家用熱水器績(jī)效統(tǒng)一評(píng)價(jià)方法研究PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANIV目錄第1章緒論 1國(guó)際熱水器市場(chǎng)的政策 1國(guó)內(nèi)熱水器的發(fā)展 2研究意義與方法 3第2章家庭式用熱水量調(diào)查報(bào)告 5基本概念 6家用熱水設(shè)備 6典型用水模式 6城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村 6建筑熱工分區(qū) 8家庭熱水使用模式調(diào)研 8用水活動(dòng)的理論分析 9影響因素的理論分析 問(wèn)卷設(shè)計(jì) 14調(diào)研理論與方法 15執(zhí)行策略 18樣本評(píng)估 19有效性處理 19誤差評(píng)估及處理 19樣本質(zhì)量評(píng)估 21中國(guó)家用熱水器典型使用模式 23家庭背景分析 24家庭用水模式分析 28中國(guó)家用熱水器典型使用模式 40家庭式用熱水量 44第3章熱水器能耗計(jì)算方法 50電熱水器能耗計(jì)算 50燃?xì)鉄崴髂芎挠?jì)算 52電輔助太陽(yáng)能熱水器能耗計(jì)算 53空氣源電輔助熱泵熱水器能耗計(jì)算 57第4章能耗計(jì)算結(jié)果及分析 59標(biāo)準(zhǔn)煤消耗的對(duì)比 59一次能源的消耗的對(duì)比 62第5章熱水器能效狀況 68電熱水器能效及環(huán)境影響 68燃?xì)鉄崴髂苄Ъ碍h(huán)境影響 70電輔助太陽(yáng)能熱水器能效及環(huán)境影響 72空氣源熱泵熱水器能效及環(huán)境影響 73第6章環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)果及分析 76第7章結(jié)論 79PAGEPAGE49第1章緒論隨著全世界范圍內(nèi)能源供應(yīng)局勢(shì)日益緊張，以及公眾對(duì)于安全和環(huán)保要求的熱水器和空調(diào)等。尤其熱水器作為家用電器中的耗能大戶，因此近幾年來(lái)針對(duì)熱水器節(jié)能的研究不斷的在發(fā)展。節(jié)能環(huán)保是熱水器行業(yè)發(fā)展研究的方向，目前市面上普遍使用的四種熱水器（電熱水器、燃?xì)鉄崴鳌⑻?yáng)能熱水器、熱泵熱水器）中，電熱水器和熱泵熱水器使用二次能源電能進(jìn)行供熱，其中尤以電熱水器能耗最高。我國(guó)電力主要由火電廠生產(chǎn)，也就是說(shuō)運(yùn)用電熱水器加熱的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：熱能在火電廠中轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離輸送，在消費(fèi)者家中將電能轉(zhuǎn)化為熱能，這中間會(huì)浪費(fèi)很多的資源。因此從節(jié)能的角度出發(fā)，逐步淘汰電熱水器的大范圍使用是有效的節(jié)能手段。考慮到特殊情況的存在，在其他熱水器的使用受到限制的情況下，可以保留電熱水器的使用。隨著能源消耗、環(huán)境污染的問(wèn)題的日益嚴(yán)重，全球的熱水制備系統(tǒng)行業(yè)是在滿足舒適、便捷等基礎(chǔ)需求的前提下，其技術(shù)是朝著更為節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展。國(guó)內(nèi)外相關(guān)部門也采取不同的政策促進(jìn)節(jié)能環(huán)保的熱水器在市場(chǎng)中擴(kuò)展消費(fèi)。2005EuP20072013帶冷凝式燃?xì)鉄崴鬏o助加熱的太陽(yáng)能熱水器和空氣源熱泵熱水器銷售。197850%19802001能環(huán)保設(shè)備，居民該項(xiàng)支出額的30%方式及生活方式，推廣太陽(yáng)能熱水器或者熱泵熱水器的使用。19731995物要有效地利用太陽(yáng)能；隨著燃?xì)鉄崴骷夹g(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，為了更加安全環(huán)保22013年實(shí)現(xiàn)本國(guó)生產(chǎn)的熱水器全部為冷凝式產(chǎn)品。2006年，日本政府對(duì)熱泵熱1252004552010計(jì)劃全國(guó)熱泵熱水器的使用量要達(dá)到520萬(wàn)臺(tái)。各個(gè)國(guó)家都在采取不同的措施來(lái)推廣使用燃?xì)鉄崴鳌⑻?yáng)能熱水器和熱泵熱水器從而淘汰電熱水器，而我國(guó)熱水器市場(chǎng)中占主導(dǎo)地位的是電熱水器。由于環(huán)保節(jié)能觀念的越來(lái)越普及，更多的綠色節(jié)能產(chǎn)品越來(lái)越受到市場(chǎng)的青睞，在政府提倡的節(jié)能減排可持續(xù)發(fā)展政策中，逐步淘汰電熱水器將提上日程，但是目前還沒(méi)有充分詳細(xì)的數(shù)據(jù)標(biāo)定各種熱水器的能耗和污染的等級(jí)并統(tǒng)一分析，該報(bào)告就是針對(duì)全國(guó)不同地區(qū)的環(huán)境差異，詳細(xì)的計(jì)算出在不同季節(jié)各種熱水器的能耗和污染的情況，并統(tǒng)一分析及對(duì)比，為政策的制定實(shí)施提供詳實(shí)的理論依據(jù)。近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)隨著熱水器在工業(yè)與民用建筑中的廣泛應(yīng)用，熱水器技術(shù)與設(shè)備得到了很大的發(fā)展。在各種因素的影響下，各種熱水器(儲(chǔ)水式電熱水器、燃?xì)鉄崴鳌⑻?yáng)能熱水器、空氣源熱泵熱水器)獲得不同程度的發(fā)展，且具有各自的2012170010％左右的平穩(wěn)增長(zhǎng)[1]2126熱水器的快速發(fā)展，無(wú)論是電熱水器、燃?xì)鉄崴鬟€是空氣源熱泵熱水器都已經(jīng)實(shí)行了能效等級(jí)標(biāo)識(shí)制度。標(biāo)準(zhǔn)推出是可以影響整個(gè)熱水器市場(chǎng)的，雖然電熱水器和燃?xì)鉄崴鞯南嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)在一定程度上對(duì)提升電/燃熱水器產(chǎn)品的能耗水平201310（器能效限定值及能效等級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)中，普通家用空氣源熱泵熱水器設(shè)定了“靜態(tài)加熱COP≥3.4COP≥3.7”的最低能效門檻，而市場(chǎng)上在售的空氣能熱的促進(jìn)熱泵熱水器技術(shù)的發(fā)展及市場(chǎng)的節(jié)能要求。熱水器標(biāo)準(zhǔn)能耗計(jì)算方法中只針對(duì)一種工況下的能耗計(jì)算是不夠全面的，因?yàn)槿珖?guó)各個(gè)地區(qū)用熱水量不同，使用時(shí)工況不同，而能效等級(jí)標(biāo)識(shí)僅僅針對(duì)各自的熱水器之間的比較，并沒(méi)有將不同熱水器之間的能耗對(duì)比。為此消費(fèi)者在面對(duì)市場(chǎng)上產(chǎn)品各自的節(jié)能宣傳時(shí)，很容易被誤導(dǎo)，例如電輔助太陽(yáng)能熱水器是比較節(jié)能，但是在南方某些地區(qū)全年少見陽(yáng)光，電輔助使用時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)太陽(yáng)能使用時(shí)間，這回會(huì)造成資源的閑置和能源的浪費(fèi)；空氣源熱泵熱水器是市場(chǎng)上節(jié)能減排的新寵，但是在較為寒冷的東北地區(qū)，由于產(chǎn)品技術(shù)問(wèn)題從能耗上來(lái)說(shuō)它的消耗可以達(dá)到甚至超過(guò)電熱水器的耗能。節(jié)能減排的呼聲日益高漲，國(guó)內(nèi)外對(duì)于節(jié)能產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)要求不斷的提高，可以預(yù)見的是，在未來(lái)高耗能產(chǎn)品將不被鼓勵(lì)生產(chǎn)和使用。熱水器產(chǎn)品能效等級(jí)的進(jìn)一步提升將是必然，統(tǒng)一能效評(píng)價(jià)體系將是最迫切的需求。目前市場(chǎng)上的熱水器花樣繁多，計(jì)算能源消耗有很多不同的方法，但是缺少有效統(tǒng)一的計(jì)算及評(píng)價(jià)方法，這將會(huì)影響到整個(gè)熱水器行業(yè)的技術(shù)發(fā)展，不利于節(jié)能減排政策的制定實(shí)施。在現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，不同類型的熱水器采用不同的能效指標(biāo)，而同類型熱水器的能效指標(biāo)也往往不能準(zhǔn)確比較熱水器在不同地區(qū)的實(shí)際能效水平。熱水器在不同地區(qū)不同季節(jié)實(shí)際能效與額定能效存在較大差距，而廠家在宣傳時(shí)又往往只宣傳較高的能效值，造成消費(fèi)者的困惑和市場(chǎng)的混亂，不利于熱水器市場(chǎng)的規(guī)范①2014年國(guó)家出臺(tái)空氣能熱水器標(biāo)準(zhǔn),競(jìng)爭(zhēng)和技術(shù)升級(jí)，因此統(tǒng)一家用熱水制備系統(tǒng)的能耗標(biāo)識(shí)，使熱水器能耗有更加清晰地等級(jí)劃分，滿足消費(fèi)者和市場(chǎng)的需求。通過(guò)深入挖掘影響家庭熱水使用模式的各方面因素，以調(diào)研為手段，抽樣調(diào)查的地理范圍為中國(guó)大陸，不包括港澳臺(tái)。研究所指的家用熱水設(shè)備為所有能為家庭提供高于環(huán)境溫度水溫的熱水設(shè)備。主要包括鍋、熱水器、集中供熱、電熱水壺以及過(guò)水熱等。研究所指的生活熱水主要包括洗浴、洗臉、洗手、洗腳、做飯、洗菜、洗碗以及洗衣服使用的熱水，不包括采暖。從家庭熱水設(shè)備的擁有情況、用水方式、用水量和用水時(shí)間規(guī)律等多個(gè)角度探討家用熱水設(shè)備典型用水模式；典型用水模式是指由人口、地域、資源、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和歷史以及其包含的各因素等決定的家庭熱水使用的來(lái)源、使用時(shí)間、使用頻率、使用和使用方式等，具有地域及時(shí)代的特征和規(guī)律。計(jì)算出該模式下的用熱水量；根據(jù)建筑熱工分區(qū)的供水平均溫度計(jì)算不同季度所需的加熱量；從而計(jì)算出單個(gè)家庭熱水使用的耗能量。在這種典型用水模式下，對(duì)比不同地區(qū)典型家庭使用不同熱水設(shè)備的能耗情況。第2章家庭式用熱水量調(diào)查報(bào)告國(guó)內(nèi)目前對(duì)用水模式研究的主要目的有研究管網(wǎng)用水變化規(guī)律[6]分析工具主要有：Swarm軟件[7]、SPSS軟件[8]等。這些研究與用能的研究1981年美國(guó)的市場(chǎng)調(diào)查雜志上，DavidJ.Fritzsche[9]他站在家庭生命周期角度分析得出，家庭收入及家庭成員工作人數(shù)控制家庭能源消耗。家庭能耗與家庭規(guī)模、年齡分布、性別、職業(yè)、收入、消費(fèi)行為、孩子的Marvel.Lang和James.C.Smith.