上海地區(qū)居住建筑能耗調(diào)研分析

楊 霞 Yang Xia

上海地區(qū)居住建筑能耗調(diào)研分析

楊 霞 Yang Xia

0 引言

居住建筑的能耗情況十分復(fù)雜，影響因素很多，且隨時(shí)間變化而發(fā)生變化。許多學(xué)者通過電力數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、用戶問卷調(diào)查與家用電器用電情況及室內(nèi)環(huán)境現(xiàn)場實(shí)測等方法，對我國一些大、中城市居住建筑的總體用能水平、空調(diào)能耗、能源結(jié)構(gòu)及能耗影響因素進(jìn)行研究，為下一步節(jié)能工作的開展提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐（表1）。

本文將結(jié)合上海近10年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及實(shí)際能耗調(diào)研結(jié)果，對上海地區(qū)居住建筑用電量水平、影響因素及構(gòu)成情況進(jìn)行分析。

表1 我國城鎮(zhèn)居住建筑能耗調(diào)查與統(tǒng)計(jì)結(jié)果

1 上海居住建筑用電量

2005～2014年，隨著上海居住建筑的迅速增加，居住建筑用電量迅速增加。2005～2013年期間，居住建筑用電量年平均增速8.2%，居住建筑面積年平均增速5.7%。2014年居住建筑面積增加3.7%，用電量下降15.2%（圖1、2）。

從圖3中可以看出，2005～2014年10年間，單位面積用電量基本穩(wěn)定在30kWh/m2附近，2005～2014年平均值為31.1 kWh/m2。

圖1 2005～2014年上海地區(qū)居住建筑用電量

圖2 2005～2014年上海地區(qū)居住建筑面積

圖3 2005～2014年上海地區(qū)居住建筑單位面積用電量

圖4 2005～2012年每百戶城市居民家庭的主要家用電器數(shù)量

2 上海居住建筑用電量影響因素

上海地區(qū)居住建筑電力主要用于照明和家用電器。下面從宏觀層面就空調(diào)器、電腦等家用電器數(shù)量、夏季室外溫度等方面對居住建筑用電量影響進(jìn)行分析。

2.1 家用電器數(shù)量

從圖4可以看出，2005～2012年期間，每百戶城市居民家庭的主要家用電器數(shù)量增長速度較快的是電腦與空調(diào)器，年平均增速分別為8.6%和3.1%，其他電器數(shù)量變化不大。

家庭空調(diào)擁有量對能耗的影響很小（圖5）。一些建筑面積較大的家庭雖然空調(diào)擁有量較高，但實(shí)際使用的空調(diào)集中于1~2臺，部分空調(diào)開啟頻次較少，因此，能耗的多少主要還是體現(xiàn)在各臺空調(diào)累計(jì)的運(yùn)行時(shí)間而非擁有量上。

電腦數(shù)量對居住建筑用電量影響也很小（圖5）。按每臺電腦100W功率計(jì)算，平均每天使用2h，全年耗電量73kWh，調(diào)研得到戶均用電量2 491kWh相比，電腦耗電量僅占總用電量的3%。

2.2 夏季室外溫度

從圖6可以看出，居住建筑單位面積用電量的趨勢與7、8月份室外平均溫度變化趨勢基本保持一致（2008年除外，由于冬季溫度較其他年份低，導(dǎo)致冬季空調(diào)供暖能耗增加）。

2014年居住建筑單位面積用電量與2013年相比下降18%，主要原因是2014年夏季溫度較2013年相比大幅降低，2013年7、8月室外平均溫度 31.5℃，2014年7、8月室外平均溫度26.9℃。

空調(diào)用電與室外溫度密切相關(guān)，尤其是夏季制冷用電量。一方面，室外溫度升高，室內(nèi)冷負(fù)荷增加，為保持室內(nèi)的舒適度，制冷耗電量隨之增加；另一方面，夏季制冷工況下，隨著室外溫度的升高，冷凝器換熱溫差減小，機(jī)組COP下降，也會導(dǎo)致空調(diào)制冷用電量的增加。

2.3 照明

《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50034—2004）對住宅建筑每戶照明功率密度作出了規(guī)定，“現(xiàn)行值不應(yīng)大于7W/m2，目標(biāo)值不應(yīng)大于6W/m2”。修訂后的《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50034—2013）規(guī)定“現(xiàn)行值不應(yīng)大于6W/m2，目標(biāo)值不應(yīng)大于5W/m2”。假設(shè)照明平均每天開啟時(shí)間為6h，照明功率密度按7W/m2計(jì)算，則單位面積照明用電量15.3kWh/m2，約占居住建筑單位面積用電量一半。目前多數(shù)住宅照明是自主設(shè)計(jì)安裝，但是要強(qiáng)調(diào)提高居民的節(jié)能意識，多采用節(jié)能的光源和燈具及優(yōu)化的照明設(shè)計(jì)。

