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浙江紹興農宅夏季空調使用行為特征調查分析★
以浙江紹興為例,采用最大概率分布法則建立紹興地區農宅典型平面布局,總結該地區居民用能行為特征,有利于優化設計功能區間,達到引導空調節能、減少建筑能耗的效果。
農宅,平面布局,空調,使用行為特征
隨著農村城市化進程的不斷加快,農村居民生活用電量越來越高。浙江2014年農村居民生活用電合計高達1 970 794 kW/h[1]。在眾多影響條件中,空調器數量的增加已經成為我國居民用電負荷增加的主要因素,數量眾多的住宅空調器消耗了大量的能源[2],并對浙江夏季電力供應造成了巨大壓力。
浙江紹興鄉村人口達到了279.03萬人,占總人口的62.98%,農村居民空調擁有量于2014年已達到每戶1.13臺[3],是浙江典型的鄉村人口比例高、空調普及程度高的地區。現以紹興為例,開展農村住宅實地調研工作,采用最大概率分布法則建立紹興地區農宅典型平面布局,總結在該地區最為普遍的典型平面布局條件下農村居民的空調使用行為特征。這對于合理設計功能區間的建筑面積及朝向方位以引導空調節能、減少建筑能耗具有現實意義。
考慮到紹興境內南北地區在年平均溫度、極端氣溫以及降水分布特征等方面差異較大[4],且紹興地區農村人均可支配收入以及居民用電量從南到北存在區域性差,所以本次調研小組所選調研村鎮分別位于紹興北部的南三村,中部的洪溪村,南部的坎頭村,調研村地理位置如表1所示。

表1 調研村鎮調查農戶的選取情況
2.1 平面方案不同位置處的功能間類型統計
農宅平面方案是依據功能間進行分類的。以功能間作為基本單元,可將浙江農宅平面方案劃分為三分法、四分法、五分法等。其中三分法是指農宅樓某層是由三個不同功能間所組合而成的平面方案類型,其他平面方案類型的定義以此類推[5]。統計可知,五分法是該地區主要的平面方案,比例達40.9%,如圖1所示。且居民根據人居行為習慣,多將空調布設于二樓,占總數的52.3%,如圖2所示。
鑒于紹興農宅平面布局在垂直方向上的多樣化,現以空調布設比例最大的第2層為標準層,以最大比例的五分法為子樣本,建立典型平面布局模型。分析可知五分法功能間主要有五種類型,其中5-4分布類型的比例最大,達到 40.29%,如圖3所示。因此現重點以標準層5-4型為例,統計功能間區格頻數百分比,如圖4所示。經統計,A區為次臥的比例最大,占到39%,其次為主臥,比例為22%。B區格設計為樓梯間、衛生間的比例較接近,分別為44%和39%。C區格的主要功能為次臥,比例高達44%,樓梯間和主臥各占17%。D區格為主臥的情況占很大比例,達到50%,次臥位于第二,比例為28%。E區格的功能間設計情況最為復雜多樣,次臥的比例為22%,主臥、樓梯間、雜物間的比例均為17%。


2.2 典型平面布局最大頻數功能間組合方案
基于計算的功能間頻數分布百分比,每格依據頻數大小分別取1個~2個具有最大頻數分布的功能間類型,然后進行最大頻數功能間組合,所得兩種組合結果如圖5所示,以此代表該地區典型的農宅平面布局。
3.1 空調每日使用時長特征
統計得到臥室、客廳、廚房(餐廳)每日空調使用時長分別為10.45 h,2.25 h,1.5 h。樓梯間、雜物間、衛生間的使用時長均為0 h。臥室每日空調使用時長遠遠高出客廳與廚房(餐廳)。這與實際生活中人居行為活動頻率較高的功能區,其空調的使用時長越長的規律相吻合,如圖6所示。
3.2 空調布設位置特征




