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安科瑞王丹丹acrel2021
摘要：2013年1月，住建部發布《綠色建築行動方案》（國辦發「2013」1號）。要求學校、醫院等大型公共建築全麵執行綠色建築標準。安全耐久、生活便利不再是綠色建築的評價(jia) 指標，資源節約、環境宜居和健康舒適同樣也是綠色建築的評價(jia) 指標。電能資源是高校運轉重要的能源，校內(nei) 的教學、生活、實訓和研究都離不開電能，高校電能耗量大要，浪費現象嚴(yan) 重，電能消耗不僅(jin) 與(yu) 管理有關(guan) ，與(yu) 建築物電氣設施有密切聯係。本文統計分析高校電能資源消耗，提出電能高耗原因分析，並提出節電意識源頭控製，提升建築基礎節電設施，合理統籌管理，利用信息化智慧後勤係統及量化電能消耗與(yu) 責任到人等相應措施。
關(guan) 鍵詞：高校建築；電能消耗；綠色建築；建築節能
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，用電設備多。校內(nei) 生活、教學和科研都離不開電能，但是校內(nei) 電能消耗量大，浪費現象嚴(yan) 重，如能合理管理，節省校內(nei) 資金有很大空間。2020年10月，中共發布《中共關(guan) 於(yu) 製定國民經濟和社會(hui) 發展十四個(ge) 五年規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展，發展綠色建築；2021年1月，住建部發布《綠色建築標識管理辦法》，更近一步明確綠色節能標準。尤其是廣東(dong) 省教育廳轉發教育部辦公廳發展改革委辦公廳關(guan) 於(yu) 印發《綠色學校創建行動方案》，使得各個(ge) 學校都積極相應與(yu) 落實，綠色節能是大勢所趨，也是持續發展的必由之路。高校電能消耗高原因多，除了使用耗電大的用電器與(yu) 廣大師生對資源的節約意識分不開，也與(yu) 高校建築物電器安裝及科學的管理方法有關(guan) 。加強節電意識，提升建築機電設施，合理科學統籌管理，責任到人，量化電能消耗，利用信息化智慧後勤係統有利減少電能消耗和解決(jue) 浪費現象。
1高校電能消耗現狀
據調查，大約百分之九十的高校都存在資源浪費的現象，尤其是電能資源的消耗，每年都成線性上升。利用公共機構能源資源消費統計係統，收集了廣東(dong) 地區高職院校的能源消耗信息，現隨機列舉(ju) 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(ge) 月未開學，如正常開學估計耗能會(hui) 與(yu) 此不同，應該還高。（見表1）
1.1高校電能消耗嚴(yan) 重
從(cong) 統計數據中看出高校電能消耗高。人均年耗量從(cong) 101kWh~1130kWh不等。不同學校電能消費也是占到了整個(ge) 校園經費的4%~9%不等，這個(ge) 比例不大，但這是一個(ge) 很大的數值。如有的學校學生約4000人，年電費是230多萬(wan) 元。人均是每天2.91元（新冠疫情約200天在校），這是什麽(me) 概念，一個(ge) 普通的28W的LED節能燈24h工作隻需要花費約0.41元，學校不僅(jin) 隻是照明需要用電，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(wei) 電能方便，很多用電器設備就是圖用電方便。
1.2電能消耗量與(yu) 建築物年齡、體(ti) 形係數成正比
仔細觀察了我們(men) 學校的智能水電管理係統，發現同一時間段內(nei) 有幾棟建築物耗電特別大，多次實地查看情況，發現這幾棟建築物都有30~40年的樓齡，室內(nei) 沒有節能燈，是白熾燈燈泡，空調和用電器設備都很陳舊，有些現在都淘汰生產(chan) 了，隻是電器設備還能工作所以並沒被更換新的節能設備，因為(wei) 是舊樓，當時建築設計沒有涉及保溫保暖，建築物在使用過程中增加用電器但使用效果並不如意,冬天會(hui) 增加小太陽取暖器，夏天有的辦公室內(nei) 會(hui) 有２台空調的現象。當然動力電纜也是隨需要增加的，這棟建築物的電能耗能和建築物年齡成正比，樓齡越大，耗能量越大，主要是建築物內(nei) 用電設備老舊能耗大；整棟建築物電耗量也與(yu) 建築物的體(ti) 型係數有一定關(guan) 係，（體(ti) 形係數是指建築物與(yu) 室外大氣接觸的外表麵積與(yu) 其所包圍的體(ti) 積的比值）從(cong) 建築學上看體(ti) 形係數越大，耗熱量比值也越大，如一個(ge) 球體(ti) 形和一個(ge) 長方體(ti) 建築物，球體(ti) 形的耗熱量小於(yu) 長方體(ti) 行的耗熱量，同時保溫球體(ti) 比長方形建築物效果好，30~40年前建築物都強調安全耐久，未過多涉及資源節約與(yu) 綠色環保，在建築設計上多使用敞口通風形，而未過多強調在保暖、節能耗電方麵，更未想到節能環保材料的使用。
