城区建筑能耗影响因素及预测模型研究
摘 要耗费能源最多的三大行业分别是建筑、交通和工业,同时这三个行业也是全球气候变暖的主要原因。近年来,随着我国人民物质生活的需求日益饱满和精神生活水平的日益提高,建筑能耗在能源里消耗里的比例也逐步提升,节能的需求更为紧迫,节能的空间也更加广阔。本文分析了国内外建筑节能的研究现状,研究了城市建筑能耗的影响因素,通过相关性与偏相关性分析筛选出4个主要影响因素,并通过最小二乘法建立了城市能耗的模型。最后,利用模型进行验证,说明了模型的有效性和实用性。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.2国内外建筑节能发展现状 1
1.2.1国外建筑节能发展现状 1
1.2.2国内建筑节能发展现状 2
第二章 研究内容和方法 4
2.1 研究内容 4
2.2 研究方法与路线 4
2.3 本章小结 5
第三章 城市建筑能耗的影响因数分析 6
3.1建筑能耗的影响因数 6
3.2相关性分析和偏相关性概念 6
3.3城市建筑相关性分析 9
3.4城市建筑偏相关性分析 10
3.5本章小结 11
第四章 居住建筑能耗建模与分析 12
4.1最小二乘法模型 12
4.1.1 一元最小二乘法原理 12
4.1.2 线性显著性检验 12
4.1.3多元最小二乘法原理 13
4.2 对城市居住建筑能耗模型建立 14
4.2.1 建模过程与分析 14
4.2.2模型确定 16
4.3居民建筑能耗模型预测 17
4.4本章小结 17
结束语 18
致 谢 19
参考文献 20
第一章 绪论
1.1研究背景及意义
目前,人口、环境和资源问题已经成为成为全球三大问题,而能源问题更是资源问题的重中之重。能源问题现在早已成为全球关注的重点问题,人们为了获取日益增长的满足感不断消耗地球资源,但是地球资源逐渐削减,而且大部分资源不可再生,两
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者之间的矛盾不断升级,而人类在将来也面对着能源不足的危机。
节约能源是资源节约型社会的重要组成部分,而使用全世界电力资源接近一半的建筑用能,是节约能源事业的重心。城区能源消耗多少决定于许多要素,他具备这任意性、庞大性、不确定性、地区性等的特点[1]。调查城区建筑耗能的影响因素,有条理的累积城区建筑耗能的基本资料,并构造与之对应的能耗影响因素预测模型是拟定能源领域前进目标与计划的根本与条件,这对于建筑节能的进步有着更深一步的作用。
建筑节能现在早已成为全球重视的重要研究方向,国外某些国家早已在建筑节能方面堆积了大量的经验,与此同时大部分先进技术得以实践使用,而我国建筑节能技术还在刚开始的研究时期,与国外依然有很长的距离,有着更为远大的进步空间。类似于城区建筑这类的建筑在我国建设类型中具有占比高,耗能也高的特点。使用改善建筑的节能效率的方式,发展改进城区建筑舒适环境的同一时间,降低能源消耗,来达到可持续发展的目标。
面对建筑耗能进一步所面对的问题和困难,以建筑耗能的需要为条件来实行有规律有根据的推测,对建筑能耗发展进行客观有效的评价,而这些对于建造节约型社会和和谐社会具有重要的意义。
1.2国内外建筑节能发展现状
1.2.1国外建筑节能发展现状
自从1970年左右爆发石油危机到现在,人们已经了解明白节能建筑的重要性,并为此展开了大量的能源调查和实际测量,以求发现探索影响建筑耗能因素,希望能够为未来的节能发展供给理论数据和重要意见。而美国,德国带头的西方资本先进国家从1970年左右就着手实行完整,周密的建筑耗能总调查,因为建筑耗能调查是民用建筑节能的基本依据。大量研究人员在以大量的能耗调查数据为基础进行了建筑能耗影响因素的调查,并取得了不错的研究结果[2]。
美国标准局从20世纪70年代就着手实行查询已有建筑的耗能整理归纳,也就是能源审计,着手发展最初的节能效果分析。能源审计涉及到建筑物的不同种类、 光照度、成本、年度总能耗等。能源审计需要大量的时间来进行调查,因为我们不仅要调查大量的能耗内容,还要将调查所得内容与节能措施完美的结合在一起,美国通过长时间研究调查,慢慢建造了一个较为完整的建筑耗能的资料库。
