《Energy and Buildings》：Of demographics, technology, and geography: The social determinants of energy consumption patterns and user behaviour in Saudi Arabia’s residential sector
编辑推荐：
沙特阿拉伯住宅空调使用行为及节能影响因素研究，通过公共调查分析收入、支出、教育等社会经济因素及地区差异对空调使用模式（季节性、每日时长、温度设定）和节能行为（空调关机、温度调节、能效提升措施）的影响，发现低收入家庭空调使用较少，高收入家庭全年使用且时长超过18小时，强调需整合技术效率与行为干预的政策框架。
穆罕默德·阿西夫|本杰明·K·索瓦库尔|祖尔菲卡尔·阿里|艾琳·海因茨|托马斯·艾伦·关|约翰·诺登斯韦德|阿鲁尼玛·克里希纳|帕特里克·托兰德|帕特里克·罗德丁|张伟民
沙特阿拉伯达兰国王法赫德石油与矿业大学 建筑工程与施工管理系
摘要
由于气候变化危害的加剧和能源价格改革的推动，沙特阿拉伯（KSA）迫切希望改造其能源密集型的建筑行业，其中空调（AC）占建筑能耗的70%。虽然以往的研究大多集中在技术解决方案上，但本研究探讨了沙特住宅领域的一些关键空调使用模式和节能行为。通过一项具有空间细粒度的新型公共调查，本研究分析了影响空调使用、恒温器设置和节能态度的社会人口统计、经济和行为因素。研究发现，家庭收入和能源支出是预测用户行为的重要因素。低收入家庭不太可能大量使用空调，这可能表明存在公平性和可负担性问题；而高收入群体则表现出更长的使用时间，尤其是全年使用和每天运行超过18小时的情况。教育水平、居住类型和房屋所有权状况也是影响因素，尽管影响程度较小。地区差异，特别是在麦加和利雅得，进一步揭示了行为的多样性。关闭空调和调节恒温器的态度反映了经济限制和习惯行为的混合。基于这些发现，本研究强调了需要制定综合政策框架，将效率措施与有针对性的行为干预相结合。
引言
世界正面临日益严峻的能源和环境挑战，这些挑战由能源需求的激增、能源价格的上涨、供应链的波动以及发展中国家的持续能源短缺所驱动。其中最突出的是气候变化，其主要原因是温室气体（GHG）排放的累积，尤其是来自化石燃料的使用[1]。全球变暖导致的气候变化已不再是遥不可及的风险，而是成为现实，2024年是有记录以来最热的一年；近年来气温记录不断被打破[2]。其影响广泛且严重——例如冰川加速融化、海平面上升、生物多样性丧失、极端天气事件更加频繁和剧烈——导致巨大的经济和基础设施损失[3]。
建筑行业在能源和环境方面有着重大的影响，因为它约占全球能源消耗的36%，并在建筑的整个生命周期（包括设计、建造、运营阶段，直至最终拆除和处置）中贡献了约40%的温室气体（GHG）排放[4],[5]。2024年，建筑行业推动了全球电力需求的增长，占比接近60%，增速是2023年的四倍[6]。建筑行业还负责约50%的二氧化碳（CO
2）排放，且这一数字每年增长1%[7]。在高密度城市地区，建筑物的二氧化碳排放量可超过75%[8]。由于人口增长、基础设施建设和城市化进程，建筑存量持续增加。国际能源署（IEA）预测，从2020年到2030年，全球建筑面积将从2380亿平方米增加到2860亿平方米[9]。
此外，预测显示，到2060年，全球建筑面积将几乎翻倍，新增建筑面积约为2410亿平方米[10]。这些趋势推动了建筑行业整体能源和环境足迹的增长。预计到2050年，建筑行业的能源需求可能增加50%[11]。此外，建筑行业大量的土地使用和材料开采活动也对自然生态系统产生了负面影响，导致生态失衡和生物多样性丧失。因此，在城市化持续加剧的情况下，解决建筑行业的可持续性问题对于实现气候目标、保护生态完整性和人类福祉至关重要[12]。
沙特阿拉伯（KSA）是石油输出国组织（OPEC）的创始成员国之一，也是海湾合作委员会（GCC）地区在地理面积、经济、能源储备和人口方面领先的成员国。由于气候条件恶劣（主要为炎热/炎热潮湿）、传统上高补贴导致能源价格低廉以及建筑设计依赖空调等原因，该国的建筑行业能源密集度高。根据水电监管局（WERA）的数据，建筑行业约占全国电力消耗的70%，如图1所示[13]。仅住宅建筑就占了全国电力消耗的47%[14]。空调的广泛使用占建筑总能耗的约70%[15],[16]。
建筑行业在国家可持续发展议程中应发挥主导作用，尤其是在减少能源和环境足迹方面。因此，沙特建筑行业正在寻求节能和可再生能源的举措[17],[18]。
由于建筑物的能源性能受到技术选择和用户行为的双重影响，节能举措需要同时关注这两个方面。仅依靠技术解决方案的能源效率措施是不够的，因为建筑物是一个动态系统，用户的行为可能非常复杂。诸如供暖、通风和空调（HVAC）的长时间使用以及恒温器调节等行为因素对于提高建筑物的能源性能至关重要。然而，用户行为对建筑能源性能的影响通常被忽视或简化处理[19]。在全球范围内，与用户行为相比，相关研究更多倾向于关注能源效率[20],[21]。
