人員熱適應對住宅全年供暖、供冷需求影響
——以重慶為例

杜晨秋，李信儀，喻 偉，姚潤明

(1.重慶大學 土木工程學院，重慶 400045；2.海南大學 土木建筑工程學院，海口 570228)

夏熱冬冷地區由于典型的夏季炎熱、冬季寒冷、全年高濕的氣候特點，室內熱環境較差，尤其是冬季，使得該地區改善室內熱環境的呼聲日益強烈。據統計，2001—2011年該地區僅供暖電耗已經從77億kWh增加到414億kWh，而且隨著家庭收入增加和人們舒適度提高，預計將來會持續增加[1]，這將對中國建筑碳排放達峰產生重要影響。因此，如何平衡人員熱舒適需求和建筑節能減排壓力，已成為該地區建筑可持續發展的關鍵問題。

根據適應性理論，夏熱冬冷地區人員由于長期生活在該地區獨特的氣候特征和建筑特性背景下，已經通過生理適應、心理期望和行為調節，適應了該地區的氣候和室內環境，其對環境的容忍度和可接受度也更高[2-3]。加上住宅中人員適應性調節行為更加多樣，包括開窗通風、增減衣服、使用風扇、空調等[4]，其熱舒適區間更廣[3,5-7]。Du等[8]分析了夏熱冬冷地區住宅人員全年適應性調節行為(服裝/開窗)等隨室外溫度的變化，發現即使同樣的室內溫度下，由于前期人員熱經歷，人員服裝熱阻和室內風速在秋季和春季也存在一定差異。Liu 等[9]調研了該地區住宅建筑全年不同季節人員適應性隨室內熱環境的變化，結果顯示該地區居民全年熱中性溫度在夏季較高(24.25 ℃)，冬季較低(21.02 ℃)，而過渡季節的中性溫度則在冬季和夏季之間，表明人員的真實熱舒適需求是隨著室外氣候和季節而動態變化的。即使在供暖期間，Wang等[10-11]對嚴寒地區冬季住宅調研發現，隨著供暖的深入，室內平均溫度高于24 ℃的頻率逐漸增加，供暖初期、中期和后期人員的熱中性溫度分別為21.6、23.5、23.1 ℃。同樣，一項對教室的調研分析也顯示，人員的熱中性溫度會隨著供暖時間推移發生變化，冬季和春季的熱中性溫度存在顯著差異，冬季的熱中性溫度要低于春季，因此同樣的供暖溫度設定引起更多人員不舒適。而Hoyt等[12]采用模擬的方法模擬了美國4個城市辦公建筑在調節溫度設定點策略下全年空調能耗：當供冷溫度從22.2 ℃增加到25.0 ℃，供冷能耗可節約29%；供暖溫度從21.1 ℃降低到20.0 ℃，其供暖能耗可節省34%。進一步將溫度設定區間擴大到18.3～27.8 ℃，空調系統節能潛力可達32%～73%。上述研究表明，真實環境中人員的熱舒適需求是隨著室外氣候、季節和自身適應性而動態變化的，這一特性會對室內實際供暖空調用能需求和節能潛力產生顯著影響。

但是，現有關于供暖空調溫度調節的研究主要以結果導向，研究對象多以公共建筑為主，假定人員的適應性可以拓寬舒適溫度區間，進而研究溫度動態調節下的節能潛力。對于其溫度調節策略的理論依據，這一調節策略是否滿足人員真實熱舒適需求等，缺少理論依據和支撐。針對該問題，本文首先以夏熱冬冷地區典型城市-重慶為例，基于課題組建立的重慶住宅建筑全年熱環境數據庫，探討該地區居民在充分發揮自身適應性基礎上，其全年熱舒適隨時間的動態變化特性，從而確定基于舒適溫度動態變化的全年供暖空調調控策略。在此基礎上，利用EnergyPlus建立重慶地區典型住宅樣本建筑模型，在執行該地區最新版JGJ134—2010《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》[13]基礎上，模擬住宅分別采用傳統供暖空調溫度設計(18～26 ℃)和基于人員動態適應性和溫度動態調節設計的全年室內熱環境，分析其動態溫度調節的節能潛力。研究結果有助于進一步認識該地區人員長期形成的熱適應性對其舒適需求的影響，量化得到的全年舒適溫度動態變化特性可為該地區住宅室內熱環境營造和最優化供暖空調動態調控提供一定理論基礎和研究參考，實現在滿足人員熱舒適需求的同時最大化建筑節能潛力。