[10]1982法主要是抽樣調(diào)查，樣本分析及對(duì)比研究。調(diào)查用以確定在密西西比州的人口之間的社會(huì)地位的差異，家庭能源成本的差異，以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)地位的差異對(duì)能源消費(fèi)行為的影響。Koen-Steemers和的研究使用的調(diào)查的數(shù)據(jù)是由美國(guó)能源部（RECS）2001住宅的相關(guān)的特征的以及住戶的信息，包括50國(guó)家地區(qū)收集的4822套住房，包括哥倫比亞特區(qū)的國(guó)家。家庭特點(diǎn)以及與戶主和相關(guān)的信息的了解采用個(gè)人采訪，能源消耗由能源供應(yīng)部門提供數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)包括氣候，建筑，居住者的行為、社會(huì)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)、系統(tǒng)及其能耗。能源署基于實(shí)際總能耗、燃料類型以及氣候的分析研究得出加熱和冷卻是占能源需求的最大的部分[11]。年9月25日中國(guó)代表團(tuán)到德國(guó)波恩大學(xué)考察的報(bào)告資料顯示，家用技術(shù)已作為一門學(xué)科在那里發(fā)展，他們擁有家用設(shè)備測(cè)試設(shè)備，有在實(shí)際生活中冰箱能源消耗的模型，對(duì)洗碗機(jī)、洗衣烘干兩用機(jī)這類的小設(shè)備已有標(biāo)準(zhǔn)或發(fā)展后的新標(biāo)準(zhǔn)[12]。國(guó)外的這些研究較好體現(xiàn)了家庭用能領(lǐng)域的研究特色和方向，主要從總體的、宏觀的以及系統(tǒng)的角度來(lái)考慮家庭能耗狀況[13-14]。基本概念家用熱水設(shè)備本文所指的家用熱水設(shè)備是：鍋、熱水器、集中供熱、電熱水壺和過(guò)水熱等可以由自己決定開閉的能提供高于環(huán)境溫度的熱水設(shè)備。其中，鍋是指可以用燃料、燃?xì)饣蛘唠娮鳛榧訜崮茉矗顾儫釣榧彝ニ玫钠骶摺崴髦傅氖请姛崴鳎礋崾健?chǔ)水式、燃?xì)鉄崴鳎焖偈健?chǔ)水式、太陽(yáng)能熱水器、熱泵熱水器和廚寶；集中供熱指的是安在使用者家庭中并由自己控制何時(shí)使用何時(shí)關(guān)閉或者有統(tǒng)一開閉時(shí)間的小區(qū)熱水供應(yīng)系統(tǒng)；電熱水壺是指一種用于自助燒開水的電燒水設(shè)備，一般有水沸自動(dòng)開關(guān)或水沸報(bào)警裝置；過(guò)水熱主要是北方采暖家庭通過(guò)換熱器用供暖熱水的熱將生活用水由較低溫度加熱到較高溫度，水質(zhì)可供家庭所有生活熱水使用。典型用水模式典型用水模式是指由人口、地域、資源、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和歷史以及其包含的各因素等決定的家庭熱水使用的來(lái)源、使用時(shí)間、使用頻率、使用和使用方式等，具有地域及時(shí)代的特征和規(guī)律。城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村一方面，由于本課題利用調(diào)研的方式對(duì)全中國(guó)家庭的熱水設(shè)備的使用情況進(jìn)即調(diào)研要包含各地區(qū)城鄉(xiāng)家庭且城鄉(xiāng)比例要接近目前的城市化率；另一方面，本研究亦對(duì)城鄉(xiāng)之間、不同發(fā)達(dá)程度地區(qū)之間的熱水使用狀況的異同點(diǎn)進(jìn)行分析了《統(tǒng)計(jì)上劃分城鄉(xiāng)的規(guī)定》規(guī)定以我國(guó)的行政區(qū)劃為基礎(chǔ)，以民政部門確認(rèn)的居民委員會(huì)和村民委員會(huì)轄區(qū)為劃分對(duì)象，以實(shí)際建設(shè)為劃分依據(jù)，將我國(guó)的地域劃分為城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村。實(shí)際建設(shè)是指已建成或在建的公共設(shè)施、居住設(shè)施和其它設(shè)施。城鎮(zhèn)包括城區(qū)和鎮(zhèn)區(qū)。城區(qū)是指在市轄區(qū)和不設(shè)區(qū)的市，區(qū)、市政府駐地的實(shí)際建設(shè)連接到的居民委員會(huì)和其他區(qū)域。鎮(zhèn)區(qū)是指在城區(qū)以外的縣人民政府駐地和其他鎮(zhèn)，政府駐地的實(shí)際建設(shè)連接到的居民委員會(huì)和其他區(qū)域。與政府3000研單位、大專院校等特殊區(qū)域及農(nóng)場(chǎng)、林場(chǎng)的場(chǎng)部駐地視為鎮(zhèn)區(qū)。鄉(xiāng)村是指本規(guī)定劃定的城鎮(zhèn)以外的區(qū)域。[15]城鎮(zhèn)二線城市、三線和四線城市及其他地區(qū)。在探究具體劃分前，需要將這里表達(dá)的中“以我國(guó)的行政區(qū)劃為基礎(chǔ)，以民政部門確認(rèn)的居民委員會(huì)和村民委員會(huì)轄區(qū)可以確定這里的“城鎮(zhèn)”與劃分一、二、三、四線城市的“城市”相比包括的范圍大，但由于三、四線城市的兜底性，導(dǎo)致這兩者闡述的范圍基本相當(dāng)。第二，由于這是相對(duì)概念意義上的劃分，并且隨著時(shí)間的變化可能會(huì)逐漸變化，官方并沒(méi)有給出相關(guān)定論，但基于此種劃分有一定的合理性、有助于理解及簡(jiǎn)化研究結(jié)構(gòu)，因此我們采用這種形式的劃分。結(jié)合眾多關(guān)于一線、二線、三線和四線城市劃分的說(shuō)明，本文的具體劃分結(jié)果如下所示：一線城市一線城市指的是在全國(guó)政治、經(jīng)濟(jì)等社會(huì)活動(dòng)中處于重要地位并具有主導(dǎo)作用和輻射帶動(dòng)能力的大都市。其主要體現(xiàn)在城市發(fā)展水平、綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力、輻射帶動(dòng)能力、對(duì)人才吸引力、信息交流能力、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力、科技創(chuàng)新能力、交通通達(dá)能力等各層面，一線城市在生產(chǎn)、服務(wù)、金融、創(chuàng)新、流通等全國(guó)社會(huì)活動(dòng)中起到引領(lǐng)和輻射等主導(dǎo)功能。中國(guó)的一線城市是：北京、上海、廣州、深圳。二線城市二線城市指對(duì)本國(guó)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)具有較大影響作用的大都市，相對(duì)于一線城市影響小些，主要是地域性影響。在城市規(guī)模、基建、文化、消費(fèi)等層面，二線城市一般均領(lǐng)先于本區(qū)域其他城市。主要二線城市由除京滬穗深四大一線城市以大的市”構(gòu)成。三、四線城市三、四線城市是指除了上述一、二線城市的其他城市。鄉(xiāng)村針對(duì)城市來(lái)說(shuō)，鄉(xiāng)村是以從事農(nóng)業(yè)為主要生活來(lái)源、人口較分散的地方。一般認(rèn)為鄉(xiāng)村的人口密度低，聚居規(guī)模較小，以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主要經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，社會(huì)結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單、類同，居民生活方式及景觀上與城市有明顯差別。建筑熱工分區(qū)我國(guó)地域遼闊，不同氣候區(qū)的室外氣候環(huán)境有較為明顯的差異，劃分建筑熱工分區(qū)的目的是為了保證建筑熱工方面的設(shè)計(jì)與各地區(qū)氣候相適應(yīng)，保證室內(nèi)基本的熱環(huán)境要求的同時(shí)也較好的符合國(guó)家節(jié)能排政策，提高經(jīng)濟(jì)能源效益。原則上講，不同氣候地區(qū)因其室外溫濕度等情況的不同會(huì)導(dǎo)致家庭用水習(xí)慣及偏好的不同，故本文研究的熱水設(shè)備使用模式較為關(guān)注氣候地區(qū)間熱水使用模式的異同點(diǎn)。建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)是根據(jù)建筑熱工設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行的氣候分區(qū)。主要依據(jù)以空氣溫度為主的因素考慮氣候的情況。以全國(guó)各地區(qū)最冷月（1月）和最熱月月25315典型氣候區(qū)域，按照緯度的變化依次為：嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、溫和地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)[16]。科學(xué)的調(diào)研不是隨意的調(diào)查，對(duì)于全國(guó)范圍的樣本總體如此巨大的家庭調(diào)查，本研究只能采用抽樣調(diào)查的方式。調(diào)研方案及執(zhí)行的科學(xué)性直接決定了調(diào)研獲取樣本的科學(xué)性、代表性和說(shuō)服力度。為使調(diào)研樣本家庭能在全國(guó)家庭中具有更強(qiáng)的代表性，調(diào)研結(jié)果能更好的推及全國(guó)范圍家庭的情況，本章主要做了如下幾方面的工作：基于對(duì)家庭熱水使用活動(dòng)及其影響因素的分析設(shè)計(jì)本調(diào)研使用的調(diào)查問(wèn)卷；利用對(duì)樣本總體分析，基于抽樣調(diào)查基本理論確定的合理的抽樣方案；結(jié)保證調(diào)查的順利的進(jìn)行；最后使用軟件SPSS（StatisticalProductandService用水活動(dòng)的理論分析主要針對(duì)洗浴、洗臉、洗手、洗腳、做飯（煮飯、洗菜、洗碗）和洗衣服這六項(xiàng)終端生活用水活動(dòng)進(jìn)行逐個(gè)研究分析，結(jié)合各用途、用水歷史發(fā)展情況，在理論上探討現(xiàn)階段基本生活用水的用水、用水方式、溫度及時(shí)間規(guī)律。為初期問(wèn)卷的設(shè)計(jì)以及后續(xù)相關(guān)分析奠定理論基礎(chǔ)。洗浴隨著生活水平的提高，家庭生活中人們的洗浴方式逐漸由用鍋燒水用盆洗，變?yōu)楣苍〕叵丛。僮優(yōu)樵诩彝ピ∈抑邢丛　Ｄ壳埃诩彝ブ邢丛≈饕譃榱茉『驮「紫丛。彝ブ袩o(wú)浴缸及淋浴或條件不容許的家庭還有用盆用毛巾擦洗等方式。很多書中關(guān)于洗浴溫度的說(shuō)法各執(zhí)一詞，這里列出其中的三種說(shuō)法，第一（50℃左右（20~40℃（5~20℃）以及冷熱交替浴，并且不同的洗浴類型有不同的效果，諸如去除污垢[17]38℃~40℃，3520℃，是三者中健身效果最明顯的一種[19]之間的差別比較大。一般來(lái)說(shuō)，洗澡以洗凈皮膚為宜，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不利于身體健153010分鐘時(shí)間是最適宜的時(shí)間長(zhǎng)度，20分鐘3520.5還可使食欲增加，面色變得更紅潤(rùn)。