2高校建築與(yu) 電能消耗管理問題原因及分析
從(cong) 公共機構能源資源消費統計係統上看，並不隻是一兩(liang) 所高校電能耗費量大，大多數高校電能浪費嚴(yan) 重，結合本單位分析原因主要有以下。
2.1節電節能意識淡薄，資源成本低
高校屬於(yu) 公益類單位，校內(nei) 開支都是來自於(yu) 財政，對公益類的單位在財政稅收方麵都有減免和傾(qing) 斜，如電費是采用居民用電0.65元/kWh而不是工業(ye) 收費標準，學校按照規定免費給予每生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(wei) 用電成本低導致部分師生認為(wei) 沒有節電的必要性；因為(wei) 電費便宜，不用老師支付任何電費，部分師生沒有節電意識，人走燈不關(guan) ，空調不關(guan) 的現象長存在，特別是現在城市停電幾率少，在部分師生心裏認為(wei) 電能是清潔能源，現在工業(ye) 發電技術發達，電能不再是限製發展的瓶頸，是用之不完的能源，他們(men) 節電節能意識薄弱，沒有從(cong) 思想上認識到節約電能的重要性。
2.2舊建築物無節電節能配套設施
學校好多建築物有曆史年代了，我校有一個(ge) 校區建築物是上世紀60~70年代建造的，建築麵積達三萬(wan) 多平方，普通建築物包含結構體(ti) 係、圍護體(ti) 係和電氣裝修三部分，但是這些建築結構與(yu) 圍護體(ti) 係質量都不是很好，更別說現代電氣裝修。主要表現為(wei) ：
（1）電路網線亂(luan) 牽亂(luan) 搭，沒有分動力、照明電路，因為(wei) 用電器隨便亂(luan) 接電，時有漏電現象。（2）沒有全部使用節能燈。LED節能燈成本不貴，20元內(nei) 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(wei) 了配套方便還是使用普通的一代白熾燈燈泡。（3）空調節電效果不好。學校經費都是轉款，如能繼續使用絕不浪費，有好幾棟建築物的還是老式電線、白熾燈燈泡，空調動力電線雖然是單獨重新拉，但空調是舊款，現在已淘汰聽產(chan) 了，其他用電設備也是舊款，達不到現在的節能綠色標準。（4）建築物是體(ti) 現時代印跡，以前無節能環保要求。不同時代人們(men) 對建築的需求及觀念不同，舊的建築物從(cong) 材料、設計、建設、使用、維修至報廢沒有融入節電節能環保的意識。這與(yu) 之前人們(men) 對建築物用途及需要有關(guan) ，以前建築物的窗戶是木製推開式，氣密性、水密性和抗風壓性能不好，牆和屋麵無保溫保暖係統，室內(nei) 窗戶對流，電燈無節能效果。晚期的房子就是使用鋁合金門窗，隔風雨、隔熱明顯比木質門窗效果好，建築物內(nei) 的用電器也明顯比之前早期的用電器要新，節能效果要優(you) 於(yu) 早期。
2.3不合理管理因素
很多學校的宿舍是4、6、8人/間，很多宿舍的學生並不是按照專(zhuan) 業(ye) 或者班級來編排宿舍，同一間宿舍不同專(zhuan) 業(ye) 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(hui) 導致整天宿舍都有人在，夏天宿舍會(hui) 出現從(cong) 上午到晚上一直開空調，因為(wei) 不同時間段宿舍都有人，如有所學校有1200間宿舍，宿舍空調是2~3匹不等，空調功率約3kWh~3.5kWh不等，那麽(me) 6月份可以節省3*8*30*1200=864000kW（功率約3kW/h，每天省8h）。有的學校沒有設置單獨的自習(xi) 室，所有的教室都是自由開放，很多學生晚上想上自習(xi) 就隨便找一間教室，一人享受一個(ge) 教室的所有電燈與(yu) 空調，調查發現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(nei) 上自習(xi) ，幾乎所有的教室燈都開了，校內(nei) 走廊、廁所的燈全部開，因為(wei) 走廊和廁所沒有聲控開關(guan) 或是感應開關(guan) ，如果後一人走時忘記關(guan) 燈就會(hui) 一直開到二天。300個(ge) 學生自習(xi) 如果單獨開放自習(xi) 室3~5間就能夠坐，不用浪費其他教室燈和空調。
觀察校內(nei) 有兩(liang) 種不同類型教室，如建築麵積比較校86.28㎡，教室內(nei) 左右兩(liang) 邊全玻璃窗麵積20平方室，內(nei) 竟然有三基色熒光燈15個(ge) ；建築麵積153.60，全玻璃窗麵積50㎡，教室內(nei) 日光燈有36個(ge) ，同規格5000K2X18W(T5)，按照《建築照明設計標準》/GB50034-2004教室、閱覽室照明要求值不低於(yu) 300.00LX，但是目前這些教室安裝照明燈具時好像並沒有考慮光照問題，隻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對措施
