農村居室能源消耗分析與探討

一、引言

我國農村地緣遼闊、人口眾多，根據(jù)2010年第六次人口普查的數(shù)據(jù)，農村人口為67415萬人，占全國人口的%。隨著社會主義新農村建設的開展，我國的農村面貌發(fā)生了顯著的變化，農民的居住環(huán)境和生活質量有了很大的改善。與此同時，農村居住建筑的能耗也在大幅度增加，其能源供應的形式也有所變化。面對日益嚴峻的能源緊缺問題，分析研究農村居住建筑能耗具有重要意義。肖洪濤、邵蓮芬結合河南省現(xiàn)有住宅從室內熱環(huán)境、主要取暖降溫設備、聲光環(huán)境、圍護結構做法及節(jié)能計算結果等幾個方面分析了住宅能耗情況，在此基礎上提出了新農村建設中發(fā)展節(jié)能住宅的若干對策。陳淑琴、李念平等以湖南省寧鄉(xiāng)縣莘田、江灣兩村為研究對象，對農村住宅能耗情況進行了調查分析，對比了兩村的能耗現(xiàn)狀及其原因，進而定量分析了沼氣替代生物質能和一次能源所帶來的經(jīng)濟和環(huán)境效益。本次調研就馬鞍山市農村居住建筑能源消耗、結構進行了計算分析，指出了節(jié)能問題所在，提出了相應的措施。

二、調查方法與內容

為了能夠真實地了解馬鞍山市農村住宅的能耗情況，為相關部門提供調研數(shù)據(jù)，此次調查的樣本根據(jù)行政區(qū)劃代碼分別對轄區(qū)內每一個縣級中的縣城關鎮(zhèn)進行排序，并隨機抽取不少于1%的鎮(zhèn)作為統(tǒng)計范圍，再由鎮(zhèn)級單位對所確定的鎮(zhèn)政府所在地的村委會范圍內的村鎮(zhèn)住戶，按1%的比例進行抽樣，不少于10棟的原則修正確定。調查時間從2010年10月至同年11月底，采用向被抽樣住戶發(fā)放農村居住建筑能耗信息統(tǒng)計表的形式，此次調查共發(fā)放農村居住建筑能耗信息統(tǒng)計表100份，回收有效統(tǒng)計表91份。調查主要對居住人口、建筑面積、能源消耗量與使用形式、每戶空調個數(shù)、采暖方式進行了統(tǒng)計，并在此基礎上進行分析。

三、調查對象背景資料分析

調查統(tǒng)計了被抽樣住戶的基本情況，每戶人數(shù)分布在1—6人，其中3—4人/戶的住戶達到了63%，占絕大多數(shù)；1—2人/戶與5—6人/戶的住戶分別占總數(shù)的22%和15%，戶均人口數(shù)為人/戶。

住宅多為平房和二層樓房，其中平房有61戶，二層樓房有30戶，分別占抽樣住戶的67%和33%。杜塘村住戶建筑面積集中在100—200平方米/戶，戶均居住面積為平方米/戶。住戶建筑面積的分布情況，先用經(jīng)驗分布估計每戶建筑面積的概率密度分布，然后再對分布進行擬合檢驗，檢驗的方法主要有Kolmogorov—Smirnov檢驗、Chi-Square檢驗和Aderson—Darling檢驗，最后對概率分布的參數(shù)利用點估計法進行特征值估計。每戶住宅面積分布近似服從Lognormal分布，中值為平方米/戶，偏差系數(shù)，峰度系數(shù)。

四、能耗調查與分析

能源消耗情況

經(jīng)過統(tǒng)計計算，人均消耗電量為/a，人均消耗煤炭/a，人均消耗液化氣量為/a，人均能耗為/a。

在被抽樣住戶中，每戶商品能源消耗量分布在300—1200kgce/a。商品能源分布近似服從Weibull分布，中值為/a，偏度系數(shù)，峰度系數(shù)。