由于生活水平的不同，洗澡的方式和頻率會(huì)有所不同，洗澡的方式、頻率、時(shí)間和時(shí)長(zhǎng)也會(huì)隨著季節(jié)、地域的變化而不同，人們洗澡時(shí)對(duì)水的壓力、溫度及洗澡時(shí)長(zhǎng)等的偏好，洗澡時(shí)開關(guān)水閥的習(xí)慣、家人洗浴的頻率的一致性，這些都決定了家庭洗浴熱水使用的多少、能耗集中程度等。洗臉、洗手和洗腳12~3次，還可能有更多。洗臉次數(shù)多少及習(xí)慣會(huì)因性別、年齡階段、職業(yè)、受教育水平、地區(qū)34℃左右，略高于皮膚溫度，但低于體溫。洗臉用水有三種方式：用盆洗、水龍頭沖洗以及兩種結(jié)合。洗手次數(shù)1做飯做飯用水包括煮飯、洗菜和洗碗用水，其時(shí)間一般比較集中和固定。用水用不同地區(qū)、職業(yè)及年齡的家庭之間在做飯的用水時(shí)間及習(xí)慣方面可能會(huì)有較大區(qū)別，但對(duì)于單個(gè)核心家庭、聯(lián)合家庭、二人從業(yè)家庭及退休家庭等大部分家庭而言，這些用水時(shí)間是相對(duì)有周期規(guī)律的。其用水的時(shí)間和主要受家庭成員在家吃飯次數(shù)、人數(shù)及用能意識(shí)有關(guān)。洗菜和洗碗也分三種方式：盆洗、水龍頭流動(dòng)沖洗以及這兩種結(jié)合的方式。洗碗還分手洗和洗碗機(jī)洗。做飯、洗菜和洗碗的用水還和生活水平有關(guān)，因?yàn)檫@與每餐做菜數(shù)以及占用的餐具數(shù)有關(guān)。洗衣服洗衣服的方式主要有：手洗、洗衣機(jī)洗和送洗衣店洗。在家庭中完成的主要洗衣服方式為手洗和洗衣機(jī)洗。洗衣活動(dòng)具有一定的規(guī)律性，使得洗衣機(jī)的使用時(shí)間有其特定規(guī)律。至于用不用熱水也會(huì)因地區(qū)、季節(jié)或者性別而異，也可能會(huì)與洗衣機(jī)的全自動(dòng)與否有關(guān)。用水的多少可能會(huì)與家庭洗衣機(jī)的類型有關(guān)（波輪還是滾筒老人和小孩的家庭會(huì)有較高的洗衣服頻率和較大的洗衣服用水。生活水平不僅決定衣物的多少和需要干凈的程度，也對(duì)家庭洗衣用水的多少有著較大的影響，洗衣店的出現(xiàn)使得生活水平較高的家庭或者有些地區(qū)、季節(jié)自己不洗衣服或少洗衣服，比如在北方嚴(yán)寒的冬季，羽絨服、大衣等較厚重的衣物即是如此，自己洗費(fèi)勁可能還洗不好，不如交給專業(yè)的洗衣店洗。其他衛(wèi)生活動(dòng)家庭其他需要使用熱水的活動(dòng)主要涉及家庭衛(wèi)生打掃、寵物及洗車等，這與生活水平、家庭居住面積、個(gè)人習(xí)慣以及所處年齡階段等相關(guān)，變動(dòng)情況較大。鑒于調(diào)研內(nèi)容太大，亦考慮到被調(diào)查者的心理承受能力以及其他綜合原因，本次調(diào)查主要關(guān)注前述家庭基本活動(dòng)的用水情況。影響因素的理論分析為了全面考慮影響家庭用水模式的各因素，更好地解釋探討家庭熱水設(shè)備典家庭熱水及熱水設(shè)備的供求博弈和影響消費(fèi)者家庭行為的內(nèi)外在因素這四個(gè)角度出發(fā)來(lái)考慮搜索影響典型用水模式的因素。家庭屬性[21]。自然屬性，是指家庭的規(guī)模、代數(shù)、年齡構(gòu)成、男女比例和民族等，它們決定家庭熱水使用的最基本特點(diǎn)，類型是相對(duì)固定的幾種形式。不同類型的家庭用水模式有不同的特點(diǎn)；相同類型的家庭的用水模式也會(huì)因社會(huì)屬性和精神屬性的不同而有較大差異。社會(huì)屬性，是指家庭成員從事的職業(yè)、經(jīng)濟(jì)收入狀況等，它們決定了家庭的作息規(guī)律或時(shí)空分布，影響家庭的用水時(shí)間和用水。其中收入又與職業(yè)存在一定相關(guān)性，因此職業(yè)發(fā)展階段決定了其特有的收入層次水平及作息時(shí)間規(guī)律。這里指的收入為城鎮(zhèn)家庭的月可支配收入以及農(nóng)村家庭的月純收入。精神屬性，是指家庭的受教育程度、用水習(xí)慣和節(jié)能意識(shí)。影響并關(guān)系到家庭熱水設(shè)備使用是否存在不合理或浪費(fèi)現(xiàn)象。受教育程度會(huì)對(duì)科學(xué)使用以及節(jié)能意識(shí)的普及起到一定的積極作用。但也有研究表示實(shí)際的節(jié)能節(jié)水與受教育程度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系。直接間接影響人們所有的活動(dòng)都直接或間接的受到自身或外界的某些因素的影響，一系列的研究[22]已指出了關(guān)于用水行為直接或間接驅(qū)動(dòng)力的一個(gè)范圍。直接影響因素主要包括：氣候/季節(jié)的變化、家庭特征（人口、戶規(guī)模、代數(shù)、男女比例、年齡、受教育、經(jīng)濟(jì)（可支配月收入/月純收入、居住特點(diǎn)（住房大小、熱水設(shè)備方便程度（對(duì)供水方的信任、對(duì)周圍消費(fèi)者的信任[23]供求博弈產(chǎn)品、水資源和能源等的供應(yīng)方和需求方在不斷博弈中尋找平衡點(diǎn)，以期獲得更多利益的同時(shí)也使得社會(huì)資源的利用得到不斷的優(yōu)化。根據(jù)家庭能源的供求理論以及代謝理論[24]21GDP11.2%人們生活水平的普遍提高，熱水設(shè)備的使用需求更加廣泛；其次，家庭規(guī)模的小和住房條件的改善等使得對(duì)熱水設(shè)備的數(shù)量需求增大，需求的逐漸加大使得自1987的加快，技術(shù)升級(jí)使得產(chǎn)品價(jià)格降低，使更多的家庭有能力支付熱水使用支出的所帶來(lái)的花費(fèi)，提高了人們的生活質(zhì)；另外，產(chǎn)品的多樣化使得不同類型熱水設(shè)備適用于氣候不同的全國(guó)各個(gè)地區(qū)；不同地區(qū)、不同職業(yè)的人們有著不同的作息時(shí)間，導(dǎo)致了不同家庭或家庭成員熱水使用需求時(shí)間的不同；用水用能量需求的劇增，引起了能源資源系統(tǒng)峰值時(shí)間供應(yīng)的問(wèn)題。從供求博弈觀點(diǎn)來(lái)分析，家用熱水設(shè)備典型使用模式是一個(gè)綜合的辯證的發(fā)展的問(wèn)題，不同的時(shí)代背景存在著不同的問(wèn)題，不僅要從各影響因素分離的角度進(jìn)行討論，更要從現(xiàn)階段各因素整體影響的效果來(lái)系統(tǒng)的分析。內(nèi)在外在因素內(nèi)在因素現(xiàn)實(shí)生活中，消費(fèi)者的行為表現(xiàn)千差萬(wàn)別，生理及心理活動(dòng)與特征作為內(nèi)在因素決定著消費(fèi)者的行為[25]。能源資源的消費(fèi)情況也不例外。生理因素主要是指消費(fèi)者的生理特征、生理活動(dòng)等，主要包括人體的年齡、性別以及適應(yīng)性等方面的內(nèi)在特征，消費(fèi)者的一個(gè)行為都是以生理活動(dòng)為基礎(chǔ)的，并且通過(guò)生理機(jī)能的整體協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生和完成的。生理因素的差異可以引起不同的消費(fèi)需求。以日常洗澡為例，老年人由于活動(dòng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于年輕人使得其洗澡的頻率低于年輕人，因而對(duì)水的需求也更少。另外，兒童的洗衣頻率一般要高于成年人。心理因素主要包括認(rèn)識(shí)、情感和意志。認(rèn)識(shí)事物的過(guò)程是人們的大腦對(duì)客觀事物的屬性及其規(guī)律反映的過(guò)程；情感過(guò)程是指人們?cè)谡J(rèn)識(shí)客觀事物的過(guò)程中自覺或不自覺的參雜在其中的情緒和情感的體驗(yàn)；意志過(guò)程表現(xiàn)為消費(fèi)者根據(jù)對(duì)消費(fèi)對(duì)象感性或者理性的認(rèn)識(shí)自覺或憑直覺確定購(gòu)買目標(biāo)，并據(jù)此調(diào)節(jié)購(gòu)買以及使用行為。這三個(gè)心理過(guò)程相互聯(lián)系并共同作用于消費(fèi)者的生活以及各方面的行為和偏好。通過(guò)對(duì)一系列的文獻(xiàn)研究，作者發(fā)現(xiàn)并預(yù)測(cè)可能對(duì)家庭典型用水模式有影響的意識(shí)及心理因素主要為，日常消費(fèi)觀念、人們的能源危機(jī)意識(shí)、人們對(duì)周圍人是否節(jié)能節(jié)水的能源危機(jī)意識(shí)強(qiáng)烈就更有可能去節(jié)能節(jié)水；在能源危機(jī)意識(shí)一致的情況下，相信周圍的人和機(jī)構(gòu)用能用水盡節(jié)約的人比不相信的人能更好的去節(jié)能，這樣人們對(duì)加強(qiáng)水資源管理及節(jié)約使用的要求日益增長(zhǎng)，節(jié)約意識(shí)也會(huì)越來(lái)越強(qiáng)；否則，雖有能源危機(jī)意識(shí)，但依然會(huì)放任自流。因?yàn)槿藗儠?huì)有這樣的心理，別人都不節(jié)水節(jié)能而只有我節(jié)省，在經(jīng)濟(jì)允許的條件下沒(méi)有必要；自己貢獻(xiàn)的這一點(diǎn)力對(duì)國(guó)家及世界的“節(jié)能排”總體微乎其微，甚至微不足道。基于上述分析，對(duì)于踐行節(jié)能節(jié)水，主要在于點(diǎn)滴的積累，在于全社會(huì)和大家的一起努力，少投機(jī)分子。有外在因素個(gè)人內(nèi)在因素通過(guò)其生理及心理活動(dòng)決定了行為的基礎(chǔ)，具有一定的主觀性，但也具有一定的客觀性，因?yàn)榕c個(gè)人相關(guān)的各種客觀事物即外部因素也通過(guò)心理其中自然環(huán)境因素包括：氣候條件、資源狀況；社會(huì)環(huán)境因素包括：人口環(huán)境狀況、社會(huì)群體環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)政策環(huán)境。另外，由于先天遺傳因素及后天所處社會(huì)環(huán)境的不同，人們意識(shí)心理活動(dòng)的特點(diǎn)和風(fēng)格上的差異也逐漸明顯，進(jìn)而做出不同的價(jià)值觀選擇和行為表現(xiàn)。在生活用水的需求上，這種差異主要體現(xiàn)在國(guó)家、地區(qū)、家庭及家庭成員之間生活偏好的不同，從而導(dǎo)致的習(xí)慣上的用水時(shí)間、用水和用水觀念等的不同，也產(chǎn)生了不同的用水模式。按照上述考慮思路和分析，為研究家庭用水模式，把影響家庭用水模式的因素分成兩類：一類是需要用調(diào)查問(wèn)卷獲得的，主要有家庭熱水來(lái)源，熱水使用頻率、時(shí)間、方式、溫度，一天內(nèi)使用的人數(shù)，用水，用水時(shí)長(zhǎng)；家庭日常消費(fèi)觀念，熱水使用的滿意度，能源危機(jī)意識(shí)，對(duì)周圍人節(jié)能節(jié)水的信任度；家庭常住人口數(shù)，男女比例，代數(shù)組成，收入，主要收入者年齡、職業(yè)及受教育程度，家庭所在地點(diǎn)，城鄉(xiāng)，民族等。另一類數(shù)據(jù)是不需調(diào)查，直接對(duì)各官方數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理就可以獲得。