圖5 2005～2012年每百戶城市居民家庭的電腦、空調(diào)數(shù)量與單位面積用電量

圖6 居住建筑單位面積用電量與7、8月室外平均溫度

圖7 4個(gè)小區(qū)2009年用電量

圖8 4個(gè)小區(qū)單位面積用電量

3 上海居住建筑用電量構(gòu)成

綜合考慮了節(jié)能措施應(yīng)用情況、住宅類型和樓盤價(jià)格等因素，針對上海地區(qū)4個(gè)典型的住宅小區(qū)共81棟居民樓，總共3 727戶居住家庭進(jìn)行能耗調(diào)研。

3.1 戶均用電量

由圖7可知，2009年4個(gè)小區(qū)居民用電量主要集中在1 000 kWh以下、1 000～2 000 kWh和2 000～3 000 kWh 三個(gè)區(qū)間內(nèi)，年用電量位于這三個(gè)區(qū)間內(nèi)的居民接近80%，其中1 000～2 000 kWh 比例最高，占38%。

3.2 單位面積用電量

由圖8所示，2009年4個(gè)小區(qū)，單位面積用電量主要集中在20kWh以下、20～30kWh和30～50 kWh三個(gè)區(qū)間內(nèi)，分布在這三個(gè)區(qū)間內(nèi)的居民數(shù)量基本接近，三個(gè)區(qū)間內(nèi)的居民數(shù)量約占居民總數(shù)的90%。

3.3 逐月用電量

從圖9可以看出，A、B、C這3個(gè)小區(qū)用電量趨勢基本一致，夏季8月份為用電高峰，冬季2月份為用電高峰。4個(gè)小區(qū)每戶居民夏季平均用電量882kWh，冬季平均用電量675kWh，月平均用電量208kWh。

由于D小區(qū)居民基本于2009年5月入戶，D小區(qū)的電力數(shù)據(jù)從2009年6月到2010年5月，用電趨勢與其他3個(gè)小區(qū)存在一定差別，D小區(qū)夏季7月份為用電高峰，冬季1月份為用電高峰。問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該小區(qū)空置率較高，很多居民家里在裝修，因此采集的電力數(shù)據(jù)，不具有典型性。

3.4 空調(diào)用電量

考慮到上海地區(qū)冬、夏季節(jié)主要采用空調(diào)供暖、制冷，因此以過渡季節(jié)電耗平均值（本次統(tǒng)計(jì)以5月份和11月份電耗平均值）為基準(zhǔn)電耗，該部分電耗基本不受季節(jié)影響，在全年都保持穩(wěn)定，認(rèn)為其它月份超出基準(zhǔn)電耗的部分即為空調(diào)電耗。

3.5 能耗調(diào)研結(jié)果（表2）

（1）2009年平均每戶居民每年用電2 491 kWh，人均用電864 kWh，單位建筑面積用電31.4 kWh/m2。

（2）經(jīng)估算，2009年空調(diào)耗電量852 kWh，單位面積空調(diào)耗電量9.7 kWh/m2，約占單位建筑面積總用電量的31%。

（3）照明及家用電器（除空調(diào)外）用電占69%，空調(diào)制冷用電占18%，空調(diào)供暖用電占13%。

圖9 4個(gè)小區(qū)逐月用電量

4 結(jié)論

根據(jù)相關(guān)資料和實(shí)際能耗調(diào)查結(jié)果，我們可以得到如下結(jié)論。

（1）上海地區(qū)居住建筑單位面積用電量基本穩(wěn)定在30kWh/m2左右，2005～2014年平均值為31.1 kWh/m2，空調(diào)能耗9.7 kWh/m2，空調(diào)用電約占總用電量的1/3。

（2）上海地區(qū)居住建筑電力主要用于照明和家用電器。居住建筑用電量受家用空調(diào)器、電腦數(shù)量影響很小，受夏季室外溫度影響較大。

（3）抽樣調(diào)查結(jié)果表明，上海地區(qū)居住建筑照明及家用電器（除空調(diào)外）用電占69%，空調(diào)制冷用電占18%，空調(diào)供暖用電占13%。

On the Investigation and Analysis of Residential Buildings' Energy Consumption in Shanghai

文章結(jié)合上海近10年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及實(shí)際能耗調(diào)研結(jié)果，對上海地區(qū)居住建筑用電量水平、影響因素及構(gòu)成情況進(jìn)行分析。結(jié)果表明，居住建筑用電量受家用空調(diào)器、電腦數(shù)量影響很小，受夏季室外溫度影響較大。

居住建筑；用電量；影響因素

Based on the recent 10 years data in Shanghai and the actual energy consumption, this paper analyzes the power consumption level, infl uencing factors and its structure of residential buildings in Shanghai. The results shows that the residential building electricity consumption is more affected by the outdoor temperature in summer, while less by the domestic air conditioners and the number of computers.

residential buildings, electricity consumption, infl uencing factors

2016-06-03）

楊霞，上海市房地產(chǎn)科學(xué)研究院工程師。