【高校学生节能行为的调查研究18000字（论文）】

高校学生节能行为的调查研究目录TOC\o"1-3"\h\u4168高校学生节能行为的调查研究 132056第一章绪论 116681.1研究背景 1325691.2国内外研究现状 321701.3研究目的及意义 3161351.4本章小结 424355第二章方法论 6172712.1统计学分析法 6227122.2聚类分析法 6250042.2.1聚类分析法概况 6323422.2.2聚类分析法的分类 732532.3本文研究内容 7214232.3本章小结 92798第三章研究对象调研及能耗现状 10228703.1研究目标对象 1019523.2调查问卷设计方向与具体调研情况 1036933.2.1食堂 10272543.2.2图文信息中心楼 12216913.2.3教学楼 15275813.2.4体育馆 18292993.2.5其他公共设施 19213903.3本章小结 201845第四章数据分析 218454.1食堂模块 21138364.2图文信息楼模块 2392564.3教学楼模块 2352444.4体育馆模块 26272534.5其他公共设施模块 26119974.6用能行为数据分析 2974584.6.1K-means法 29134504.6.2用能行为影响能耗线性计算 30188434.6本章小结 3112988第五章结论及节能建议 3240405.1管理节能 32151115.2技术节能 32第一章绪论1.1研究背景由于现在环境问题十分得到国家重视，全国也十分关注环境问题，能源作为衡量国家的标准也并非取之不尽用之不竭的，相关数据表明2008年上海高校建筑能耗占高校总能耗的83.2%[1]。此次调查选择高校公共设施，研究高校建筑用能行为及能耗模型有以下意义，一方面研究对象大多数为学生群体，作为复合型高素质人才，高校在校生是接受节能减排宣传教育的最佳，且最有效的人群，比其他人群更能接受低碳概念并能更好地规范自己的行为，其次高校生毕业后将出现在社会各个重要位置上，同时还能影响身边的人规范他们的行为，传播节能的优秀行为，因此能对社会的节能减排产生较大和长远的影响，直接关系到节约型社会建设的成败；另一方面，高校本身也是一个能源消耗的大户，其学生与教职工人数众多，且是近乎全年无休的场所，包括平时以教学活动为中心的能耗，如照明、供暖、研科仪器的使用、计算机、空调以及饮水机等的使用，因此以高校作为研究对象具有典型性，更能观察学生与教职工人员的用能行为，总结出各类用能特点从提出针对性的建议；同时，每天高校还会因教学、科研、学生生活等消耗自来水和产生大量的废弃物而间接消耗大量能源。由此可见，降低高校建筑用能不仅可以因降低能耗改善教学和生活环境从而取得经济和社会效益，更重要的是它可以把在学生当中树立起来的节能环保意识以及环境友好行为更好的带向社区、社会，并影响其他社会群体，为建设节约型个人、集体和社会做出贡献。本次研究选取了上海一所典型的综合高校。上海电力大学坐落上海市，现分为平凉路的校本部和位于上海临港的临港校区两大校区。经过多年的持续性建设，已经逐步成为以工为主，兼有理、文、管、经等学科，主干以电力特色明显学科的高等学校，是目前我国独立建制的三所电力高校之一，同样也是华东地区唯一一所电力本科高校。上海电力大学的现有总建筑面积为343987.21平方米，规划中的建筑面积为66227.5平方米，其中校本部平凉路校区占地面积近200亩，建筑总面积为121448.64平方。上海电力大学的学生总数为10953人，其中，本部1993人。调研内容包括食堂用能行为、图书馆用能行为、体育馆用能行为，自习教室用能行为、以及其他类公共设施包括饮水机、插排、健身器材等的用能行为研究调查。对于该校的用能行为展开了问卷调查与调研，首先是学校人流量最大的公共食堂，学校的学生员工教职人员都会去用餐，因此也是学校耗能较大的设施之一，食堂主要的耗能设备包括照明、空调、传送带等等，比较特殊的就是每天的热水能耗也非常之多，通过对学生教职工的问卷调查，观察用餐习惯从而改善学校食堂的能耗。其次就是教室，由于教室在工作日每天各个时段都会安排上课，各类能耗都无法避免，因此这次调研专门选择了非教学时间段，观察在非教学时间段中学生对公共教室的使用情况，以及用能行为，主要包括照明，电脑等设备。对于高校体育馆也是必不可少的公共区域，其中照明与空调占能耗的一大部分，除此之外还考虑到体育馆内的健身房，许多耗电健身设备的使用频率对其进行能耗评估。学校图书馆也是耗能相当高的公共区域，主要调查的有空调照明，鉴于很多去图书馆学习的学生会使用电脑等电子设备，因此对图书馆的插排使用情况也进行了调查。除了这些校园内人流量较大的公共区域意外，还有些零散在校园内的公共设施，直饮水净水器散布在学校的各个楼层，几乎覆盖了教学楼、图书馆、体育馆、学院楼等的每个楼层，也是使用量相当大的公共设施，因此也将这些设备纳入了此次研究的考量范围之内。1.2国内外研究现状Hong等人针对韩国庆北国立大学能源消耗模式进行实地调研发现，电耗为该校主要用能形式且耗电量每年增长率超过5%，采取相应的节能措施可显著降低该校能耗[2]。Yarbrough等人开发出数据透视表分析工具对印第安纳大学峰值能耗需求进行了分析，结果表明大型科研楼对校园高峰时段的贡献影响最大，其次为学术交流类建筑物[3]。