作為背景因素，本研究主要對(duì)全國(guó)及地區(qū)家庭人口、受教育程度、年齡、戶規(guī)模、人口代數(shù)、月可支配收入、住房類型及面積和民族發(fā)展等做以官方數(shù)據(jù)調(diào)研。問(wèn)卷設(shè)計(jì)信度及效度理論調(diào)查所獲得單個(gè)問(wèn)卷數(shù)據(jù)必須保證最主要的兩點(diǎn)，一是信度，二是效度。信度是在類似環(huán)境中提供一致的測(cè)數(shù)據(jù)，答案的差異來(lái)自回應(yīng)者的差異，而不是受其他因素導(dǎo)致的回答的差異或者變化，即偏離事實(shí)。保證信度需要做到三點(diǎn)：篩（封閉型問(wèn)題免理解的差異。效度是答案符合問(wèn)題所要測(cè)的對(duì)象，使回應(yīng)者的報(bào)告盡準(zhǔn)確。效度保證需要做到：編寫能被所有回應(yīng)者理解的問(wèn)題；少細(xì)節(jié)，選擇易回憶問(wèn)題；社會(huì)可接受性，易出現(xiàn)明顯與社會(huì)道德、價(jià)值觀相關(guān)的問(wèn)題時(shí)，注意用詞，以防回應(yīng)者顧忌而不講客觀事實(shí)，主觀臆斷[26]。設(shè)計(jì)原則和架構(gòu)設(shè)計(jì)原則根據(jù)保證信度和效度需要做的事項(xiàng)以及其他研究工作者的調(diào)查方法和驗(yàn)，本次調(diào)查問(wèn)卷的設(shè)計(jì)和執(zhí)行主要遵循如下七個(gè)原則：?jiǎn)栴}簡(jiǎn)單、無(wú)歧義、易理解；在被調(diào)查者可承受的范圍內(nèi)，盡可能保證調(diào)查因素的全面性；題目及選項(xiàng)設(shè)計(jì)流暢，符合人們的慣性思維，少被調(diào)查者的思考時(shí)間；必要時(shí)對(duì)相關(guān)題目及選項(xiàng)做以說(shuō)明；是個(gè)人信息，以區(qū)別獎(jiǎng)勵(lì)身份；比較處的參照標(biāo)準(zhǔn)明確確定，不含糊；問(wèn)題客觀、無(wú)社會(huì)偏見。架構(gòu)本研究調(diào)查問(wèn)卷題目和選項(xiàng)的主要由三個(gè)部分組成，第一部分為各熱水使用活動(dòng)使用熱水的情況，第二部分為意識(shí)調(diào)查，第三部分為被調(diào)查家庭基本信息調(diào)查。調(diào)研調(diào)研理論與方法社會(huì)調(diào)查分為普查和抽樣調(diào)查。普查涉及的范圍廣、對(duì)象多，因而具有工作大、耗用時(shí)間多、費(fèi)用昂貴、調(diào)查項(xiàng)目少但結(jié)果準(zhǔn)確的特點(diǎn)；對(duì)應(yīng)的，抽查就可以省力、節(jié)財(cái)、速度快，適用范圍廣而且可以獲得大的豐富的資料[27]。根據(jù)他們各自的特點(diǎn)，本次調(diào)查采用抽樣調(diào)查。抽樣調(diào)查的定義有不同的版本，其中，羅納德·扎加等的定義是抽樣調(diào)查是從一個(gè)定義清楚的總體所抽取的樣本中收集信息（通常使用問(wèn)卷）的方法[28]。郭強(qiáng)等的定義是抽樣調(diào)查也稱抽查，是指從調(diào)研總體中抽選出一部分要素作為樣本，對(duì)樣本進(jìn)行調(diào)查，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理，根據(jù)抽樣所得的指標(biāo)（實(shí)際觀察數(shù)值）來(lái)推斷總體響應(yīng)指標(biāo)，已達(dá)到對(duì)總體的認(rèn)識(shí)的一種專門性的調(diào)查活動(dòng)[29]。抽樣理論根據(jù)抽選樣本的方法，抽樣調(diào)查可以分為概率抽樣和非概率抽樣兩類。概率抽樣是按照概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理從調(diào)查研究的總體中，根據(jù)隨機(jī)原則來(lái)抽選樣本，并從數(shù)上對(duì)總體的某些特征做出估計(jì)推斷，對(duì)推斷出可能出現(xiàn)的誤差可以從概率意義上加以控制[30]。概率抽樣具體分為如下幾種方法，簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣法、系統(tǒng)抽樣法、分層抽樣法、整群抽樣法、多階段抽樣法、等距抽樣、雙重抽樣、按規(guī)模大小成比例的概率抽樣和任意抽樣。其中，簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣是按等概率原則從含有N個(gè)元素的總體中直接抽取n個(gè)元素組成樣本（N>n）[31]。非概率抽樣是根據(jù)人們的主觀驗(yàn)或其他條件來(lái)抽取樣本，因此這種抽樣估計(jì)總體情況的準(zhǔn)確度就依賴于調(diào)查者的驗(yàn)等，不可避免的會(huì)有些偏差。其中有偶遇抽樣、判斷抽樣、定額抽樣和雪球抽樣等抽樣方法，但是由于非概率抽樣調(diào)查對(duì)總體的代表性不好，故一般正式調(diào)查不采用，在這里也就不再過(guò)多贅述[32]。抽樣方案由于本次調(diào)查區(qū)域廣泛，受到建筑熱工分區(qū)界限不夠明確，一線城市、二線及其他地區(qū)難以詳細(xì)劃分等的制約，無(wú)法根據(jù)相關(guān)條件對(duì)全國(guó)進(jìn)行分層抽樣。因此只能采用隨機(jī)抽樣的方法，抽樣的標(biāo)志為：統(tǒng)計(jì)局現(xiàn)行行政區(qū)劃（31有必要計(jì)算相關(guān)誤差。樣本總體及樣本框本次調(diào)查的目的是中國(guó)家用熱水設(shè)備典型用水模式，研究范圍為中國(guó)大陸，31及地區(qū)劃分的所有家庭。依據(jù)抽樣框直接抽取單個(gè)家庭。樣本數(shù)量樣本數(shù)量計(jì)算基于本課題研究的目的，主要對(duì)家庭典型用水模式進(jìn)行研究，重點(diǎn)在于推算總體比例；由于調(diào)研問(wèn)題較多，可借鑒經(jīng)驗(yàn)較少。綜合考慮，我們采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣中推算總體比例的樣本規(guī)模計(jì)算公式（2-1）來(lái)計(jì)算所需樣本規(guī)模。t2p1pne2n——初始樣本（個(gè)；

(2-1)——容許的抽樣誤差tp——總體的成數(shù)（按照統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的數(shù)據(jù)，201117.96%201285%2010201252%85%×52%+25%×48%=56.2%56.2%95%95%t=1.9610%；根據(jù)（2-2）式計(jì)算初始樣本：n1

t2p1e2

1.9620.56210.12

（2-2）由于調(diào)查對(duì)象為全國(guó)的家庭，總體相對(duì)于樣本很大，我們需要根據(jù)總體的大n2=n1N/(N+n1)≈n1=95n3=Bn2=2×95=190；我們還需根據(jù)回答率來(lái)調(diào)整樣本，由于我們采用的是網(wǎng)絡(luò)調(diào)研，自愿填答，但也有看到了不愿填答的情況出現(xiàn)，根據(jù)其他調(diào)查的驗(yàn)，假設(shè)我90%r=0.9，n4=n3/r=190/0.9=211調(diào)整樣本，我們至少要保證五個(gè)建筑熱工分區(qū)的代表性，即R=5，故×5=1055。表2-1樣本需求數(shù)地區(qū)樣本數(shù)（個(gè)）地區(qū)樣本數(shù)（個(gè)）地區(qū)樣本數(shù)（個(gè)）地區(qū)樣本數(shù)（個(gè)）全國(guó)1160黑龍江37河南73貴州30北京20上海25湖北48云南35天津11江蘇71湖南53西藏2河北58浙江56廣東89陜西31山西30安徽54廣西37甘肅20內(nèi)蒙古24福建33海南7青海4遼寧43江西33重慶29寧夏5吉林25山東86四川73新疆19為避免調(diào)查中可能出現(xiàn)不可預(yù)知的情況以及照顧樣本地區(qū)面積較小家庭數(shù)較少的地區(qū)，決定另外增加10%左右的樣本[33]作為可能出現(xiàn)問(wèn)題的保障和補(bǔ)償，以保證最終的抽樣效果。故總體最終需要獲得被抽樣家庭的數(shù)至少為1160個(gè)。樣本數(shù)量根據(jù)抽樣框?qū)Ω鞯貐^(qū)家庭的樣本數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單隨機(jī)分配，得出各省市實(shí)際樣本需求數(shù)如2-1所示。其中需求樣本家庭最多的省為廣東省，898610內(nèi)。從熱工氣候分區(qū)來(lái)講，溫和地區(qū)樣本需求最少，其主要包括四川省東南部，貴州省西南部及云南省。雖然需求樣本少，但這些地區(qū)相對(duì)于東部發(fā)達(dá)地區(qū)較為偏遠(yuǎn)落后，因此這部分樣本家庭數(shù)據(jù)的獲得對(duì)本課題的調(diào)研是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。執(zhí)行策略網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)自主在線調(diào)查為主，現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)答式調(diào)查為輔：主要是在網(wǎng)絡(luò)上推廣，人們看到消息后自愿進(jìn)行在線填答問(wèn)卷；對(duì)沒(méi)有電腦或者不會(huì)使用電腦的家庭實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)答式實(shí)地調(diào)研；填答者推薦填答。贏得合作動(dòng)機(jī)，為了贏得合作，我們主要做了在調(diào)研說(shuō)明中明確了如下五項(xiàng)工作和內(nèi)容：調(diào)查目的；引起被調(diào)查者的興趣；被調(diào)查者的收益；確保所填信息的保密；調(diào)查方是誰(shuí)。樣本評(píng)估有效性處理首先剔除未填答完整的問(wèn)卷，其次利用問(wèn)卷設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)置的基本問(wèn)題作為隱形邏輯判斷標(biāo)準(zhǔn)逐一判斷被調(diào)查者是認(rèn)真填答還是隨意填寫，各問(wèn)題及選項(xiàng)表達(dá)含義詳見附錄所示。如下七項(xiàng)內(nèi)容即為衡和判定問(wèn)卷是否有效的臥底：答案選項(xiàng)一致程度較高；75題的值大于第3題及第76題的值；一般的洗澡、洗臉、洗腳、做飯和洗衣服的時(shí)間不可能常性的在凌晨1:30~5:304、26、39、48、622~5選項(xiàng)，但不排除有2~5選項(xiàng)；2713重合兩個(gè)及以上選項(xiàng)；814題的選項(xiàng)中頻率的值；26465題要符合上述相關(guān)要求；6667題的選項(xiàng)中頻率的值。根據(jù)如上七條基本邏輯判定，如違反七條中的任何一條的即作為廢卷處理。將獲得了覆蓋全國(guó)（除西藏外）30個(gè)省、市及地區(qū)的1501份完整問(wèn)卷過(guò)有效性檢查及篩選，最終得到有效問(wèn)卷1277份。誤差評(píng)估及處理3.436212851SPSSσ=3.436式3.43621285122Nn N