1 住宅人員全年動態熱舒適需求

1.1 住宅熱環境數據庫

筆者所在課題組前期對夏熱冬冷地區6個典型城市的住宅建筑開展了超過一年的入戶調研。調研同時涵蓋了室內熱環境參數測量和居民主觀問卷調查，具體調研方法可參考文獻[9-14]。需要指出的是，使用局部供暖、供冷設備，比如風扇、空調、電暖氣等，均可看作居民適應性行為調節，且會顯著影響其主觀舒適度。前期調研中通過設置問題“此時，您是否開啟供暖空調設備？如果是，請選擇設備__”和“采用空調供暖/供冷時，其設定溫度為__”來反映人員適應性行為調節，具體請參考文獻[8]。本文選擇典型城市-重慶為例，在數據篩選中也包含這些樣本案例。經初步統計，剔除一些缺失主要信息的樣本，得到的重慶地區住宅調研有效樣本數為2 151份，涵蓋全年12個月，且每個月樣本量近似。

現有標準ASHRAE 55[15]、GB/T 50785[16]等建立的適應性模型，主要基于自然通風建筑，給出人員舒適溫度隨室外月平滑或周平滑溫度線性變化關系，但溫度變化范圍較窄(約10～30 ℃)。在該范圍內，人員可以充分發揮適應性調節來改善自身熱舒適。然而，對于夏熱冬冷地區典型夏熱、冬冷氣候特點，冬季和夏季環境下人員的適應性調節能力有限，其舒適溫度是否仍隨室外溫度線性變化尚不明晰。因此，本文主要基于數據庫中全年室內熱環境參數(室內/室外空氣溫度)和人員熱感覺投票(ASHRAE 55[15]7級標尺，-3～+3)，分析人員全年舒適溫度隨室內外溫度變化特性，進而給出該地區全年供暖空調動態溫度設計。

1.2 人員全年舒適溫度動態變化

考慮全年不同季節、不同時間人員適應性的動態變化，本文將調研數據根據月份分為12批次。人員舒適溫度根據Griffiths法[17]計算，見式(1)。Griffiths方法中G值實際上反映了在無熱適應情況下，熱感覺投票隨室內操作溫度變化的敏感程度。Nicol等[18]提出G取0.5較合理，表示室內操作溫度變化2 ℃對應平均熱感覺投票變化一個刻度，本文亦取G值為0.5。

C-0=G(Top-Tc)

(1)

式中：C為熱感覺投票值;G為Griffiths常數，℃-1；Top為操作溫度，℃，本文近似等于空氣溫度；Tc為舒適溫度，℃。

利用G值、熱感覺投票值C以及Top即可計算人員單個熱感覺投票對應的舒適溫度Tc。考慮人員舒適溫度受室外氣候變化顯著，這里進一步采用溫頻法，取1 ℃溫度間隔，計算每月每個溫度區間內對應的人員平均舒適溫度Tc，繪制如圖1所示。從圖1可以看出，室外溫度在10～15 ℃范圍內變化時，人員的舒適溫度隨室外溫度的增加而升高，且呈顯著的線性關系。然而，圖1顯示當室外溫度高于30 ℃，其人員舒適溫度逐漸降低，當室外溫度低于10℃，人員舒適溫度逐漸升高，兩者的線性關系不再顯著。

圖1 人員舒適溫度隨室外溫度動態變化Fig.1 Variation of comfort temperatures with outdoor temperatures

采用多項式擬合得到人員舒適溫度Tc隨室外溫度Tout變化的回歸模型表示為

(2)