Chung等人在某高校选择7栋典型建筑进行现场调研，采用能耗模拟软件并结合各建筑类型、建筑基本信息及用能特点制定了相应的节能措施，结果显示所调查建筑存在6%-29%节能潜力[4]。赵超等人利用灰色REF神经网络模型对高校建筑物进行算例分析，结果表明该模型的预测效果要优于采用单一模型的预测方法[5]。赵美等人基于上海某高校能耗监管平台对该校某学院楼进行能耗审计并展开分析计量分析，研究结果表明该建筑用能合理，空调通风系统、实验设备是主要耗能项[6]。纵观近年来，在高校能耗方面取得了不错的研究成果。国外学者对于人在建筑中的空调和照明行为研究较多。在空调行为方面,简毅文等人对北京住宅楼展开问卷调查,得到了类似的结论,居住者普遍能接受的空调设定温度为26℃,部分住户偏好25℃以下的空调环境,但也有少部分住户要求空调的设定温度在27℃以上[7]。Kempton等人在居住建筑中进行调研,研究人员的空调使用习惯,只简单地从室外温度和时间分布上统计了住户空调运行模式，并没有做深入的定量分析[8]。对于照明行为，Halonrn等人观察了办公室20名受试者在3h内以15min间隔调整照明系统,他们发现受试者设定的光线水平差异很大,在230～1000lx之间变化[9]。Reinhart等人也通过研究发现办公建筑室内人员打开照明的照度阈值个体之间差异性明显[10]。1.3研究目的及意义高校内的公共资源都具有公共使用的性质，因此作为学校的一员，校园内的每一位学生以及教职工人员都有使用公共设施的权利，也正因如此，更容易导致资源的浪费，往往许多存在于高校的公共设施并没有得到充分地利用引起了公共资源的浪费，尚处于不经济状态，导致了能源的浪费。此次的研究流程按照下图所示。图1-1研究流程此次研究的目的在于帮助学校节省能耗，通过问卷调查的形式，调研学生以及教职工的用能行为，通过对比比较，减少很多不必要的能耗，从而达到节能减排的意义。其次，此次研究主要调查的目标选取为大学生，以高校学生作为研究目标的意义在于高校学生是高校人群中比重最大的，数据更具有普遍性，且加强高校学生的精神文明建设，有助于培养正确的价值观。在这群即将步入社会的人群中进行调研，可以培养当代大学生的节能减排意识，待步入社会后也能树立标杆，以身作则，从而影响更多的人。1.4本章小结我觉得进行此次研究非常的有意义，能源作为社会运转的必不可少的资源，作为地球公民都需要我们去珍惜，去维护，因此非常值得我去花心思花时间去完成。此次调研步骤先确立研究目标：研究地点以及研究对象，以上海电力大学作为研究地点，高校学生作为研究对象。然后观察校园的主要公共区域并且分别设计问卷。收到足够数量的问卷之后进行数据统计，使用聚类分析法进行分析，归纳总结出各自的用能特征然后提出针对性的改进意见，提高能源的使用率减少能耗。通过此次的研究旨在进行校园节能减排，创建绿色校园。研究目标包括高校常见的公共设施，更能够直观地反映学生与教职工人员的用能行为，逐一分析研究得到的行为，通过行为特征观察避免不必要的浪费，并且借此次研究为高校学生们普及节能减排的意义，高校学生步入社会后也能以自己为标杆，更有力的宣传并影响身边的人，创造节能减排的和谐社会。

第二章方法论2.1统计学分析法统计学的方法主要有大量观察法、统计分组法、综合指标法、动态分析法、抽样法等等统计调查有不同组织形式，主要有统计报表制度和专门调查，其中专门调查又可以分为普查，重点调查，典型调查和抽样调查这四种形式。此次研究先确立了整体研究方案，研究的目的旨在高校的用能行为调查，明确统计整体方案才能确保之后的统计整理工作有条不紊的进行。为了确保资料的完整性准确性，对于学校的各个公共场所以及公共设施进行了详细的资料收集，确保资料的系统性。其次根据研究的任务要求，对校园的公共设施进行了分类，分类调查更加具有直观性，将同一个区域的不同设施整合在一起，观察他们整体的能耗特点，再一一对应分析各自的用能特点。最后将所有的数据以统计表的形式呈现。统计的特点主要包括数量性、总体性、整体性、社会性。其中最基本的特点就是数量性和整体性。通过大量的数据得到的统计结果，精确的反映研究调研的结果，为之后的调查打下坚实的基础，与此同时，通过数字展现是这些数据更加言简意赅也更为直观，因此数量性是统计学中非常重要的特点。其次，从总体上开始研究，由大及小的进行研究，使最终数据更具整体性预计代表性。最后此次统计通过调查学生与教职工的用能行为即反映了人类的社会活动，以这些行为作为研究对象，也具有相当明显的社会性。2.2聚类分析法2.2.1聚类分析法概况俗话说的好“物语类聚，人以群分”，分的标准跟方法又是什么呢？例如如果想要把一个国家的城市分为许多个种类，可以根据各个城市的人口，气候，日照，面积，温度等各个方面，把城市分为好多个类组。那么我们既可以用某一项指标来进行分类，也可以同时考虑多项指标也可以考虑连续性的指标，同时也可以考虑离散型的指标。那么，在实际运用中，聚类分析是一项非常常用的方法，比如说用到划分消费者的行为，现在很多人都会接到推销短信或者电话，那么是否有想过他们是怎么做到定向推荐呢？公司会对客户进行聚类分析，把潜在客户分成几类比如根据通话时长、上网流量等等把客户分为需要流量多一些还是需要通话套餐多一些的客户，根据这些分类出来的市场需求在有针对性的发定向推销广告，因此聚类分析的使用价值非常高。聚类分析指将物理或抽象对象的集合分组为由类似的对象组成的多个类的分析过程，它是一种重要的人类行为。聚类分析的目标就是在相似的基础上收集数据来分类，聚类源于很多领域，包括数学，计算机科学，统计学，生物学和经济学。