安科瑞王丹丹acrel2021

摘要：2013年1月，住建部發(fā)布《綠色建筑行動方案》（國辦發(fā)「2013」1號）。要求學校、醫(yī)院等大型公共建筑全面執(zhí)行綠色建筑標準。安全耐久、生活便利不再是綠色建筑的評價指標，資源節(jié)約、環(huán)境宜居和健康舒適同樣也是綠色建筑的評價指標。電能資源是高校運轉(zhuǎn)重要的能源，校內(nèi)的教學、生活、實訓和研究都離不開電能，高校電能耗量大要，浪費現(xiàn)象嚴重，電能消耗不僅與管理有關(guān)，與建筑物電氣設(shè)施有密切聯(lián)系。本文統(tǒng)計分析高校電能資源消耗，提出電能高耗原因分析，并提出節(jié)電意識源頭控制，提升建筑基礎(chǔ)節(jié)電設(shè)施，合理統(tǒng)籌管理，利用信息化智慧后勤系統(tǒng)及量化電能消耗與責任到人等相應(yīng)措施。

關(guān)鍵詞：高校建筑；電能消耗；綠色建筑；建筑節(jié)能

0前言

電能資源是高校耗能多的能源，比起水量費用，電能耗費是水費的好幾倍，主要是電能用途廣，用電設(shè)備多。校內(nèi)生活、教學和科研都離不開電能，但是校內(nèi)電能消耗量大，浪費現(xiàn)象嚴重，如能合理管理，節(jié)省校內(nèi)資金有很大空間。2020年10月，中共發(fā)布《中共關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展十四個五年規(guī)劃和二0三五年遠景目標的建議》，提出加快推動綠色低碳發(fā)展，發(fā)展綠色建筑；2021年1月，住建部發(fā)布《綠色建筑標識管理辦法》，更近一步明確綠色節(jié)能標準。尤其是廣東省教育廳轉(zhuǎn)發(fā)教育部辦公廳發(fā)展改革委辦公廳關(guān)于印發(fā)《綠色學校創(chuàng)建行動方案》，使得各個學校都積極相應(yīng)與落實，綠色節(jié)能是大勢所趨，也是持續(xù)發(fā)展的必由之路。高校電能消耗高原因多，除了使用耗電大的用電器與廣大師生對資源的節(jié)約意識分不開，也與高校建筑物電器安裝及科學的管理方法有關(guān)。加強節(jié)電意識，提升建筑機電設(shè)施，合理科學統(tǒng)籌管理，責任到人，量化電能消耗，利用信息化智慧后勤系統(tǒng)有利減少電能消耗和解決浪費現(xiàn)象。

1高校電能消耗現(xiàn)狀

據(jù)調(diào)查，大約百分之九十的高校都存在資源浪費的現(xiàn)象，尤其是電能資源的消耗，每年都成線性上升。利用公共機構(gòu)能源資源消費統(tǒng)計系統(tǒng)，收集了廣東地區(qū)高職院校的能源消耗信息，現(xiàn)隨機列舉2020年11所高校一年電能消耗情況，因2020年新冠疫情前4、5個月未開學，如正常開學估計耗能會與此不同，應(yīng)該還高。（見表1）

1.1高校電能消耗嚴重

從統(tǒng)計數(shù)據(jù)中看出高校電能消耗高。人均年耗量從101kWh~1130kWh不等。不同學校電能消費也是占到了整個校園經(jīng)費的4%~9%不等，這個比例不大，但這是一個很大的數(shù)值。如有的學校學生約4000人，年電費是230多萬元。人均是每天2.91元（新冠疫情約200天在校），這是什么概念，一個普通的28W的LED節(jié)能燈24h工作只需要花費約0.41元，學校不僅只是照明需要用電，教學需要用電，學生宿舍、實驗實訓室及科研實驗等需要用電，且這些能源無替代品，因為電能方便，很多用電器設(shè)備就是圖用電方便。