式中：Tc為舒適溫度，℃;Tout為室外空氣溫度，℃。

1.3 基于人員熱適應的供暖、供冷調節策略

由圖1可以看出，重慶住宅中由于人員適應性調節，其全年舒適溫度隨室外氣候動態變化，這必然影響其供暖、供冷期間人員的真實熱舒適需求。考慮到不同時期、不同年份室外溫度變化不同，在提出基于人員適應性熱舒適的供暖、供冷溫度設計時，為使分析更具代表性，選擇典型氣象年室外溫度作為基準參考，結合式(2)，可以計算得到人員全年舒適溫度變化，如圖2中藍色虛線所示。結合圖1，由于人員在冬季和夏季的舒適溫度并不隨室外溫度線性變化，因此圖2僅給出了過渡季節人員舒適溫度變化。同時，對于需要輔助供暖、供冷時期，結合圖1舒適溫度變化趨勢，確定住宅供暖、供冷起止時間及適宜設計溫度，如圖2所示。具體來講，圖2中供暖起始時間為室外日均溫度低于16 ℃，供暖結束時間為2月28日。此外，考慮人員適應性引起的舒適溫度變化(圖1)，在供暖初期推薦設定溫度16 ℃。隨著供暖的深入，由于室外溫度降低，人員的適應性無法滿足自身熱舒適，而圖1顯示溫度低于10 ℃時，人員的舒適溫度反而提高，因此此時推薦供暖溫度提高到18 ℃。同樣，對于夏季供冷，供冷初期由于人員的適應性，其供冷起始時間為室外日均溫度高于 28 ℃，設計溫度為28 ℃。隨著供冷的深入，室外溫度逐漸升高，而人員的舒適溫度逐漸減低。因此，當供冷中期室外日均溫度高于26 ℃時，此時推薦供冷設計溫度調整為26 ℃。供冷后期，由于人員夏季熱經歷，當室外日均溫度低于28 ℃時，停止供冷，基于人員的適應性調節即可滿足人員舒適需求。此外，根據重慶市標準DBJ50-071-2016《居住建筑節能65%(綠色建筑)設計標準》[19]， 重慶地區的供冷計算期為6月1日～9月30日，供冷溫度26 ℃，供暖計算期為12月1日～2月28日，供暖溫度18 ℃。因此，圖2同時也給出了傳統供暖、供冷的設計溫度和起止時間。

圖2 住宅全年室內供冷、供暖溫度設計Fig.2 Annual temperature design for heating and cooling in residences

綜上所述，結合人員動態適應性和熱舒適需求的變化，提出重慶住宅供暖、供冷溫度動態調節策略如下：

1)夏季：6月15日～7月15日,室內溫度高于28 ℃開啟空調，空調設定溫度為28 ℃； 7月15日～8月31日,室內溫度高于26 ℃開啟空調，空調設定溫度為26 ℃；9月1日～9月15日,室內溫度高于28 ℃開啟空調，空調設定溫度為28 ℃。

2)冬季：11月15日～12月15日，室內溫度低于16 ℃開啟空調，空調設定溫度為16 ℃；12月15日～2月15日，室內溫度低于18 ℃開啟空調，空調設定溫度為18 ℃；2月15日～2月28日，室內溫度低于16 ℃開啟空調，空調設定溫度為16 ℃。

相比，傳統供暖、供冷設計以室內溫度18～26 ℃作為供暖、供冷邊界條件，即在室內溫度超過26 ℃時考慮供冷，低于18 ℃時考慮供暖。

2 住宅樣本建筑能耗模擬

2.1 住宅建筑樣本模型

為進一步探討采用動態溫度調節下住宅全年供暖、供冷節能潛力，選擇重慶一戶住宅作為典型樣本建筑開展模擬分析。根據2010年重慶市人口普查數據[20]，重慶地區上班族夫婦+一個小孩為主要家庭結構之一，比例占26.26%。因此這里以該類家庭結構為對象進行樣本建筑建模。此外，結合重慶地區居住建筑典型戶型布局和人均居住面積統計(重慶城鎮人均居住建筑面積約為35 m2)，兩室一廳為該類家庭結構常見戶型，因此選擇典型戶型為兩室一廳，總面積105 m2，具體平面布局如圖3所示，且各不同功能房間面積滿足GB 50096—2011《住宅設計規范》[21]規定的最小面積要求。為簡化相關因素的影響，使模擬的住宅樣本更具代表性，本研究選擇典型家庭戶位于建筑中間層，含有3面外墻和1面內墻，入戶門位于內墻。