在不同的应用领域，很多的聚类技术都得到了发展，这些技术方法被用作描述数据，衡量不同数据源间的相似性，以及把数据源分类到不同的簇中。聚类分析所使用的方法不同常常会得到不同的结论，不同研究者对于同一组数据进行聚类分析所得到的聚类数未必一致。传统的统计聚类分析方法含有\t"/item/%E8%81%9A%E7%B1%BB%E5%88%86%E6%9E%90/_blank"系统聚类法、动态聚类法、\t"/item/%E8%81%9A%E7%B1%BB%E5%88%86%E6%9E%90/_blank"分解法、有序样品聚类、有重叠聚类加入法、和模糊聚类等。采用k\t"/item/%E8%81%9A%E7%B1%BB%E5%88%86%E6%9E%90/_blank"均值、k中心点等\t"/item/%E8%81%9A%E7%B1%BB%E5%88%86%E6%9E%90/_blank"算法的聚类分析已经非常常见，通常的聚类分析可以使用许多著名的统计分析\t"/item/%E8%81%9A%E7%B1%BB%E5%88%86%E6%9E%90/_blank"软件包中，例如\t"/item/%E8%81%9A%E7%B1%BB%E5%88%86%E6%9E%90/_blank"SPSS、\t"/item/%E8%81%9A%E7%B1%BB%E5%88%86%E6%9E%90/_blank"SAS等。2.2.2聚类分析法的分类谱系图是聚类分析法得出的一种具有标志性的绘图，其观察方法是在纵向取一直线与图中横线相交，然后沿着交点向左进行分类从而获得数据。其优点在于当你数据较少的时候，数据聚类分析的谱系图就会非常的直观，而且十分清晰，可以按照自己的需要将其分成不同数量的组；但往往还有很多缺点，例如当数据量过于庞大的时候，谱系图会延伸的非常大，十分影响观察，因此往往可以使用k均值分类法来进行聚类分析。k均值分类法的迭代数越大表示数据越准确，一般软件的默认值为10，聚类数代表的分成几类，最终需要的数据看最终聚类中心。k均值聚类算法是一种迭代求解的聚类分析算法。其步骤是随机选取k个研究对象作为初始的聚类中心。然后计算每个对象与各个种子聚类中心之间的距离，把每个对象分配给距离它最近的聚类中心，聚类中心以及分配给它们的对象就代表一个聚类，每分配一个样本，聚类的聚类中心会根据聚类中现有的对象被重新计算，这个过程将不断重复直到满足某个终止条件，终止条件可以是没有或最小数目对象被重新分配给不同的聚类，没有或最小数目聚类中心再发生变化，误差平方和局部最小。此聚类算法的优点是容易理解算法较为简单，在问卷调查中客观事物具有复杂性、不确定性，然而通过使用K-means算法能对属性特征做出全面、综合的分析。当然这样的算法也有一定的缺点，K值是需要人为确定的，对于不同的K值会有不一样的结果、对于异常的数据值非常敏感。2.3本文研究内容（1）国内外研究方法通过在网上查找国内外相关研究文献，明确了国内外的研究概况，对国内外研究方法现状进行了解和分析，吸收前人优秀的经验再结合自己研究的实际情况进行借鉴和学习。通过学习参考之前的研究进行总结，从中找到最合适自己的研究路线和方法。（2）考察研究对象校园建筑能耗现状对研究对象的校园主要能耗设施、能源利用系统、校园建筑、校园能耗整体现状分类进行阐述，实地考查整理收集归纳调研数据，如面积、楼层、人流量、电器功率等。除去人为因素以外，观察一些自然因素例如季节、温度、时段对校园能耗的影响，其次还有校园总体对个人用能习惯、学校的政策影响等等。调查问卷设计依据高校中主要的能耗设备，将高校校园分为几个部分：食堂、体育馆、图书馆、教室还有零散公共设施的区域，针对这些部分的特性设计针对性的问卷，例如食堂除了照明空调以外，还需要考虑到大量的热水消耗以及天然气消耗；体育馆的话则会额外的考虑到通风设备以及健身器材的耗电使用情况。根据各个场所的用能特征设计出针对性的问题，避免走弯路做不必要的调研，找出可能影响高校建筑能耗和个人用能行为的主要因素。在实地考察时有所依据，对影响因素仔细记录。最后根据所需数据进行针对性采集、校核。（4）对调研数据进行分析回收调查问卷，收集内容包括学生所在的年级、使用公共场所的频率、使用公共设施的行为意识、使用习惯以及对学校目前用电政策的满意程度和其他意见建议。在数据结果基础上进行分析和总结，对个人用能行为对高校公共设施能耗影响进行研究。（5）归纳总结合理建议依据上述的数据分析和校园能耗现状推出结论，根据分析的结果及数据建立与之相应的能耗模型，最后提出合理的节能建议。下图2-1是此次研究的研究思路。图2-1研究思路2.3本章小结对本文研究内容概念上的确定，明确了撰写论文方法，对这些方法的选取、具体运用和优缺点进行了阐述。通过罗列出研究步骤，理清了论文撰写思路，能帮助我在之后的实际研究时更加有规划、有条不紊的进行。

