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安科瑞王丹丹acrel2021
摘要：2013年1月，住建部發布《綠色建筑行動方案》（國辦發「2013」1號）。要求學校、醫院等大型公共建筑全面執行綠色建筑標準。安全耐久、生活便利不再是綠色建筑的評價指標，資源節約、環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重要的能源，校內的教學、生活、實訓和研究都離不開電能，高校電能耗量大要，浪費現象嚴重，電能消耗不僅與管理有關，與建筑物電氣設施有密切聯系。本文統計分析高校電能資源消耗，提出電能高耗原因分析，并提出節電意識源頭控制，提升建筑基礎節電設施，合理統籌管理，利用信息化智慧后勤系統及量化電能消耗與責任到人等相應措施。
關鍵詞：高校建筑；電能消耗；綠色建筑；建筑節能
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。校內生活、教學和科研都離不開電能，但是校內電能消耗量大，浪費現象嚴重，如能合理管理，節省校內資金有很大空間。2020年10月，中共發布《中共關于制定國民經濟和社會發展十四個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，發展綠色建筑；2021年1月，住建部發布《綠色建筑標識管理辦法》，更近一步明確綠色節能標準。尤其是廣東省教育廳轉發教育部辦公廳發展改革委辦公廳關于印發《綠色學校創建行動方案》，使得各個學校都積極相應與落實，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廣大師生對資源的節約意識分不開，也與高校建筑物電器安裝及科學的管理方法有關。加強節電意識，提升建筑機電設施，合理科學統籌管理，責任到人，量化電能消耗，利用信息化智慧后勤系統有利減少電能消耗和解決浪費現象。
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系統，收集了廣東地區高職院校的能源消耗信息，現隨機列舉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，應該還高。（見表1）
1.1高校電能消耗嚴重
從統計數據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費的4%~9%不等，這個比例不大，但這是一個很大的數值。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、體形系數成正比
仔細觀察了我們學校的智能水電管理系統，發現同一時間段內有幾棟建筑物耗電特別大，多次實地查看情況，發現這幾棟建筑物都有30~40年的樓齡，室內沒有節能燈，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了，只是電器設備還能工作所以并沒被更換新的節能設備，因為是舊樓，當時建筑設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，夏天有的辦公室內會有２臺空調的現象。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，主要是建筑物內用電設備老舊能耗大；整棟建筑物電耗量也與建筑物的體型系數有一定關系，（體形系數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年前建筑物都強調安全耐久，未過多涉及資源節約與綠色環保，在建筑設計上多使用敞口通風形，而未過多強調在保暖、節能耗電方面，更未想到節能環保材料的使用。
2高校建筑與電能消耗管理問題原因及分析
從公共機構能源資源消費統計系統上看，并不只是一兩所高校電能耗費量大，大多數高校電能浪費嚴重，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
高校屬于公益類單位，校內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，正是因為用電成本低導致部分師生認為沒有節電的必要性；因為電費便宜，不用老師支付任何電費，部分師生沒有節電意識，人走燈不關，空調不關的現象長存在，特別是現在城市停電幾率少，在部分師生心里認為電能是清潔能源，現在工業發電技術發達，電能不再是限制發展的瓶頸，是用之不完的能源，他們節電節能意識薄弱，沒有從思想上認識到節約電能的重要性。
2.2舊建筑物無節電節能配套設施
學校好多建筑物有歷史年代了，我校有一個校區建筑物是上世紀60~70年代建造的，建筑面積達三萬多平方，普通建筑物包含結構體系、圍護體系和電氣裝修三部分，但是這些建筑結構與圍護體系質量都不是很好，更別說現代電氣裝修。主要表現為：
（1）電路網線亂牽亂搭，沒有分動力、照明電路，因為用電器隨便亂接電，時有漏電現象。（2）沒有全部使用節能燈。LED節能燈成本不貴，20元內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，有好幾棟建筑物的還是老式電線、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）建筑物是體現時代印跡，以前無節能環保要求。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。這與之前人們對建筑物用途及需要有關，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，室內窗戶對流，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，建筑物內的用電器也明顯比之前早期的用電器要新，節能效果要優于早期。
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或者班級來編排宿舍，同一間宿舍不同專業的學生，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，夏天宿舍會出現從上午到晚上一直開空調，因為不同時間段宿舍都有人，如有所學校有1200間宿舍，宿舍空調是2~3匹不等，空調功率約3kWh~3.5kWh不等，那么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，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上自習，幾乎所有的教室燈都開了，校內走廊、廁所的燈全部開，因為走廊和廁所沒有聲控開關或是感應開關，如果后一人走時忘記關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。
