基于統(tǒng)計(jì)學(xué)理論的城市住宅建筑能耗特征分析與節(jié)能評(píng)價(jià).pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，住宅建筑節(jié)能已成為可持續(xù)發(fā)展的必然要求。如何通過科學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法，全面分析住宅建筑能耗特征及其影響因素，并科學(xué)評(píng)價(jià)各城市住宅能耗現(xiàn)狀及相關(guān)因素對(duì)其的作用，對(duì)了解住宅建筑能源消耗的本質(zhì)特點(diǎn)、科學(xué)管理其發(fā)展變化、以及合理引導(dǎo)各城市住宅建筑節(jié)能有著重要意義。因此，本文根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)的相關(guān)理論，建立了住宅建筑能耗統(tǒng)計(jì)調(diào)查方法，根據(jù)該方法對(duì)五大建筑氣候區(qū)劃下典型城市的住宅建筑能耗進(jìn)行了調(diào)查；并根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，對(duì)

2、各城市住宅建筑能耗特征和影響因素進(jìn)行了較為深入的統(tǒng)計(jì)分析；建立了住宅住宅建筑能量信息系統(tǒng)評(píng)價(jià)模型對(duì)各城市進(jìn)行了評(píng)價(jià)。 文章首先定義了“住宅建筑能量信息系統(tǒng)”，該定義從住戶能耗量、住宅建筑概況、住戶基本資料、住戶能耗設(shè)備信息、運(yùn)行/狀態(tài)信息、以及建筑物外部條件等六個(gè)方面，全面反映了住宅建筑能耗特征和復(fù)雜的影響因素，以及各因素和能耗量之間的關(guān)系。根據(jù)“住宅建筑能量信息系統(tǒng)”的定義，結(jié)合我國五大建筑氣候區(qū)劃下的住宅建筑能耗、社會(huì)、技術(shù)

3、等各自特點(diǎn)，提出了全國住宅建筑能耗統(tǒng)計(jì)調(diào)查方法。該方法包括調(diào)查指標(biāo)、調(diào)查表格以及調(diào)查組織方式。調(diào)查指標(biāo)全面反映了不同建筑氣候區(qū)劃下住戶能耗設(shè)備及能耗結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，并將各指標(biāo)科學(xué)地設(shè)計(jì)在調(diào)查表格之中。調(diào)查組織方式的確定有利于實(shí)際調(diào)查的開展。 按照上述統(tǒng)計(jì)調(diào)查方法，對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)的哈爾濱、烏魯木齊，寒冷地區(qū)的西安、北京，夏熱冬冷地區(qū)的上海、長沙、重慶，溫暖地區(qū)的昆明以及夏熱冬暖地區(qū)的香港等城市進(jìn)行了冬夏兩季住宅建筑能耗調(diào)查。文章分析了各城

4、市調(diào)查住戶的建筑概況、住戶基本資料、能耗設(shè)備信息及運(yùn)行狀況等特征，以及冬夏兩季各城市住戶能耗量，并對(duì)各城市住宅建筑總體的冬夏兩季戶均能耗量進(jìn)行了區(qū)間估計(jì)。此外，選取了長沙和邵陽兩城市進(jìn)行了住宅建筑全年能耗調(diào)查及能耗特征分析，并利用分項(xiàng)能耗估算法對(duì)全年采暖空調(diào)、炊事熱水等分項(xiàng)能耗值進(jìn)行了估算。 在實(shí)測(cè)調(diào)查的基礎(chǔ)上，利用數(shù)量化理論I，從“住宅建筑能量信息系統(tǒng)”的建筑物內(nèi)部因素即建筑概況、住宅基本資料、住戶能耗設(shè)備基本信息、運(yùn)行/狀態(tài)