第三章研究对象调研及能耗现状3.1研究目标对象对于该校的用能行为展开了问卷调查与调研，首先是学校人流量最大的公共食堂，学校的学生员工教职人员都会去用餐，因此也是学校耗能较大的设施之一，食堂主要的耗能设备包括照明、空调、传送带等等，比较特殊的就是每天的热水能耗也非常之多，通过对学生教职工的问卷调查，观察用餐习惯从而改善学校食堂的能耗。其次就是教室，由于教室在工作日每天各个时段都会安排上课，各类能耗都无法避免，因此这次调研专门选择了非教学时间段，观察在非教学时间段中学生对公共教室的使用情况，以及用能行为，主要包括照明，电脑等设备。对于高校体育馆也是必不可少的公共区域，其中照明与空调占能耗的一大部分，除此之外还考虑到体育馆内的健身房，许多耗电健身设备的使用频率对其进行能耗评估。学校图书馆也是耗能相当高的公共区域，主要调查的有空调照明，鉴于很多去图书馆学习的学生会使用电脑等电子设备，因此对图书馆的插排使用情况也进行了调查。除了这些校园内人流量较大的公共区域意外，还有些零散在校园内的公共设施，直饮水净水器散布在学校的各个楼层，几乎覆盖了教学楼、图书馆、体育馆、学院楼等的每个楼层，也是使用量相当大的公共设施，因此也将这些设备纳入了此次研究的考量范围之内。3.2调查问卷设计方向与具体调研情况此次的调查问卷主要将学校公共区域分为几个大类，分别是食堂、体育馆、图书馆、教室以及一些其他零散的公共设施，其中会考虑到电梯设施，直饮水机设备，走廊、校园路灯，监控设备等等。3.2.1食堂在高校校园中，一想到能耗，首当其冲的便是食堂，不论是用电量还是耗水量都是占比相当大的一部分。本次问卷首先考虑到了食堂的照明以及特殊季节里的空调，包括夏季冬季空调的开放时间段，其次，食堂是消耗大量热水的区域因此加热水的耗能也是相当巨大的部分，最后则是食堂特有的传送带使用情况，考虑到部分用餐人员不常使用，因此对其进行了评估。校园食堂建筑高度为24.70m，地上4层，地下0层，标准层高4.2m；建筑面积约为6490.5㎡；采暖空调面积为5840㎡。该建筑围护结构为砖混结构，窗户为单玻单层窗。使用情况：每天运行14小时，运行时间段为8:00-22:00，一周运行七天，一年运行九个月假期三个月。其主要的能源消耗：一、建筑用电能耗，包括直接消耗的照明、室内厨房设备、空调、电梯等以及该楼的服务保障用电等；二、用水消耗，主要以卫生间盥洗用水和服务保障用水为主。该食堂内并未安装中央空调系统，采取了多台分体式空调，其中包括柜机、壁挂机和吸顶式嵌入式，除此之外还安装了风幕机用于空气流通和保温。空调系统的供冷室内设定温度为26℃，供热室内设定温度为22℃。空调供冷期时间段大约在6月1日-10月1日范围内，供热期时间段大约为12月1日到3月1日中。具体的空调系统设备参数见表3-1。表3-1空调系统设备参数类型台数厂家及型号制冷量kW制热量kW电机功率kW全年运行时间h分体式机组2海尔KF2120W/HDS12144.51440分体式机组15春兰KF2120W/HDS10114.51440食堂的照明系统主要分为室内照明系统及其他区域照明系统，其中室内照明系统包括用餐大厅、厨房及走廊；其他区域则包括楼梯道、卫生间等。控制方式均采用人工控制。就餐大厅主要使用18W节能灯以及36W日光灯，其中节能灯71盏总功率为1278W，日光灯146盏总功率为5256W，照明开启时间为上午6点到下午7点，采用就餐时间开灯的调节方式。食堂走廊采用18W节能灯，一共4盏总能耗72W，照明开启时间为上午8点到下午7点，由专人打开。其他公共区域有13W节能灯41盏，总功率533W，18W节能灯4盏，总功率72W，开放时间为下午5点到下午8点，由专人开关。除此之外食堂还配备了锅炉设备，由上海沪东锅炉厂有限公司生产的LNSO.2-0.8-Y/Q型立式燃气蒸汽锅炉，蒸发量为0.2t/h，燃料消耗量为30m3/h，锅炉效率为85%，每天运行8小时，主要负责向食堂与开水房提供热水，满足每日的热水与燃气所需。上海电力大学食堂电梯目前有两部，分别为客梯货梯各一部，均为全天开放，货梯出自湖州屹立电梯有限公司，功率为11-13kW，客梯是由上海三菱电梯有限公司产，功率为11kW。全自动模式全天开放。上海电力大学食堂2013年1月到2013年5月的电耗为159137kWh，折合标准煤47.74t，其建筑面积为6487.5m2，通过计算可知其单位建筑面积能耗为24.52kWh/m2。其中一月到五月份月耗电量分别为46353kWh、42038kWh、44431kWh、32066kWh、61252kWh，通过观察可知食堂的耗电趋势与季节变化基本一致，34月为过渡季节耗电偏低，而其余月份为夏季冬季耗电量相对较高。除了季节特性，通过观察也能发现耗电量在假期明显减少，但是由于食堂在假期期间并不关闭，且放假属于冬季夏季空调使用量大，因此在寒暑假期学生与教职工人员较少的情况下，食堂也一直维持着较高的制冷面积以及能源的空利用率。下表3-2为学校食堂的年度耗电量分项指标。表3-2食堂年度电耗量项目耗电量（kWh）单位面积耗电量（kWh/m2）占总能耗比例采暖空调通风系统11015728.2969.85%照明系统2423018.6715.36%综合服务2332317.9714.79%能耗总计15771064.93—于2013年5月23日，审计小组对食堂进行了室内环境测试，主要是针对一层食堂，其平均温度为26.45摄氏度，平均相对湿度为59.1%，CO2平均浓度为382ppm，低于国家标准1000ppm，且温度湿度皆处于国家标准范围内。3.2.2图文信息中心楼图书馆也是学校人流量很大的场所，尤其是在期末复习阶段图书馆的人流量相当可观，再加上学校图书馆的空调常年开放，每一楼层的耗电量也是很大，除去对公共场所的常规调查以外，图书馆的每个座位都有独立插排，很多人使用时都会携带电脑等电子设备，因此此次调研还格外注意到插排的使用情况。上海电力大学图文信息中心位于北校区，建筑高度为62.0m，分为地上12层地下1层，总建筑面积约为10300m2，其采暖空调面积为8300m2，图文中心楼包括图文信息中心、报告厅以及图书馆。