3.1宣傳(chuan) 節能節電意識
不僅(jin) 學校應大力教育和宣傳(chuan) 節電節能，整個(ge) 社會(hui) 都應提倡節約資源、綠色低碳；宣傳(chuan) 對象不僅(jin) 僅(jin) 局限於(yu) 高校學生，應從(cong) 孩子抓起；教育孩子節約用電不僅(jin) 是學校的責任，從(cong) 小就應該在家被教育，應教育孩子節約用電的重要性，資源環境與(yu) 保護；節電節能的範圍不僅(jin) 是在生活中，在生產(chan) 中更應該節約，因為(wei) 工業(ye) 用電、建築用電遠遠超過生活用電，要將生活中節約用電上升為(wei) 保護資源和持續發展。
3.2改善節能節電配套設施
學校要落實節電節能就從(cong) 基本做起，改善節能節電配套設施。一，對於(yu) 老舊的建築物更換整個(ge) 電路網線。雖然改造整個(ge) 電網費用不少，尤其是動力電纜不便宜，但是從(cong) 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；二，更換節能燈。雖然以前的白熾燈燈泡能用，但耗電高，新的節能燈不貴，現在建築多以熒光燈、高壓鈉燈和半導體(ti) 節能燈居多。據相關(guan) 測試數據顯示，LED節能燈比白熾燈省電80%，比熒光燈省電50%，且LED節能燈光照效果更好；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，更換節能用電設備，用電器的耗電量遠大於(yu) 照明用電，尤其是實訓室內(nei) 的設備，有的實驗設備需要24h工作，如能在采購時注意用電量那麽(me) 能省不少費用；四，如果是新建建築物，一定要從(cong) 源頭控製，將節電節能在建築材料、設計、施工、使用、維護和報廢過程中都考慮進去，做到四節一環保（節能、節地、節水、節材和環境保護），考慮光照值及合理的安裝地方才是真正的綠色建築。
3.3統籌宿舍安排與(yu) 公共建築合理管理
宿舍是學生在校內(nei) 停留時間長的地方，合理統籌安排宿舍，能有效節電節能。
（1）同班學生安排同一宿舍。同步行動可以做到人走電關(guan) ，尤其是夏天不會(hui) 出現因為(wei) 一人開整個(ge) 宿舍空調，如果每間宿舍都可以合理做到這樣那麽(me) 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電節能，或者將公共課集中時間安排，因空調開到一定時間就會(hui) 自動省電，很多節能電器是時間長才能有節能功能明顯；如合理的開放幾間教室讓學生們(men) 晚上集中上自習(xi) ，那麽(me) 就不會(hui) 有更多的教室浪費電了。
3.4節約用電製度化與(yu) 能源消耗責任到個(ge) 人
節電節能製度是節電行動的保證與(yu) 鋼繩，做到節電有依可行。長期以來學校關(guan) 注教學與(yu) 專(zhuan) 業(ye) 科研，很少關(guan) 注到能耗，節能應該作為(wei) 學校長期發展目標的一部分，近年來相繼出台綠色環保的文件及綠色校園行動綱領，尤其是廣東(dong) 省教育廳轉發教育部辦公廳發展改革委辦公廳關(guan) 於(yu) 印發《綠色學校創建行動方案》，要將節電節能落實到位。節電節能可以通過校園建設的整體(ti) 規劃優(you) 化，將建築節能源頭控製，對於(yu) 新建築從(cong) 材料、設計、施工、運營到報廢全生命期要考慮節電節能；節電節能製度可操作化和量化，校內(nei) 有些公共場地用電無電能計量表，製度要保證所有電能有能源計量表，統籌計劃每個(ge) 科室或部門用電量，與(yu) 實際量對比，監管責任製、懲罰機製、監督機製，並將節電節能納入績效評價(jia) 中。
3.5智慧後勤與(yu) 信息化相結合
校園用電控製與(yu) 建築維修主要由後勤資產(chan) 部負責，校園節電節能不僅(jin) 僅(jin) 是後勤部門的事，需要全校師生行動。智慧後勤離不開信息化的參與(yu) ，利用智慧後勤係統每月可以輕鬆導入每棟建築物甚至每間科室的用電量，對於(yu) 異常用電量可以馬上找到，並分析原因。建築物的部分照明電路如走廊、廁所的燈光不僅(jin) 僅(jin) 隻裝普通的按鈕式開關(guan) ，可以使用時控、光控、聲控與(yu) 移動末端控製相結合。萬(wan) 一有人忘關(guan) 燈，管理者在終端利用移動控製也是可以實現的。
4AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平台
4.1平台概述