（2-3）調(diào)研結(jié)束后衡誤差的大小可以用樣本質(zhì)評(píng)估指標(biāo)來(lái)評(píng)定，詳細(xì)情況在此不做贅述，下一小節(jié)有較為詳細(xì)說(shuō)明。非抽樣誤差是指不是由于抽樣引起的，包括引起調(diào)研誤差的其他所有因素。研的調(diào)研結(jié)果本就是電子形式，不需要在轉(zhuǎn)化，少了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及錄入過(guò)程中可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤。5.38億[37]9們研究家庭典型用水模式的研究本身影響不大。[38]樣本質(zhì)量評(píng)估[39]。針對(duì)本次調(diào)研，按照實(shí)際樣本需求收集完問(wèn)卷后，除對(duì)各具體對(duì)比要素如2-2所示。表2-2地區(qū)樣本數(shù)評(píng)估地區(qū)（個(gè)）（個(gè)（個(gè)）變動(dòng)百分比全國(guó)1160127711710.1%北京204727135.0%天津1117654.5%河北58883051.7%山西3033310.0%內(nèi)蒙古2416-8-33.3%遼寧4336-7-16.3%吉林2523-2-8.0%黑龍江3736-1-2.7%表2-2地區(qū)樣本數(shù)評(píng)估(續(xù))地區(qū)（個(gè)（個(gè)（個(gè)變動(dòng)百分比上海2529416.0%江蘇71811014.1%浙江5653-3-5.4%安徽5447-7-13.0%福建33521957.6%江西3332-1-3.0%山東861112529.1%陜西3129-2-6.5%甘肅2014-6-30.0%青海4400.0%西藏20-2-100.0%陜西3129-2-6.5%甘肅2014-6-30.0%青海4400.0%寧夏54-1-20.0%新疆194526136.8%3120.0%20.0%~30.0%本。綜合看來(lái)，同一熱工氣候分區(qū)樣本予以替補(bǔ)可滿足本調(diào)研對(duì)樣本的需求。2-319外，還包括蒙古、回、滿、彝、維吾爾和苗等少數(shù)民族。表2-3年齡樣本數(shù)評(píng)估出生年代年齡需求數(shù)（個(gè)）需求比例實(shí)際數(shù)量實(shí)際比例數(shù)量變動(dòng)比例變動(dòng)90年前后≤28歲19018%23918.6%490.6%80年前后29~38歲26425%26920.9%5-4.1%70年前后39~48歲35934%50339.1%1445.1%60年前后49~58歲21120%22917.8%18-2.2%50年前后≥59歲323%372.9%5-0.1%對(duì)于家用熱水設(shè)備典型用模式的分析主要分為三個(gè)層面，第一，基于各家庭熱水使用活動(dòng)和設(shè)備的總體情況分析；第二，探究不同城市級(jí)別和建筑熱工分區(qū)的典型用水模式的異同點(diǎn)；第三，挖掘家庭基本主客觀情況與典型用水模式的相關(guān)性以及影響趨勢(shì)。其中，按照地區(qū)發(fā)達(dá)級(jí)別將全國(guó)細(xì)分為三個(gè)類型，即一線城市及周邊地區(qū)、二線城市及周邊地區(qū)和三線城市及其他地區(qū)；按照建筑熱工分區(qū)將全國(guó)劃分的五個(gè)分區(qū)，即嚴(yán)寒、寒冷、夏熱冬冷、溫和和夏熱冬暖地區(qū)。具體SPSS1277據(jù)進(jìn)行述統(tǒng)計(jì)分析、方差分析以及相關(guān)性分析。最終使用歸納總結(jié)法得出典型家庭及熱水設(shè)備典型用水模式。研究各地區(qū)典型模式的異同點(diǎn)主要使用單因素方差分析[40]為先建立基本假設(shè)：H0：總體均值相等；H1：至少有一對(duì)總體均值不相等。然后FF<F>Levene非齊性檢驗(yàn)。研究家庭背景因素與典型用水模式的相關(guān)性及影響趨勢(shì)主要使用Spearman等級(jí)相關(guān)性分析，相關(guān)性分析是對(duì)變量之間的相關(guān)關(guān)系的分析，其任務(wù)是對(duì)變量之間是否存在必然的聯(lián)系并變動(dòng)的方向做出真實(shí)的判斷，測(cè)定變量之間聯(lián)系的密切程度，并檢驗(yàn)聯(lián)系的有效性。家庭背景分析70.8%29.2%8.7%42.9%48.4%市及其他地區(qū)。各建筑熱工分區(qū)中嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、溫和地12.3%、32.0%、36.4%、6.2%13.1%。基本狀況17.6%情況如2-140.0%28.1%；兩人戶家庭占比為10.4%。其中，兩人戶的家庭主要由一代人組成；三人戶和四人戶主要由兩代人組成；五人和六人戶的家庭主要由三代人組成。圖2-1家庭人口情況圖根據(jù)家庭代數(shù)與家庭收入關(guān)系的分析，目前由一代人組成的家庭主要收入者8040~50歲人群作為家庭主要收入來(lái)源者外，80主要經(jīng)濟(jì)來(lái)源者。本次調(diào)查中，家庭主要收入來(lái)源者來(lái)自各行各業(yè)。其中，從事農(nóng)、林、牧、漁業(yè)，制造業(yè)，建筑業(yè)，信息傳輸、計(jì)算機(jī)服務(wù)和軟件業(yè)，批發(fā)與8相對(duì)較多。家庭主要收入來(lái)源者的受教育狀況中受過(guò)高等教育的家庭數(shù)與受過(guò)初等教育的家庭數(shù)基本相當(dāng)。圖2-2家庭住房情況圖2-2所示。其中，33.0%4~6層，27.0%81~100m2。消費(fèi)觀念2361.2為適度消費(fèi)類型；9.3%的家庭的消費(fèi)觀念較為超前；其余家庭較為保守。利用SPSS軟件中的Spearman圖2-3消費(fèi)觀念情況圖能源危機(jī)意識(shí)2-428.7%57.0%10013.9%家庭認(rèn)為能源不會(huì)枯竭。能源危機(jī)意識(shí)與家庭常住人口數(shù)、人口代數(shù)之間存在相關(guān)性，家庭常住人口數(shù)和人口代數(shù)越多的家庭能源危機(jī)意識(shí)越弱。這說(shuō)明一個(gè)較為普遍的問(wèn)題，現(xiàn)階段家庭規(guī)模較大、人口數(shù)較多的家庭思想觀念較為落后，主要由于經(jīng)濟(jì)問(wèn)題等導(dǎo)致受教育等條件有限，沿襲舊的沒(méi)有更新的能源意識(shí)，認(rèn)識(shí)能源問(wèn)題沒(méi)有現(xiàn)代核心結(jié)構(gòu)家庭清晰。圖2-4能源危機(jī)意識(shí)情況圖圖2-5對(duì)周圍人群節(jié)能信任度情況圖信任度2-580.0%27.9%10.0%。熱水使用滿意度2-645.9%熱水設(shè)備、供水系統(tǒng)及供水方案來(lái)滿足家庭消費(fèi)不斷增長(zhǎng)的需求和更高的要求。圖2-6熱水使用滿意度情況圖家庭用水模式分析對(duì)家庭用水模式的分析主要分三個(gè)方面：一是分析洗澡、洗臉、洗手、洗腳、做飯洗菜、洗碗及洗衣服活動(dòng)的熱水設(shè)備使用及偏好等情況。二是基于各地區(qū)家庭時(shí)間、用水方式以及用水頻率等情況。熱水使用率64.8%28.0%2-784.0%1%3%的家庭洗腳不使用熱水；5.6%的家庭洗臉不使用熱水。家庭洗手、洗臉、洗腳和洗澡的熱水使用率主要與家庭消費(fèi)觀念、對(duì)周圍家庭節(jié)能的信任度、月可支配收入以及家庭住房類型有較為顯著的相關(guān)性。消費(fèi)觀念越保守的家庭其家庭成員洗腳時(shí)的熱水使用率越高。對(duì)周圍家庭節(jié)能信任度越高，家庭成員洗臉、洗腳時(shí)的熱水使用率越高。家庭住房類型越現(xiàn)代化的家庭，家庭成員洗澡時(shí)的熱水使用率越低；洗臉的熱水使用率越高。需要解釋的一點(diǎn)是家庭月可支配收入越高洗澡熱水使用率越低，這可能主要是由于收入越高的家庭更有條件，也會(huì)更加注重冷水浴的保健作用的原因。圖2-7中國(guó)家庭活動(dòng)熱水使用率情況圖（1）2-885.7%72.8%使用熱水家庭超過(guò)其近18個(gè)百分點(diǎn)。洗衣服使用熱水的家庭占比約為75.0%，其中什么時(shí)候都使用熱水和大多數(shù)時(shí)間使用熱水的家庭占比共為15.0%。家庭做飯和洗衣服熱水使用率主要與家庭月可支配收入、家庭住房類型有較為顯著的相關(guān)性。家庭月可支配收入越高，做飯、洗衣服熱水使用率越高。家庭住房類型越現(xiàn)代化的家庭，洗澡熱水使用率越低；而做飯、洗衣服熱水使用率越高。各級(jí)城市及周邊地區(qū)中，家庭洗澡和洗臉的熱水使用率無(wú)本質(zhì)區(qū)別，但一線城市及周邊地區(qū)家庭洗澡熱水使用率高于二、三線城市及其他地區(qū)。其中一線城83.2%28.0%13.6%7.0%1.0%的家庭什么時(shí)候做飯都不使用熱水；洗菜時(shí)不使用熱水的家庭超過(guò)了40.0%；有9.0%左右的家庭什么時(shí)候洗碗都不使用熱水。一線城市及周邊地區(qū)洗衣服不用熱40.0%。圖2-8中國(guó)家庭活動(dòng)熱水使用率情況圖（2）88.0%78.5%63.0%18.3%33.1%32.57.6隨著緯度的變化，從嚴(yán)寒地區(qū)到夏熱冬暖地區(qū)，家庭洗衣服不使用熱水的占比由12.054.463.9%16.6熱水設(shè)備使用情況各活動(dòng)使用的熱水來(lái)自于不同的熱水設(shè)備，各用途的熱水來(lái)源情況如圖2-9所示，目前家庭熱水主要來(lái)源為熱水器、用鍋燒水和電熱水壺。其中家庭使用熱39.6%水最多的用來(lái)做飯；電熱水壺最多的也是用來(lái)做飯，但洗臉洗手、洗腳和洗衣服24.0%6.5%以下。圖2-9中國(guó)家庭活動(dòng)熱水來(lái)源情況圖43.5%庭基本活動(dòng)熱水來(lái)源，其余家庭擁有三種或三種以上熱水來(lái)源。隨著城市級(jí)別降低和地區(qū)緯度的升高，單個(gè)家庭中熱水設(shè)備種類逐漸顯現(xiàn)向多樣化發(fā)展趨勢(shì)。88.4%的家庭的洗澡熱水供應(yīng)來(lái)源之一為熱水器，而其中有82.4%60.0%40.0%左右。用水時(shí)間分布情況a日使用時(shí)間242-10所示。一天中，用水高8:0012:009:008:00左右主要進(jìn)行的活動(dòng)12:009:00洗臉、洗腳及洗衣服。圖2-10中國(guó)家庭熱水使用日時(shí)間分布圖17:00~23:00b一周時(shí)間分布情況在洗澡、洗臉、洗腳、做飯和洗衣服這五項(xiàng)活動(dòng)使用熱水的家庭中，按工作90.0%30.7%45.9%。市及周邊地區(qū)做飯偏向于周末更多。圖2-11中國(guó)家庭熱水使用一周時(shí)間分布圖c年時(shí)間分布一年中洗臉、洗手、洗腳和做飯的頻率基本沒(méi)有變化的家庭所占比例均超過(guò)79.6%61.9%68.8%77.7%33.6%43.8%全年各季節(jié)洗衣服的頻率基本沒(méi)有變化。在洗澡和洗衣服頻率有變化的家庭中，2-12中的變化規(guī)律較為相似，593低。410750%7月份洗衣服的頻率較高。用水方式a洗澡我國(guó)目前的洗澡方式以淋浴為主。在洗澡使用熱水的家庭中，一年中頻率有頻率基本無(wú)變化的家庭中，93.7%的家庭使用淋浴，4.7%的家庭用盆擦洗。圖2-12洗澡和洗衣服頻率年時(shí)間變化情況分布圖圖2-13中國(guó)家庭洗澡方式占比情況圖一線城市及周邊地區(qū)基本無(wú)用盆擦洗家庭，三線城市及其他地區(qū)用盆擦洗的家庭占比為4.3%。