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高校能耗管理

時間:2023-06-19 16:16:05

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高校能耗管理

第1篇

Abstract: This paper describes the current situation of college and university energy monitoring platform construction and summarizes commonly used construction techniques, analyzes the current problems and looks into the future development trend of monitoring platform.

關鍵詞: 高校;節能監管平臺;現狀及發展趨勢

Key words: colleges and universities;energy monitoring platform;status and development trends

中圖分類號:TU201.5 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)36-0102-02

1 節能監管平臺建設背景及現狀

為推進高等學校節約型校園建設,進一步加強高等學校節能、節水的工作,自2008年以來,住建部、教育部和財政部開展了高校節能監管體系建設示范工作。截止2012年底,中央財政一共投入6.5億,支持了5批共計191所高校開展節能監管平臺建設。目前前三批示范高校絕大多數已經完成了項目建設,其中已有30所高校通過了驗收,高校節能監管平臺建設取得了初步成效。

寧夏大學于2010年被列入第三批節約型校園節能監管平臺建設示范高校,并于2013年1月順利通過了國家住房和城鄉建設部、教育部對學校節能監管平臺項目的驗收。目前,各項數據采集和傳輸正常,軟件統計和分析功能比較全面,系統能夠滿足學校能源管理的各項需求。節能監管平臺的建立可以幫助高校更好地了解自身的能耗狀況,為后續的節能改造和用能定額、精細化管理打下堅實的基礎。

2 高校節能監管平臺構建方法

2.1 節能監管平臺的系統架構 根據《高等學校校園建筑節能監管系統建設技術導則》(建科2009,163號)的要求,高校節能監管平臺要實現對校內建筑設施的能耗、水耗分類、分項計量、統計、分析,及節能分析和定額管理。為達到上述要求,高校節能監管系統通常由計量表具、數據采集及轉換裝置(簡稱網關設備)、數據傳輸網絡、數據中轉站(可根據學校規模選擇建設或者省略)、數據服務器、管理軟件組成[1]。因此,在建設過程中,一般采用如圖1所示的系統架構。

節能監管平臺系統包括計量控制系統,通信傳輸系統和中控中心三大部分。其中:①計量控制系統主要完成水、電、暖能耗數據的計量、采集,如果對電、水、暖加裝了控制模塊,比如對水、暖加裝了電動閥控制開關,那么計量控制系統可以實現對水、電、暖的控制。計量控制系統包括電表、水表、暖表等計量表具和控制模塊。②通信傳輸系統:通過通信傳輸系統可以將計量控制系統采集的數據上傳到中控中心。通信傳輸系統包括數據傳輸網絡、數據中轉站。③中控中心:中控中心是整個系統的核心,主要包括數據服務器及管理軟件。通過中控中心的管理軟件可以實現對能耗數據的分類分項、按校區、按棟樓、按單位進行統計分析、公示,對用能進行定額、精細化管理。

2.2 節能監管平臺的工作過程 計量表具將各測點的能耗數據通過電力載波技術、RS485或無線技術上傳到數據網關,在數據網關上打包通過校園網或者GPRS/CDMA 無線網絡[2]上傳到中控中心。

2.3 節能監管平臺建設的關鍵技術 要想實現節能監管平臺對建筑、用能設備的能耗分析統計、監測,最重要的是要保證數據傳輸網絡的通暢。數據傳輸包括底層數據傳輸和校園網傳輸兩個部分。底層數據傳輸是將各種計量表具的能耗數據上傳到數據網關。傳輸方式可采用電力載波技術(PLC)、RS485、無線傳輸。三種傳輸技術的對比及適用范圍如表1所示。

這三種技術各有利弊,在平臺建設過程中可以綜合使用這幾種技術,使平臺性能達到最優。能耗數據從數據網關上傳到中控中心,既可以采用校園網,也可以使用電信、移動、聯通等通信服務公司提供的3G、WIFI網絡[3]。但后者成本較高。而校園網覆蓋面廣、建設成本低,在建設過程中優先使用校園網。中控中心是監管平臺的核心,需要專業的維護技術,以保證系統的安全和穩定運行。主控中心維護技術主要有[3]:①設置硬件防火墻:攔截外網對數據中心惡意攻擊和病毒入侵。②對系統軟件進行定期升級,修復軟件漏洞,開發系統新的應用服務。③定期對數據備份,有系統災難恢復方案,對服務器進行性能優化和故障排除。④配置不間斷電源UPS,保證斷電時設備運行不中斷。⑤做好設備故障、檢修記錄。有這些技術作保障,可以保證監管平臺的穩定運行。