AcrelEMS-EDU校園綜合能效管理解決(jue) 方案針對校園能源統計、後勤計費管理、校園運維管理等提供高校的信息化管理平台。從(cong) “源、網、荷、儲(chu) 、充"多個(ge) 角度解析高校當下及未來的用能問題及用能需求，在統一的需求下“實現能源互補、信息互通"等管理模式。助力學校管理智能化、數字化、綜合化，實現節能校園、綠色校園、低碳校園。
4.2平台組成
AcrelEMS-EDU高校綜合能效管理平台采用開放的分層分布式網絡結構，主要由設備層、傳(chuan) 輸層、數據層、應用層組成。平台融合電力監控、電能統計、電氣安全、電能質量分析及治理、智能照明控製、預付費等功能，用戶通過瀏覽器、手機APP獲取數據，通過一個(ge) 平台即可全局、整體(ti) 的對企業(ye) 用電進行進行集中監控、統一調度、統一運維，同時滿足企業(ye) 用電可靠、安全、節約、高效、有序的要求。
圖1安科瑞高校綜合能效管理方案架構拓撲
5.1校園電力監控與(yu) 運維
集成設備所有數據，綜合分析、協同控製、優(you) 化運行，集中調控，集中監控，數字化巡檢，移動運維，班組重新優(you) 化整合，減少人力配置。
5.2後勤計費管理
采用的網絡抄表付費管理技術，實現電、水、氣等能源綜合計費，實現遠程抄表、費率設置、賬單統計匯總等，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(yang) 用能群體(ti) 和部門的節能意識。
5.2.1宿舍用電管理
針對學生宿舍用電進行管理控製：可批量下發基礎用電額度和定時通斷功能；
可進行惡性負載識別，檢測違規電氣，並可獲取違規用電跳閘記錄；
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(ge) 體(ti) 的水電用能進行預付費管理
5.2.3充電樁管理平台
充電樁在“源、網、荷、儲(chu) 、充"信息能源結構中是必
5.2.4智能照明管理
通過對高校路燈的全局監測，提供對路燈靈活智能的管理，實現校園內(nei) 任一線路，任一個(ge) 路燈的定時開關(guan) 、強製開關(guan) 、亮度調節，以及定時控製方案靈活設置，確保路燈照明的智能控製和高效節能。
5.3能源管理係統
針對校園水、電、氣等各類接入能源進行統計分析，包含同比分析、環比分分析、損耗分析等。了解用能總量和能源流向。
按校園建築的分類進行采集和統計的各類建築耗電數據。如辦公類建築耗電、教學類建築耗電、學生宿舍耗電等，對數據分門別類的分析，提供領導決(jue) 策，提高管理效能。
構建符合校園節能監管內(nei) 容及要求的數據庫，能自動完成能耗數據的采集工作，自動生成各種形式的報表、圖表以及係統性的能耗審計報告，能夠監測能耗設備的運行狀態，設置控製策略，達到節能目的。
智慧消防雲(yun) 平台基於(yu) 物聯網、大數據、雲(yun) 計算等現代信息技術，將分散的火災自動報警設備、電氣火災監控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網絡，並對這些設備的狀態進行智能化感知、識別、定位，實時動態采集消防信息，通過雲(yun) 平台進行數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現科學預警火災、網格化管理、落實多元責任監管等目標。實現了無人化值守智慧消防，實現智慧消防“自動化"、“智能化"、“係統化"需求。從(cong) 火災預防，到火情報警，再到控製聯動，在統一的係統大平台內(nei) 運行，用戶、安保人員、監管單位都能夠通過平台直觀地看到每一棟建築物中各類消防設備和傳(chuan) 感器的運行狀況，並能夠在出現細節隱患、發生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內(nei) ，相關(guan) 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(guan) 人員。
6平台部署硬件選型
7.結束語
無論是從(cong) 資源的合理利用、從(cong) 節約辦學經費還是校園健康發展，節電看似個(ge) 人小事，實則關(guan) 係每一個(ge) 人是大事，能源不能因為(wei) 成本低就被認為(wei) 不重要，是因為(wei) 有技術的支撐才會(hui) 惠民到實處；能源消費不能包費製，節約意識是關(guan) 鍵，電能節約不僅(jin) 是學生的事，也是教師和校方的責任；校園節電不僅(jin) 是用電設備要選好，更應利用技術、信息和網絡，加強宣傳(chuan) 和節電責任製，重點在校園建築節能要著眼於(yu) 建築材料、設計、施工、使用至維修全過程中，將電能節約落實到位，減少能源消耗才能更好的持續發展，做足和落實節能用電關(guan) 係我們(men) 每一個(ge) 人。
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