该楼一天运行14小时，时间段为8:00-22:00，一周运行七天，一年运行11个月，假期运行时间段不变。图书馆的能耗主要以办公阅览为主，其主要能耗包括照明、空调、室内办公设备、电梯以及该楼的保障服务用电，其余能耗为卫生间和服务保障用水为主。此建筑的空调系统形式有：VRV系统以及51台吸顶机分布于部分房间，空调的供冷时间段大约在6月1日-10月1日左右，设定温度在26摄氏度，供热时间段大约在12月1日到3月1日左右，设定温度在22摄氏度。下表3-3为具体的空调系统设备参数。表3-3空调系统设备参数厂家及型号台数制冷量（kW）制热量（kW）电机功率（kW）三星RVXVHT100GF728.031.513.8三星RVXVHT120GF833.637.818.0三星RVXVHT140GF1940.045.019.0三星RVXVHT160GF1245.050.423.6三星RVXVHT180GF150.556.723.6日立RAS-335FSN1Q435.537.5910.11该楼的公共照明区域包括大厅、楼梯间、卫生间、走廊，以及单间室内照明系统，照明系统的控制皆由人为控制。室内照明电器采用13*2W的筒灯、日光灯共136盏，总功率为3.536kW；18*3W格栅荧光灯222盏，总功率为11.988kW；28*3W格栅荧光灯329盏，总功率27.636kW；35*2W射灯12盏，总功率为0.84kW；8W筒灯4盏，总功率为0.032kW。走廊设有101盏筒灯，总功率为2.626kW。通过计算得出办公区域照明总功率为69.726kW，公共区域照明总功率为72.254kW。除去空调以及照明外，室内公共设施包括台式电脑、复印机、打印机、传真机等，详细信息见下表3-4。表3-4室内公共设施详细信息设备名称额定功率（W）数量（台）总功率（W）台式电脑31026080.6自助还书设备35051.75多功能直饮水机12070.84电子显示屏4030.12传真机10040.4此之外，在该楼地下室还配备了2台生活给水泵，功率为5.5kW，全年运行8760小时；2台消防水泵，功率55kW，全年运行4小时；喷淋泵2台，功率为45kW，全年运行4小时。上海电力大学图文信息中心楼2013年1月到2013年5月的电耗为787185.1kWh，折合成标准煤236.25t，通过其建筑面积计算可知单位建筑面积电耗为76.43kWh/m2。其逐月能耗数据如图3-5所示。图3-5图文信息中心楼逐月能耗数据通过上表不难看出上海电力大学图文信息中心大楼过渡季节电耗偏低，而在冬季与夏季电耗高，表中1月份耗电量最大是由于冬季空调以及热水器的使用则增加了能耗。2月份为假期期间，但是耗电量也相对较高，其原因在于放假期间该楼也处于运行期间，且处于冬季空调能耗较高，假期期间虽然使用人员较少但是依旧保持着空调的运转，导致了能源的浪费，从节能角度来看这样是非常不合理的，应该采取措施提高或者集中该楼的利用率，避免能源的浪费。图文信息中心楼的电梯共有三台，生产厂家皆为巨人通力电梯公司，其运作功率为15kW，控制方式为自动控制，运行时间段为上午8点到下午22点。上海电力大学图文信息中心楼2013年1月到2013年5月的水耗为7154t，经过建筑面积可以算得单位建筑面积水耗为0.693t/m2。考虑到节能发面，学校应该加强制度管理，培养学生的节能节水意识。表3-6楼宇主要能耗系统项目耗电量（kWh）单位面积耗电量（kWh/m2）占总能耗比例采暖空调通风系统1389101.74167.3662.69%照明系统288764.5328.0413.03%室内设备332649.7132.3015.01%综合服务205385.0119.949.27%能耗总计2215900.99215.14—从上表3-6中可以看出图文信息大楼的主要能耗系统为采暖空调通风系统，占总能耗的62.69%，因此，建议将空调能耗作为主要的控制能耗对象。于2013年5月22日，我校审计小组对图文信息中心楼的室内环境进行了现场测试，主要的测试地点是十二层楼走廊、会议室以及办公室。通过两次检测取平均值得出平均温度为27.074摄氏度，平均湿度为54.936%，处于国家标准的范围之内，其中CO2平均浓度为323.25ppm，低于国家标准1000ppm，室内空气较为新鲜，推测其原因在于建筑物内办公人员较少，除此之外，由于该建筑内大量照明都处于开启状态，建筑的平均照度为280lx，办公室照明略高于国家标准，需要为其节能考虑。3.2.3教学楼每一所高校最必不可少的一部分就是教室，教室是高校数量最多使用量最频繁的公共场所。上海电力大学的教室一般都含有一台电脑，配套一台投影设备，6个日光灯按照三行两列形式排列，其余一些零散的用电设施包括信号器、监控等。由于教室的特殊性，学校大部分上课时间都会使用到各个教室，因此此次研究主要考虑的是非上课时间的教室使用情况，其中主要调查研究的有教室使用频率，电脑使用情况，电灯的使用情况，以及使用者的用电习惯以及环保意识等等。上海电力大学一教、二教学楼建筑高度为27m，楼层为6层标准层高为4.5m，建筑面积约为7748m2，教学楼包括教室、办公室、小礼堂以及报告厅。一天运行14小时，开放时间为8:00-22:00，一周运行七天，一年运行9个月。教室能耗能耗主要以授课为主，其主要能耗包括照明、空调、室内办公设备、电梯以及该楼的保障服务用电，其余能耗为卫生间和服务保障用水为主。