3 高校節能監管平臺建設存在的問題

節能監管平臺經過這些年的建設,取得了一定的成績。但根據寧夏大學及其他高校的建設經驗,目前高校平臺建設還存在以下幾方面的問題[3]。①很多高校將節能監管平臺的建設等同于建筑能耗監測系統,認為實現了對建筑的能耗監測,就等于節能。不注重節能宣傳、能耗統計、能耗公示、能耗分析等工作的開展。違背了節能監管平臺建設初衷。②平臺建設前期準備工作不足,沒有規劃好計量點的數量和位置,導致平臺建成后無法應用于校園日常能源管理和節能工作。脫離校園能源管理的實際需求。③由于對節約型校園認識的片面性,將資金主要用于校園電網改造和管網改造,僅通過電網和管網改造只能減小線路損耗,而不能根本上解決管理和運行中存在的問題。④目前高校建設監管平臺時都是采用自建中控中心的方案。這首先需要專門的場地,為了保證系統的正常、穩定地運行,還需要配備專業的技術人員來維護設備;其次中控中心的設備還存在老化、需要更新換代的問題。這些都增加了監管平臺的建設成本。

4 監管平臺建成的后續工作及未來可能的發展趨勢

4.1 后續工作 節能監管平臺的建成不等于節能工作的完成,相反后續還需要大量的工作需要完成。①強化能耗數據積累和統計分析工作,發現用能問題,并進行改造。②進行各單位能耗公示,制定用能獎懲制度。③建立各類建筑能耗考核制度,對用能進行定額管理。

4.2 未來可能的發展趨勢 云計算是近年來快速興起的技術,它以高可靠性、高通用性、高可擴展性及低成本等優點迅速得到了廣泛的應用。鑒于目前各高校自建中控中心存在建設、維護成本高、設備老化需要升級、更新等問題,筆者認為未來可以將云計算運用到節能監管平臺建設中,比如可以將中控中心建在“云端”:不需要采購任何服務器、交換機等中控室設備,只需要購買云計算服務,在云端搭建中控中心的軟件平臺,就可以擁有一個可靠性、安全性、穩定性都很高的“虛擬中控室”。其建設成本很低,很好的避免了設備老化、設備需要更新維護的問題。云計算在節能監管平臺中的應用不止于此,在這方面,華南理工大學也有一定的研究。目前市場上也有比較成熟的產品。

5 總結

高校建筑節能監管平臺建設是一項涉及面廣、時間跨度長、影響范圍大的系統工程。它的建成可以幫助高校在降低能耗水平的同時提高用能管理水平,為后續建設綠色校園、節約型校園打下堅實的基礎。

參考文獻:

[1]國家住房與城鄉建設部,教育部.高等學校校園建筑節能監管系統建筑技術導則(建科[2009]163號).

第2篇

關鍵詞:高等院校;水電節能;管理措施

當前,大多數高校正處于擴大再建設的關鍵時期:一方面經費和資源緊張,另一方面在高校內存在著大量的水電浪費現象。開展高校水電省能管理是學校目前的工作重點,關系到學校的長遠發展,也是每一位師生員工義不容辭的責任。

一、高校能耗的特點分析

1.電已成為高校最主要的能源

調查顯示,在大學里使用最多的能源就是電,占到能源使用的80%的以上,其他的能源為煤、蒸汽、天然氣、燃油。可以看出,隨著城市化進程的進一步提高,電已經成為越來越多的高校最主要的用能方式。減少用電量是高校節能管理的重中之重。

2.教學科研樓與學生宿舍用電量極大

筆者的調查數據顯示,高校的學生宿舍和教學科研樓用電所占比率最大,應重點降低這兩部分用電。當然,對于不同類型的高校,用電量的大小還是有不同的:比如理工類的高校,科研試驗耗能比較大,科研部門的電耗量較大。文科類院校,學生宿舍的耗電量更大。因此,各個高校應該針對自身特點,對本校能耗進行統計分析,因地制宜地制定節能降耗的目標和手段。

