陈怡锦
安科瑞电气股份有限公司上海嘉定
摘要
：随着我国经济建设的迅速发展，能源的节约与二次利用愈加凸显，如何节能减排已经成为相关学者和工程技术人员要解决的首要问题。作为公共建筑能耗的主要组成部分—高校，在建设绿色与节约型校园的理念指导下，以降低能耗为目标，开展科学研究与技术改进，结合北方高校校园的建筑能耗特点开展研究，通过对校园的建筑特点进行分析，针对其存在的问题提出相应的改进措施，为建设绿色环保及节约型校园建设提供有效的可行性依据。
关键词
：电能消耗；现状分析；绿色环保；节能对策
一、引言
通过对我国智能建筑市场的调研及前景分析，建筑能源消耗在我国能源总消费量中占有较大比例，伴随着不断加快的城市化进程和人们对生活质量需求的不断提升，其比重还会持续上升。高校是一个能源消耗比较大的区域，是集教学、科研、办公及员工生活于一体的综合场所，其能源消耗包含电能、热能、水资源、燃气等多种能源。在各项能源消耗中靠前的是电能消耗，且呈上升趋势。
二、校园建筑能耗的特点
高校作为产、学、研及师生活动的综合体，有其自身的特点，与其他类型的建筑相比，校园能耗具有如下特点：
校园建筑功能多样性。校园不仅有教学楼、实验楼、行政办公楼等公共建筑，也有宿舍楼等居住型的建筑。还存在食堂、浴室、医疗、商店等生活辅助建筑。校园设施的多样性决定了高校用能种类的多样化，以及能耗的多样化；
校园能耗季节性强。由于北方高校的假期通常为1月中旬到3月初和7月中旬到8月下旬，在假期，高校能耗明显下降；
高校耗能设施单一，使用时间相对集中。主要是照明、校园网络、实验设施、科研仪器等。对于校园不同的功能区能耗具有不同的特点：教学楼是7：00—22：00，行政办公楼是8：00—16：30，而学生公寓则是22:00—7:00。这就为高校的能源管理提供了决策依据；
节能潜力大。由于高校的主题是具有较高素质的教师和学生，相比其他人群，行为节能意识较强。
三、校园建筑能耗现状
高校有其共同的能耗特点，但不同类型以及不同地区的校园能耗又存在差异。本文通过对北方某高校的能耗现状进行分析，找出影响校园能源消耗的主要因素，确定改进对策。研究的对象是省属本科重点建设院校，校园占地90万m2，建筑面积约45万m2，在校生余人。每年的能源消耗总量很大，尤其是电能。由于各个建筑结构不同，用途不同，所以内部布置的电器类型也不尽相同，用电量存在着一定程度上的差异。校园建筑包括：学生公寓、行政楼、教学馆、景观照明系统、实验楼、体育场、图书馆等设施。各类型建筑的用电情况分析如图1所示。
1学生公寓
学生公寓的主要耗电设备为照明、网络通讯，相对比较单一和集中。只要学校管理部门明确规章制度，加强对学生公寓的日常用电管理，本文以北方某高校学生公寓年—年用电能耗为例，分析了学生公寓的用电情况，其结果表明学生公寓全年用电处于相对稳定状态（如图2所示）。
2图书馆
大学的图书馆作为高校信息资源和专业技术集中的场所，是高校办学的三大支柱之一，担负着为教学和科研服务的双重任务，是培养人才和提升学生素质的重要基地。具有规模较大，使用周期长的特点。随着馆藏数量和阅览人数的增加，图书馆的电耗也呈上升趋势。多数学生除上课外，大部分时间在图书馆进行学习，致使学生在图书馆的时间要超过在寝室的时间；加之图书馆的空调系统、照明系统、网络设施及相关的服务设施等对电能的消耗，使该校图书馆的耗电量仅次于学生公寓，但各月的耗电情况相对稳定。
3教学楼
