浙江绍兴农宅夏季空调使用行为特征调查分析★
2017-09-25潘晓聪,陈佳辉,王毅等
·水·暖·电·
浙江绍兴农宅夏季空调使用行为特征调查分析★
以浙江绍兴为例,采用最大概率分布法则建立绍兴地区农宅典型平面布局,总结该地区居民用能行为特征,有利于优化设计功能区间,达到引导空调节能、减少建筑能耗的效果。
农宅,平面布局,空调,使用行为特征
0 引言
随着农村城市化进程的不断加快,农村居民生活用电量越来越高。浙江2014年农村居民生活用电合计高达1 970 794 kW/h[1]。在众多影响条件中,空调器数量的增加已经成为我国居民用电负荷增加的主要因素,数量众多的住宅空调器消耗了大量的能源[2],并对浙江夏季电力供应造成了巨大压力。
浙江绍兴乡村人口达到了279.03万人,占总人口的62.98%,农村居民空调拥有量于2014年已达到每户1.13台[3],是浙江典型的乡村人口比例高、空调普及程度高的地区。现以绍兴为例,开展农村住宅实地调研工作,采用最大概率分布法则建立绍兴地区农宅典型平面布局,总结在该地区最为普遍的典型平面布局条件下农村居民的空调使用行为特征。这对于合理设计功能区间的建筑面积及朝向方位以引导空调节能、减少建筑能耗具有现实意义。
1 绍兴农宅目标村镇的选取
考虑到绍兴境内南北地区在年平均温度、极端气温以及降水分布特征等方面差异较大[4],且绍兴地区农村人均可支配收入以及居民用电量从南到北存在区域性差,所以本次调研小组所选调研村镇分别位于绍兴北部的南三村,中部的洪溪村,南部的坎头村,调研村地理位置如表1所示。
表1 调研村镇调查农户的选取情况
2 绍兴农宅标准层典型平面布局的模型建立
2.1 平面方案不同位置处的功能间类型统计
农宅平面方案是依据功能间进行分类的。以功能间作为基本单元,可将浙江农宅平面方案划分为三分法、四分法、五分法等。其中三分法是指农宅楼某层是由三个不同功能间所组合而成的平面方案类型,其他平面方案类型的定义以此类推[5]。统计可知,五分法是该地区主要的平面方案,比例达40.9%,如图1所示。且居民根据人居行为习惯,多将空调布设于二楼,占总数的52.3%,如图2所示。
鉴于绍兴农宅平面布局在垂直方向上的多样化,现以空调布设比例最大的第2层为标准层,以最大比例的五分法为子样本,建立典型平面布局模型。分析可知五分法功能间主要有五种类型,其中5-4分布类型的比例最大,达到 40.29%,如图3所示。因此现重点以标准层5-4型为例,统计功能间区格频数百分比,如图4所示。经统计,A区为次卧的比例最大,占到39%,其次为主卧,比例为22%。B区格设计为楼梯间、卫生间的比例较接近,分别为44%和39%。C区格的主要功能为次卧,比例高达44%,楼梯间和主卧各占17%。D区格为主卧的情况占很大比例,达到50%,次卧位于第二,比例为28%。E区格的功能间设计情况最为复杂多样,次卧的比例为22%,主卧、楼梯间、杂物间的比例均为17%。
2.2 典型平面布局最大频数功能间组合方案
基于计算的功能间频数分布百分比,每格依据频数大小分别取1个~2个具有最大频数分布的功能间类型,然后进行最大频数功能间组合,所得两种组合结果如图5所示,以此代表该地区典型的农宅平面布局。
3 典型平面布局条件下空调使用行为特征
3.1 空调每日使用时长特征
统计得到卧室、客厅、厨房(餐厅)每日空调使用时长分别为10.45 h,2.25 h,1.5 h。楼梯间、杂物间、卫生间的使用时长均为0 h。卧室每日空调使用时长远远高出客厅与厨房(餐厅)。这与实际生活中人居行为活动频率较高的功能区,其空调的使用时长越长的规律相吻合,如图6所示。
3.2 空调布设位置特征
结合分析图5,图7可知,绍兴农村南向功能区以卧室为主,朝南面的卧室中布设的空调数量占很大比例,达到空调总数的73.7%,其中建筑面积较大的主卧安装的空调数量占到47.4%。农村居民多将采光通风较差的区格(如B区)设计为卫生间或楼梯,避免占据南向位置,其比例分别占到该区格功能类型的39%和44%,空调安装比例为0%。朝北的区格功能类型设计弹性较大,外表面积较大的区格(如E区)空调的布设数量占到总数量的16.3%,外表面积较小的区格(如C区)空调的布设数量比例较前者小,占到总数量的10.5%。
3.3 空调启停模式特征