觀察校內有兩種不同類型教室，如建筑面積比較校86.28㎡，教室內左右兩邊全玻璃窗面積20平方室，內竟然有三基色熒光燈15個；建筑面積153.60，全玻璃窗面積50㎡，教室內日光燈有36個，同規格5000K2X18W(T5)，按照《建筑照明設計標準》/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對措施
3.1宣傳節能節電意識
不僅學校應大力教育和宣傳節電節能，整個社會都應提倡節約資源、綠色低碳；宣傳對象不僅僅局限于高校學生，應從孩子抓起；教育孩子節約用電不僅是學校的責任，從小就應該在家被教育，應教育孩子節約用電的重要性，資源環境與保護；節電節能的范圍不僅是在生活中，在生產中更應該節約，因為工業用電、建筑用電遠遠超過生活用電，要將生活中節約用電上升為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基本做起，改善節能節電配套設施。一，對于老舊的建筑物更換整個電路網線。雖然改造整個電網費用不少，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；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，現在建筑多以熒光燈、高壓鈉燈和半導體節能燈居多。據相關測試數據顯示，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于照明用電，尤其是實訓室內的設備，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，將節電節能在建筑材料、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筑。
3.3統籌宿舍安排與公共建筑合理管理
宿舍是學生在校內停留時間長的地方，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，尤其是夏天不會出現因為一人開整個宿舍空調，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節約用電制度化與能源消耗責任到個人
節電節能制度是節電行動的保證與鋼繩，做到節電有依可行。長期以來學校關注教學與專業科研，很少關注到能耗，節能應該作為學校長期發展目標的一部分，近年來相繼出臺綠色環保的文件及綠色校園行動綱領，尤其是廣東省教育廳轉發教育部辦公廳發展改革委辦公廳關于印發《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規劃優化，將建筑節能源頭控制，對于新建筑從材料、設計、施工、運營到報廢全生命期要考慮節電節能；節電節能制度可操作化和量化，校內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，統籌計劃每個科室或部門用電量，與實際量對比，監管責任制、懲罰機制、監督機制，并將節電節能納入績效評價中。
3.5智慧后勤與信息化相結合
校園用電控制與建筑維修主要由后勤資產部負責，校園節電節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，可以使用時控、光控、聲控與移動末端控制相結合。萬一有人忘關燈，管理者在終端利用移動控制也是可以實現的。
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、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絡結構，主要由設備層、傳輸層、數據層、應用層組成。平臺融合電力監控、電能統計、電氣安全、電能質量分析及治理、智能照明控制、預付費等功能，用戶通過瀏覽器、手機APP獲取數據，通過一個平臺即可全局、整體的對企業用電進行進行集中監控、統一調度、統一運維，同時滿足企業用電可靠、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校園電力監控與運維
集成設備所有數據，綜合分析、協同控制、優化運行，集中調控，集中監控，數字化巡檢，移動運維，班組重新優化整合，減少人力配置。
5.2后勤計費管理
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，培養用能群體和部門的節能意識。
5.2.1宿舍用電管理
針對學生宿舍用電進行管理控制：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，并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、荷、儲、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，實現校園內任一線路，任一個路燈的定時開關、強制開關、亮度調節，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能。
5.3能源管理系統
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。
按校園建筑的分類進行采集和統計的各類建筑耗電數據。如辦公類建筑耗電、教學類建筑耗電、學生宿舍耗電等，對數據分門別類的分析，提供領導決策，提高管理效能。
構建符合校園節能監管內容及要求的數據庫，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、圖表以及系統性的能耗審計報告，能夠監測能耗設備的運行狀態，設置控制策略，達到節能目的。
智慧消防云平臺基于物聯網、大數據、云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，并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，通過云平臺進行數據分析、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"、“系統化"需求。從火災預防，到火情報警，再到控制聯動，在統一的系統大平臺內運行，用戶、安保人員、監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，并能夠在出現細節隱患、發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。
6平臺部署硬件選型
7.結束語
無論是從資源的合理利用、從節約辦學經費還是校園健康發展，節電看似個人小事，實則關系每一個人是大事，能源不能因為成本低就被認為不重要，是因為有技術的支撐才會惠民到實處；能源消費不能包費制，節約意識是關鍵，電能節約不僅是學生的事，也是教師和校方的責任；校園節電不僅是用電設備要選好，更應利用技術、信息和網絡，加強宣傳和節電責任制，重點在校園建筑節能要著眼于建筑材料、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系我們每一個人。
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