教学楼是学生上课和自习的场所，耗电类型以照明为主，多媒体教学系统为辅，冬季则加以集中供暖。教学楼的利用时间一般为7:00—22:00，寒暑假期间用电时间则缩短，利用率也会大幅降低,耗电具有明显的周期性。
4行政办公楼
行政办公楼是高校维持学校事务的常运行场所，除寒暑假期部分人员办公外，其他时间用电特点与普通办公建筑相似。办公楼的上班时间通常为8:00—16:30，寒暑假期间仅有部分工作人员在内办公，冬季集中采暖。办公楼内的用电设施有照明系统、电脑系统及网络设施，全年用电趋于平稳。
5实验楼
由于该校是一所工科为主的大学，实验课程相对较多，培养方案中专业课程有近1/3的内容需要在实验室进行，用电量较大。实验室的耗电设备有照明系统、实验设备、电脑系统等，耗电比较稳定。
四、校园电能的节能方法及建议
1耗电设备的节能改造
经过对该校园耗电设备的调查统计，在所有用电设备中，照明耗电量占全校总耗电量约40%以上。该校照明设备为耗电较高的白炽灯，且照明时间长，照明灯具使用数量多，故其耗电总量大。通过对照明灯具的市场调研得出结论：照明系统的节能改造采取更换绿色环保和省电照明光源的方法，即更换使用寿命长、启动快和功率小等特点的照明光源，通过对比，LED灯则是较好选择。与传统40W灯相比，相同照明度的LED灯只需15W，若将学校传统的灯管全部换成LED灯，每年可节约电量3.93×kW·h，节电率达到53%，每节约1kW·h，相当于节约0.4kg标准煤，减少碳粉尘排放0.kg，CO20.kg，SO20.03kg，氮氧化物0.15kg，对降低污染物排放、保护环境非常有效。因此，仅就更换LED灯管一项所节约的费用远超越改造投入的费用。
对于室外照明系统的改造。该校园的路灯采用太阳能路灯，由于太阳能路灯利用晶体硅太阳能电池供电，免维护阀控式密封蓄电池储存电能，具有智能化电源控制，节省了电缆铺设，没有交流供电，不发生用电费用；并且该路灯照明系统具有稳定性好、寿命长、发光效率高，安装维护简便、安全性能高、节能环保等特点，实现了太阳能路灯一次投资、
长期受益的目标。同时，太阳能路灯也特别适合人员密集的场所。
2构建智慧校园照明系统
智慧校园照明系统是采用物联网技术将学校照明、电气、校园安保等设备进行统一智能的控制管理，通过智能照明系统管理平台，将原有的人工管理、电控管理方式提升到智能管理模式，可大幅提高管理效率。
智慧校园照明系统智能控制模式包括：一键上课模式、一键投影模式、一键自习模式、一键活动模式、阴天补光模式，可在移动端或电脑远程查看教室设备情况，根据实际情况进行灯光亮度调节以适用于特殊课程需求的教室。一键上课模式时，通过传感器自主调光，实现教室桌面照明恒定，充分利用自然光，实现能耗节省。一键投影模式下，一键触发照明、投影仪、电动窗帘联动，提高教学效率。
智慧校园照明系统轻松实现二次节能：校园照明灯在现实节能基础上，通过智能管理模式，自主检测教室人员活动情况，无人时自动关闭设备，防止电源浪费，再次降低能耗，有效节能；智慧校园照明系统还可以保障校园环境安全，通过平台实时监测电气、安保等设备运行状态，快速进行反应。
3培养节能意识
针对大学生群体，学校通过大学生主题会、社团的专题活动，结合大学生创新创业活动，开展关于建设绿色校园、节约型校园的专题活动；学校要求教师在授课过程中，将节能减排教育、建设绿色校园等内容融入教学环节中，开展节能减排教育；还可以充分发挥校园网、QQ群、
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