b洗衣服目前我國(guó)洗衣服主要采用的方式為手洗、機(jī)洗以及兩種方式結(jié)合的形式。在7.4%2-14所示。其中，手洗與機(jī)洗結(jié)合的家庭最多，占比37.832.80.7%20.0%；一14.0%。圖2-14中國(guó)家庭洗衣服方式占比情況圖圖2-15中國(guó)家庭其他活動(dòng)用水方式占比情況圖各建筑熱工分區(qū)中，夏熱冬暖地區(qū)的家庭中，主要純用手洗和洗衣機(jī)洗衣服24.9%49.7%+41.9%，這一數(shù)值較其他地區(qū)高。夏熱冬冷地區(qū)家庭使用手洗+6.0%+8.9%。隨著緯度的降低，洗衣方式愈趨于單純。c其他活動(dòng)中國(guó)家庭洗臉、洗手、洗腳、洗菜和洗碗的用水方式如2-15動(dòng)使用熱水的家庭中，洗臉、洗手和洗腳的用水方式之間均有明顯差異，其中有79.6%菜、洗碗具有基本相似的用水式，主要為用盆洗以及水龍頭與盆結(jié)合的方式。用40.1%41.4%39.9%52.0%24.5%家庭洗腳方式越多的接近用水龍頭直接沖洗或盆和水龍頭兩者結(jié)合的方式。嚴(yán)寒45.6%。用水頻率及偏好a洗澡2-16所示。在使用熱水洗澡的中國(guó)家庭中，一年中洗澡頻12~4127.6%澡頻率分布情況與洗澡頻率較高時(shí)的情況較為類似，但也綜合有洗澡頻率低時(shí)的49.9%7.0%2~33~42~3366.2%29.4%1.0%31.0%短洗澡用水基本不變。圖2-16中國(guó)家庭洗澡頻率分布情況圖2-179.0%的家庭喜歡涼一點(diǎn)的溫度；洗澡時(shí)間較短時(shí)，66.0%的家庭喜歡偏熱一點(diǎn)的溫度。洗澡頻率基本無(wú)變化的家庭中，57.8%的家庭洗澡時(shí)喜歡溫和一點(diǎn)溫度。圖2-17中國(guó)家庭洗澡溫度的分布情況圖1代表溫1.8澡頻率較低時(shí)需要的溫度指標(biāo)為1.41.63~373540℃。即一年中家庭洗澡頻率有變化的家庭中，洗澡頻率高的36℃；洗澡頻率較低時(shí)需要的38℃；一年中家庭洗澡頻率基本無(wú)變化的家庭中，喜歡37℃。一線城市及周邊地區(qū)平均洗202522分30分鐘之內(nèi)的家庭隨著緯度而降3032.0%29分鐘；213436分鐘。洗澡頻241631分鐘；夏熱冬冷地區(qū)和溫和地區(qū)平均約為22分鐘。b洗衣服12個(gè)月有變化的家庭56.0%2-1829.8%的家庭一周洗一次衣服，21.7%12個(gè)月洗衣服頻率基本無(wú)變化的家庭中，56.3%1~31~2231~23天一次。圖2-18中國(guó)家庭洗衣服頻率分布情況圖c其他活動(dòng)3~695.1次/4.6次/日。夏熱冬冷地區(qū)平均日洗手頻4.54.964.4%343.2%11226.8%；5.0%185.7%51.5%1.0%33.3%47.3%55.5%市及周邊地區(qū)、三線城市及其他地區(qū)家庭每日做三次飯。用水量1236.341.02895.8591.2。洗澡34.81999.1國(guó)家庭洗澡平均年用水為19.7噸，中國(guó)家庭平均年洗澡用熱水為18.8噸。全國(guó)家庭年洗澡共用熱水為78.5億噸。2.0、1.5L噸、10.35.2噸、4.821.720.12.42.82.510.4億噸。做飯時(shí)，煮飯、洗菜和洗2.73.1L3.32.12.4944.7、1050.2L6.93.1684.7L，洗衣服頻235.66.0噸，2.025.1億噸，熱水使用為8.4億噸。58.3%（包括煮飯、洗菜、洗碗）及洗衣服這六項(xiàng)基本活動(dòng)中都使用熱水。提供熱水的設(shè)備125~9512:009:0083.5%1~22~411~33~6133中國(guó)家庭洗澡、洗臉、洗手、洗腳、做飯（包括煮飯、洗菜、洗碗）及洗衣服這130.360.2%。中國(guó)家用熱水器典型使用模式探究中國(guó)家庭普遍的用水模式，揭示受錯(cuò)綜復(fù)雜因素影響背后的相對(duì)恒定的熱水使用規(guī)律，以促成對(duì)熱水設(shè)備使用模式的分析與設(shè)定。盡管家庭的背景因素紛繁復(fù)雜，人們的思想意識(shí)千變?nèi)f化，但過(guò)基于全國(guó)家庭狀況數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，再使用歸納法總結(jié)出家庭用水模式，繼而得出家用熱水設(shè)備典型用水模式。研究熱水設(shè)備典型用水模式的意義主要有三點(diǎn)：一是在于提高能源使用效率[41-42]，尤其是在高峰和低谷時(shí)間段；二是為家用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展提供熱水供應(yīng)部分的理論支持；三是在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上監(jiān)測(cè)供應(yīng)能源，尤其在負(fù)荷變動(dòng)較大時(shí)。因?yàn)榧彝崴氖褂门c家庭生活的狀態(tài)息息相關(guān)，為建立我國(guó)家庭熱水設(shè)備典型用水模式，理論上首先要對(duì)我國(guó)家庭的典型情況予以歸納分類，然后根據(jù)不同典型家庭情況建立不同的用水模式，即設(shè)備的使用模式。嚴(yán)格意義上來(lái)講，使用模式和用水模式的時(shí)間是有前后之分的。典型家庭結(jié)合我國(guó)目前及今后家庭的發(fā)展?fàn)顩r選取典型家庭，為建立我國(guó)家庭典型用水模式以及后續(xù)能耗計(jì)算工作的進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的人口普查及調(diào)一是獨(dú)立核心家庭；二是輔助家庭；三是夫妻家庭；四是其他家庭。其中，獨(dú)立3人家庭，夫妻雙方均為上班，孩子上學(xué)或上班，無(wú)保姆。在正常工作日工作時(shí)間無(wú)人在家活動(dòng)。輔助家庭是指有老人或小孩的家庭，需要有人專職在家照顧或者一般時(shí)間有人在家活動(dòng)。夫妻家庭是指只有一對(duì)夫妻（包括各年齡階段）生活的家庭，無(wú)小孩、無(wú)老人。其他家庭是指一對(duì)夫妻多個(gè)孩子、單親家庭或者獨(dú)身家庭。由于夫妻家庭和其他家庭這兩種家庭情況較為復(fù)雜，為簡(jiǎn)化影響因素以便于建立用水模式，并且其用水習(xí)慣和偏好基本可歸為前兩種家庭類型的情況，故本章后續(xù)內(nèi)容暫不做討論。下文中主要討論獨(dú)立核心家庭和輔助家庭的情況。典型用水模式雖然被調(diào)查家庭的類型眾多，但根據(jù)本章前兩節(jié)對(duì)調(diào)研數(shù)據(jù)的分析，各地區(qū)洗澡、洗臉、洗手、洗腳、做飯洗菜、洗碗及洗衣服活動(dòng)的熱水使用率、熱水設(shè)備使用、用水時(shí)間、用水方式以及用水頻率等情況雖有差異，但表現(xiàn)出了趨勢(shì)的統(tǒng)一性。故以上述分析建立家庭典型用水模式。家庭一天內(nèi)的用水活動(dòng)情況為：2253洗手5次、洗腳1次；家庭洗衣服一次。核心家庭典型用水模式一天內(nèi)活動(dòng)的時(shí)間為：早上洗臉時(shí)間為7:00~9:0012:00~14:0020:00~23:00做午飯時(shí)間為11:00~14:00，做晚飯時(shí)間為17:00~20:00；洗衣服時(shí)間為晚上18:00~22:0019:00~23:0020:00~23:00。除洗衣服時(shí)間外，輔助家庭用水時(shí)間情況與獨(dú)立核心家庭基本一致。其洗衣7:0023:009:00~1:0014:00~17:0018:00~22:010:00故中國(guó)家庭的典型用水模式可以由在獨(dú)立核心家庭基本用水活動(dòng)及用水時(shí)間的基礎(chǔ)上疊加上午和下午兩個(gè)洗衣服時(shí)間段的用水情況得到。基本用水模式為獨(dú)立核心家庭用水模式。在此，將獨(dú)立核心家庭設(shè)定為典型家庭。中國(guó)家庭熱水器典型使用模式家庭提供熱水的設(shè)備主要為各類型的熱水器、電熱水壺和鍋。其中，有超過(guò)90.0%器典型用水模式。熱水器的用水模式主要涉及使用熱水的用途、用水時(shí)間、用水和用水溫度。根據(jù)前述分析結(jié)果，由于嚴(yán)寒地區(qū)橫跨五個(gè)時(shí)區(qū)，東西部作息時(shí)差較為明顯，本研究主要以東部地區(qū)家庭情況為典型做以分析，西部地區(qū)理論上比2活動(dòng)的用水時(shí)間和用水等建立熱水器用水模式。表2-4家庭活動(dòng)一次用水平均值（單位：L）地區(qū)洗澡洗臉洗手洗腳做飯洗衣服Ⅰ區(qū)2.59.348.2Ⅱ區(qū)38.42.041.0Ⅲ區(qū)2.49.043.2Ⅳ區(qū)2.510.443.3Ⅴ區(qū)2.49.836.8235117:00~8:0018:0019:0020:0021:0022:00。根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)，為更好的考慮和比較不同地區(qū)不同熱水器（尤其是熱泵熱水器）的運(yùn)行及能耗情況，本文以建筑熱工分區(qū)為劃分標(biāo)準(zhǔn)建立家庭熱水器的使用模式。綜合考慮[43]，為使表格和文字表述簡(jiǎn)潔易懂，下文中將建筑熱工分區(qū)的五個(gè)分區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、溫和地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)分別用Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)、Ⅳ區(qū)和Ⅴ區(qū)表示。各建筑熱工氣候分區(qū)家庭各活動(dòng)平均每次用水情況如2-4動(dòng)進(jìn)行的時(shí)間及用水，去除沒(méi)有熱水活動(dòng)的時(shí)間段，使用熱水器提供熱水的典型家庭用水模式如2-5所示。因?yàn)橄词謺r(shí)間相當(dāng)靈活，故未列在內(nèi)。表2-5熱水器典型使用模式時(shí)間用途用水量（L/min）用水溫（℃）供水量（L）夏季過(guò)渡季冬季7:00洗臉、做飯4.06.08.042.016.015.015.017.016.08:00洗臉、做飯4.06.08.042.016.015.015.017.016.012:00洗臉、做飯4.06.08.042.016.015.015.017.016.018:00做飯4.06.08.042.09.09.09.010.010.019:00做飯4.06.08.042.09.09.09.010.010.020:00洗衣服6.08.010.042.050.040.045.045.040.021:00洗衣服、洗澡8.010.012.042.0130.0120.0120.0115.0120.022:00洗臉、洗腳3.04.06.042.014.013.013.014.014.0由于季節(jié)關(guān)系，熱水使用率和使用必然存在差異。從表中可以看出，本文將熱水使用模式分為三個(gè)模式：夏季模式、過(guò)渡季模式和冬季模式。一天中三個(gè)模式運(yùn)行單位時(shí)間供42.0℃的熱水不同，體現(xiàn)了用水需求的不同。另外各建筑熱工氣候分區(qū)各時(shí)間段的供水需求按時(shí)間分布情況如表右側(cè)數(shù)據(jù)所示，各區(qū)大致相同但也有一定的差異。