此建筑的空调系统为分体式空调，有16台KFR-120W/S分体式空调，夏季空调的制冷温度控制在26℃，冬季空调的制热温度控制在22℃，供冷时间段大约在6月1日-10月1日左右，供热时间段大约在12月1日到3月1日左右，该型号分体式空调制冷量12kW，制热量12.5kW，电机功率5.1kW，全年运行共计时间有1200小时。该楼宇的公共照明区域包括大厅、楼梯间、卫生间、走廊，以及教室的室内照明系统，照明系统的控制方法皆由人为控制。照明系统参数见下表3-7。表3-7教学楼照明系统参数区域设备类型数量（个）单台功率（W）总功率（kW）公共区域大吊灯23200.64方灯2350.07圆形吸顶灯46321.472小筒灯79181.442小射灯8440.336螺旋节能筒灯52261.352教室室内超长管日光吊灯20111022.11经过计算可得公共区域照明的总功率为5.292kW，室内照明的总功率为22.11kW。除去空调以及照明外，教室内公共设备还包括台式电脑以及吊扇，额定功率310W的台式电脑共计73台，总功率为22.63kW；额定功率80W的吊扇共计140台，总功率11.2kW。此之外，在该楼泵房配备了4台生活给水泵，功率为3kW，全年运行550小时；2台消防水泵，功率7.5kW，全年运行4小时。教学楼共有电梯1台，为曳引式客梯，生产厂家为上海三菱有限公司，其功率为11kW，运行时间段为上午8点到下午22点，采用人工控制。上海电力大学教学楼2012年12月到2013年5月的电耗为18970kWh，，通过其建筑面积计算可知单位建筑面积电耗为2.45kWh/m2。该时间段的水耗为1671t，经过建筑面积可以算得单位建筑面积水耗为0.517t/m2。其逐月电耗数据如图3-8所示。图3-8教学楼逐月电耗数据通过上表观察出2013年一、二、三月份的电耗量都相对整体较高，甚至都高达4000度，分析其原因可能是源于天气较冷教学楼的空调使用率较高导致。由于放假期间教学楼并不关闭始终处于开放状态，在使用人员较少的情况下依旧保持着较高的能耗，导致了能源的浪费，应该采取措施提高或者集中教学楼能源利用率，避免能源的浪费。上海电力大学教学楼2012年12月24日到2013年5月23日的水耗为2224t，经过建筑面积可以算得单位建筑面积水耗为0.216t/m2。逐月水耗如下图3-9所示。可观察的出教学楼的用水情况以及特点。从一月份至五月份，随着气温的增高用水量整体处于增长趋势。放假期间用水量较少，四月份用水量陡然增加，需要考虑节能这一方面，学校应该加强管理制度，培养学生节约用水的节能意识。图3-9教学楼逐月水耗数据将教学楼的能耗数据拆分进行分析，采暖年总能耗为6120kWh，照明系统年总能耗为49187kWh，教学楼电梯年总能耗为16632kWh，水泵年总能耗为6660kWh，室内的其余公共设施年总能耗为39765kWh。可以列出如下图3-10图3-10教学楼耗电量分项指标（年）从上图中可以看出教学楼的主要能耗系统为照明系统，占总能耗的41.56%，其次是室内设备包括计算机、电扇，占总能耗的33.60％，因此，建议将照明系统以及室内设备能耗作为主要的控制能耗对象。于2013年5月24日，我校审计小组对教学楼的室内环境进行了现场测试，主要的测试地点是二层楼教室以及一楼大厅。通过两次检测取平均值得出平均温度为27.4℃，平均湿度为57.9%，处于国家标准的范围之内，其中CO2平均浓度为2296.75ppm，低于国家标准1000ppm，室内空气较为新鲜，除此之外，由于该建筑内大量照明都处于开启状态，建筑的平均照度为203.5lx，照明略高于国家标准，需要为其节能考虑。通过这些数据可得出学校对于环境的把控还是非常到位的。3.2.4体育馆体育馆作为青少年运动的主要场馆，在耗能方面也必不可少。出了常见的空调照明，体育馆最必不可少的是通风，当学生们在馆内运动时通风是相当重要的，因此体育馆的通风也纳入了此次研究范围。除此之外，体育馆也有独立的健身房，其中的健身器材也会有能源损耗，因此也是必不可少的研究对象。上海电力大学的体育馆为地上两层地下一层的建筑，地面以上的部分有体操房、羽毛球场、乒乓球场、篮球场、击剑房，地下部分则为手球馆和健身房。该体育馆的主要能耗为室内空调通风以及照明能耗，此次问卷调查对学生的环境舒适度满意度进行了调查，将近98%的学生对于体育馆的空调温度非常满意，但是通风方面略有不足，其次还对学生对于光照要求的喜好进行调查，结果见下图3-11。图3-11学生光照偏好调查由图3-11可以观察得出，有七成的学生在晴天更加偏好自然光照，因此学校可以在此基础上考虑在自然光照充足的情况下，减少室内的照明能耗。但这一节能措施对于体育馆地下层便没有了使用价值，体育馆地下室最特有的能源消耗便会来自学校的健身房，健身房虽然不大但是经过实地观察，从6:00-23:00一直会有人使用健身房的健身器材，其中主要的耗电器材功率信息见下表。表3-12健身房耗电器材参数器材名称数量平均电机功率（W）峰值功率（W）总功率（kW）电动跑步机61625.632237.109.75漫步机11502100.15小型健身车670700.42由上表可算出该健身房每日能耗约为175.44kWh，其中电动跑步机的占比高达93%，由此可见电动跑步机的能耗还是相当之高，但由于每位学生对健身器材的选择与需要不同，我们并不能限制学生对跑步机的使用，但可以从另一方向培养学生的节能意识，培养学生的节能习惯。