圖3 住宅建筑樣本模型平面圖Fig.3 Layout of reference residence model

首先，根據JGJ 134—2010《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》[13]，確定模擬的建筑熱工參數輸入，見表1。此外，為簡化模擬過程，建筑所有內圍護結構內表面(包括內墻、樓板和天花板)均設置為絕熱表面。

表1 居住建筑圍護結構與熱工性能Tab.1 Thermal performance of building envelopes in residences

參考文獻[20]，建筑內部得熱情況設置如下：居住建筑人工照明密度設置為6 W/m2，設備密度設置為4.3 W/m2，人員在室時間情況見表2，同時考慮人員典型的工作/上學時間段安排和睡眠習慣，當室內人員處于非睡眠狀態時，在17點后開啟人工照明。

表2 不同房間類型的人員在室時間表Tab.2 Occupancy timetable for residents in different types of rooms

2.2 供暖、供冷設計及模擬輸出

傳統建筑熱環境營造多以室內溫度18～26 ℃作為供暖、供冷使用的判定依據，并未細化考慮不同舒適需求對住宅供暖、供冷的影響，因而并不能真實反映該地區居住建筑用能情況。結合上述分析得到的人員動態舒適溫度變化(圖1)和溫度動態調節策略(圖2)，本文在模擬設置時進一步細化供暖、供冷設定溫度，具體參數設置情況如下：

1)每日供暖、供冷時段設置:考慮人員在廚房、衛生間等區域停留時間有限，且這些房間一般未安裝空調對其室溫進行控制，所以這里僅針對兩個臥室和客廳的供暖、供冷使用情況開展模擬計算，同時僅在有人使用時間段內開啟供暖、供冷設備。其不同類型房間供暖、供冷使用時段如下。

①工作日。客廳：周一至周五，中午12:30～14:00，晚上17:00～22:00；臥室：周一到周五，晚上22:00～8:00(次日)。

②周末。默認在室率100%。

2)供暖、供冷起止時間及相應溫度設定:根據基于人員熱適應的供暖、供冷調節策略得到的供暖、供冷起止時間和各時間段推薦溫度進行輸入設置。同時，選擇傳統供暖、供冷設計溫度18～26 ℃和推薦供暖、供冷時間分別進行模擬。

本文采用EnergyPlus對住宅樣本的全年逐時負荷進行模擬計算，選擇中國標準氣象數據集(CSWD)中的重慶沙坪壩氣象站數據作為模擬的典型氣象年數據。模擬設置3種情景：住宅樣本全年自然通風和兩種供暖、供冷溫度設計模式(傳統/動態溫度設置)，輸出住宅室內各個功能房間溫濕度，以及供暖、供冷逐時負荷等數據(8 760 h)。為了進一步分析住宅室內不同時期、不同設定溫度對住宅全年供暖、供冷運行能耗的影響，本文將模擬得到的供暖、供冷累計負荷數據換算為千瓦時，并折算為供暖空調耗電量進行分析討論。考慮到住宅中人員多采用分體式房間空調器作為供暖、供冷主要設備，根據JGJ 134—2010《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》推薦[13]，采用動態計算法計算空調年耗電量時，房間空調器制冷季節能源消耗效率(SEER)取2.3，制熱季節性能系數(HSPF)取1.9。