1.2電能消耗量與建筑物年齡、體形系數(shù)成正比

仔細觀察了我們學校的智能水電管理系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)同一時間段內(nèi)有幾棟建筑物耗電特別大，多次實地查看情況，發(fā)現(xiàn)這幾棟建筑物都有30~40年的樓齡，室內(nèi)沒有節(jié)能燈，是白熾燈燈泡，空調(diào)和用電器設(shè)備都很陳舊，有些現(xiàn)在都淘汰生產(chǎn)了，只是電器設(shè)備還能工作所以并沒被更換新的節(jié)能設(shè)備，因為是舊樓，當時建筑設(shè)計沒有涉及保溫保暖，建筑物在使用過程中增加用電器但使用效果并不如意,冬天會增加小太陽取暖器，夏天有的辦公室內(nèi)會有２臺空調(diào)的現(xiàn)象。當然動力電纜也是隨需要增加的，這棟建筑物的電能耗能和建筑物年齡成正比，樓齡越大，耗能量越大，主要是建筑物內(nèi)用電設(shè)備老舊能耗大；整棟建筑物電耗量也與建筑物的體型系數(shù)有一定關(guān)系，（體形系數(shù)是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值）從建筑學上看體形系數(shù)越大，耗熱量比值也越大，如一個球體形和一個長方體建筑物，球體形的耗熱量小于長方體行的耗熱量，同時保溫球體比長方形建筑物效果好，30~40年前建筑物都強調(diào)安全耐久，未過多涉及資源節(jié)約與綠色環(huán)保，在建筑設(shè)計上多使用敞口通風形，而未過多強調(diào)在保暖、節(jié)能耗電方面，更未想到節(jié)能環(huán)保材料的使用。

2高校建筑與電能消耗管理問題原因及分析

從公共機構(gòu)能源資源消費統(tǒng)計系統(tǒng)上看，并不只是一兩所高校電能耗費量大，大多數(shù)高校電能浪費嚴重，結(jié)合本單位分析原因主要有以下。

2.1節(jié)電節(jié)能意識淡薄，資源成本低

高校屬于公益類單位，校內(nèi)開支都是來自于財政，對公益類的單位在財政稅收方面都有減免和傾斜，如電費是采用居民用電0.65元/kWh而不是工業(yè)收費標準，學校按照規(guī)定免費給予每生10kWh每月，超出額度部分按照0.65元/kWh收取成本，教室、實驗室、實訓場地的電費學校支付，無需學生和教師支付，正是因為用電成本低導致部分師生認為沒有節(jié)電的必要性；因為電費便宜，不用老師支付任何電費，部分師生沒有節(jié)電意識，人走燈不關(guān)，空調(diào)不關(guān)的現(xiàn)象長存在，特別是現(xiàn)在城市停電幾率少，在部分師生心里認為電能是清潔能源，現(xiàn)在工業(yè)發(fā)電技術(shù)發(fā)達，電能不再是限制發(fā)展的瓶頸，是用之不完的能源，他們節(jié)電節(jié)能意識薄弱，沒有從思想上認識到節(jié)約電能的重要性。

2.2舊建筑物無節(jié)電節(jié)能配套設(shè)施

學校好多建筑物有歷史年代了，我校有一個校區(qū)建筑物是上世紀60~70年代建造的，建筑面積達三萬多平方，普通建筑物包含結(jié)構(gòu)體系、圍護體系和電氣裝修三部分，但是這些建筑結(jié)構(gòu)與圍護體系質(zhì)量都不是很好，更別說現(xiàn)代電氣裝修。主要表現(xiàn)為：

（1）電路網(wǎng)線亂牽亂搭，沒有分動力、照明電路，因為用電器隨便亂接電，時有漏電現(xiàn)象。（2）沒有全部使用節(jié)能燈。LED節(jié)能燈成本不貴，20元內(nèi)28W的LED燈很多選擇，但是電線和燈座還是老式的，電工換燈泡或者維修為了配套方便還是使用普通的一代白熾燈燈泡。（3）空調(diào)節(jié)電效果不好。學校經(jīng)費都是轉(zhuǎn)款，如能繼續(xù)使用絕不浪費，有好幾棟建筑物的還是老式電線、白熾燈燈泡，空調(diào)動力電線雖然是單獨重新拉，但空調(diào)是舊款，現(xiàn)在已淘汰聽產(chǎn)了，其他用電設(shè)備也是舊款，達不到現(xiàn)在的節(jié)能綠色標準。（4）建筑物是體現(xiàn)時代印跡，以前無節(jié)能環(huán)保要求。不同時代人們對建筑的需求及觀念不同，舊的建筑物從材料、設(shè)計、建設(shè)、使用、維修至報廢沒有融入節(jié)電節(jié)能環(huán)保的意識。這與之前人們對建筑物用途及需要有關(guān)，以前建筑物的窗戶是木制推開式，氣密性、水密性和抗風壓性能不好，墻和屋面無保溫保暖系統(tǒng)，室內(nèi)窗戶對流，電燈無節(jié)能效果。晚期的房子就是使用鋁合金門窗，隔風雨、隔熱明顯比木質(zhì)門窗效果好，建筑物內(nèi)的用電器也明顯比之前早期的用電器要新，節(jié)能效果要優(yōu)于早期。

