住宅家用空調(diào)運(yùn)行狀況的調(diào)查分析

Word版本，下載可自由編輯住宅家用空調(diào)運(yùn)行狀況的調(diào)查分析本文按照99年夏季對北京市區(qū)42戶安裝空調(diào)住所的調(diào)查結(jié)果以及空調(diào)房間室溫的測試數(shù)據(jù)，分析和了解住所家用空調(diào)主要在晚上間歇運(yùn)行以及空調(diào)啟動溫度與控制溫度不全都的運(yùn)行特點(diǎn)，并依據(jù)熱舒服理論的討論成績，確定出房間空調(diào)的啟動溫度為29℃左右，而房間空調(diào)的控制溫度則為26℃。本文的工作為住所建造的能耗分析以及住所熱性能的分析評價提供了基礎(chǔ)。

1.引言

住所家用空調(diào)的運(yùn)行情況主要包括空調(diào)運(yùn)行方式、空調(diào)開啟時刻的房間室溫以及空調(diào)的控制溫度等方面的信息，它在較大程度上打算了住所的空調(diào)能耗情況，而國內(nèi)外有關(guān)家用空調(diào)運(yùn)行情況的討論報道尚不多見。同時，隨著家用空調(diào)的全面普及，家用空調(diào)的能源消耗已愈來愈引起人們的重視。因此，了解現(xiàn)有住所家用空調(diào)的實(shí)際運(yùn)行情況，對于合理地預(yù)測住所能耗情況以及評價住所熱性能是非常有須要的。本文按照99年夏季對北京市區(qū)42戶安裝空調(diào)住所的調(diào)查結(jié)果及住所內(nèi)空調(diào)房間的室溫測試數(shù)據(jù)，從定量的角度分析現(xiàn)有住所家用空調(diào)實(shí)際運(yùn)行情況的變化邏輯，為節(jié)能住所的深化討論提供基礎(chǔ)。

2.調(diào)查對象和調(diào)查辦法

99年夏季，清華高校對北京地區(qū)住所室內(nèi)熱環(huán)境的情況做了廣泛的調(diào)和查測試，調(diào)查和測試數(shù)據(jù)有效的樣本容量共有140戶，它們主要分布在北京市的海淀區(qū)、西城區(qū)、宣武區(qū)、朝陽區(qū)及豐臺區(qū)等，其中42戶的住所內(nèi)裝有家用空調(diào)，空調(diào)測試房間總數(shù)為42間，房間功能為臥房、客廳和餐廳。

室溫的延續(xù)測試是本次調(diào)查的主要內(nèi)容，將Rhlog溫度自記儀置于住所的空調(diào)測試房間內(nèi)，房間的室溫?cái)?shù)據(jù)每隔30分鐘可自動讀取并記錄于Rhlog溫度自記儀內(nèi)，自記儀的測試精度為0.3℃。同時，在室溫測試過程中，避開了太陽輻射和房間內(nèi)照明燈具、電器設(shè)備等內(nèi)熱源對溫度自記儀讀數(shù)的影響。

討論的另一部分內(nèi)容是住戶對家用空調(diào)調(diào)整行為的調(diào)查，要求住戶完成相關(guān)調(diào)查問卷的填寫，主要包括：住戶對家用空調(diào)的態(tài)度、空調(diào)控制溫度的大小、空調(diào)的開啟運(yùn)行情況以及大致的運(yùn)行時光范圍等。

為了更清晰地反映調(diào)查對象的分布特性，表1至表9分離表示出42戶安裝空調(diào)的住所在建造型式、建筑年月、建造面積、建造戶型、樓層位置、房間外墻朝向、住戶收入等級、家庭人員數(shù)及家庭結(jié)構(gòu)等各個方面的分布情況。

表中數(shù)據(jù)表明，南向測試房間所占的比例較大，超過了一半以上，這是因?yàn)槎鄶?shù)住戶習(xí)慣將空調(diào)置于住所內(nèi)的主要活動場所，盡管如此，調(diào)查對象在各個因素的不同方面都有一定程度的分布。因此，雖然調(diào)查的樣本總量不多，但調(diào)查對象的挑選仍具有一定的代表性和普遍性，由此所得到的調(diào)查結(jié)果和測試數(shù)據(jù)，可用以討論分析現(xiàn)有住所家用空調(diào)實(shí)際運(yùn)行情況的變化邏輯。

3.空調(diào)房間室溫變化的分析

家用空調(diào)的主要功能在于轉(zhuǎn)變房間室溫的變化情況，因此，對空調(diào)與非空調(diào)房間室溫變化趨勢的分析比較可以清晰地反映家用空調(diào)對房間室溫變化的影響情況。

在某些時刻，房間室溫升高或降低的幅度顯然加大，故與外溫、太陽輻射等室外微氣候的影響情況相比較，家用空調(diào)對房間室溫變化的影響已最為顯著。并且因?yàn)榉块g室溫的測試時光間隔較長，空調(diào)房間的室溫變化趨勢并不會表示出室溫達(dá)到空調(diào)控制溫度后的波動變化。因此，空調(diào)測試房間室溫的逐時變化趨勢可以反映出家用空調(diào)開、停的使用情況，由此可確定出家用空調(diào)的運(yùn)行方式、空調(diào)開啟時刻的房間室溫以及空調(diào)的控制溫度等。如圖中空調(diào)房間的室溫在夜間至早上7點(diǎn)的時光內(nèi)基本保持穩(wěn)定，說明房間的室溫已基本達(dá)到空調(diào)的控制溫度；早上7點(diǎn)后住戶關(guān)閉空調(diào)，室溫升高；而在晚上8點(diǎn)住戶重新開啟空調(diào)后，室溫快速下降并再次達(dá)到空調(diào)控制溫度。