3 模擬結果及分析

3.1 不同運行模式下住宅樣本室內熱環境

3.1.1 自然環境下住宅室內溫濕度分布

這里以模擬住宅典型主臥為例(圖3)，由于模擬輸出的是自然環境下全年8 760 h的房間溫濕度逐時數據，首先以d單位，計算其臥室全年365 d室內平均空氣溫度和含濕量，并繪制在焓濕圖上，如圖4所示。此外，圖4中陰影區間為ASHRAE55—2017[15]標準推薦的供暖、供冷環境下人員熱舒適區間。從圖4可以看出，重慶地區室外溫度全年基本都在舒適區外，且全年含濕量較高(靠近100%相對濕度線)。相比，由于建筑節能設計標準提高了圍護結構熱工性能，其室內熱環境明顯改善。以傳統舒適區間18～26 ℃為例，統計得到全年室內溫濕度散點位于區間內的比例為32.2%，低于18 ℃和高于26 ℃的比例分別為33.0%和34.7%。這也反映了建筑圍護結構熱工性能的提高會顯著改善室內熱環境，從根本上降低室內供暖、供冷需求。

圖4 自然環境下建筑全年室內外溫濕度分布及標準舒適區間Fig.4 Annual indoor and outdoor temperature and humidity of buildings in natural environment and comfort zone suggested in standards

3.1.2 兩種供暖、供冷模式下住宅室內溫度分布

仍以住宅臥室為例，圖5進一步分析了采用供暖、供冷模式下室內外日均溫度在全年的分布。可以看出，全年室外日均溫度在5～32 ℃較大溫度范圍內變化，與圖4溫濕度分布一致。相比，采用供暖、供冷后，其室內日均溫度有較大改善，但是兩種溫度調節模式下室內溫度有一定差異。以傳統舒適溫度區間18～26 ℃為基準，統計可得全年位于該舒適范圍內的溫度分布比例為62.87%，相比圖4自然環境下統計得到的位于舒適區間的比例增加了31.57%。而以溫度動態調節的舒適區間16～28 ℃為基準，則位于舒適區間的溫度分布比例為68.32%，相比采用傳統溫度設計，其舒適比例更增加了5.45%。

圖5 不同供暖、供冷模式下全年室內、外日均溫度分布Fig.5 Daily mean temperature distribution under different heating and cooling modes

3.2 不同供暖、供冷模式下住宅全年能耗特性

3.2.1 兩種供暖、供冷設計下全年負荷分布

根據上述設置，模擬得到了滿足舒適要求的住宅全年供暖、供冷負荷，分別計算兩種供暖、供冷起止時間內住宅樣本全年室內負荷日分布情況，如圖6所示。可以看出，兩種模式下其住宅室內的供冷和供暖負荷分布變化相似，都呈現出夏季冷負荷高、冬季熱負荷低的特點，表明該地區住宅室內全年仍主要以供冷為主。進一步對比，兩種模式也存在一定的差異，一是兩種模式的供暖、供冷起止時間不同，二是在供暖、供冷的初期和后期由于設置溫度差異，其負荷分布也呈現一定的差異：由于降低了冬季供暖溫度，提高了夏季供冷溫度設置，因而相對負荷需求降低。

圖6 不同模式下住宅全年供暖、供冷負荷分布Fig.6 Heating and cooling load distribution in residence under different modes

3.2.2 溫度動態調節下供暖、供冷節能潛力

對于住宅建筑，人員對室內環境具有較大的適應性和較高的容忍度，其熱舒適需求也隨著室外氣候和自身熱調節而變化[5-9]。因此，采用傳統的恒定供暖、供冷設計參數，不僅無法滿足人員真實動態熱舒適需求，還會引起不必要的能源浪費。進一步計算兩種模式下住宅建筑單位面積年均能耗(注：1)廚房、衛生間未供暖、供冷；2)建筑面積105 m2；3)供暖HSPF 1.9，供冷SEER 2.3)，如圖7所示。可以看出，對于傳統供暖、供冷設計，其模擬的夏季建筑年均單位面積能耗為17.18 kWh/m2，冬季為8.93 kWh/m2，全年累計單位面積能耗為26.12 kWh/m2。相比，采用溫度動態調節后，不僅在滿足全年人員舒適的比例增加.而且其全年供暖和供冷能耗有顯著降低，夏季供冷能耗降低到12.96 kWh/m2，冬季供暖能耗降低到7.78 kWh/m2，全年累計總能耗為20.74 kWh/m2。相比傳統溫度設計18～26 ℃，其節能潛力達20.6%，且供冷的節能潛力更大。這可能是由于重慶冬季室外溫度較低，因而室內低于18 ℃的時間相對較長，因而采用傳統設計參數和采用動態設計參數的供暖時長相差不多，兩種情況下供暖單位面積能耗差別不大，節能潛力較小，這也側面反映了該地區現有住宅建筑冬季室內環境較差，亟待改善。

