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夏热冬冷地区人员行为对住宅建筑能耗的影响研究

李楠  
【摘要】:能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础,与人类社会发展息息相关,随着能源消费不断增长,石油价格持续攀升,能源供应的可持续性问题正日益凸显。而建筑在建造与使用过程中又消耗了全球近一半的能源,因此建筑节能成为了当今世界各国共同关注的焦点。中国作为建筑业大国,降低建筑能耗对缓解我国能源紧缺矛盾、改善人民生活环境质量、实现可持续发展战略目标有着重要作用。而长江流域作为我国建筑能耗增长较快的地区,其主要气候特征为夏热冬冷,采暖、空调需求并存,这种独特的气候特征使得该地区建筑能耗的降低成为了一个世界性难题。 论文首先围绕长江流域住宅能耗特点,耗时两年,通过大样本的入户调查收集了900多份有效问卷,涉及夏热冬冷地区的八个省市地区,详细分析了本气候地区人们在住宅建筑中的行为模式和冬夏季的室内热环境与能耗情况,结果表明:在采暖或者空调季节,人们的空调行为,包括不同的空调使用习惯、不同的空调设置温度、开关方式等都会对建筑能耗带来较大的影响。在调研基础上利用统计分析软件SPSS对问卷进行数据处理,通过对影响建筑能耗的各个因子进行了多因素方差分析,结果发现:在夏热冬冷地区住宅建筑中,居民的空调开启时间、空调设定温度、空调开关行为、家庭结构、夜间开窗通风、住房面积对夏季建筑能耗的影响显著水平依次降低;说明了人员行为是影响该地区住宅建筑能耗的重要因素。 其次,利用计算机模拟软件EnergyPlus对该地区典型生活模式下的空调设定温度、空调使用时间、空调启闭习惯等方面的相关空调行为进行住宅空调能耗模拟,结果表明:在室内人员的热舒适性得以保证的前提下,应尽可能地提高夏季空调的设定温度以达到较高节能的效果;从降低空调能耗角度出发,“夏季部分人员习惯于空调开机时设置较低的温度,过段时间再将设定温度提高”这一空调行为不值得提倡;“夏季部分人员习惯于在空调开启一段时间后,关闭空调,等到感觉热时再次将空调开启”这一空调行为与“空调一直开启”两种空调行为下的空调能耗差别明显,指出“夏季部分人员习惯于在空调开启一段时间后,关闭空调,等到感觉热时再次将空调开启”这一空调行为能够获得较高的节能效益并值得提倡。 再者,论文选取了四川省的两栋职工住宅作为分析案例,结果表明:即便在相同建筑朝向、相同围护结构、相近人员家庭组成的情况下,各家庭之间全年过渡季节的用电量基本相等,但夏季用电情况会由于住户行为的不同导致用电量出现较大差异,由此可以得出:人员行为对该地区住宅建筑空调能耗有显著的影响。 论文最后从控制理论出发,建立了考虑行为节能调节的建筑能耗调节模型,并引入了行为节能率值用于表征行为对建筑能耗的影响程度,指出了的取值范围及应用方向。 本论文采用入户调研问卷、能耗模拟、实例论证三者结合的综合方法就行为对住宅能耗的影响进行了定性、定量分析,研究成果对于更好地促进我国的建筑节能工作作出了贡献。


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