根據(jù)調(diào)研結(jié)果及熱水設(shè)備典型用水模式為基礎(chǔ)，在壽命周期內(nèi)以單個(gè)家庭為單位，計(jì)算不同地區(qū)使用不同類型熱水器的典型家庭熱水使用、耗能以及節(jié)能潛力，為熱水器產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展及政策制定提供更為詳細(xì)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。為了使民用建筑熱工設(shè)計(jì)與地區(qū)氣候相適應(yīng)，保證室內(nèi)基本的熱環(huán)境要求，符合國(guó)家節(jié)約能源的方針，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，根據(jù)最冷月平均溫度、最熱月平均溫度等主要和輔助指標(biāo)將全國(guó)分為：嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)。圖2-19建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)示意圖由于熱水器的能效水平受室外環(huán)境影響較大，且用戶用水習(xí)慣也會(huì)因地區(qū)氣候差異有所不同，進(jìn)而影響到對(duì)熱水器能效的計(jì)算，因此對(duì)熱水器能耗的計(jì)算中需要針對(duì)不同建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)的氣候條件特點(diǎn)分別進(jìn)行計(jì)算。為使表格和文字表述簡(jiǎn)潔易懂，下文中將嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)分別用Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)、Ⅳ區(qū)和Ⅴ區(qū)表示。表2-6建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)及設(shè)計(jì)要求分區(qū)分區(qū)指標(biāo)設(shè)計(jì)要求主要指標(biāo)輔助指標(biāo)嚴(yán)寒地區(qū)（Ⅰ區(qū)）最冷月平均溫度≤-10℃日平均溫度≤5℃的天數(shù)≥145d必須充分滿足冬季保溫要求，一般可不考慮夏季防熱。寒冷地區(qū)（Ⅱ區(qū)）最冷月平均溫度0℃~-10℃日平均溫度≤5℃的天數(shù)≥90d~145d應(yīng)滿足冬季保溫要求，部分地區(qū)兼顧夏季防熱。夏熱冬冷地區(qū)（Ⅲ區(qū)）最冷月平均溫度≥10℃，最熱月平均溫度25℃~30℃日平均溫度≤5℃的溫度≥25℃的天數(shù)40d~110d必須滿足夏季防熱要求，適當(dāng)兼顧冬季保溫要求。夏熱冬暖地區(qū)（Ⅳ區(qū)）最冷月平均溫0℃~-10℃，最熱月平均溫日平均溫度≥25℃的天數(shù)100d~200d必須充分滿足夏季防熱要求，一般可不考慮冬季保溫要求。度25℃~29℃溫和地區(qū)（Ⅴ區(qū)）最冷月平均溫0℃~-13℃，最熱月平均溫日平均溫度≤5℃的0d~90d部分地區(qū)考慮冬季保溫要求，一般可不考慮夏季防熱。度18℃~25℃該研究根據(jù)使用熱水情況將我國(guó)家庭分為四類典型家庭：獨(dú)立核心家庭、輔助家人家庭，夫妻雙方均為上班族，孩子上學(xué)或上班，無(wú)保姆。在正常工作日工作時(shí)間無(wú)人在家活動(dòng)的家庭。根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)分析，家庭使用熱水主要用于洗澡洗臉、洗手洗腳、做飯洗菜、洗碗及洗衣服等活動(dòng)，根據(jù)這些活動(dòng)的熱水使用率、熱水設(shè)備使用、用水時(shí)間、用水方式及用水頻率等指標(biāo)，結(jié)合不同的建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)，給出了典型家庭的熱水器典型使用模式、各地區(qū)不同工況的供水溫度、天數(shù)和具體時(shí)間劃分如2-7量，如表2-8所示。表2-7各氣候分區(qū)不同工況供水溫度和時(shí)間情季節(jié)地區(qū)Ⅰ區(qū)Ⅱ區(qū)Ⅲ區(qū)Ⅳ區(qū)Ⅴ區(qū)夏季供水平均溫度15℃16℃20℃18℃22℃年運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)92天122天122天122天213天時(shí)間6月~8月6月~9月6月~9月6月~9月4月~10過(guò)渡季供水平均溫度10℃10℃12℃12℃17℃年運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)91天91天91天121天61天時(shí)間5104104104月、月3月、11月冬季供水平均溫度4℃4℃5℃5℃12℃年運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)182天152天152天122天91天時(shí)間11月、12月、1月~4月11月、12月、1月~3月11月、12月、1月~3月12月、1月~3月12月、1月、2月表2-8中國(guó)家庭年均各種用途熱水用量及每日有效次數(shù)地區(qū)季節(jié)洗澡(L)次數(shù)洗臉(L)次數(shù)洗手(L)次數(shù)洗腳(L)次數(shù)做飯(L)次數(shù)洗衣服(L)次數(shù)Ⅰ區(qū)夏季52.519.3348.21/3過(guò)渡季52.519.3348.21/3冬季52.519.3348.21/3Ⅱ區(qū)夏季38.42231.552.418.83411/3過(guò)渡季38.42231.552.418.83411/3冬季38.42231.552.418.83411/3Ⅲ區(qū)夏季36.621.931.452.419343.22/3過(guò)渡季36.621.931.452.419343.22/3冬季36.621.931.452.419343.22/3Ⅳ夏季36.222.331.852.5110.4343.32/3區(qū)過(guò)渡季36.222.331.852.5110.4343.32/3冬季36.222.331.852.5110.4343.32/3表2-8中國(guó)家庭年均各種用途熱水用量及每日有效次數(shù)（續(xù)）地區(qū)季節(jié)洗澡(L)次數(shù)洗臉(L)次數(shù)洗手(L)次數(shù)洗腳(L)次數(shù)做飯(L)次數(shù)洗衣服(L)次數(shù)Ⅴ區(qū)夏季42.522.131.652.419.8336.82/3過(guò)渡季42.522.131.652.419.8336.82/3冬季42.522.131.652.419.8336.82/3表2-9中國(guó)家庭年均各種用途熱水用量地區(qū)季節(jié)總用熱水量（L)地區(qū)季節(jié)總用熱水量（L)Ⅰ區(qū)夏季13227Ⅳ區(qū)夏季18406過(guò)渡季13083過(guò)渡季18255冬季26166冬季18406Ⅱ區(qū)夏季16198Ⅴ區(qū)夏季33150過(guò)渡季12082過(guò)渡季9493.6冬季20181冬季14163Ⅲ區(qū)夏季17580過(guò)渡季13113冬季21903第3章熱水器能耗計(jì)算方法為了便于計(jì)算，提出如下簡(jiǎn)化條件。用戶使用的熱水均由熱水器提供；洗菜、洗碗、洗衣服等生活用水。同類熱水器熱效率為統(tǒng)一固定值，根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)確定。熱水器進(jìn)出口水溫為統(tǒng)一固定值。45別計(jì)算兩種出口溫度下熱水器的能效水平，并進(jìn)行比較。電熱水器一般分為儲(chǔ)水式熱水器和快熱式熱水器，本文以儲(chǔ)水式熱水器為算100L根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)消費(fèi)調(diào)研中心最新的網(wǎng)絡(luò)調(diào)查②2013160L60L為儲(chǔ)水式電熱水器的額定容量。表3-1儲(chǔ)水式電熱水器24h能耗系數(shù)等級(jí)[44]額定容量CR(L)24h固有能耗限定值(kW·h)0CR30Q0.024C0.630CR100Q0.015C0.8100CR200Q0.008C1.5CR200Q0.006C2.0根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T20289-2006儲(chǔ)水式電熱水器》的規(guī)定，取儲(chǔ)水式電熱水器的加熱效率為A級(jí)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)最低值，即加熱效率e=0.96。24h（31CCR②源于互聯(lián)網(wǎng)消費(fèi)調(diào)研中心：/356/3561651.html得對(duì)于CR=60L的儲(chǔ)水式熱水器，24h固有能耗限定值Q=1.7kW·h。24hεp/A24h固有能耗為：Qpr=εQ=1.02。表3-2儲(chǔ)水式電熱水器24h能耗系數(shù)等級(jí)[44]能耗等級(jí)24h能耗系數(shù)A0.6B0.60.7C0.70.8D0.80.9根據(jù)以上數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，可計(jì)算不同建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)使用該儲(chǔ)水式電熱水器的2-6（kJ：Qmitiii

（3-1）式中：c為水的比熱容，取為c=4.2kJ/(kg·℃)；m為家庭日均用熱水量，已有m=100kg；Tout為熱水器出口水溫，按照新國(guó)標(biāo)制定要求取55℃進(jìn)行計(jì)算；Tini為表2-7中各建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)的供應(yīng)平均溫度，即熱水器入口水溫；ti為各分區(qū)不同入口水溫對(duì)應(yīng)的全年運(yùn)行時(shí)間，單位為天。因儲(chǔ)水式電熱水器將水加熱至指定溫度后會(huì)有保溫工作，因此不考慮漏熱影響，漏熱損失可視作24h固有能耗。W365QprQ

3600e

（3-2）4555量的3-3所示。表3-3出口水溫分別為45℃和55℃各建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)耗能地區(qū)儲(chǔ)水式電熱水器用電量（kW?h）出水溫度55℃出水溫度45℃Ⅰ區(qū)2913.9212370.043Ⅱ區(qū)2639.1332140.853Ⅲ區(qū)2000.9012002.245Ⅳ區(qū)2596.9322083.566Ⅴ區(qū)2296.2191766.634燃?xì)鉄崴饕嘤卸喾N分類，本文選取家用燃?xì)饪焖贌崴髯鳛樗憷Ｍㄟ^(guò)市場(chǎng)產(chǎn)品調(diào)研，燃?xì)饪焖贌崴黝~定容量多在8L-24L之間，本文選取額定容量為10L的家用燃?xì)饪焖贌崴髯鳛樗憷Ｓ捎谌細(xì)饪焖贌崴骷撮_即用，因此不考慮熱水器散熱問(wèn)題。表3-4家用燃?xì)饪焖贌崴髂苄У燃?jí)[45]熱負(fù)荷最低熱效率值/%能效等級(jí)123額定熱負(fù)荷968884≤50%額定熱負(fù)荷984—由電熱水器計(jì)算可知家庭全年使用燃?xì)饪焖贌崴魉璧募訜崃俊８鶕?jù)現(xiàn)行（GB20662006341e=0.96。34q38931kJm3（m3VQeq（單位：t，

（3-4）H1.33V

1000

