公共建筑的空调负荷分布经多年研究已积累了许多经验，对其分布的规律性已有了较为明确的认识。但是对于住宅小区这类建筑群的空调负荷分布的研究鲜见报道。由于住宅建筑的功能特点、使用特性与公共建筑相差甚远，故两者的负荷分布特性也不可相提并论。
文献[1]通过调查与统计分析确定了在设计状态下住宅小区的空调使用率的大小，但仅有此还不够，住宅小区的负荷分布是系统分析比较方案决策、方案设计的基础数据。因此，在小区空调系统方案比较分析与设计时，还必须明确在整个空调季小区空调负荷的统计分布，这正是本文拟解决的问题。
1、住宅小区空调负荷分布研究的基本问题
与一般公共建筑空调负荷分布的显著不同点是住宅空调使用的不确定性。对每个住户而言，什么时候启用空调，什么时候不用空调，将受到气候、家庭结构、工作性质、个人习惯及经济条件等多种因素的影响。这样多样性的因素随机性强，加大了使用率的离散性，导致负荷分布很不均匀。归根到底，负荷分布的变化是由使用率的改变造成的。要分析负荷的分布，确定使用率的分布是前提。因此，本文主要解决二个基本问题，一是确定在不同因素条件下使用率的分布，二是根据使用率分布，结合气候条件确定空调负荷的具体分布。这两个问题的解决也是部分负荷分布研究的一般步骤。
2、使用率分布的研究
使用率的定义为：启用空调的房间数量与建筑物的总房间数之比。总房间数不包括厨房、卫生间等辅助用房，其中客厅按两个房间计算。
前已叙及，使用率是多因素综合作用的结果。有些因素的确定性强，而有些因素的随机性强，总体而言，把使用率看作为一个随机事件较为合理，应采用统计分析的方法研究。
为确定使用率，需要对空调的使用情况进行统计调查。课题组认真开展了此项工作，调查的对象选取为南京市近年来建成并有较高入住率的2个小区。该小区位于南京市新建的城市居住区，属于较为繁华的地区。小区按江苏省节能建筑的标准设计，而且是建设部节能示范小区。调查采用问卷调查方式，在物业公司的支持下，于2002年8月5日至8月8日连续四天对两个小区的住户进行了电话调查。两小区总户数分别为482户和800户，实际住户402户和592户，入住率分别为83%和74%。实际调查的户数为372户和541户。
调查表在设计时主要考虑了室外气温，不同的时段，家庭成员构成及经济状况的影响，其中经济状况以户主的职业代替。调查表分别按工作日和双休日两种情况分别统计。
2.1 经济状况因素的方差分析
室外气温高低、不同的时段以及家庭人口结构对使用率有显著影响，呈现高度相关性是公认的事实。但经济状况对使用率的影响有多大，难以定论。为明确这个因素的影响程度，需要对统计结果进行方差分析。
为方便计，调查时以住户职业来替代经济收入水平。将其分为三类。上等水平包括企业经营者、记者、设计师、律师等。中等水平包括公务员；下等水平包括教师，企业一般工作人员等。调查结果按上、中、下分为三类水平，每个水平下再分三组分别统计其使用率。选取时段为18：00-23：00及23：00-7：00两个时段。
23：00～7：00的统计使用率 表1
|
因素水平 |
上 |
中 |
下 |
|
使用率（％） |
0.53 |
0.55 |
0.55 |
|
0.58 |
0.56 |
0.52 |
|
0.52 |
0.53 |
0.52 |
单因素方差分析的基本模型是：
设 Yji=μj+εij (1)
εij～N（0，σ2）
i=1.2,……nj （第j个水平的nj个）
j=1.2……R （R个水平，此处R=3）
其中： Yji： 使用率的值；
μj：不同水平下使用率的均值；
εij 使用率的随机误差，εij相互独立。
判断这个因素的影响是否显著即是要检验：
Ho=μ1=μ2=……μR （R=3）
对公式（1），当Ho成立时：
存在统计量F：
若F＞F0.05则应当否定Ho。
其中 
为组间差。
为组内差。
采用SAS统计分析软件计算，得到以下结果：
|
方差来源 |
平方和 |
自由度 |
均方 |
F值 |
临界值 |
|
因素 |
0.00396 |
3 |
0.000198 |
0.35 |
F0.05=5.14 |
|
误差 |
1.03783 |
6 |
0.000567 |
|
|
|
总和 |
0.004179 |
8 |
|
|
|
F的分布自由度为（3.6），概率为0.05的F临界值为5.14，由于0.35＜5.14，所以Ho被接受。即经济状况不是显著因素。
对于进入新建小区的住户，通常其经济状况都比较好，尽管本文将其分为三类，但其总体经济状况在社会各阶层中仍属中上水平。也表明随着近年来居民收入的不断提高，对空调运行费的承受能力上升，已不再怜惜使用时间，达到了按需使用的程度。
2.2 家庭人口构成的影响
空调的使用显然是与居住者在家中的生活时间直接关联的。家庭的型式可分为单身、夫妻双人、核心家庭（两代人），多代家庭（三代及以上）四种类型。单身及双人家庭在工作日白天基本在外，夜晚才回家。核心家庭和多代家庭一般白天都有人在家居住，因为核心家庭的子辈成员多是幼儿或学生，在夏季已放假在家，多代家庭中的父辈成员通常已退休在家。所以在白天，不同家庭的使用率不同。
目前，随着社会的发展，大众受教育程度的提高，家庭结构正向小型化和核心化发展。所谓核心家庭指的是由夫妻和子女组成的家庭。表2提供了2001年上海市总体家庭构成[2]和课题组调查的南京市两个小区的家庭构成情况。
家庭结构的构成（％） 表2
|
家庭类型 |
单身 |
双人 |
核心 |
多代 |
|
上海（2001年） |
0.6 |
9.5 |
59.4 |
30.5 |
|
小区（南京.2002） |
9 |
21 |
59 |
11 |
对比上述两组数据可以看出在新建小区中家庭小型化和核心化的趋势更加明显。这种趋势加剧了空调同时使用率的下降。如在新建小区，仅从家庭构成上已有30%的住户在工作日是空巢，即使在酷热天气中，使用率也不会超过0.7。