在沙特阿拉伯的建筑行业，节能研究主要集中在通过智能控制、隔热和高效HVAC系统等技术措施来提高能源效率，而很大程度上忽略了用户行为[22],[23]。这项基于公共调查的研究旨在直接填补这一空白。它调查了沙特阿拉伯住宅建筑中的用户行为模式，重点关注空调（AC）。主要目标是探索空调使用模式和节能行为。通过四个因素来考察空调使用模式：（1）空调的季节性使用；（2）空调的日使用；（3）空调的合理使用；（4）恒温器设定。节能行为则通过另外三个因素来研究：（1）关闭空调；（2）调节恒温器；（3）提高能源效率的措施。这项研究的新颖之处在于：关于公众认知和社会接受度的研究较为少见，而且沙特阿拉伯人们对能源的好处和成本以及替代能源的可行性认识不足[24]。现有研究通常存在五个共同缺陷，包括（a）样本量小；（b）抽样不具有代表性；（c）仅关注单一技术（如太阳能光伏（PV）或单一实践（如空调或建筑占用率）；（d）地理范围狭窄（如仅限于大学或利雅得等城市）；（e）发表时间已久的数据已过时。我们的研究直接解决了这些问题，具有（a）大规模且具有代表性的样本；（b）具有代表性的抽样；（c）广泛的技术覆盖范围；（d）广泛的地理覆盖范围；（e）2025年的最新原始数据。
这项研究的另一个好处是它提供了关于空调和冷却需求的见解。在全球范围内，空间冷却已成为建筑能源终端使用中增长最快的领域，1990年至2016年间增长了300%，并且由于极端天气事件的增加和生活水平的提高，这一趋势预计将进一步显著增长[26]。在沙特阿拉伯，由于气候条件更为炎热，空调已成为维持室内舒适度的必需品，普及率达到了100%[26]。在热浪期间，空调也是预防与热相关的疾病和死亡的重要公共卫生工具[27]。空调的使用还反映了居住者的行为，如季节性和日常使用模式以及恒温器设置，这些因素会因收入水平和地区而异。此外，过度依赖冷却往往表明建筑物的隔热效果差或外壳设计效率低，从而直接关联到建筑的能源性能。空调需求的季节性和日常模式有助于识别电网的峰值负荷期，为政策干预和基础设施规划提供信息。因此，追踪空调使用情况可以提供关于个人能源习惯和更广泛系统效率的宝贵见解。
这项研究揭示了社会、经济和行为因素如何塑造世界上最能源密集型社会之一的住宅能源消费模式。通过揭示收入、公用事业支出、住房特征和教育等因素如何影响空调的使用和节能行为，该研究突出了在以技术为中心的能源政策中经常被忽视的公平性和可负担性问题。这些发现对于制定基于数据和明智的政策干预措施尤为重要，以支持沙特阿拉伯的峰值负荷管理、能源转型以及气候和可持续发展目标。
文献综述
文献综述
由于快速工业化、人口快速增长（每年增长2.3%）、城市化以及经济和基础设施的发展，沙特阿拉伯的能源需求正在迅速增长[26],[27]。最新数据显示，2010年至2023年间，电力消耗增加了50%，如图2所示。峰值负荷从2019年的62.1吉瓦增加到2023年的70.7吉瓦。能源强度也在上升，人均年一次能源消耗量...
研究设计
本研究的设计包括调查设计、数据收集、数据分析和可视化等方面。
结果
在“结果”部分，我们展示了分析的核心发现。在接下来的“讨论”部分，我们将更深入地探讨这些发现对广大研究人员和实践者的意义。
首先需要一些背景信息。沙特阿拉伯有三个主要的人口中心：首都利雅得，是行政和政治中心；红海沿岸的麦加/吉达地区，是主要的商业中心；以及东部省份，是石油工业的中心。
讨论
本研究的结果提供了关于沙特家庭能源消费模式和节能行为的见解。通过对沙特阿拉伯公众代表性样本进行的一项扎实的定量研究，并运用多项式回归、有序回归和二元逻辑回归等模型，建立了社会人口统计因素、空间因素与能源消费行为（尤其是与空调（AC）相关的行为）之间的关系。
结论
总之，地区、年龄、家庭收入和住房类型等因素显著影响了采用节能措施的可能性。年龄较大的人、来自较富裕家庭的人以及居住在特定地区（如利雅得）的人更有可能采取这些措施。分析表明，空调使用模式与家庭收入水平（HHI）密切相关。然而，HHI的影响受到地理分布、居住类型等因素的干扰...
CRediT作者贡献声明
穆罕默德·阿西夫：撰写——初稿、方法论、资金获取、正式分析、数据整理、概念构建。
本杰明·K·索瓦库尔：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、方法论、资金获取、正式分析、数据整理、概念构建。
祖尔菲卡尔·阿里：撰写——初稿、方法论、正式分析。
艾琳·海因茨：撰写——审稿与编辑、正式分析。
托马斯·艾伦·关：撰写——审稿与编辑、正式分析。
约翰·诺登斯韦德：
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文报告的工作。
