湖南某高校自然通風(fēng)宿舍能耗現(xiàn)狀調(diào)查

文/李文菁、肖倩 湖南工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 湖南湘潭 411104

校園是社會(huì)的重要組成部分，也是社會(huì)用能大戶。截止至2010年全國共有普通高等學(xué)校和成人高等學(xué)校2600多所，在校學(xué)生人數(shù)高達(dá)3280萬人，占全國城鎮(zhèn)人口的5.3%，能源消耗總量占全國社會(huì)總能耗的10%[1]。全國大學(xué)生的人均能耗和水耗分別是是全國居民平均值的4倍和2倍[2]。校園建筑數(shù)量龐大，高校類型多樣，能耗結(jié)構(gòu)不盡相同，各校建筑類型繁多，不同地區(qū)不同建筑類型的能耗水平參差不齊。而節(jié)能環(huán)保意識(shí)薄弱，能源管理比較粗放，導(dǎo)致校園設(shè)施量大面廣，資源能源消耗大，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)嚴(yán)重缺失。本文通過對湖南這一典型的夏熱冬冷地區(qū)某高校的大學(xué)學(xué)生宿舍樓的建筑特征及能耗結(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查及測試，分析總結(jié)了該大學(xué)校園學(xué)生宿舍建筑的能耗特征，為該校校園節(jié)能模式的制定和綠色校園的建設(shè)提供數(shù)據(jù)支持。

1、研究方法

為了更系統(tǒng)全面的了解我國高校用能行為方式現(xiàn)狀，本文采用問卷調(diào)查的方法。本研究選取了中國湖南一高等院校，對其學(xué)生宿舍內(nèi)學(xué)生的能耗進(jìn)行調(diào)研。調(diào)研對象包括文科，理科等各院系各年級的本科生。調(diào)研共收集2017年度3月-7月學(xué)生宿舍用能行為調(diào)查分析問卷292份。

2、調(diào)查方法及結(jié)果統(tǒng)計(jì)

2.1 調(diào)查方法

在問卷調(diào)查的同時(shí)，還請相關(guān)宿舍同學(xué)記錄了調(diào)查日的用電、熱水及冷水用水情況。該高校每個(gè)寢室裝設(shè)單獨(dú)水、電表，因此在調(diào)查日的早上和調(diào)查日次日早上7：00分別記錄水、電表讀數(shù)，其差值作為調(diào)查日耗電量計(jì)入表中。因此調(diào)查結(jié)果顯示為宿舍的日耗電量和自來水耗量。而對于熱水耗量由于該院校采取的是刷卡消費(fèi)熱水的方法，所以我們采用每天早上7：00記錄熱水卡的錢數(shù)然后第二天早上7：00再記錄一次，然后兩次錢數(shù)的差值即為該宿舍學(xué)生的熱水日消費(fèi)量，將總量記為宿舍的熱水耗量值。

2.2 能耗結(jié)果統(tǒng)計(jì)

為保證數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠性，每間寢室都有一個(gè)負(fù)責(zé)人查詢數(shù)據(jù)。從圖中可見日耗電量最高為7.4kwh/室.d，最低為0.16kwh/室.d，平均2.38kwh/室.d，即平均0.595kwh/人.d。而熱水日消費(fèi)最高為10.6元/人.d，最低值為0元，平均3.28元/人.d，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)有23%的人并未使用熱水卡。其中冷水日用水量最高值為0.8立方米，最低值為0m3，平均值為0.075m3/人.d。