（3-5）45553-5。表3-5出口水溫分別為45℃和55℃各建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)耗能地區(qū)燃?xì)鉄崴饔萌細(xì)饬浚╩3）出水溫度55℃出水溫度45℃Ⅰ區(qū)235.03184.73Ⅱ區(qū)209.62163.54Ⅲ區(qū)196.07150.72Ⅳ區(qū)205.71158.24Ⅴ區(qū)177.91128.94在太陽(yáng)能熱水器的實(shí)際使用過(guò)程中，受天氣影響較大，只有太陽(yáng)能式的熱水③統(tǒng)的分類，本文選取太陽(yáng)能加輔助能源式太陽(yáng)能熱水器作為算例，輔助能源選擇為電加熱方式，熱水器結(jié)構(gòu)型式為緊湊式。③《家用太陽(yáng)熱水系統(tǒng)熱性能試驗(yàn)方法》（GB/T18708-2002）圖3-1建筑氣候分區(qū)與建筑熱工分區(qū)我國(guó)幅員遼闊，有著非常豐富的太陽(yáng)能資源，根據(jù)《建筑氣候區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》的3-6天氣在全年中所占的天數(shù)，如表3-7所示。表3-6建筑氣候區(qū)日照時(shí)間及輻射強(qiáng)度地區(qū)日照時(shí)數(shù)（h)年日照比例年太陽(yáng)能總輻射照度（W/m2）最小最大最小最大最小最大ⅰ210031000.60.7140200ⅱ200028000.40.6150190ⅲ100024000.30.5110160ⅳ150026000.350.5130170ⅴ120026000.30.6140200ⅵ160036000.40.8180260ⅶ260034000.60.7170230表3-7建筑氣候區(qū)陰雨天天數(shù)地區(qū)雨（d）雪（d）霧（d）沙塵暴（d）合計(jì)無(wú)日照全年比例天數(shù)最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大ⅰ601605600000652200.180.60ⅱ6010001500110601250.160.34ⅲ15020011400001512140.410.59ⅳ1202000000001202000.330.55ⅴ1002000150100001003150.270.86ⅵ20180510000010252900.070.79ⅶ101201100004040112600.030.713-6和3-7比例，因?yàn)棰^(qū)、ⅱ區(qū)、ⅵ區(qū)、ⅶ區(qū)的太陽(yáng)能比較充足，所以選擇地加熱比例是最小值，而ⅲ區(qū)、ⅳ區(qū)、ⅴ區(qū)的太陽(yáng)能匱乏的地區(qū)，因此選擇加熱比例中較大的值，可以得出3-8。表3-8建筑氣候分區(qū)的日照比例地區(qū)包含的地區(qū)季節(jié)需要加熱天數(shù)比例季節(jié)天數(shù)（d）電加熱天數(shù)（d）Ⅰ區(qū)ⅰ區(qū)、ⅵ區(qū)、ⅶ區(qū)夏季0.03923過(guò)渡季0.03913冬季0.031825Ⅱ區(qū)ⅱ區(qū)、ⅵ區(qū)、ⅶ區(qū)夏季0.031224過(guò)渡季0.03913冬季0.031525表3-8建筑氣候分區(qū)的日照比例（續(xù)）地區(qū)包含的地區(qū)季節(jié)需要加熱天數(shù)比例（d）電加熱天數(shù)（d）Ⅲ區(qū)ⅲ區(qū)夏季0.712285過(guò)渡季0.79164冬季0.7152106Ⅳ區(qū)ⅳ區(qū)夏季0.6512279過(guò)渡季0.6512179冬季0.6512279Ⅴ區(qū)ⅴ區(qū)夏季0.86213184過(guò)渡季0.866153冬季0.869179將建筑氣候分區(qū)和建筑熱工分區(qū)，進(jìn)行比較可以看出，Ⅰ區(qū)是ⅰ區(qū)、ⅵ區(qū)、ⅶ區(qū)；Ⅱ區(qū)是ⅱ區(qū)、ⅵ區(qū)、ⅶ區(qū)；Ⅲ區(qū)是ⅲ區(qū)；Ⅳ區(qū)是ⅳ區(qū)；Ⅴ區(qū)是ⅴ區(qū)。其中Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)是太陽(yáng)能比較充裕的地區(qū)，為了保守計(jì)算，因此Ⅰ區(qū)中ⅰ區(qū)、ⅵ區(qū)、3-860L④4555得到各建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)的計(jì)算結(jié)果，如3-9所示。表3-9出口水溫分別為45℃和55℃各建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)耗能地區(qū)太陽(yáng)能熱水器用電量（kW?h）出水溫度55℃出水溫度45℃Ⅰ區(qū)432.232448.549Ⅱ區(qū)425.357440.304Ⅲ區(qū)1513.2611856.500Ⅳ區(qū)1484.6231818.311④《家用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)技術(shù)條件》（GB/T19141-2011）Ⅴ區(qū)1575.6292032.669100L2-9《熱泵熱水器年度能源消耗的計(jì)算》[46]的計(jì)算將各個(gè)地區(qū)的運(yùn)行工況分為低溫運(yùn)行工況、最小運(yùn)行工況、名義工況、最大運(yùn)行工況，其中這四種工況中若是低溫運(yùn)行工況視為電加熱方式。根據(jù)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)的溫度分布將全年分為四種工況并確定各工況下使用天數(shù)，如表3-10所示。表3-10建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)的COP及天數(shù)地區(qū)工況天數(shù)COP所需加熱熱量（kJ）Ⅰ區(qū)最大05.520.00名義924.11895089.10最小912.962108801.59電加27Ⅱ區(qū)最大65.52110400.30名義1714.13174716.39最小1142.962768499.89電加熱7401780558.72Ⅲ區(qū)最大125.5227856.70名義1954.11712722.86最小1412.963516444.27電加熱160371422.68Ⅳ區(qū)最大165.52264759.16名義3004.16256976.20最小482.961166592.00電加熱000.00表3-10建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)的COP及天數(shù)(續(xù))地區(qū)工況天數(shù)COP所需加熱熱量（kJ）Ⅴ區(qū)最大05.520.00名義3654.14686939.19最小02.961962126.14電加熱000.00電加熱部分參考電熱水器的計(jì)算方法，其余根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《家用和類似[47]（GB/T23137-2008）1010℃，如此假設(shè)則各建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)計(jì)算結(jié)果相同。（kWh：W Q3600COP

365cmt3600COP

（3-6）表3-11出口水溫分別為45℃和55℃各建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)耗能地區(qū)熱泵熱水器用電量（kW?h）出水溫度55℃出水溫度45℃Ⅰ區(qū)810.063810.063Ⅱ區(qū)697.984697.984Ⅲ區(qū)250.146250.146Ⅳ區(qū)128.883128.883Ⅴ區(qū)124.001124.001第4章能耗計(jì)算結(jié)果及分析為了將不同類型熱水器的用能情況進(jìn)行統(tǒng)一比較，就需要統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此將熱水器消耗的不同能源進(jìn)行統(tǒng)一折算[48]。我國(guó)能源以煤為主，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，計(jì)算綜合能耗時(shí)，各種能源折算為標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量，因此就需要知道各種能源折算成“噸標(biāo)準(zhǔn)煤”的折算系數(shù)。到目前[49]1kg（1kgce）29.3MJ（7000kcal）=熱值4.18kJ）/（7000×4.18kJ其中，電力折算系數(shù)分為兩種：一個(gè)指標(biāo)是當(dāng)量折算系數(shù)，它是指燃料按照當(dāng)量熱值（理論發(fā)熱量）與標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)熱量的比；另一個(gè)指標(biāo)是等價(jià)折算系數(shù)，它是指二次能源的等價(jià)熱值（包含了加工轉(zhuǎn)化的能源消耗）與標(biāo)準(zhǔn)煤熱值之比，因此電力等價(jià)折算系數(shù)會(huì)隨著發(fā)電煤耗的變化而變化，隨著發(fā)電系統(tǒng)效率的提高、每年發(fā)電煤耗的不斷下降，電力等價(jià)折算系數(shù)也會(huì)不斷下降。表4-1各種能源參考熱值及折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)表[50]能源名稱平均低位發(fā)熱量折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)天然氣38931kJ（9310kcal）/m31.3300kgce/m3熱力（當(dāng)量）0.03412kgce/106J（0.14286kgce/1000kcal）電 力（當(dāng)量）3600kJ（860kcal）/kW·h0.1229kgce/kW·h（等價(jià)）按2012年火電發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗計(jì)算0.3050kgce/kW?h注：折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)單位中kgce即千克標(biāo)準(zhǔn)煤從兩種系數(shù)的對(duì)比中可以看出，電力當(dāng)量折算系數(shù)將電能作為普通熱能對(duì)待，忽略了電能作為二次能源產(chǎn)生過(guò)程中將熱能轉(zhuǎn)化為電能的巨大能量損失，也無(wú)法體現(xiàn)電能相對(duì)熱能的高品質(zhì)特性，因而無(wú)法客觀地評(píng)價(jià)不同熱水器廠家產(chǎn)品的能耗水平，也不利于行業(yè)內(nèi)節(jié)能減排的發(fā)展。根據(jù)中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒最新數(shù)據(jù)，取20120.3050kgce/kW?h2012（0.1229kgce/kW?h）2.5熱水器產(chǎn)品能效比較，造成不必要的市場(chǎng)誤導(dǎo)和混亂，因此有必要選取統(tǒng)一的折算系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。為保證比較的客觀和準(zhǔn)確的對(duì)比，本文對(duì)于燃?xì)馐綗崴骶捎锰烊粴庹蹣?biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)1.3300kgce/m3，對(duì)于電熱水器或帶電輔助