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綠色創(chuàng)新型校園的節(jié)約能耗與能耗管理的應用

更新時間：2023-10-25

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摘要：保護地球資源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展理論成為我國的基本國策。建筑節(jié)能上升到較高地位。僅有能量的“守恒"是不夠的，更要研究用*小代價和*小能耗來滿足人們的而合理需求，實現(xiàn)建筑合理用能。文章主要針對學校能源管理的問題進行研究，希望增強學校的節(jié)能意識，分析能源計量系統(tǒng)對學校能源管理的應用及展望。

關鍵詞：節(jié)能；能耗管理；創(chuàng)新型校園

1引言

隨著經(jīng)濟發(fā)展和生活質量的提高，建筑能耗在總能耗中的比例將越來越高。它會隨氣候、時間、經(jīng)濟，甚至社會形態(tài)而波動，對無論哪一種能源供給形式都會形成壓力。建筑能耗已經(jīng)成為不可忽視的能源消費成分。在政府大力提倡建設“資源節(jié)約型社會"的引導下，很多學校開始關注和重視學校能源管理問題，在研究如何降低校園能耗管理的過程中，學校師生的節(jié)能意識有了很大程度的提高，并付諸于實踐。

2學校能源管理狀況分析

作為能源消耗大戶，我國很多學校能源用量十分龐大，有的學校對鍋爐房、辦公室等各個部門的水電消耗缺乏指標控制，學校“長明燈、常流水"等能源浪費現(xiàn)象突出，還有的辦公室、實驗室等不管有沒有人在，空調、電爐常開，能源浪費問題嚴重。創(chuàng)新性校園中學生宿舍中用能缺乏有效管理和控制，監(jiān)管困難；教室等用能場所普遍采用手動開關管理為主，實現(xiàn)信息化的管理難度大、成本高；校園中不同建筑物較多，分布較廣等問題都需要施工技術人員考慮和解決。

2.1學校能耗分析圖

2.2 學校能耗管理需求

學校綜合項目在能源管理方面主要存在以下需求：①項目需要讓業(yè)主體驗到物業(yè)現(xiàn)代和精細化的能耗管理，與現(xiàn)代建筑的定位相符，需引進能源管理系統(tǒng)；②建筑使用功能相對固定，主要為高校教學使用，采用能源管理系統(tǒng)進行對于空調用量、水電用量的采集、建模、分析、管理、優(yōu)化策略，并通過能源管理系統(tǒng)對能耗數(shù)據(jù)進行分析報告，提供基于海量數(shù)據(jù)上的能源優(yōu)化策略，方便業(yè)主方對用能設備的運行管理與維護；③能源管理系統(tǒng)能夠方便集成目前主流的空調能量表、水表、電表等計量儀表，進行遠程數(shù)據(jù)傳輸實時采集。

3解決方案概述

首先，建立建筑能耗管理平臺，對建筑能耗進行在線監(jiān)測、動態(tài)分析、評估、控制決策和優(yōu)化，實現(xiàn)精細化管理，推進綠色校園的建設。建立起統(tǒng)計分析、目標指標考核和能耗實時監(jiān)測三大體系，形成了監(jiān)管架構，節(jié)能工作轉為自主管理和全員重視 [3]；其次，對中央空調系統(tǒng)進行分樓棟、分樓層、分戶計量，通過計量分析指導日常的管理運行調節(jié)，通過管理促節(jié)能的方式，降低能耗。采用具有遠程控制功能的空調末端采集器，實現(xiàn)對公共區(qū)域和宿舍樓部分的空調末端進行網(wǎng)絡溫控；*后，系統(tǒng)集成水電表抄表，將各用戶的生活用水（冷水、熱水）、用電量集成抄表，與空調費用表單一起打印收費。通過能源管理系統(tǒng)，*了對高校各區(qū)域能耗指標的制定與考核。同時為節(jié)能管理的精細化和節(jié)能技術改造打下基礎，并預留充足的余量，方便后期擴容，無需增加預算。