圖7 不同供暖、供冷溫度設計下住宅全年總能耗Fig.7 Comparison of annual energy consumptions under different heating and cooling modes

4 討 論

2016年國家十三五重點研發計劃“綠色建筑及建筑工業化”專項中專門立項“長江流域建筑供暖空調解決方案和相應系統”(項目編號：2016YFC0700300)”重點研發計劃項目，提出了“住宅全年供暖通風空調能耗控制在20 kWh/ m2·年以內”的定量目標，明確了該地區住宅建筑供暖空調通風的能耗強度限額[22]。本文通過考慮人員全年動態適應性變化，確定了人員全年舒適溫度(圖1)，同時基于人員適應性提出了全年供暖、供冷起止時間和適宜溫度設置(圖2)，并通過住宅典型情景模擬分析了其節能潛力(圖7)。

可以看出，基于傳統的供暖、供冷設計參數，全年室內舒適小時數比例由原來的32.2%增加到62.87%(圖5)，但其住宅單位面積能耗超過20 kWh/ m2·年的能耗限額要求。相比，圖7顯示在采用動態溫度調節策略下，在保證人員室內全年舒適小時數比例相比傳統溫度設計增加5.45%的基礎上，其住宅全年供暖、供冷能耗卻有顯著降低，已經接近住宅能耗限額標準。需要說明的是，對于夏熱冬冷地區來講，其住宅室內供暖、供冷多是間歇運行模式，圍護結構熱工性能是影響建筑能耗的一個關鍵因素。王者[23]采用熱電類比方法建立房間尺度動態傳熱模型，分析了對流和輻射末端在間歇供暖下的動態熱過程，并結合實驗對比和模型驗證，指出間歇供暖下對流末端在舒適性和能耗方面都具有顯著優勢，但間歇供暖的啟動負荷遠大于穩定負荷，甚至高于連續供暖的寒冷地區。因此，對于耦合建筑圍護結構動態傳熱特性和動態溫度調節對于住宅供暖、供冷運行能耗影響，還需要進一步的研究。此外，Yao等[24]以夏熱冬冷地區3個典型城市(重慶、長沙、上海)為例，分析了采用不同被動技術優化方案下，住宅建筑全年供暖空調時間、延長非供暖空調時長，以及供暖空調能耗，評價了各種被動策略在該地區實施的節能潛力。相比，本文得到的全年預測能耗主要基于執行夏熱冬冷地區建筑節能設計標準的基本要求，限于研究目標和文章篇幅，未綜合建筑被動優化技術的影響。再者，本文在進行全年供暖和空調耗電量計算時以2010版本標準推薦的SEER(2.3)和HSPF(1.9)為基準，得到的是在不考慮主動技術優化條件下的預測值。實際上，近年來隨著各種節能高效空調技術研發和產品能效等級提高，房間空調器的制冷季節能源效率和制熱季節性能系數兩個指標都有顯著提升，這將進一步提高住宅室內實際供暖、供冷效率，降低全年運行能耗。因此，未來綜合被動技術優化、主動設備性能提升，以及人員動態適應性和熱舒適需求，其可以預測住宅全年供暖空調能耗將會進一步降低，在保障人員全年熱舒適的基礎上，實現住宅建筑供暖空調通風能耗限額目標。