3.空調耗電量大

在電耗調查中,筆者發現,雖然一年間空調在各高校的使用時間不會超過半年,但空調耗電量卻達到整個高校用電量的一半左右。因為高校辦公樓的電耗沒有與使用者的利益直接相結合,造成極大的浪費:大多數的教職員工都不太注意辦公室內的節水節電,下班后空調開著、電腦不關、電燈長明的現象在筆者調查的高校中處處可見,大量的資源被浪費。

4.學生宿舍、浴室用水量大

用水節約也是高等院校節水節電管理的重要組成部分。對于高校來說,學生數量眾多,學生的生活用水量極大。相關調查數據顯示:學生宿舍和浴室用水占整個學校用水的一半。由于浴室和學生宿舍相對人口集中,使用后的廢水相對較為干凈、易回收,中水回用的潛力極大。

二、高校水電節能存在的問題

1.師生的節約意識淡薄,校內宣傳力度不夠

各地政府考慮到學校在社會生活中的特殊地位,都能作到優先保證學校的水電供應,這使學校在用水用電上基本沒有問題。因此,很多校領導對水電管理工作不夠重視。很多學校沒有專門的水電管理部門,而是分派到后勤部門兼管。這種兼管的制度很大程度上遏制了節水節電管理的力度。

同時,由于學校節能觀念的淡薄,高校對水電節約的宣傳力度極小。在筆者調查的幾所高校中,校報、校園網等學校宣傳媒體很難看到有關節約水電、安全用電的報道。這也是導致高校水電節能管理效果低下的原因之一。

2.高校管理制度落后,水電浪費現象比比皆是

雖然目前很多高校引進了市場機制,并建立一些規章制度。但是水電能耗管理上卻明顯職責不明,制度不健全。高校內部受益者與責任承擔者的分離,造成了嚴重的浪費現象。在前文的高校能耗調查中顯示:很多高校教學樓的教室徹夜長明,宿舍、衛生間的水龍頭漏水無人管理,實驗室,辦公室的空調四季低溫運行;學生大量地使用“熱得快”、電熱器等違章電器。一旦發生觸電、火災等事故,后果非常嚴重。

3.高校節能技術和節能產品的應用存在一定的障礙

大部分高校目前都在不斷地改擴建,大量的資金運用到新校區的建設,造成學校老校區的發展資金不足。老校區老式的水電設施不能得到徹底改造,非人為因素的資源浪費嚴重。

三、高校水電節能的策略

實際上,高校在水電節能方面有著巨大的潛力。因為高校內的主要人群是高素質的年輕人,他們易于接受節約的文明行為,能夠快速接受科學發展觀的理念。同時,高校輸送到社會的源源不斷的、具有節能意識的畢業生能為我國建設節約型社會提供最為有力的支持。由此可見,無論是在節能層面,還是在育人層面,高校水電節能管理及建設都是高校管理中的重中之重。

1.加大校內宣傳力度,培養師生的節能意識

高校在進行水電節能管理時,首先要把節能意識的培養作為校園文化建設的重要內容,加大水電節能宣傳的力度。比如,學校工會、共青團、學生會等社團組織,可以定期地組織開展一些以節能為主要內容的宣傳活動、技術創新活動,鼓勵師生員工關注節能,將節能落實到自己身上,并希望他們能自己動手、動腦實現節能創新;其次,學校校園網、校報、廣播電臺等校園媒體可以制作節能專題、開設節能專欄,進行節能征稿等活動,加強節水節電、安全教育。通過一系列這樣的活動,將節約用水用電的觀念撥撒到師生們的心中,使節能降耗成為全校師生的自覺行動。