4建筑能耗監(jiān)管子系統(tǒng)具體實施

4.1 空調計量子系統(tǒng)

首先，總能耗的檢測：系統(tǒng)冷熱源分集水器到各區(qū)域的總管上安裝能量表，分大區(qū)進行檢測計量；其次，在專家公寓樓，每個風機盤管的末端安裝一臺采樣器 C02T，采集每臺風機盤管高、中、低檔的熱交換時間，作為分戶計量的依據(jù)。專家樓各單元設有計量間，則計量各單元空調總量。在本科生和研究生宿舍樓根據(jù)暖通設計做到區(qū)域計量，暖通設計以多條立管劃分獨立供冷區(qū)域，則在立管上安裝能量表；*后，各學院各建筑單體，計量每個學院的空調總用量和樓層空調用量，在各學院的空調總管和各樓層空調總管上安裝能量表。

4.2 電能耗監(jiān)管子系統(tǒng)

按校園建筑設施中不同用能系統(tǒng)進行分類采集和統(tǒng)計能耗數(shù)據(jù)電能耗監(jiān)管的分類：①照明插座用電；②空調系統(tǒng)用電；③動力系統(tǒng)用電；④特殊電耗。電表的安裝位置：計量低壓配電柜進線側總表，計量各樓層的干線回路配電箱，對各項電耗進行檢測。對專家公寓，計量每一房間的用電情況，用以作為收費依據(jù)。

4.3 水能耗監(jiān)管子系統(tǒng)

水能耗監(jiān)管的分類： ①總用水；②建筑單體和學院生活給水、熱水總計； ③空調系統(tǒng)用水（原有機械水表無法采集）；④廚房、小商業(yè)冷熱水；⑤專家樓分戶冷熱水等。水表的安裝位置：根據(jù)功能的劃分，生活給水以每個學院和獨立建筑做一個總計，在相應的區(qū)域安裝水表。地下室及各樓層的空調機房補水，對各項水耗進行計量檢測。

5校園能耗管理狀況及展望

文章主要針對創(chuàng)新性校園中學生宿舍中用能缺乏有效管理和控制，監(jiān)管困難；教室等用能場所普遍采用手動開關管理為主，實現(xiàn)信息化的管理難度大、成本高；校園中不同建筑物較多，分布較廣等問題進行分析，通過能源計量儀器所提供的準確數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析和考核能耗，使能源計量的結果進行科學的管理，指導工作的有序進行，發(fā)現(xiàn)管理漏洞，提高節(jié)能降耗的潛力。希望能給校園管理方在后期使用中取得節(jié)能效果、在施工過程中為項目部節(jié)本增效，同能為類似工程系統(tǒng)提供借鑒與示范。

6 高校綜合能效解決方案

6.1校園電力監(jiān)控與運維

集成設備所有數(shù)據(jù)，綜合分析、協(xié)同控制、優(yōu)化運行，集中調控，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。

6.2后勤計費管理

采用先進的網(wǎng)絡抄表付費管理技術，實現(xiàn)電、水、氣等能源綜合計費，實現(xiàn)遠程抄表、費率設置、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。

6.2.1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。

6.2.2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

6.2.3充電樁管理平臺

充電樁在“源、網(wǎng)、荷、儲、充"信息能源結構中是必*。充電樁應用管理同樣是校園生活服務中必*一部分。

6.2.4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)校園內任一線路，任一個路燈的定時開關、強制開關、亮度調節(jié)，以及定時控制方案靈活設置，確保路燈照明的智能控制和高效節(jié)能。

6.3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，提供領導決策，提高管理效能。

構建符合校園節(jié)能監(jiān)管內容及要求的數(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)測能耗設備的運行狀態(tài)，設置控制策略，達到節(jié)能目的。

6.4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，將分散的火災自動報警設備、電氣火災監(jiān)控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網(wǎng)絡，并對這些設備的狀態(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、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，相關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人員。