5、信息等四方面，找出了各城市住宅建筑冬夏兩季能耗影響因素以及長沙、邵陽兩城市住宅建筑全年能耗影響因素，討論了各城市住宅建筑節(jié)能的有效途徑。數(shù)量化理論I的應(yīng)用，不僅可以分析各定量、定性的影響因素，還可以分析各定性因素中不同類目的各自影響程度，從而克服了傳統(tǒng)多元統(tǒng)計(jì)分析方法的不足。對(duì)各城市影響因素的分析發(fā)現(xiàn)，建筑概況、采暖空調(diào)設(shè)備及熱水器的使用、住戶人口、年收入、氣候等因素都能影響住宅建筑能耗。氣候相似的各城市的影響因素具有某些共性，但不同城

6、市又有其自身特點(diǎn)，如影響因素有所差別，各因素的影響程度也不相同等。因此，必須根據(jù)該城市的實(shí)際分析結(jié)果，采取相應(yīng)節(jié)能措施。 為深入分析不同能耗量大小的各住戶能耗特點(diǎn)，文章進(jìn)一步從住宅建筑能源消費(fèi)的“基本單位”-住戶的角度出發(fā)，利用對(duì)應(yīng)分析的方法，對(duì)各氣候區(qū)劃下的城市住戶按能耗量大小進(jìn)行了聚類評(píng)價(jià)，找出了導(dǎo)致不同能耗量等級(jí)的對(duì)應(yīng)原因，并為同一城市不同能耗量等級(jí)的住戶節(jié)能提出合理化建議。 綜合評(píng)價(jià)住宅能量系統(tǒng)的優(yōu)劣需考慮多方面

7、的因素。文章最后從住戶能耗量、建筑室內(nèi)熱環(huán)境、建筑內(nèi)部其他因素、建筑外部條件、生態(tài)環(huán)境效益和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益等六個(gè)方面系統(tǒng)的確定了城市住宅建筑能量信息系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)數(shù)量化理論Ⅲ建立了城市住宅建筑能量信息系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)五大建筑氣候區(qū)劃下各城市住宅建筑能量信息系統(tǒng)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。數(shù)量化理論Ⅲ的優(yōu)點(diǎn)在于，利用定性因素進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，能根據(jù)實(shí)際情況，用0和1標(biāo)記反應(yīng)值，運(yùn)用多元分析的原理和方法通過計(jì)算將定性數(shù)據(jù)量化，從而不需要專家主

8、觀打分來量化定性數(shù)據(jù)，克服了評(píng)分法或指數(shù)法的不足。 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于： (1)提出了住宅建筑能耗指標(biāo)體系，從住戶能耗量、住宅建筑概況、住戶基本資料、住戶能耗設(shè)備信息、運(yùn)行/狀態(tài)信息、以及建筑物外部條件等六個(gè)方面全面定義了住宅建筑能耗特征以及影響因素； (2)在住宅建筑能耗指標(biāo)的基礎(chǔ)上，建立了我國住宅建筑能耗統(tǒng)計(jì)調(diào)查方法。實(shí)施該方法能全面反映不同建筑氣候區(qū)劃下住戶能耗設(shè)備及能耗結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。 (3)對(duì)五大

9、建筑氣候區(qū)劃下的各典型城市住宅建筑能耗進(jìn)行了統(tǒng)一調(diào)查。該調(diào)查內(nèi)容全面，調(diào)查組織形式科學(xué)；各城市的調(diào)查方法和指標(biāo)統(tǒng)一，便于各城市之間的對(duì)比；反映了我國五大建筑氣候區(qū)劃下城市住宅建筑能耗的各自特點(diǎn)。 (4)將能耗統(tǒng)計(jì)調(diào)查方法的設(shè)計(jì)、統(tǒng)計(jì)調(diào)查、統(tǒng)計(jì)分析、節(jié)能評(píng)價(jià)四個(gè)連續(xù)的環(huán)節(jié)作為一個(gè)完整的研究體系，而將統(tǒng)計(jì)學(xué)理論作為貫穿每個(gè)環(huán)節(jié)的理論基礎(chǔ)。課題研究按照該研究思想展開，從而使得整個(gè)住宅建筑能耗研究工作有了理論指導(dǎo)。其中，利用數(shù)量化理論，