4.空調(diào)運(yùn)行方式

圖1中空調(diào)房間的室溫變化趨勢還反映出家用空調(diào)間歇運(yùn)行的狀態(tài)，進(jìn)一步按照在較長延續(xù)時光范圍內(nèi)的空調(diào)測試房間室溫的逐時變化趨勢，分析家用空調(diào)的運(yùn)行情況，如圖2所示。

圖2的室溫變化曲線進(jìn)一步反映出住所家用空調(diào)間歇運(yùn)行的使用情況，這與住戶調(diào)查問卷的統(tǒng)計(jì)結(jié)果是全都的，住戶普通只是在一個或幾個時光范圍內(nèi)間歇地運(yùn)行空調(diào)，主要的時光范圍大約有中午(12:00-14:00)、下午(15:00-18:00)、晚上(19:00-24:00)和夜間(1:00-7:00)。另一方面，因?yàn)樽羯盍?xí)慣、作息邏輯以及室外氣象條件的變化，不同住戶家用空調(diào)的運(yùn)行情況又是有所不同的。基于此，分離針對測試期的某兩天，對于42戶安裝空調(diào)的住所，統(tǒng)計(jì)分析房間家用空調(diào)運(yùn)行時光范圍的分布，如圖3所示。

圖3中的橫坐標(biāo)軸表示空調(diào)運(yùn)行的各個時光范圍，如住戶在下午和晚上使用空調(diào)，則空調(diào)運(yùn)行的時光范圍分離為下午和晚上；縱坐標(biāo)軸表示在某個時光范圍內(nèi)空調(diào)運(yùn)行的房間數(shù)占空調(diào)測試房間總數(shù)的百分比。運(yùn)行時光范圍的分布同樣表示出家用空調(diào)間歇運(yùn)行的情況，住戶主要在晚上使用和運(yùn)行家用空調(diào)，由于晚上是住所內(nèi)居住活動最頻繁的時光范圍，而在中午、下午以及夜間，惟獨(dú)較少的住戶運(yùn)行空調(diào)。但隨著外溫的上升，也即夜間室外環(huán)境可通過程度的降低，與7月22日的空調(diào)運(yùn)行情況相比較，圖3表示出家用空調(diào)在7月29日夜間的運(yùn)行頻率顯然增強(qiáng)。

因此，現(xiàn)有住所家用空調(diào)的運(yùn)行方式主要表現(xiàn)為間歇運(yùn)行方式。

5.空調(diào)啟動溫度和空調(diào)控制溫度

家用空調(diào)的運(yùn)行情況除了包括空調(diào)運(yùn)行方式的信息外，還應(yīng)包括房間空調(diào)啟動溫度以及房間空調(diào)控制溫度大小的信息。所謂空調(diào)啟動溫度是指居住者感到熱不舒服，開啟空調(diào)時刻的房間室溫；而空調(diào)控制溫度則是指利用空調(diào)的作用，居住者希翼房間室溫所保持的水平。因此，空調(diào)啟動溫度和控制溫度的大小都與人體的熱舒服情況有關(guān)。

熱舒服經(jīng)典理論的討論表明，人體在穩(wěn)態(tài)空調(diào)環(huán)境中感覺舒服的室溫基本為26℃[1]，于是房間空調(diào)的控制溫度可確定為26℃。另一方面，在空調(diào)開啟之前的時光內(nèi)，室內(nèi)環(huán)境并非處于穩(wěn)態(tài)，而是動態(tài)變化的，動態(tài)熱舒服的理論討論和試驗(yàn)以及調(diào)查測試的結(jié)果表明，在室溫相同的條件下，人體在無空調(diào)動態(tài)環(huán)境中的熱感覺要低于在空調(diào)穩(wěn)態(tài)環(huán)境中的熱感覺，也即相比較家用空調(diào)供冷的影響，夏季的自然通風(fēng)會提升人體感到熱舒服的室溫上限[2]。

42個空調(diào)房間室溫測試的結(jié)果以及家用空調(diào)運(yùn)行情況的調(diào)查結(jié)果也說明白以上的觀點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，在99年8月2日至8月9日的部分測試期內(nèi)，因?yàn)橥鉁氐慕档?，?5%以上住戶的家用空調(diào)處于停機(jī)狀態(tài)，這說明在這段測試期內(nèi)，無空調(diào)動態(tài)環(huán)境下的房間室溫能夠滿足人體熱舒服要求，圖4表示出相應(yīng)室溫的分布情況。

房間室溫主要分布在28℃～30℃的范圍內(nèi)，只在短時光內(nèi)高于30℃。這說明對于無空調(diào)的動態(tài)室內(nèi)環(huán)境，28℃～30℃的室溫情況仍能滿足居住者的熱舒服要求，并且住戶在短時光內(nèi)還可以忍受稍高于30℃的室溫情況。因此，在無空調(diào)的動態(tài)環(huán)境下，人體可接受的熱舒服室溫上限大約在28℃～30℃之間，這不同于在穩(wěn)態(tài)空調(diào)環(huán)境下的熱感覺，該結(jié)果與文獻(xiàn)[2]的結(jié)論是基本全都的。，在夏季無空調(diào)的動態(tài)環(huán)境下，對應(yīng)于10%的熱不愜意率，文獻(xiàn)[2]確定住所內(nèi)人體可接受的熱舒服室溫