能源使用情況

農村的家庭能源消費主要用于炊事、照明、家用電器、冬季采暖和夏季降溫，其中照明與家用電器主要消耗電能，由于該地區(qū)冬季采暖和夏季降溫都利用的是空調，也是采用電能。炊事因為設備的多樣性以及生活習慣的差異，利用的能源包括煤、電、液化石油氣。其中液化石油氣與電的使用率達到100%，太陽能的使用率達到%，煤炭使用率僅為%，所以電能和液化石油氣是這一地區(qū)主要的商品能源。

該地區(qū)的能源使用情況與當?shù)鼐用竦慕?jīng)濟收入是密不可分的。杜塘村地處馬鞍山市郊，離馬鞍山市區(qū)不過10公里的距離，并且公交十分便利。近些年進城務工人員日益增多，個人可支配收入也有很大的提高，大部分家庭都購置了空調、彩電、電冰箱、太陽能熱水器等現(xiàn)代的家用電器，尤其是太陽能熱水器的普及為當?shù)氐目稍偕茉蠢锰峁┝似脚_。為了節(jié)省時間，農村傳統(tǒng)的炊事工具大灶基本不再使用，煤爐使用率也相當?shù)汀?/p>

能源消費結構

杜塘村使用的能源有太陽能、液化石油氣、煤炭、電，用于熱水、炊事、采暖、照明等方面。1平方米太陽能熱水器年均能源可替代150千克標煤，將電力按/kwh、液化石油氣按/kg、煤炭按/kg折算為標煤后，其能源消耗分布為：電力消耗占43%，太陽能消耗占31%，液化石油氣消耗占25%，煤炭消耗占1%。在商品能源的構成中，電力消耗占62%，液化石油氣消耗占37%，煤炭消耗占1%。

以上可以看出，電能在居住建筑中占的比例最大，而且這部分節(jié)能潛力比較大，因此馬鞍山地區(qū)農村居住建筑節(jié)能應主要圍繞節(jié)電展開。太陽能在總能源中占有很大一部分比例，這和太陽能熱水器在當?shù)氐钠占笆敲懿豢煞值?，太陽能的利用不僅優(yōu)化了能源結構，同時還帶來了顯著的經(jīng)濟和環(huán)境效益。

五、節(jié)能分析

節(jié)能推廣所面臨的問題

與其它地區(qū)廣大農村一樣，節(jié)能標準的執(zhí)行與推廣困難重重，究其原因有以下幾點:

1.由于建筑節(jié)能的政策在農村普及得不夠，有的農民根本沒有建筑節(jié)能的觀念，自建房屋時還是按照老一輩的傳統(tǒng)模式，沒有創(chuàng)新概念；

2.即使有的農民聽說過這個概念，但是自建房屋時會因顧慮成本造價而經(jīng)濟放棄；

3.村民建房一般請當?shù)厥┕り牐@些施工隊由于自身條件局限，一般都缺乏建筑節(jié)能的施工技術。

節(jié)能的相關措施

馬鞍山農村是典型的夏熱冬冷地區(qū)，研究適宜于該地區(qū)的、具體的建筑節(jié)能措施具有重要的意義。針對調研結果，提出以下措施以供參考。

1.由專業(yè)建筑師參與新建農村的住宅設計和老村改造，住宅的平面布局不僅能得到優(yōu)化，居住的舒適度也能有效提高；

2.選用合理的圍護材料，推廣新型保溫材料實現(xiàn)節(jié)能，政府可以給予適當?shù)难a貼以減輕村民對購買新型保溫材料的經(jīng)濟負擔；

3.對目前農村供配電站及電網(wǎng)進行改造，優(yōu)化電力網(wǎng)絡配制，科學選用電光源，加強照明用電的管理，推廣節(jié)能家用電器，采用太陽能路燈實現(xiàn)村中照明，從而減少農村電能的損耗；

4.普及節(jié)能知識，提高節(jié)能意識，適當建立一批居住環(huán)境好的示范工程，通過對這批住宅的宣傳推廣，使農民切身感受到建房初期增加有限的資金會帶來長期的高品質居住環(huán)境。

六、結論

馬鞍山地區(qū)農村戶均人口為人，戶均住宅面積為，其住宅面積符合Lognormal分布，戶均商品能源消耗為，其能耗符合Weibull分