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摘要：本文根據99年夏季對北京市區42戶安裝空調住宅的調查結果以及空調房間室溫的測試數據，分析和了解住宅家用空調主要在晚上間歇運行以及空調啟動溫度與控制溫度不一致的運行特點，并依據熱舒適理論的研究成果，確定出房間空調的啟動溫度為29℃左右，而房間空調的控制溫度則為26℃。本文的工作為住宅建筑的能耗分析以及住宅熱性能的分析評價提供了基礎。

關鍵詞：住宅家用空調運行狀況啟動溫度控制溫度

1.引言住宅家用空調的運行狀況主要包括空調運行方式、空調開啟時刻的房間室溫以及空調的控制溫度等方面的信息，它在較大程度上決定了住宅的空調能耗狀況，而國內外有關家用空調運行狀況的研究報道尚不多見。同時，隨著家用空調的全面普及，家用空調的能源消耗已愈來愈引起人們的重視。因此，了解現有住宅家用空調的實際運行狀況，對于合理地預測住宅能耗狀況以及評價住宅熱性能是十分有必要的。本文根據99年夏季對北京市區42戶安裝空調住宅的調查結果及住宅內空調房間的室溫測試數據，從定量的角度分析現有住宅家用空調實際運行狀況的變化規律，為節能住宅的深入研究提供基礎。

2.調查對象和調查方法99年夏季（時間為99年7月15日至8月9日），清華大學對北京地區住宅室內熱環境的狀況做了廣泛的調和查測試，調查和測試數據有效的樣本容量共有140戶，它們主要分布在北京市的海淀區、西城區、宣武區、朝陽區及豐臺區等，其中42戶的住宅內裝有家用空調，空調測試房間總數為42間，房間功能為臥室、客廳和餐廳。

室溫的連續測試是本次調查的主要內容，將Rhlog溫度自記儀置于住宅的空調測試房間內，房間的室溫數據每隔30分鐘可自動讀取并記錄于Rhlog溫度自記儀內，自記儀的測試精度為0.3℃。同時，在室溫測試過程中，避免了太陽輻射和房間內照明燈具、電器設備等內熱源對溫度自記儀讀數的影響。

研究的另一部分內容是住戶對家用空調調節行為的調查，要求住戶完成相關調查問卷的填寫，主要包括：住戶對家用空調的態度（滿意空調的原因和不滿意空調的原因）、空調控制溫度的大小、空調的開啟運行狀況以及大致的運行時間范圍等。

為了更清楚地反映調查對象的分布特性，表1至表9分別表示出42戶安裝空調的住宅在建筑型式、建造年代、建筑面積、建筑戶型、樓層位置、房間外墻朝向、住戶收入等級、家庭人員數及家庭結構等各個方面的分布狀況。

表中數據表明，南向測試房間所占的比例較大，超過了一半以上，這是由于多數住戶習慣將空調置于住宅內的主要活動場所，盡管如此，調查對象在各個因素的不同方面都有一定程度的分布。因此，雖然調查的樣本總量不多，但調查對象的選擇仍具有一定的代表性和普遍性，由此所得到的調查結果和測試數據，可用以研究分析現有住宅家用空調實際運行狀況的變化規律。

3.空調房間室溫變化的分析家用空調的主要功能在于改變房間室溫的變化狀況，因此，對空調與非空調房間室溫變化趨勢的分析比較可以清楚地反映家用空調對房間室溫變化的影響狀況。圖1給出相同樓層、相同朝向（中間層南向）的空調與非空調房間室溫的逐時變化趨勢。

圖1空調與非空調測試房間室溫的逐時變化趨勢

圖1直觀地反映出空調房間室溫的變化趨勢不再表現為正弦波形式，在某些時刻，房間室溫上升或降低的幅度明顯加大，故與外溫、太陽輻射等室外微氣候的影響狀況相比較，家用空調對房間室溫變化的影響已最為顯著。并且由于房間室溫的測試時間間隔較長（30分鐘），空調房間的室溫變化趨勢并不會表示出室溫達到空調控制溫度后的波動變化。因此，空調測試房間室溫的逐時變化趨勢可以反映出家用空調開、停的使用狀況，由此可確定出家用空調的運行方式、空調開啟時刻的房間室溫以及空調的控制溫度等。如圖中空調房間的室溫在夜間至早上7點的時間內基本保持穩定，說明房間的室溫已基本達到空調的控制溫度；早上7點后住戶關閉空調，室溫上升；而在晚上8點（20:00）住戶重新開啟空調后，室溫迅速下降并再次達到空調控制溫度。