2.建立嚴格的相關規章制度,實行水電科學管理

首先,高校領導必須高度重視水電節能管理的重要性和必要性,在后勤部門成立專門的水電管理部門,賦予水電管理人員監控、稽查甚至處罰的權利,并對他們的工作進行績效考核,與獎金直接掛鉤。其次,要求水電管理人員對工地、教學樓、辦公樓、實驗樓等公共場所的水電實行巡查制度。同時,在學生寢室安裝智能電表和水表,建立合理的水電費用收取制度(定額內不收費,超過定額部分加大收費標準)。另外,根據以往用量的指標測算,免費水電使用指標劃撥到辦公樓、實驗樓的各個部門或辦公室,超出指標部分由部門或辦公室自行負擔,節余部分可以以獎金的形式發放給該部門獎懲制度。

第3篇

我校實行合同能源管理的成功案例

由于我校是有60多歷史的老校,地下管道陳舊老化,校區分散,管理難度大,管道暗漏非常嚴重,最高年消耗水量近1100萬噸,遠遠高于同類的兄弟院校;同時,因為管道查漏是一個技術非常強的工作,又沒有專門的儀器設備(單獨購買設備,僅僅在本單位使用,使用率不高,不劃算)。針對這種情況,2009年我們與社會上節能服務公司簽定合同,由他們投入資金在我校供水管道上安裝遠程的監控水表,建立監控平臺,全天對我校的用水情況進行監測,依托他們的專業技術力量進行合同能源管理,采用的是節能量保證型運行模式。通過這幾年的運行2012年我校年耗水量已降到610萬噸,共累計節約水費支出1500多萬元,效果顯著。另外在學校教室通過合同能源管理,引入社會資金安裝紅外線感應設備,控制教室的照明,也達到了節能目的(節能30%以上),實現了雙贏。高校合同能源管理運行流程1.項目洽談學校相關部門與節能服務公司進行業務協商,因為學校不投入任何人力和財力,各節能服務公司的產品,技術力量也不能進行簡單的比較,所以不能完全按招標的方式確定合作對象,只能通過不斷的協商、實地考察最后確定合作對象,根據節能服務的內容制定合同能源管理的運行模式。上述案例中,由于是對地下管道進行檢測,主要任務是全年對管網供水進行監控和查漏,所以在學校用水規模不變的前提下,要保證降低用水量;因此,我們采用的是節能量保證型運行模式,只有達到一定的節能量,學校才支付約定的費用。2.能源的核定和合作方案的設計節能服務公司對學校能源的管理、使用效率、進行審計核定、監測、診斷和評價,通過能源審計可以掌握學校能源管理水平和用能狀況,排查浪費環節,從而制定科學合理的節能管理和改造方案。上述案例中,節能服務公司從我校的辦學規模、學校科研項目用水狀況、公共場所的用水器具、地下管線的使用年限及材質、近幾年的水耗數據及同類兄弟院校的水耗情況等方面進行調查和審計,并且對地下管線進行了初步的探測,認為我校管線暗漏非常嚴重,最后合作的方案就是有節能服務公司投資在我校部分管線上安裝監控設備,對管線供水情況進行監控,同時全年不間斷對我校全部管線進行探測,學校的義務就是盡快組織人員維修漏點,雙方合作共同確保降低用水量,改變了以前節能服務公司按檢測出的漏點數量收費的模式,實行了現在的節能量保證型運行模式,通過節約達到雙贏。3.談判階段通過能源審計核定、診斷并通過選擇試點進行節能測試,得出項目可行性的分析,最終確定節能量、協商項目日常的管理,達到共識后簽定節能合約。總之,我校通過這幾年運用合同能源管理模式證明,基本符合我國各高校實際。首先,解決了高校資金短缺、技術管理力量薄弱及風險承擔的問題,合同能源管理模式最適合高校在缺少資金及專業管理人員背景下節能的實際。同時因為節能服務公司的利益同節能效益掛鉤,節省了用能單位的監督管理,減少了學校管理成本。其次,使學校節能由傳統經驗自我管理轉變到專業管理,充分發揮節能服務公司技術先進、管理專業的特點,再次,節能服務公司擔負風險獲得節能收益,學校無償得到高效節能設備,長期受益,實現了學校與節能服務公司的雙贏。

