綠色創新型校園的節約能耗與能耗管理的應用

摘要：保護地球資源和環境的可持續發展理論成為我國的基本國策。建筑節能上升到較高地位。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，希望增強學校的節能意識，分析能源計量系統對學校能源管理的應用及展望。

關鍵詞：節能；能耗管理；創新型校園

1引言

隨著經濟發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、經濟，甚至社會形態而波動，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。創新性校園中學生宿舍中用能缺乏有效管理和控制，監管困難；教室等用能場所普遍采用手動開關管理為主，實現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項目需要讓業主體驗到物業現代和精細化的能耗管理，與現代建筑的定位相符，需引進能源管理系統；②建筑使用功能相對固定，主要為高校教學使用，采用能源管理系統進行對于空調用量、水電用量的采集、建模、分析、管理、優化策略，并通過能源管理系統對能耗數據進行分析報告，提供基于海量數據上的能源優化策略，方便業主方對用能設備的運行管理與維護；③能源管理系統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，進行遠程數據傳輸實時采集。

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測、動態分析、評估、控制決策和優化，實現精細化管理，推進綠色校園的建設。建立起統計分析、目標指標考核和能耗實時監測三大體系，形成了全方位監管架構，節能工作轉為自主管理和全員重視 [3]；其次，對中央空調系統進行分樓棟、分樓層、分戶計量，通過計量分析指導日常的管理運行調節，通過管理促節能的方式，降低能耗。采用具有遠程控制功能的空調末端采集器，實現對公共區域和宿舍樓部分的空調末端進行網絡溫控；*后，系統集成水電表抄表，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，完善了對高校各區域能耗指標的制定與考核。同時為節能管理的精細化和節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建筑能耗監管子系統具體實施

4.1 空調計量子系統

首先，總能耗的檢測：系統冷熱源分集水器到各區域的總管上安裝能量表，分大區進行檢測計量；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。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暖通設計做到區域計量，暖通設計以多條立管劃分獨立供冷區域，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 電能耗監管子系統

按校園建筑設施中不同用能系統進行分類采集和統計能耗數據電能耗監管的分類：①照明插座用電；②空調系統用電；③動力系統用電；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。

4.3 水能耗監管子系統

水能耗監管的分類： ①總用水；②建筑單體和學院生活給水、熱水總計； ③空調系統用水（原有機械水表無法采集）；④廚房、小商業冷熱水；⑤專家樓分戶冷熱水等。水表的安裝位置：根據功能的劃分，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

文章主要針對創新性校園中學生宿舍中用能缺乏有效管理和控制，監管困難；教室等用能場所普遍采用手動開關管理為主，實現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據進行統計、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，發現管理漏洞，提高節能降耗的潛力。希望能給校園管理方在后期使用中取得節能效果、在施工過程中為項目部節本增效，同能為類似工程系統提供借鑒與示范。

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。

6.2后勤計費管理

采用先進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。

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。

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、荷、儲、充”信息能源結構中是必不可缺的。充電樁應用管理同樣是校園生活服務中必不可缺的一部分。

6.2.4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。

6.3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。

6.4智慧消防系統

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。

7平臺部署硬件選型

7.1電力監控與運維平臺

7.2后勤計費管理

7.2.1宿舍/商業預付費平臺

7.2.2充電樁管理平臺

7.2.3智能照明管理

7.3能源管理系統

7.4智慧消防系統

7.4.1電氣火災監控系統

7.4.2消防設備電源監控系統

7.4.3防火門監控系統

7.4.4消防應急照明和疏散指示系統

參考文獻

[1]馬黎.創新性校園的節約能耗與能耗管理[J].上海市安裝工程集團有限公司，2017，（12):156-157

[2]張雪峰.建筑工程施工中節能技術的應用[J]. 工程技術研究 ,2017,(3):58-59.

[3]安科瑞高校綜合能效解決方案2022.5版

[4]安科瑞企業微電網選型手冊2021.10版