4.空調運行方式圖1中空調房間的室溫變化趨勢還反映出家用空調間歇運行的狀態，進一步根據在較長連續時間范圍內的空調測試房間室溫的逐時變化趨勢，分析家用空調的運行狀況，如圖2所示。

圖2較長連續時間范圍內，空調房間室溫的逐時變化趨勢

圖2的室溫變化曲線進一步反映出住宅家用空調間歇運行的使用狀況，這與住戶調查問卷的統計結果是一致的，住戶一般只是在一個或幾個時間范圍內間歇地運行空調，主要的時間范圍大約有中午(12:00－14:00)、下午(15:00－18:00)、晚上(19:00－24:00)和夜間(1:00－7:00)。另一方面，由于住戶生活習慣、作息規律以及室外氣象條件的變化，不同住戶家用空調的運行狀況又是有所不同的。基于此，分別針對測試期的某兩天（7月22日和7月29日），對于42戶安裝空調的住宅，統計分析房間家用空調運行時間范圍的分布，如圖3所示。

圖3住宅房間家用空調運行時間范圍的分布

圖3中的橫坐標軸表示空調運行的各個時間范圍，如住戶在下午和晚上使用空調，則空調運行的時間范圍分別為下午和晚上；縱坐標軸表示在某個時間范圍內空調運行的房間數占空調測試房間總數的百分比。運行時間范圍的分布同樣表示出家用空調間歇運行的狀況，住戶主要在晚上使用和運行家用空調，因為晚上是住宅內居住活動最頻繁的時間范圍，而在中午、下午以及夜間，只有較少的住戶運行空調。但隨著外溫的升高，也即夜間室外環境可利用程度的降低，與7月22日的空調運行狀況相比較，圖3表示出家用空調在7月29日夜間的運行頻率明顯增加。

因此，現有住宅家用空調的運行方式主要表現為間歇運行方式。

5.空調啟動溫度和空調控制溫度家用空調的運行狀況除了包括空調運行方式的信息外，還應包括房間空調啟動溫度以及房間空調控制溫度大小的信息。所謂空調啟動溫度是指居住者感到熱不舒適，開啟空調時刻的房間室溫；而空調控制溫度則是指通過空調的作用，居住者希望房間室溫所保持的水平。因此，空調啟動溫度和控制溫度的大小都與人體的熱舒適狀況有關。

熱舒適經典理論的研究表明，人體在穩態空調環境中感覺舒適的室溫基本為26℃[1]，于是房間空調的控制溫度可確定為26℃。另一方面，在空調開啟之前的時間內，室內環境并非處于穩態，而是動態變化的，動態熱舒適的理論研究和實驗以及調查測試的結果表明，在室溫相同的條件下，人體在無空調動態環境中的熱感覺要低于在空調穩態環境中的熱感覺，也即相比較家用空調供冷的影響，夏季的自然通風會提高人體感到熱舒適的室溫上限[2]。

42個空調房間室溫測試的結果以及家用空調運行狀況的調查結果也說明了以上的觀點。據統計分析，在99年8月2日至8月9日的部分測試期內，由于外溫的降低，有35%以上住戶的家用空調處于停機狀態，這說明在這段測試期內，無空調動態環境下的房間室溫能夠滿足人體熱舒適要求，圖4表示出相應室溫的分布狀況。

圖4夏季無空調條件下，滿足人體熱舒適要求的室溫分布

房間室溫主要分布在28℃～30℃的范圍內，只在短時間內高于30℃。這說明對于無空調的動態室內環境，28℃～30℃的室溫狀況仍能滿足居住者的熱舒適要求，并且住戶在短時間內還可以忍受稍高于30℃的室溫狀況。因此，在無空調的動態環境下，人體可接受的熱舒適室溫上限大約在28℃～30℃之間，這不同于在穩態空調環境下的熱感覺，該結果與文獻[2]的結論是基本一致的。，在夏季無空調的動態環境下，對應于10%的熱不滿意率，文獻[2]確定住宅內人體可接受的熱舒適室溫上限為29℃。

綜上分析，對于住宅建筑，確定房間空調啟動溫度的大小為29℃，而房間空調控制溫度的大小為26℃。

6.結論住宅空調運行狀況調查研究的結果表明，家用空調基本處于間歇運行的工作狀態，并且房間空調啟動溫度與空調控制溫度的大小是不一致的，前者在29℃左右，后者主要為26℃。

參考文獻(1)AmericanSocietyofHeating,RefrigeratingandAir—ConditioningEngineers.1993ASHRAEHANDBOOKFUNDAMENTALS,EIEdition,1993

(2)OleFanger,P,Toftum,Jorn.ExteionofthePMVmodeltonon-air-conditionedbuildingsinwarmclimates.EnergyandBuildings,2002,34(6):533-536