高校實施合同能源管理模式存在的問題

節能量計算方法的認定存在一定的困難目前,各高校公共場所的計量設施都不是很健全,特別是一些建校歷史比較長的學校,計量設施的改造、安裝都還在進行之中,能耗尚未做到分類、分項、分戶計量,也沒有針對各種能耗類別建立相應的能源消耗定額標準和能源消耗標準成本體系;另外,當前節能量的計算也沒有一個統一的標準,有些節能服務公司在節能量計算時,將學校管理過程中的節能以及其他投入方面的節能也計算到EMC的設備節能之中,而學校則認為這部分的節能是學校管理上和部分投入上的成績,不屬于EMC的項目節能內容,造成不少的糾紛。因此建議應用在簽定合同時,明確、細化節能量的計算方法減少糾紛。能源消耗統計比較薄弱,節能的績效考核機制有待建立雖然學校有專人負責能源消耗統計,但大多是兼職的,同時能耗計量點和監測點不健全,能源消費統計制度不完算,對一些耗能大的實驗室等部位的用能情況尚未做到單獨計量和監測,尤其是公共場所水能源的計量有很大的缺少,影響了能源消費統計結果的真實性和可靠性。另外,學校對節能的績效考核體系建設不到位,難以發揮有效的激勵約束作用。缺乏第三方評估平臺由于合同能源管理中,節能的效果受主觀和客觀等諸多條件因素的影響,為保證節能成果的客觀性和準確性,應建立第三方評估平臺,由獨立的第三方(社會上有關能源審計部門和機構)進行節能成果的核定,保證合同能源管理項目的順利進行。

基本思路及對策措施

改革節能費用的支付辦法。我國公辦高校規模普遍比較大,能源消耗性質也比較復雜,要想進行大范圍的合同能源項目管理不現實,只能采用局部項目的合同能源管理,這樣就有可能局部的合同能源管理效益被學校整體能源消耗支出所掩蓋;因此,學校年初預算費用時應列出今年的節能獎勵經費,以便對局部的合同能源管理效益實施獎勵,通過實行學校內部點點間的合同能源管理,由點到面,不斷推進,逐步達到降低學校整體能源的消耗。②加大高校節能的基礎設施建設,高校的建校歷史一般都在50多年以上,為避免重復投資建議在學校在后勤設施改造過程中做好水電等能耗的計量設備安裝工作,逐步建立能源計量、統計、監測和考核體系。在分類、分項、分戶計量的基礎上,制定和實施學校能耗使用定額標準和用能支出標準,逐步建立標準成本體系,為學校財務部門核定能源費用專項預算提供基礎。定期或不定期組織對重點用能部位和主要耗能設備進行檢測,挖掘節能潛力。在能耗使用定額標準的基礎上,將節能工作納入學校各部門用能的考核機制中。③積極落實各項扶持政策,加強行業監管。從世界各國的經驗來看,EMC從起步到發展壯大都離不開政府的支持和引導,尤其是目前我國的節能服務產業正處于起步階段,更需要政府在財政、金融、稅收等方面進行扶持。在現有政策框架下,高校應積極向政府爭取專項的節能資金,同時政府也應進一步結合我國高校節能實際情況出臺具體辦法,將各項政策措施落實到位,切實解決高校推行合同能源管理存在的各項政策障礙。

作者:李剛 單位:武漢理工大學

第4篇

關鍵詞:低碳綠色校園;低碳生態人才;人才培養;生態文明;低碳經濟

中圖分類號:G710 文獻標志碼:A 文章編號:1009-4156(2014)01-007-03

一、建設低碳綠色大學的背景

1 資源短缺與環境惡化已經成為人類社會最大挑戰。人類需要考慮的不僅是經濟可持續的問題,而且是能否生存下去的問題,21世紀人類正面臨生死存亡的重大抉擇。目前,全球已探明的石油、天然氣、煤炭儲量(統稱碳基能源)將分別在40年、60年、100年左右耗盡。同時,碳基能源的大量使用,雖然成就了現代工業文明,造福了人類,卻也因為大量的CO2排放成為氣候變暖和環境惡化的罪魁禍首。《斯特恩報告》和《氣候變化經濟學》指出,按目前的溫室氣體排放趨勢,到2050年可能超越人類“力挽”的臨界,引發“不可逆轉”的氣候變化,量變到質變,導致全球性災難。