巴西这个国家在自己国内电力可持续发展部门和电力发电公司的帮助下,对私人耗电和个人电器拥有状况实行了两次超大规模的研究,通过对十几种不同的能源利用方式的调查,然后计算出不同区域的设备平均的用电量,最后的出冰箱等制冷设备的用电量是最高的,几乎占据了住宅总耗能的一半,制冷设备等与季节息息相关,在巴西拥有空调的人数较少,但还是在夏季耗能情况相比于其他季节而言还是很高的[3]。
位于德国的马迪等人调查了天气状况,建筑范围,制冷设备等会影响住宅耗能的要素,调查这些因素的提高降低对将来德国民用建筑空调能耗的改变。通过研究这些不可确定的意思,得出了这样一个结论:德国的空调用能负载不仅仅跟着人口流量的提高降低而变化,更与天气和建筑节能构造有关,而后者更是其耗能下降的主要原因。
1.2.2国内建筑节能发展现状
我国的建筑减少能耗事业相比于国外发达国家的建筑减少能耗事业来说,我国的建筑减少能耗工作萌芽的晚一下,但是最近几年我国的建筑耗能占总耗能的比重逐渐发展增高,建筑的节能事业便引起了很多人的高度关心,我国大部分区域和大量的电力业从业人员都开始了调查研究建筑耗能以及节能方式,并通过这些取得了大批的有用的数据。
我国的学者涂逢祥在20世纪90年代初带领中国国家建筑节约资源和经济措施政策调查小组,这次调查是我国首次大规模的全面的建筑耗能调查,通过研究我国北方地区供暖以及长江周围的四个大型有代表的城市,获取大部分区域和地方的单位建筑耗能的调查数据,为接下来的我国建筑节能事业的发展进步给予了强大的数据支持。
我国的魏积义等研究人员在20世纪90年代初对陕西北方区域的建筑耗能进行了研究和探索,并为我国的建筑节能事业提供了强大有力概念证据和有用的解决办法[17]。
我国著名学府清华大学的专家们对当地的区域人群制冷设备的耗能实行了研究,并通过大量的计算和研究取证,他们得出了一个制冷制热设备耗能的公式,而得出的这个式子是将建筑平方当作自变量,还能对制冷制热设备的耗能量进行了一个较为准确的预测研究[5]。
而我国哈尔滨工业大学的梁珍等人员巧妙地将建筑特征和数据分析糅合在一起,建议用分类调查和二阶段调查方式相联系的方式实行抽取部分样本研究,通过使用模型模拟的方法来寻求建筑耗能的最关键要素。这次研究调查为很多工作提供了指导依据,具有很好的导向功能。余英鹤等人更是在以此为根本攥写私人建筑耗能调查方案。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.2国内外建筑节能发展现状 1
1.2.1国外建筑节能发展现状 1
1.2.2国内建筑节能发展现状 2
第二章 研究内容和方法 4
2.1 研究内容 4
2.2 研究方法与路线 4
2.3 本章小结 5
第三章 城市建筑能耗的影响因数分析 6
3.1建筑能耗的影响因数 6
3.2相关性分析和偏相关性概念 6
3.3城市建筑相关性分析 9
3.4城市建筑偏相关性分析 10
3.5本章小结 11
第四章 居住建筑能耗建模与分析 12
4.1最小二乘法模型 12
4.1.1 一元最小二乘法原理 12
4.1.2 线性显著性检验 12
4.1.3多元最小二乘法原理 13
4.2 对城市居住建筑能耗模型建立 14
4.2.1 建模过程与分析 14
4.2.2模型确定 16
4.3居民建筑能耗模型预测 17
4.4本章小结 17
结束语 18
致 谢 19
参考文献 20
第一章 绪论
1.1研究背景及意义
目前,人口、环境和资源问题已经成为成为全球三大问题,而能源问题更是资源问题的重中之重。能源问题现在早已成为全球关注的重点问题,人们为了获取日益增长的满足感不断消耗地球资源,但是地球资源逐渐削减,而且大部分资源不可再生,两
者之间的矛盾不断升级,而人类在将来也面对着能源不足的危机。
节约能源是资源节约型社会的重要组成部分,而使用全世界电力资源接近一半的建筑用能,是节约能源事业的重心。城区能源消耗多少决定于许多要素,他具备这任意性、庞大性、不确定性、地区性等的特点[1]。调查城区建筑耗能的影响因素,有条理的累积城区建筑耗能的基本资料,并构造与之对应的能耗影响因素预测模型是拟定能源领域前进目标与计划的根本与条件,这对于建筑节能的进步有着更深一步的作用。