3、數(shù)據(jù)分析

3.1 與其他研究者結(jié)果比較

該校學(xué)生宿舍人均耗電量為0.595kwh/人.d，這一數(shù)據(jù)略高于胡含芳等[3]關(guān)于無空調(diào)宿舍冬季人均耗電量0.4kwh/人.d，但與薛世海[3]關(guān)于湖北高校的生均統(tǒng)計(jì)指標(biāo)95kgce/人.a（折合為2.11kwh/人.d）相差較大。但需說明的是薛世海[3]關(guān)于湖北高校的生均統(tǒng)計(jì)指標(biāo)除了宿舍耗電量外還包括其他教學(xué)科研耗電量，由此可見高校宿舍耗電量僅占總耗電量的一部分。另該結(jié)果與陳淑琴等[4]在上海某高校的調(diào)研結(jié)果，樣本均值2.9kwh/人.d也有較大差距，但陳淑琴調(diào)查的上海某高校宿舍配備有空調(diào)，對比可發(fā)現(xiàn)，自然通風(fēng)狀態(tài)下的宿舍人均耗能量遠(yuǎn)低于空調(diào)宿舍人均耗能量。

在耗水量方面，該校學(xué)生在宿舍人均耗水量為0.075m3/人.d，該數(shù)據(jù)低于薛世海[4]關(guān)于湖北高校的生均統(tǒng)計(jì)指標(biāo)0.142m3/人.d，但后者包含了學(xué)生在其他場所的耗水量。

3.2 耗電量分析

為進(jìn)一步分析宿舍耗電量情況，并探討各用電設(shè)備耗電量的大小，筆者建立了宿舍耗電量的簡易計(jì)算模型，根據(jù)調(diào)研得到的各宿舍設(shè)備的數(shù)量和功率等數(shù)據(jù)，根據(jù)典型宿舍房間內(nèi)的調(diào)研數(shù)據(jù)，考慮飲水機(jī)的使用時(shí)長大致與在室時(shí)長類似，熱得快時(shí)長典型宿舍的負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)記錄每次使用時(shí)長并匯總。其宿舍耗電量的計(jì)算公式如下：

宿舍耗電量

式中：a，b，c，d，e 分別代表各用電設(shè)備的使用功率，t1～t5分別代表各用電設(shè)備的使用時(shí)長。

利用上述公式，可得到各用電類型樣本典型宿舍的宿舍耗電量，其計(jì)算樣本數(shù)值如下圖所示，實(shí)測結(jié)果和計(jì)算結(jié)果相差為5.5%～29.3%。

3.3 耗水量分析

在對冷水耗量進(jìn)一步分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生耗水量與溫度存在明顯正相關(guān)性。見下圖，可見隨著氣溫的上升，冷水用量呈現(xiàn)上升的趨勢。

而熱水消耗量則與性別存在極大關(guān)聯(lián)，女生寢室平均熱水消費(fèi)為5.2元/人.d，而男生寢室平均熱水消費(fèi)為2.6元/人.d。進(jìn)一步調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生們飲用熱水在20%以下， 大部分的女生熱水用于洗澡、日常洗漱的熱水占60-80%，部分女生會(huì)在冬季用熱水洗衣服；而男生則用于日常洗漱的熱水耗量明顯低于女生，僅在40%左右，因此用水習(xí)慣，造成男、女生在熱水的用量上有所不同。

結(jié)論：

為分析校園建筑能耗現(xiàn)狀，我們在湖南某院校選取了占地面積較大的宿舍類建筑的能耗進(jìn)行了實(shí)測和問卷調(diào)查，得出以下結(jié)論：

（1）對學(xué)生宿舍的水、電、熱水耗量進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)自然通風(fēng)宿舍的耗電量遠(yuǎn)低于空調(diào)宿舍。

（2）建立了自然通風(fēng)宿舍日均用電量簡易計(jì)算模型。

（3）分析了天氣對用水量的影響，發(fā)現(xiàn)在氣溫較高時(shí)，冷水用量會(huì)提高。

（4）男女同學(xué)的熱水消耗量存在明顯差異，且熱水耗量與學(xué)生使用大功率電器的頻率有明顯關(guān)系。

校園學(xué)生宿舍內(nèi)能耗現(xiàn)狀調(diào)查，將為校園節(jié)能模式的制定和綠化校園的建設(shè)提供數(shù)據(jù)支持，同時(shí)也為湖南高校建筑節(jié)能技術(shù)取得更為良好的節(jié)能效益做了一個(gè)基礎(chǔ)性的研究。