系统与节能[J];现代物业(上旬刊);2011年06期
6 王子介;辐射采暖住宅建筑能耗与室内作用温度[J];南京师范大学学报(工程技术版);2002年02期
7 庚晋 ,周洁;建筑节能——一个流行话题[J];城市与减灾;2003年03期
8 陶然;;建筑节能与建筑优化设计浅谈[J];中国科技信息;2007年13期
9 闫成文;姚健;周燕;叶晶晶;;夏热冬冷地区外窗传热系数对建筑能耗的影响[J];重庆建筑大学学报;2008年06期
10 童丽萍;;从能源危机看建筑节能的必然趋势[J];郑州大学学报(理学版);2008年04期
11 邱元柏;李银燕;;从建筑设计探讨民用建筑节能问题[J];邵阳学院学报(自然科学版);2007年02期
12 闫瑞丽;赵丽君;王晨;;从建筑设计角度浅析建筑节能[J];福建建材;2006年02期
13 兰勇;万朝均;;建筑外墙传热系数对能耗的影响[J];重庆工学院学报(自然科学版);2008年06期
14 董孟能;丁小猷;姜涵;吴波;何丹;;重庆市“十一五”建筑节能贡献率分析[J];重庆建筑大学学报;2008年03期
15 周新;;深圳市居住建筑节能设计措施探讨[J];深圳土木与建筑;2005年02期
16 毛建华;;论科学有序地开展建筑节能工作[J];中外建筑;2006年01期
17 程明勇;;浅议城市住宅建筑节能设计[J];中国水运(学术版);2007年08期
18 姚健;闫成文;周燕;叶晶晶;;夏热冬冷地区外窗传热系数对建筑能耗的影响[J];煤气与热力;2008年09期
19 卢文英;;福建省建筑能耗调查分析及建议[J];福建建设科技;2009年03期
20 耿峰;吴现营;;寒冷地区公共建筑节能模拟分析[J];建筑节能;2009年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张声远;杨秀;江亿;;中外建筑能耗比较分析[A];全国暖通空调制冷2008年学术年会论文集[C];2008年
2 宋继红;;建筑师与低碳建筑设计[A];河南省土木建筑学会2010年学术大会论文集[C];2010年
3 李骥;邹瑜;骆婉婧;;建筑能耗模拟软件的特点及应用中存在的问题[A];全国暖通空调制冷2008年学术年会论文集[C];2008年
4 程建杰;扬帆;;夏热冬冷地区外窗遮阳系数对建筑能耗的影响[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集[C];2010年
5 黎秀英;杨嘉;;可再生能源与建筑节能[A];2005西南地区暖通空调热能动力年会论文集[C];2005年
6 陈晨;潘毅群;黄治钟;楼振飞;;上海市商用建筑信息数据库的初步建立与应用[A];上海市制冷学会2005年学术年会论文集[C];2005年
7 梁传志;朱能;田喆;李冬辉;;基于GSM/GPRS建筑能耗远程监控系统的研究与实现[A];全国暖通空调制冷2008年学术年会资料集[C];2008年
8 成镭;李萍;张小玲;;重庆公共建筑能耗现状及建筑节能障碍分析[A];全国暖通空调制冷2008年学术年会论文集[C];2008年
9 王远;魏庆芃;薛志峰;江亿;;北京市大型公共建筑能耗统计数据库与初步分析[A];全国暖通空调制冷2006年学术年会论文集[C];2006年
10 任俊;刘加平;;建筑围护结构传热计算的等效温差[A];全国建筑节能技术与设计学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡伟光;中国建筑能耗影响因素分析模型与实证研究[D];重庆大学;2011年
2 蒲清平;城市居住建筑能耗影响因素与预测模型构建研究[D];重庆大学;2012年
3 李楠;夏热冬冷地区人员行为对住宅建筑能耗的影响研究[D];重庆大学;2011年
4 蔡洪彬;建筑设计的生态效益观研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 张海滨;寒冷地区居住建筑体型设计参数与建筑节能的定量关系研究[D];天津大学;2012年
6 白玮;民用建筑能源需求与环境负荷研究[D];同济大学;2008年
7 Masoud Taheri Shahraein;伊朗居住建筑新型东西外墙构造节能分析[D];华南理工大学;2010年
8 杨小山;室外微气候对建筑空调能耗影响的模拟方法研究[D];华南理工大学;2012年
9 魏景姝;双向通风窗的性能研究与优化[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 田喆;城市热岛效应分析及其对建筑空调采暖能耗影响的研究[D];天津大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 彭雅丽;上海市建筑节能管理研究[D];天津大学;2008年
2 肖贺;办公建筑能耗统计分布特征与影响因素研究[D];清华大学;2011年
3 赵天蓉;成都市居住建筑能耗调查及节能分析[D];西华大学;2010年
4 张琦;北京市建筑节能规划管理研究[D];天津大学;2007年
5 谭炳刚;气候变化对天津地区建筑能耗的影响[D];天津大学;2012年
6 葛川;建筑能耗采集系统的设计与实现[D];山东大学;2010年
7 寇胜平;太阳能辅助供暖的土壤源热泵系统研究[D];大庆石油学院;2008年
8 刘涛;基于气候变化下的办公建筑节能设计[D];西安建筑科技大学;2010年
9 魏峥;公共建筑能耗基准工具的研究[D];中国建筑科学研究院;2011年
10 孙志方;休闲建筑的特性及其设计策略研究[D];昆明理工大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张飞雪;建筑业耗去社会能源两成多[N];中国财经报;2006年
2 佳综;烟台开发区多关“卡”住建筑能耗[N];中华建筑报;2007年
3 庄道秋通讯员 于海武 马燕妮;烟台开发区严把建筑能耗关[N];中华工商时报;2007年
4 晓谈;全国建筑能耗占总能耗27.5%[N];广东建设报;2005年
5 马琳;建筑能耗三级采集 节能改造有据可查[N];中国房地产报;2007年
6 本报记者 孙蔚;舒适节能型住宅异军突起[N];中国消费者报;2009年
7 刘清;德利用技术规范低建筑能耗[N];中华建筑报;2005年
8 蒋维胜;重庆发布现有公共建筑能耗状况调研报告[N];中国质量报;2008年
9 广讯;我国建筑能耗占能源消耗总量的30%[N];中国建材报;2006年
10 记者 俞亦赟通讯员 李蓉樱;我省建筑能耗动态监测系统开始应用[N];浙江日报;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978