結合分析圖5,圖7可知,紹興農村南向功能區以臥室為主,朝南面的臥室中布設的空調數量占很大比例,達到空調總數的73.7%,其中建筑面積較大的主臥安裝的空調數量占到47.4%。農村居民多將采光通風較差的區格(如B區)設計為衛生間或樓梯,避免占據南向位置,其比例分別占到該區格功能類型的39%和44%,空調安裝比例為0%。朝北的區格功能類型設計彈性較大,外表面積較大的區格(如E區)空調的布設數量占到總數量的16.3%,外表面積較小的區格(如C區)空調的布設數量比例較前者小,占到總數量的10.5%。
3.3 空調啟停模式特征
空調啟停模式是指農村居民開啟及關閉空調的行為模式。經分析可知,住宅空調均為間歇運行模式。調查顯示,空調使用時間多集中在21:00~次日6:00的情況。特別是在22:00~次日4:00,各功能區空調使用均達到該功能區空調安裝總數的100%。不同于傳統農村居民日出而耕日落而息的生活模式,紹興農村的務工居民生活規律普遍相似,早上7:00左右起床離家工作,中午就餐后會有短暫的午休,晚飯后很多居民有在廣場等場所散步納涼的習慣。人居行為規律與空調啟停規律大致吻合。對比各區格空調午間使用情況可知,0戶居民選擇在午后開啟C區與E區的空調,D區空調午后使用情況最高達到該功能區布設空調總數的11.10%,占到空調總數的5.26%。而相比之下,面積較小的A區的空調布設比例雖然僅為26.3%,但午間使用達到一個小高峰,比例高達到該功能區布設空調總數的40%,占空調總數的10.52%,約為同朝向面積較大的D區的2倍,如圖8所示。
作為人類生活的剛性需求,建筑能耗量是不容小覷的。本文采用最大概率分布法則建立紹興地區空調使用最為普遍的農宅典型平面布局,研究在該條件下農村居民夏季空調使用行為特征,有利于優化設計功能區間引導農村住宅的空調節能問題。對紹興地區調查結果進行統計分析,得出以下結論:
1)五分法是紹興地區主要的平面方案類型,其中左三右二的5-4型為該地的典型平面布局。農村居民對“南臥”的設計選擇較為統一。
2)臥室作為使用最為頻繁的空間,其空調的布設比例最高,空調使用時長明顯高于其他功能區。
3)紹興市農村居民的空調使用時間多集中于21:00~次日6:00,特別是在22:00~次日4:00,各功能區空調使用均達到該功能區空調安裝總數的100%。這與當地居民的生產、生活模式息息相關。
4)由于主臥外表面面積過大,炎熱季節受日照面積過大,房間升溫過快,較普遍的1.5匹家用空調不滿足大面積的制冷節能要求,有午后開空調習慣的農村居民,更傾向于開啟面積較小的次臥的空調。因此對于農村臥室的比例應適當控制,有利于達到住宅節能節地的目標。
[1] 浙江省統計局,國家統計局浙江調查總隊.浙江省統計年鑒[M].北京:中國統計出版社,2015.
[2] 李兆堅,江 億.住宅夏季空調能耗調查方法分析[J].暖通空調,2006(9):35-37.
[3] 紹興市統計局,國家統計局紹興調查隊.紹興統計年鑒[M].北京:中國統計出版社,2015.
[4] 紹興市氣象局.紹興兩千五百年氣候變遷[M].杭州:浙江大學出版社,2010.
[5] 楊國全.基于形狀語法理論的浙江農居域代表平面方案研究——以嘉興為例[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,碩士,講師
潘曉聰 陳佳輝 王 毅** 齊 鋒
(浙江農林大學風景園林與建筑學院,浙江 臨安 311300)
TU831
:A
1009-6825(2017)24-0117-03
2017-06-16 ★ :本論文屬于浙江省自然科學基金(LY14E080022);教育部人文社會科學研究青年基金(14YJCZH113);本論文屬于浙江農宅電器類設備用能行為模式調查與研究(104-2013200040)此項目研究成果
潘曉聰(1995- ),女,在讀本科生; 陳佳輝(1996- ),男,在讀本科生; 齊 鋒(1976- ),男,博士,碩士生導師,副教授