2 我國經濟高速增長付出了巨大的資源與環境代價。如今,我國資源短缺甚至枯竭的城市和地區越來越多,我們親眼目睹的幾十年前的秀美山川現在已是面目全非。《自然》雜志權威報告指出:中國正經歷最大生態赤字,其資源消耗的速度是自然資源恢復速度的2.5倍,碳排放量已位列世界第一。由于煤炭仍是中國主要能源,因此,碳足跡自然是中國生態足跡中比重最大的部分,而且情況日益嚴重。1961年碳足跡占中國生態足跡的10%,到2008年這一比例上升到54%。我國水資源量是世界平均水資源量的28%,地表水已嚴重縮減,地下水已被污染,且污水排放已由城市向農村蔓延。我國雖然已設置了“三條紅線”應對水資源危機和水安全問題,但惡化趨勢不容樂觀。我國10年淮河治污投入600多億元,治污水質又回到“原點”的觸目驚心的殘酷現實,我們焉能不反思、不警醒!

3 困境與挑戰“倒逼”人類尋求突破。發展低碳經濟、建設生態文明已成為解決資源與環境困局的“人類共識”,緩解能源安全、遏制氣候變暖是全人類的共同使命。發展為了什么?什么才是幸福?人類對生活意義的理解也依賴于對自然的理解。人類不在自然之上,也不在自然之外,而在自然之中,大自然永遠握有隨時懲罰人類的無上力量。因此,沒有良好的生態條件和能源供給,人不可能有高度的物質享受、政治享受和精神享受。沒有生態安全,人類就會步入不可逆轉的生存危機,生態文明是物質文明、政治文明和精神文明的前提和基石。生態文明建設是中國特色社會主義的新的“理論增長點”,也是打造我國“經濟升級版”的“發展新機遇”,是需要在理論上深入研究的文明形態,也是需要在實踐中不斷探索的嚴峻而重要的課題。擔負起綠色、循環、低碳發展的生態文明建設的理論研究與實踐探索任務,高等學校責無旁貸。

二、建設低碳綠色大學的意義

1 建設低碳綠色大學具有深厚的理論依據和鮮明的時代特征。通過低碳綠色大學的理論研究和實踐探索,把高校建設成“科技含量高、碳排放低、環境舒適宜人”的“生態化、數字化、人文化、智能化、園林化”的美麗和諧園區,發揮高校的低碳綠色文明理念的變革導向作用、低碳技術與知識的支撐作用、節能減排的社會示范作用,對推進地方的綠色、循環、低碳發展的生態文明建設具有重要現實意義和深遠歷史意義。

2 “生態人才”承載著人類的未來和國家的希望。可以預見,未來5-10年,生態產業建設、生態城市建設、生態文化建設、生態社會建設等領域,無疑需要大量“生態人才”的示范、引領和保障。大學校園不僅是青年學生汲取知識的地方,也是他們靈魂塑造、培養社會責任感和歷史使命感的重要場所,更是我們共同的生活和精神家園,理應承擔起低碳綠色“生態人才”培養、低碳友好型技術研發使用和率先節能減排的高尚責任。

3 “打鐵還需自身硬”,傳“道”自身要有“道”。家長是學生的第一任教師,學校是學生的第二任教師,社會是學生的第三任教師,高校對學生的教育起著承前啟后的重要作用。作為高校的教育者,我們應該清醒地認識到,教師的一言一行對學生的巨大影響,教師言傳身教的低碳理念和行為將潛移默化地影響學生的“生態素質”養成。只有當低碳經濟和生態文明的思想理念通過各種學科、各種實踐、各種渠道在大學生的心中發芽時,我國的綠色、循環、低碳發展的生態文明建設才會“后繼有人”、“動力不竭”而永續推進。

三、建設低碳綠色大學的現狀

1 世界許多大學加入了構建低碳校園的行列。早在1972年的人類環境會議就提出了綠色學校的理念,華盛頓大學提出,不僅要建設美好綠色校園,更要培養可持續發展學生;哈佛大學校園18%的電力來自可再生能源,并制訂了在學生人數增多、科研經費增加、設備總值增長的前提下,2016年比2006年能耗降低30%的節能減排計劃和實施方案;等等。如今,國內外學者對低碳校園建設所涉及的領域研究逐漸深入和全面,日本和美國研究機構曾對高校的能源消費和碳排放量進行統計,單位面積能耗比大多數社會事業體的能耗都要高,學校建筑的總能耗僅次于辦公類建筑的能耗總和。