3.2.5其他公共设施除去食堂、体育馆、图书馆、教室以外，在高校内还零零散散了很多公共设施。首先电梯是高校不可缺少的一部分，此次的研究高校上海电力大学的电梯主要分布在高层寝室楼、教学楼、二级学院楼、图书馆、体育馆、食堂、实验楼等等，在高峰时间段，尤其是饭点、课间、午休时间等等电梯有时候需要排几次才能坐上，因此围绕着电梯的使用情况和使用特征展开了调查。其次，围绕着校园楼宇内的直饮水机进行了研究调研，直饮水机分为寝室内直饮水机和公共直饮水机两种，此次本文的调查对象针对校园内的公共直饮水机。表3-13校园直饮净水机参数品牌厂家最佳净水量（m³）最佳工作压力（Mpa）功率（W）沃达斯直饮净水机10.15-0.33000上表3-13为校园内公共直饮净水机的具体参数。3.3本章小结本章主要通过实地调研以及学校数据提取，获得了学校各个研究楼宇的能源消耗数据，通过图表的形式进行罗列，令数据更加直观，能够发现高校的能耗还是相当高的，并且观察每个楼宇的能耗特点以及该楼宇的使用特性先进性粗略的分析，为之后调查问卷的研究探讨方向打下了基础。

第四章数据分析此次研究采用问卷调查的形式发放，主要发放对象为在校学生，此次问卷发放时间为4个工作日，共计回收有效问卷98份，其他建议15条。下图4-1为此次研究对象的年级分布情况，由于本身就是大四学生因此做问卷的大部分都为大四的学生。图4-1研究对象年级分布问卷将校园能耗分为五个模块，分别是食堂模块、体育馆模块、图文信息楼模块、教学楼模块、以及其他公共设施模块。4.1食堂模块上海电力大学的食堂有两个，分别是位于南北的两个食堂，此次调查主要针对的是一号食堂，位于寝室楼宇以及教学楼宇之间，是人流量最大的食堂，调研结果更具有代表性，因此对第一食堂进行了用电行为调查。下图4-2为学生去食堂就餐的频率。图4-2学生食堂就餐频率虽然校园附近的外卖非常丰富但是从图中也不难看出选择食堂就餐的学生还是非常多的，因此食堂的能耗也占着整个高校能耗的很大一部分。通过下图的问卷调查数据可以基本判断出食堂的使用高峰时间，见图4-3。图4-3学生使用食堂时间段问卷调查者中有将近50%的学生会每天都去食堂，通过图表4-3可观察出食堂的使用高峰时间段在饭点附近，其中午餐主要集中在11:00-13:00，晚餐主要集中在17:00-20：00，晚餐时间段跨度较长，其原因可能是由于晚课安排、用餐习惯、下午活动导致，而午餐时间段相对集中，其原因在于校方课程安排、用餐习惯等。通过这些问卷调查得出的数据，学校可以综合性考虑，将食堂的营业时间分为低高峰时间段，低峰时间段可以减少部分耗电，此次问卷68.75%的被调查者选择会在食堂堂食，因此在食堂高峰用餐时间段，能耗是很难避免的。在食堂温度环境空气是否舒适的调查中，高达91.67%的被调查者都对食堂的环境感到舒适满意。由此可见，学校对于食堂环境以及空气质量的把控非常的严格。通过问卷反馈的数据，可以将食堂营业时间分为高峰时间段与人流较低的节能时间段，高峰时间段在10:30-13:00与17:00-20:00时间段，在该时间段内保持原有的基础能耗，剩余时间段可作为节能时段，届时人流量较少可以让食堂的运作作为待机形式。在夏季以及冬季季节，节能时段的空调可以关闭，食堂餐饮窗口可以选择部分开放，其次由于该时间段内食堂使用人员少，且在节能时段堂食就餐的比例较低，大部分学生都采用打包的形式，因此可以大大减少照明系统的能耗。该校照明系统耗电量为24230kWh，单位面积耗电量为18.67kWh，就餐大厅照明灯的使用总功率为6534W，可在节能时间段里开启一半就餐大厅的照明，每日照明开启总时间为13小时，每日可节省耗电量约为84.9kWh，节省整体照明系统耗电量的10.5%；而食堂走廊部分的照明，由于人流量打为了安全考虑则不建议批量减少。除此之外，在非阴雨的气候环境时可减少灯光的使用时间，原先照明开启时间在上午6点至下午7点，可根据气候自然光照更改时间。4.2图文信息楼模块此模块针对学校的图文信息中心大楼进行了问卷调查，首当其冲的调查便是对于该楼宇的使用频率进行调查。下图4-4为学生去图文信息大楼的频率。图4-4学生图书馆使用频率通过此次问卷调查发现，图书馆的使用频率并不高，主要的使用高峰集中在期末复习阶段，在该时间段期间图书馆常常处于过度饱和状态，因此在该阶段图书馆能耗不可避免，因此可以考虑将节能方向放在非考试阶段。上海电力大学图文信息中心楼有12层楼，在平常时间段每一层楼的满座率也并不高，因此在该时间段内可以提高座位的使用率，通过将高楼层关闭可将学生都集中在部分楼层增加满座率，在使用图书馆的学生中其中有89%的学生都会使用图书馆的插排以及27.63%的学生会使用电脑，将学生们集中则可减少很多楼层的能量消耗。4.3教学楼模块此模块针对高校中占比最大的教学楼进行问卷调查，教学楼的主要用能特点是教学，教学时间段在8:30-11:,45，13:10-16:45，因此此次问卷的行为调查都是针对非教学时间段进行。下图4-5为学生在非课时时间对教学楼的使用情况。图4-5学生教学楼使用频率通过上图可以观察得出，即使在非课时阶段，还是会有部分学生使用教学楼的教室，通过身边学生的询问得出大部分学生使用教室进行自习、开会、活动策划、排练以及其他使用原因。下图4-6为教学楼使用时间段调查。图4-6学生教学楼使用时间段通过上图观察可得，大部分学生使用教学楼的时间集中在夜间18:00及以后。