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

校園是社會的重要組成部分，也是社會用能大戶。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

2.1 調(diào)查方法

在問卷調(diào)查的同時，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。該高校每個寢室裝設(shè)單獨水、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)生的熱水日消費量，將總量記為宿舍的熱水耗量值。

2.2 能耗結(jié)果統(tǒng)計

為保證數(shù)據(jù)的真實可靠性，每間寢室都有一個負責(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。而熱水日消費最高為10.6元/人.d，最低值為0元，平均3.28元/人.d，統(tǒng)計發(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)，考慮飲水機的使用時長大致與在室時長類似，熱得快時長典型宿舍的負責(zé)人負責(zé)記錄每次使用時長并匯總。其宿舍耗電量的計算公式如下：

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，其計算樣本數(shù)值如下圖所示，實測結(jié)果和計算結(jié)果相差為5.5%～29.3%。

3.3 耗水量分析

在對冷水耗量進一步分析時發(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為5.2元/人.d，而男生寢室平均熱水消費為2.6元/人.d。進一步調(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行了實測和問卷調(diào)查，得出以下結(jié)論：

（1）對學(xué)生宿舍的水、電、熱水耗量進行了分析，發(fā)現(xiàn)自然通風(fēng)宿舍的耗電量遠低于空調(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，冷水用量會提高。

（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)能效益做了一個基礎(chǔ)性的研究。