2.3不合理管理因素

很多學校的宿舍是4、6、8人/間，很多宿舍的學生并不是按照專業(yè)或者班級來編排宿舍，同一間宿舍不同專業(yè)的學生，不同班的學生的課程不同，有的上午沒課，有的下午沒課，這會導致整天宿舍都有人在，夏天宿舍會出現(xiàn)從上午到晚上一直開空調(diào)，因為不同時間段宿舍都有人，如有所學校有1200間宿舍，宿舍空調(diào)是2~3匹不等，空調(diào)功率約3kWh~3.5kWh不等，那么6月份可以節(jié)省3*8*30*1200=864000kW（功率約3kW/h，每天省8h）。有的學校沒有設(shè)置單獨的自習室，所有的教室都是自由開放，很多學生晚上想上自習就隨便找一間教室，一人享受一個教室的所有電燈與空調(diào)，調(diào)查發(fā)現(xiàn)有所學校教學樓共有65間教室，78間實訓室，每天晚上約有300人分布在這棟教學樓內(nèi)上自習，幾乎所有的教室燈都開了，校內(nèi)走廊、廁所的燈全部開，因為走廊和廁所沒有聲控開關(guān)或是感應(yīng)開關(guān)，如果后一人走時忘記關(guān)燈就會一直開到二天。300個學生自習如果單獨開放自習室3~5間就能夠坐，不用浪費其他教室燈和空調(diào)。

觀察校內(nèi)有兩種不同類型教室，如建筑面積比較校86.28㎡，教室內(nèi)左右兩邊全玻璃窗面積20平方室，內(nèi)竟然有三基色熒光燈15個；建筑面積153.60，全玻璃窗面積50㎡，教室內(nèi)日光燈有36個，同規(guī)格5000K2X18W(T5)，按照《建筑照明設(shè)計標準》/GB50034-2004教室、閱覽室照明要求值不低于300.00LX，但是目前這些教室安裝照明燈具時好像并沒有考慮光照問題，只要是有空位就給安上燈管，且安裝位置不合理，很多燈管就安裝在梁柱的邊角處，光線被梁擋住一半，滿足了光照但是電能卻浪費不少。

3高校電能消耗管理應(yīng)對措施

3.1宣傳節(jié)能節(jié)電意識

不僅學校應(yīng)大力教育和宣傳節(jié)電節(jié)能，整個社會都應(yīng)提倡節(jié)約資源、綠色低碳；宣傳對象不僅僅局限于高校學生，應(yīng)從孩子抓起；教育孩子節(jié)約用電不僅是學校的責任，從小就應(yīng)該在家被教育，應(yīng)教育孩子節(jié)約用電的重要性，資源環(huán)境與保護；節(jié)電節(jié)能的范圍不僅是在生活中，在生產(chǎn)中更應(yīng)該節(jié)約，因為工業(yè)用電、建筑用電遠遠超過生活用電，要將生活中節(jié)約用電上升為保護資源和持續(xù)發(fā)展。

3.2改善節(jié)能節(jié)電配套設(shè)施

學校要落實節(jié)電節(jié)能就從基本做起，改善節(jié)能節(jié)電配套設(shè)施。一，對于老舊的建筑物更換整個電路網(wǎng)線。雖然改造整個電網(wǎng)費用不少，尤其是動力電纜不便宜，但是從長期來看省下的電費絕對比電纜的費用多，還能預防和減少漏電及電氣火災(zāi)；二，更換節(jié)能燈。雖然以前的白熾燈燈泡能用，但耗電高，新的節(jié)能燈不貴，現(xiàn)在建筑多以熒光燈、高壓鈉燈和半導體節(jié)能燈居多。據(jù)相關(guān)測試數(shù)據(jù)顯示，LED節(jié)能燈比白熾燈省電80%，比熒光燈省電50%，且LED節(jié)能燈光照效果更好；合理計算光照標準，剔除不必要的燈光，安裝照明燈要選合適的地方；校道路燈更換太陽能路燈，在露天的地方可以使用太陽能路燈；三，更換節(jié)能用電設(shè)備，用電器的耗電量遠大于照明用電，尤其是實訓室內(nèi)的設(shè)備，有的實驗設(shè)備需要24h工作，如能在采購時注意用電量那么能省不少費用；四，如果是新建建筑物，一定要從源頭控制，將節(jié)電節(jié)能在建筑材料、設(shè)計、施工、使用、維護和報廢過程中都考慮進去，做到四節(jié)一環(huán)保（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護），考慮光照值及合理的安裝地方才是真正的綠色建筑。