空调启停模式是指农村居民开启及关闭空调的行为模式。经分析可知,住宅空调均为间歇运行模式。调查显示,空调使用时间多集中在21:00~次日6:00的情况。特别是在22:00~次日4:00,各功能区空调使用均达到该功能区空调安装总数的100%。不同于传统农村居民日出而耕日落而息的生活模式,绍兴农村的务工居民生活规律普遍相似,早上7:00左右起床离家工作,中午就餐后会有短暂的午休,晚饭后很多居民有在广场等场所散步纳凉的习惯。人居行为规律与空调启停规律大致吻合。对比各区格空调午间使用情况可知,0户居民选择在午后开启C区与E区的空调,D区空调午后使用情况最高达到该功能区布设空调总数的11.10%,占到空调总数的5.26%。而相比之下,面积较小的A区的空调布设比例虽然仅为26.3%,但午间使用达到一个小高峰,比例高达到该功能区布设空调总数的40%,占空调总数的10.52%,约为同朝向面积较大的D区的2倍,如图8所示。
4 结语
作为人类生活的刚性需求,建筑能耗量是不容小觑的。本文采用最大概率分布法则建立绍兴地区空调使用最为普遍的农宅典型平面布局,研究在该条件下农村居民夏季空调使用行为特征,有利于优化设计功能区间引导农村住宅的空调节能问题。对绍兴地区调查结果进行统计分析,得出以下结论:
1)五分法是绍兴地区主要的平面方案类型,其中左三右二的5-4型为该地的典型平面布局。农村居民对“南卧”的设计选择较为统一。
2)卧室作为使用最为频繁的空间,其空调的布设比例最高,空调使用时长明显高于其他功能区。
3)绍兴市农村居民的空调使用时间多集中于21:00~次日6:00,特别是在22:00~次日4:00,各功能区空调使用均达到该功能区空调安装总数的100%。这与当地居民的生产、生活模式息息相关。
4)由于主卧外表面面积过大,炎热季节受日照面积过大,房间升温过快,较普遍的1.5匹家用空调不满足大面积的制冷节能要求,有午后开空调习惯的农村居民,更倾向于开启面积较小的次卧的空调。因此对于农村卧室的比例应适当控制,有利于达到住宅节能节地的目标。
[1] 浙江省统计局,国家统计局浙江调查总队.浙江省统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,2015.
[2] 李兆坚,江 亿.住宅夏季空调能耗调查方法分析[J].暖通空调,2006(9):35-37.
[3] 绍兴市统计局,国家统计局绍兴调查队.绍兴统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,2015.
[4] 绍兴市气象局.绍兴两千五百年气候变迁[M].杭州:浙江大学出版社,2010.
[5] 杨国全.基于形状语法理论的浙江农居域代表平面方案研究——以嘉兴为例[Z].2015.
CharacteristicinvestigationandanalysisofairconditioninguseandbehaviourinthesummertimeofruralresidentsofZhejiang,Shaoxing★
PanXiaocongChenJiahuiWangYi**QiFeng
(SchoolofLandscapeArchitecture,ZhejiangA&FUniversity,Lin’an311300,China)
Now taking Zhejiang Shaoxing as an example, this paper uses the maximum probability distribution rule to establish the typical layout of Shaoxing rural residence, and summarizes the characteristics of residents energy-consuming behaviour in that area, which is beneficial for optimizing the design function range to achieve the effect of guiding the air-conditioning energy saving and reducing the building energy consumption.
rural residents, plane layout, air-conditioning, usage behaviour characteristics
王 毅(1980- ),女,硕士,讲师
潘晓聪 陈佳辉 王 毅** 齐 锋
(浙江农林大学风景园林与建筑学院,浙江 临安 311300)
TU831
:A
1009-6825(2017)24-0117-03
2017-06-16 ★ :本论文属于浙江省自然科学基金(LY14E080022);教育部人文社会科学研究青年基金(14YJCZH113);本论文属于浙江农宅电器类设备用能行为模式调查与研究(104-2013200040)此项目研究成果
潘晓聪(1995- ),女,在读本科生; 陈佳辉(1996- ),男,在读本科生; 齐 锋(1976- ),男,博士,硕士生导师,副教授