此外，由于該地區人員使用空調具有部分時間、部分空間的特點[25]，且使用空調的行為靈活多樣，其使用起止時間、設定溫度、使用時長等，理論上與模擬都會有一定差異。陳金華等[26]通過對重慶地區住宅冬季供暖現狀調研，結果顯示居民冬季采用空調供暖的比例僅占6.8%，平均每天使用時長約為2～4 h。相比，本文根據人員舒適溫度的變化，模擬了供暖、供冷前期、中期、后期不同溫度設定下的全年供暖、供冷能耗，假定的是滿足人員在室情況下，當室內熱環境不滿足設計標準時，會自動開啟空調設備并根據時間確定供暖、供冷溫度進行調節，得到的是理想工況下結果。而實際上，對于住宅建筑，不同于辦公建筑有一致的使用時間和使用模式，即使室內熱環境不在舒適區間內，居民也可能不使用供暖、供冷設備，而采用其他方式進行調節。例如，Cui等[27]調研發現，39%的居民只有在感到冷的時候才會開啟空調供暖。此外，家庭結構是影響人員在室率和住宅用能的一個重要因素[25]。例如，家中有老人的家庭結構其人員在室率顯著高于父母+孩子的核心家庭[28]，且老人對供暖、供冷喜好溫度與年輕人相比也有較大差異[29-31]，這些都會引起本研究模擬得到的建筑能耗與實際住宅用能之間存在差異。杜晨秋等[32]通過對重慶地區典型住戶全年空調能耗的連續監測，指出該地區居民使用空調主要發生在夏季供冷，且耗電量遠大于供暖，其全年累計總耗電量約為448 kWh，其結果與趙秉文等[33]對于夏熱冬冷地區杭州住宅的全年空調能耗監測結果近似，但都低于本研究模擬得到的結果。因此，未來模擬可以進一步考慮住宅家庭結構、人員在室、經濟文化背景等因素，完善模擬設置，量化評價不同因素對住宅建筑用能的影響。此外，隨著各種實時監測技術和云數據平臺的開發，通過空調內置傳感器監測用戶空調使用行為[34-35]、通過機器學習等建立用戶空調使用概率模型[32,36-37]等逐漸成為研究熱點，有助于研究學者進一步明晰并量化用戶的空調用能行為，為建筑能耗模擬提供更精確、真實的模擬設置，使模擬建筑能耗盡可能逼近真實住宅用能成為可能。

綜上所述，本文通過理論分析，將人員適應性行為調節量化反映到全年人員動態熱舒適需求變化，并將人員這種對環境的熱適應性通過動態溫度設計和供暖、供冷能耗加以量化和評價，可為該地區建筑充分發揮人員適應性、更加精細化供暖空調運行調節提供一定的理論參考。未來該地區可以通過制定政策、標準、宣傳等，引導居民合理用能，優化提高室內供暖、供冷運行效率，減少不必要的能源消耗，這將對滿足該地區住宅室內熱環境改善的民生需求和實現建筑能源消費總量控制和節能減排都具有重要意義。

5 結 論

1)基于重慶住宅建筑全年熱環境調研數據庫(樣本量2 151)分析，住宅人員全年舒適溫度在10～30 ℃內隨室外溫度線性增加，而低于10 ℃人員舒適溫度提高，高于30 ℃人員舒適溫度降低，進而得到了基于人員適應性和舒適溫度動態變化的全年供暖、供冷起止時間和設定溫度。

2)結合EnergyPlus建立住宅典型樣本建筑物理模型(三人戶，兩室一廳，105 m2)，模擬得到住宅自然環境下全年室內溫度在18～26 ℃內的比例約為32.2%；采用傳統設定溫度(供暖18 ℃，供冷26 ℃)使得全年室內舒適小時數比例增加到62.87%，而采用溫度動態調節后全年舒適小時數比例進一步增加了5.45%。

3)模擬得到重慶地區住宅夏季供冷負荷強度要顯著高于冬季供暖負荷強度；基于傳統溫度設計(18～26 ℃)的住宅全年供暖和供冷單位面積能耗分別為8.93、17.18 kWh/m2；基于人員適應性和溫度動態調節下全年單位面積供暖、供冷能耗顯著降低，分別為7.78、12.96 kWh/m2，節能量達20.6%，且供冷節能潛力更大。