3.3統(tǒng)籌宿舍安排與公共建筑合理管理

宿舍是學生在校內(nèi)停留時間長的地方，合理統(tǒng)籌安排宿舍，能有效節(jié)電節(jié)能。

（1）同班學生安排同一宿舍。同步行動可以做到人走電關(guān)，尤其是夏天不會出現(xiàn)因為一人開整個宿舍空調(diào)，如果每間宿舍都可以合理做到這樣那么省電效果肯定不錯；

（2）公共課室合理安排。合理的選擇公共課室能做到節(jié)電節(jié)能，或者將公共課集中時間安排，因空調(diào)開到一定時間就會自動省電，很多節(jié)能電器是時間長才能有節(jié)能功能明顯；如合理的開放幾間教室讓學生們晚上集中上自習，那么就不會有更多的教室浪費電了。

3.4節(jié)約用電制度化與能源消耗責任到個人

節(jié)電節(jié)能制度是節(jié)電行動的保證與鋼繩，做到節(jié)電有依可行。長期以來學校關(guān)注教學與專業(yè)科研，很少關(guān)注到能耗，節(jié)能應(yīng)該作為學校長期發(fā)展目標的一部分，近年來相繼出臺綠色環(huán)保的文件及綠色校園行動綱領(lǐng)，尤其是廣東省教育廳轉(zhuǎn)發(fā)教育部辦公廳發(fā)展改革委辦公廳關(guān)于印發(fā)《綠色學校創(chuàng)建行動方案》，要將節(jié)電節(jié)能落實到位。節(jié)電節(jié)能可以通過校園建設(shè)的整體規(guī)劃優(yōu)化，將建筑節(jié)能源頭控制，對于新建筑從材料、設(shè)計、施工、運營到報廢全生命期要考慮節(jié)電節(jié)能；節(jié)電節(jié)能制度可操作化和量化，校內(nèi)有些公共場地用電無電能計量表，制度要保證所有電能有能源計量表，統(tǒng)籌計劃每個科室或部門用電量，與實際量對比，監(jiān)管責任制、懲罰機制、監(jiān)督機制，并將節(jié)電節(jié)能納入績效評價中。

3.5智慧后勤與信息化相結(jié)合

校園用電控制與建筑維修主要由后勤資產(chǎn)部負責，校園節(jié)電節(jié)能不僅僅是后勤部門的事，需要全校師生行動。智慧后勤離不開信息化的參與，利用智慧后勤系統(tǒng)每月可以輕松導入每棟建筑物甚至每間科室的用電量，對于異常用電量可以馬上找到，并分析原因。建筑物的部分照明電路如走廊、廁所的燈光不僅僅只裝普通的按鈕式開關(guān)，可以使用時控、光控、聲控與移動末端控制相結(jié)合。萬一有人忘關(guān)燈，管理者在終端利用移動控制也是可以實現(xiàn)的。

4AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平臺

4.1平臺概述

AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理解決方案針對校園能源統(tǒng)計、后勤計費管理、校園運維管理等提供高校的信息化管理平臺。從“源、網(wǎng)、荷、儲、充"多個角度解析高校當下及未來的用能問題及用能需求，在統(tǒng)一的需求下“實現(xiàn)能源互補、信息互通"等管理模式。助力學校管理智能化、數(shù)字化、綜合化，實現(xiàn)節(jié)能校園、綠色校園、低碳校園。

4.2平臺組成

AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平臺采用開放的分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要由設(shè)備層、傳輸層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層組成。平臺融合電力監(jiān)控、電能統(tǒng)計、電氣安全、電能質(zhì)量分析及治理、智能照明控制、預付費等功能，用戶通過瀏覽器、手機APP獲取數(shù)據(jù)，通過一個平臺即可全局、整體的對企業(yè)用電進行進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一運維，同時滿足企業(yè)用電可靠、安全、節(jié)約、高效、有序的要求。

4.3平臺架構(gòu)