如上图这样的分布情况其原因主要在于小部分使用教学楼的学生会早起自习，其中考研学生占很大一部分，高达80%的学生选择在夜间使用教室，原因在于部分学生上午都有课程，选择在晚餐后使用教室自习；其次夜间是大学生公共的空余时间，如果遇到开会活动安排，傍晚是相对合适的召集时间；再一部分是学生的学习习惯，比较适应在夜间的学习状态。从上文的两图观察可得，在课余时间前往使用教室的学生并非大多数，且使用时间段比较集中，因此分段节能并不实用，相反正因为选择使用教室的学生人数并不占大多数，且校方授课的不可抗因素，因此可以考虑在非可是时间段将教学楼部分开放，例如在20:00点之后只开放教学楼1-3层楼。或者只开放一栋教学楼。其次教学需要教学楼的能耗必不可少但是可以培养学生的节能意识。此次问卷调查还对学生的用能行为进行了研究，下表为研究对象的用能行为普查，分别是对于学生用灯行为以及使用电扇的行为调查。图4-7-1照明使用行为调查图4-7-2电扇使用行为调查通过上图的用能行为调查发现绝大部分的学生在独自使用教室时还是很注意节能的，但是对于电风扇使用则会有部分学生选择开启所有风扇，高校应该在提高学生学术知识的同时，培养学生独立的节能意识。4.4体育馆模块此次体育馆模块将调查问卷的研究重心放在了学校健身房，先针对学生对体育馆主要的体育活动进行调研如下。图4-8学生体育馆主要体育活动调查经过数据收集，一周去体育馆1-3次的学生占大多数为50%，其中去健身房的人又占了近42%，通过调查问卷可得出健身房健身器材的使用频率还是非常之高的。通过实地探访以及网络资料搜集，该校健身房耗电量最大的健身器材为电动跑步机，该品牌的电动跑步机峰值功率为2237.1W，但其待机功率只有932.12W，如若可以提倡学生在使用完健身器材之后将器材调整为待机模式减少耗电，校方可以再健身房跑步机前张贴告示，要求每位学生在使用完健身器材之后就将其调为待机模式来减少电耗，同时也加强行为管理。4.5其他公共设施模块4.5.1电梯作为高校的常用公共设施，电梯是不可缺少的一部分。上海电力大学的客梯一共有34台，分布于学校楼宇的各处，此次主要行为调查了人流密集区域的电梯使用情况，分别位于食堂、教学楼、图文信息楼、各个二级学院楼宇内，具体问卷调查数据结果见下图。图4-9高校电梯使用情况由上图4-9对于学生使用电梯情况调查可见，有81.25%的学生保持着较高的节能意识，只有在去高层的时候使用电梯，或是从来不使用电梯，对于这类情况则需要培养学生的节能意识。除去让学生主观的拥有节能意识，校方也可以对电梯的运行时间进行控制，例如在夜间24:00-6:00关闭电梯的运行，基于学校客梯11kW的耗电量，亦可节省66kWh的每日耗电。4.5.2直饮水机除去以上公共设施的能耗以外，此次问卷调查还对校园内非常常见的公共直饮净水机进行了用能行为调查，见下图。图4-10校园直饮净水机用能行为通过上图观察可以发现将近八成的被调查者会使用校园内的直饮净水机，该校直饮净水机又处于二十四小时开放运行状态，其能耗也非常的大，通过观察发现在夜间22:00以后在校园内出行的学生较少，因此学校方可以考虑在夜间凌晨时间段关闭直饮净水机的运行，从而减少不必要的夜间能耗。4.5.3其他此次用能行为研究除去一开始计划的校园公共设施模块以外，这次问卷调研还收到了许多不同的建议，其中反映比较强烈的就是对于学校夜间路灯开启的建议，见下图。图4-11校园夜间路灯建议在问卷结尾意见部分，反映学校夜间路灯的学生有12人，为了响应学生的意见，对校园夜间路灯使用也提出了改善建议。首先，校方可以根据不同季节不同的落日时间开启路灯，例如夏季夜间时间短，可适当延后路灯开启时间，早晨提前关闭路灯；冬季夜间时间长，可适当提前路灯开启时间，延后早晨关灯时间。其次，在此次问卷调查中有部分学生反映校园路灯过于密集，因此也在问卷中对路灯的密集度进行了调查。图4-12校园夜间路灯满意度调查通过上图4-12观察可以发现将近69%的被调查者都觉得路灯的照明正合适，而且从夜间的校园安全方面考虑，关闭路灯的节能措施并不实用，校方可以考虑将校园部分人流量少的区域改为感应灯，经调查有近四成的被调查者在夜间22:00以后不会在校园内出行，因此将部分无人前往的小路或者已经关闭开放的公共区域装设感应灯来实现节能的目的。4.6用能行为数据分析4.6.1K-means法此次数据获取之后先使用K-means聚类分析方法对数据进行了初步处理，此次的聚类数选取为5较为合理，将所有数据结果分为5个簇，对其中人员进行行为近似分析，见下图4-13。图4-13SPSS行为分析通过上图行为分析以及K-means算法可得出在47.9%的被调查学生中，K值选取为4，即为迭代次数进行计算，凝聚和分离的轮廓质量为0.375，处于良好的区间内，由此可见该校的大部分学生用能行为十分相近。4.6.2用能行为影响能耗线性计算学生作为高校用能的人员主体,其用能行为与高校能耗的关系尤为重要。为进一步研究其具体影响,将建筑物能耗划分为基础性能耗与功能性能耗。其中,基础性能耗是指与外界环境相关，随着季节温度变化而发生改变的能耗,如空调能耗；功能性能耗是指维持建筑内主要功能的能耗，如照明、电脑、办公设备能耗等[11]。采用用电量与月平均温度法对该校各类型楼宇以及全校建筑能耗的功能性能耗分别进行计算。以月平均气温为横轴，月耗电量为纵轴标点，并取平均值连线使其构成一条线段，斜率大小与空调系统的特性、筑物的构造、墙体的材料、玻璃的保温性、通风系统等相关。得到的线性公式如下