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农村居室能源消耗分析与探讨
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一、引言

我国农村地缘辽阔、人口众多,根据2010年第六次人口普查的数据,农村人口为67415万人,占全国人口的50.32%。随着社会主义新农村建设的开展,我国的农村面貌发生了显著的变化,农民的居住环境和生活质量有了很大的改善。与此同时,农村居住建筑的能耗也在大幅度增加,其能源供应的形式也有所变化。面对日益严峻的能源紧缺问题,分析研究农村居住建筑能耗具有重要意义。肖洪涛、邵莲芬结合河南省现有住宅从室内热环境、主要取暖降温设备、声光环境、围护结构做法及节能计算结果等几个方面分析了住宅能耗情况,在此基础上提出了新农村建设中发展节能住宅的若干对策。陈淑琴、李念平等以湖南省宁乡县莘田、江湾两村为研究对象,对农村住宅能耗情况进行了调查分析,对比了两村的能耗现状及其原因,进而定量分析了沼气替代生物质能和一次能源所带来的经济和环境效益。本次调研就马鞍山市农村居住建筑能源消耗、结构进行了计算分析,指出了节能问题所在,提出了相应的措施。

二、调查方法与内容

为了能够真实地了解马鞍山市农村住宅的能耗情况,为相关部门提供调研数据,此次调查的样本根据行政区划代码分别对辖区内每一个县级(区、县、市)中的县城关镇进行排序,并随机抽取不少于1%的镇(或乡)作为统计范围,再由镇(乡)级单位对所确定的镇(乡)政府所在地的村委会范围内的村镇住户,按1%的比例进行抽样,不少于10栋的原则修正确定。调查时间从2010年10月至同年11月底,采用向被抽样住户发放农村居住建筑能耗信息统计表的形式,此次调查共发放农村居住建筑能耗信息统计表100份,回收有效统计表91份。调查主要对居住人口、建筑面积、能源消耗量与使用形式、每户空调个数、采暖方式进行了统计,并在此基础上进行分析。

三、调查对象背景资料分析

调查统计了被抽样住户的基本情况,每户人数分布在1—6人,其中3—4人/户的住户达到了63%,占绝大多数;1—2人/户与5—6人/户的住户分别占总数的22%和15%,户均人口数为3.32人/户。

住宅多为平房和二层楼房,其中平房有61户,二层楼房有30户,分别占抽样住户的67%和33%。杜塘村住户建筑面积集中在100—200平方米/户,户均居住面积为151.32平方米/户。住户建筑面积的分布情况,先用经验分布估计每户建筑面积的概率密度分布,然后再对分布进行拟合检验,检验的方法主要有Kolmogorov—Smirnov检验、Chi-Square检验和Aderson—Darling检验,最后对概率分布的参数利用点估计法进行特征值估计。每户住宅面积分布近似服从Lognormal分布,中值为 150.63平方米/户,偏差系数1.15,峰度系数5.42(见图1)。

四、能耗调查与分析

(一)能源消耗情况

经过统计计算,人均消耗电量为339.74kwh/a,人均消耗煤炭1.74kg/a,人均消耗液化气量为42.38kg/a,人均能耗为197.35kgce/a。

在被抽样住户中,每户商品能源消耗量分布在300—1200 kgce/a。商品能源分布近似服从Weibull分布,中值为654.94 kgce/a,偏度系数0.446,峰度系数2.96(见图2)。

(二)能源使用情况

农村的家庭能源消费主要用于炊事、照明、家用电器、冬季采暖和夏季降温,其中照明与家用电器主要消耗电能,由于该地区冬季采暖和夏季降温都利用的是空调,也是采用电能。炊事因为设备的多样性以及生活习惯的差异,利用的能源包括煤、电、液化石油气。其中液化石油气与电的使用率达到100%,太阳能的使用率达到97.8%,煤炭使用率仅为3.3%,所以电能和液化石油气是这一地区主要的商品能源。

该地区的能源使用情况与当地居民的经济收入是密不可分的。杜塘村地处马鞍山市郊,离马鞍山市区不过10公里的距离,并且公交十分便利。近些年进城务工人员日益增多,个人可支配收入也有很大的提高,大部分家庭都购置了空调、彩电、电冰箱、太阳能热水器等现代的家用电器,尤其是太阳能热水器的普及为当地的可再生能源利用提供了平台。为了节省时间,农村传统的炊事工具大灶基本不再使用,煤炉使用率也相当低。

(三)能源消费结构

杜塘村使用的能源有太阳能、液化石油气、煤炭、电,用于热水、炊事、采暖、照明等方面。1平方米太阳能热水器年均能源可替代150千克标煤,将电力按0.3619kgce/kwh、液化石油气按1.7143 kgce/kg、煤炭按0.9714kgce/kg折算为标煤后,其能源消耗分布为:电力消耗占43%,太阳能消耗占31%,液化石油气消耗占25%,煤炭消耗占1%。在商品能源的构成中,电力消耗占62%,液化石油气消耗占37%,煤炭消耗占1%。

以上可以看出,电能在居住建筑中占的比例最大,而且这部分节能潜力比较大,因此马鞍山地区农村居住建筑节能应主要围绕节电展开。太阳能在总能源中占有很大一部分比例,这和太阳能热水器在当地的普及是密不可分的,太阳能的利用不仅优化了能源结构,同时还带来了显著的经济和环境效益(见图3)。

五、节能分析

(一)节能推广所面临的问题

与其它地区广大农村一样,节能标准的执行与推广困难重重,究其原因有以下几点:

1.由于建筑节能的政策在农村普及得不够,有的农民根本没有建筑节能的观念,自建房屋时还是按照老一辈的传统模式,没有创新概念;

2.即使有的农民听说过这个概念,但是自建房屋时会因顾虑成本造价而经济放弃;

3.村民建房一般请当地施工队,这些施工队由于自身条件局限,一般都缺乏建筑节能的施工技术。

(二)节能的相关措施

马鞍山农村是典型的夏热冬冷地区,研究适宜于该地区的、具体的建筑节能措施具有重要的意义。针对调研结果,提出以下措施以供参考。

1.由专业建筑师参与新建农村的住宅设计和老村改造,住宅的平面布局不仅能得到优化,居住的舒适度也能有效提高;

2.选用合理的围护材料,推广新型保温材料实现节能,政府可以给予适当的补贴以减轻村民对购买新型保温材料的经济负担;

3.对目前农村供配电站及电网进行改造,优化电力网络配制,科学选用电光源,加强照明用电的管理,推广节能家用电器,采用太阳能路灯实现村中照明,从而减少农村电能的损耗;

4.普及节能知识,提高节能意识,适当建立一批居住环境好的示范工程,通过对这批住宅的宣传推广,使农民切身感受到建房初期增加有限的资金会带来长期的高品质居住环境。

六、结论

马鞍山地区农村户均人口为3.32人,户均住宅面积为151.32m2,其住宅面积符合Lognormal分布,户均商品能源消耗为654.94kgce,其能耗符合Weibull分布。调查显示,人均商品能源消耗为197.35kgce/a,电力、液化石油气、太阳能的使用率较高,其中电力和液化石油气的使用率达到100%。在商品能源的构成中,电力消耗占62%,液化石油气消耗占37%,煤炭消耗占1%,因此马鞍山地区农村居住建筑节能应主要围绕节电展开。

农村居室能源消耗分析与探讨责任编辑:陈老师    阅读:人次