建筑节能现在早已成为全球重视的重要研究方向,国外某些国家早已在建筑节能方面堆积了大量的经验,与此同时大部分先进技术得以实践使用,而我国建筑节能技术还在刚开始的研究时期,与国外依然有很长的距离,有着更为远大的进步空间。类似于城区建筑这类的建筑在我国建设类型中具有占比高,耗能也高的特点。使用改善建筑的节能效率的方式,发展改进城区建筑舒适环境的同一时间,降低能源消耗,来达到可持续发展的目标。
面对建筑耗能进一步所面对的问题和困难,以建筑耗能的需要为条件来实行有规律有根据的推测,对建筑能耗发展进行客观有效的评价,而这些对于建造节约型社会和和谐社会具有重要的意义。
1.2国内外建筑节能发展现状
1.2.1国外建筑节能发展现状
自从1970年左右爆发石油危机到现在,人们已经了解明白节能建筑的重要性,并为此展开了大量的能源调查和实际测量,以求发现探索影响建筑耗能因素,希望能够为未来的节能发展供给理论数据和重要意见。而美国,德国带头的西方资本先进国家从1970年左右就着手实行完整,周密的建筑耗能总调查,因为建筑耗能调查是民用建筑节能的基本依据。大量研究人员在以大量的能耗调查数据为基础进行了建筑能耗影响因素的调查,并取得了不错的研究结果[2]。
美国标准局从20世纪70年代就着手实行查询已有建筑的耗能整理归纳,也就是能源审计,着手发展最初的节能效果分析。能源审计涉及到建筑物的不同种类、 光照度、成本、年度总能耗等。能源审计需要大量的时间来进行调查,因为我们不仅要调查大量的能耗内容,还要将调查所得内容与节能措施完美的结合在一起,美国通过长时间研究调查,慢慢建造了一个较为完整的建筑耗能的资料库。
巴西这个国家在自己国内电力可持续发展部门和电力发电公司的帮助下,对私人耗电和个人电器拥有状况实行了两次超大规模的研究,通过对十几种不同的能源利用方式的调查,然后计算出不同区域的设备平均的用电量,最后的出冰箱等制冷设备的用电量是最高的,几乎占据了住宅总耗能的一半,制冷设备等与季节息息相关,在巴西拥有空调的人数较少,但还是在夏季耗能情况相比于其他季节而言还是很高的[3]。
位于德国的马迪等人调查了天气状况,建筑范围,制冷设备等会影响住宅耗能的要素,调查这些因素的提高降低对将来德国民用建筑空调能耗的改变。通过研究这些不可确定的意思,得出了这样一个结论:德国的空调用能负载不仅仅跟着人口流量的提高降低而变化,更与天气和建筑节能构造有关,而后者更是其耗能下降的主要原因。
1.2.2国内建筑节能发展现状
我国的建筑减少能耗事业相比于国外发达国家的建筑减少能耗事业来说,我国的建筑减少能耗工作萌芽的晚一下,但是最近几年我国的建筑耗能占总耗能的比重逐渐发展增高,建筑的节能事业便引起了很多人的高度关心,我国大部分区域和大量的电力业从业人员都开始了调查研究建筑耗能以及节能方式,并通过这些取得了大批的有用的数据。
我国的学者涂逢祥在20世纪90年代初带领中国国家建筑节约资源和经济措施政策调查小组,这次调查是我国首次大规模的全面的建筑耗能调查,通过研究我国北方地区供暖以及长江周围的四个大型有代表的城市,获取大部分区域和地方的单位建筑耗能的调查数据,为接下来的我国建筑节能事业的发展进步给予了强大的数据支持。
我国的魏积义等研究人员在20世纪90年代初对陕西北方区域的建筑耗能进行了研究和探索,并为我国的建筑节能事业提供了强大有力概念证据和有用的解决办法[17]。
我国著名学府清华大学的专家们对当地的区域人群制冷设备的耗能实行了研究,并通过大量的计算和研究取证,他们得出了一个制冷制热设备耗能的公式,而得出的这个式子是将建筑平方当作自变量,还能对制冷制热设备的耗能量进行了一个较为准确的预测研究[5]。
而我国哈尔滨工业大学的梁珍等人员巧妙地将建筑特征和数据分析糅合在一起,建议用分类调查和二阶段调查方式相联系的方式实行抽取部分样本研究,通过使用模型模拟的方法来寻求建筑耗能的最关键要素。这次研究调查为很多工作提供了指导依据,具有很好的导向功能。余英鹤等人更是在以此为根本攥写私人建筑耗能调查方案。
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