圖1安科瑞高校綜合能效管理方案架構(gòu)拓撲

5高校綜合能效解決方案

5.1校園電力監(jiān)控與運維

集成設(shè)備所有數(shù)據(jù)，綜合分析、協(xié)同控制、優(yōu)化運行，集中調(diào)控，集中監(jiān)控，數(shù)字化巡檢，移動運維，班組重新優(yōu)化整合，減少人力配置。

5.2后勤計費管理

采用的網(wǎng)絡(luò)抄表付費管理技術(shù)，實現(xiàn)電、水、氣等能源綜合計費，實現(xiàn)遠程抄表、費率設(shè)置、賬單統(tǒng)計匯總等，支持微信、支付寶、一卡通等充值支付方式，可設(shè)置補貼方案。通過能源付費管理方式，培養(yǎng)用能群體和部門的節(jié)能意識。

5.2.1宿舍用電管理

針對學生宿舍用電進行管理控制：可批量下發(fā)基礎(chǔ)用電額度和定時通斷功能；

可進行惡性負載識別，檢測違規(guī)電氣，并可獲取違規(guī)用電跳閘記錄；

5.2.2商鋪水電收費

針對校園超市、商鋪、食堂及其他針對個體的水電用能進行預付費管理

5.2.3充電樁管理平臺

充電樁在“源、網(wǎng)、荷、儲、充"信息能源結(jié)構(gòu)中是必

5.2.4智能照明管理

通過對高校路燈的全局監(jiān)測，提供對路燈靈活智能的管理，實現(xiàn)校園內(nèi)任一線路，任一個路燈的定時開關(guān)、強制開關(guān)、亮度調(diào)節(jié)，以及定時控制方案靈活設(shè)置，確保路燈照明的智能控制和高效節(jié)能。

5.3能源管理系統(tǒng)

針對校園水、電、氣等各類接入能源進行統(tǒng)計分析，包含同比分析、環(huán)比分分析、損耗分析等。了解用能總量和能源流向。

按校園建筑的分類進行采集和統(tǒng)計的各類建筑耗電數(shù)據(jù)。如辦公類建筑耗電、教學類建筑耗電、學生宿舍耗電等，對數(shù)據(jù)分門別類的分析，提供領(lǐng)導決策，提高管理效能。

構(gòu)建符合校園節(jié)能監(jiān)管內(nèi)容及要求的數(shù)據(jù)庫，能自動完成能耗數(shù)據(jù)的采集工作，自動生成各種形式的報表、圖表以及系統(tǒng)性的能耗審計報告，能夠監(jiān)測能耗設(shè)備的運行狀態(tài)，設(shè)置控制策略，達到節(jié)能目的。

5.4智慧消防系統(tǒng)

智慧消防云平臺基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)，將分散的火災(zāi)自動報警設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設(shè)備連接形成網(wǎng)絡(luò)，并對這些設(shè)備的狀態(tài)進行智能化感知、識別、定位，實時動態(tài)采集消防信息，通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現(xiàn)科學預警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實多元責任監(jiān)管等目標。實現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實現(xiàn)智慧消防“自動化"、“智能化"、“系統(tǒng)化"需求。從火災(zāi)預防，到火情報警，再到控制聯(lián)動，在統(tǒng)一的系統(tǒng)大平臺內(nèi)運行，用戶、安保人員、監(jiān)管單位都能夠通過平臺直觀地看到每一棟建筑物中各類消防設(shè)備和傳感器的運行狀況，并能夠在出現(xiàn)細節(jié)隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內(nèi)，相關(guān)報警和事件信息通過手機短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達相關(guān)人員。

6平臺部署硬件選型

7.結(jié)束語

無論是從資源的合理利用、從節(jié)約辦學經(jīng)費還是校園健康發(fā)展，節(jié)電看似個人小事，實則關(guān)系每一個人是大事，能源不能因為成本低就被認為不重要，是因為有技術(shù)的支撐才會惠民到實處；能源消費不能包費制，節(jié)約意識是關(guān)鍵，電能節(jié)約不僅是學生的事，也是教師和校方的責任；校園節(jié)電不僅是用電設(shè)備要選好，更應(yīng)利用技術(shù)、信息和網(wǎng)絡(luò)，加強宣傳和節(jié)電責任制，重點在校園建筑節(jié)能要著眼于建筑材料、設(shè)計、施工、使用至維修全過程中，將電能節(jié)約落實到位，減少能源消耗才能更好的持續(xù)發(fā)展，做足和落實節(jié)能用電關(guān)系我們每一個人。