2 我國低碳綠色大學建設方興未艾、各有千秋。1998年,清華大學率先實行“綠色大學”建設,首批聘任了18名綠色大學建設專家,并與劍橋、哈佛共同成立三校“低碳能源聯盟”;北京大學實施了“林歌計劃”;武漢大學開展了“綠色大學十年行”活動;南開大學、沈陽工程學院的“資源與環境經濟學”專業已經招生或申報;天津工業大學打造首個新能源低碳校區;浙江工業大學掀起低碳畢業潮;復旦學子倡導校園低碳生活;吉林大學對建設“節約型校園建筑節能監管體系”示范項目高度重視,營建綠色校園并向智慧型校園轉變;浙江大學搭建“能耗監管平臺”打造節約型低碳校園;南京工業大學在全國高校率先完成碳排放核查,順利通過ISO14064溫室氣體核查驗收,標志著該校低碳校園建設取得重要進展。

3 我國低碳綠色大學建設多以低碳校園建設人手。(1)大學校園蘊藏巨大節能潛力。根據相關部門對45所高校的能耗水平數據統計測算得知,2008年全國高校每年人均用煤0.897噸,是全國人均生活用能的4倍;人均生活用水每年145噸,是全國城鎮人均生活用水的2倍,大學生的人均能耗指標明顯高于全國居民人均能耗指標,很多高校僅水電費開支即占總收入的19%左右。(2)低碳校園建設成效明顯,效益可觀。目前,全國有200所高校實施了節約型校園建設,生均電耗每年484千瓦時,占全國平均水平的44%,實現節能67萬噸標準煤,節水3億噸。例如,江南大學2008年與2005年相比,新校區同比人數翻一番,科研經費增加3.1倍,設備總值增長1.5倍,但校區水電總支出卻減少230萬元,生均年度水電費由原來的1000元左右降至510元。華南理工大學完成了南北校區總計129棟100多萬平方米建筑的能源樓宇計量工程,實現了能耗數據實時監測,進行精細化管理,節能率達30%以上。對外經貿大學一共采用22項節能減排技術,全年節約經費上千萬元。

四、建設低碳綠色大學的途徑

1 將“生態人才”培養嵌入辦學考核評價體系。(1)將低碳綠色“生態人才”培養納入高校育人機制,各學校可以根據自身教育資源,積極探索低碳綠色生態文明的教育內容、課程計劃、有效途徑和教育形式,逐步形成完善、高效、不斷創新的低碳綠色生態文明教育體系,以選修課、必修課、研究型學習等形式構建低碳綠色生態文明教育特色課程。需要特別指出的是,在人類面臨生死存亡的“兩大困境”背景下,所有高校若能將“低碳經濟學”或“資源與環境經濟學”或“氣候變化經濟學”等相關學科的一門學科作為當代大學生的跨學科(半學期)“必修課程”,發揮“傳道育人”作用,必將對我國的“生態人才”培養起到事半功倍的捷徑效果。(2)應將低碳綠色“生態人才”培養貫穿于教育教學全過程,將課堂教學滲透作為“生態人才”培養的主渠道,鼓勵各學科教師挖掘教材中的生態文明教育資源,著力尋找相關結合點和滲透點,將低碳理念融匯于各個學科之中,耦合于各個學科的教學科研之中,讓低碳、綠色、生態、環保的概念成為學習研究的一部分,教會學生參與低碳經濟發展和生態文明建設的知識和技能,他們走出校園、走上工作崗位后,成為綠色、循環、低碳發展的生態文明建設的積極宣傳者、忠誠實踐者、模范引領者和障礙排除者。

2 積極應用低碳技術成果打造低碳環保基礎設施。(1)建設伊始就采用高起點、高標準規劃設計,避免由于硬件的“先天不足”造成能耗無法彌補的“客觀浪費”。國外一些專家指出,設計費雖然只占工程全部費用的1%左右,但在決策正確的條件下,它對工程造價的影響率達75%以上。顯然,優化設計是有效控制工程造價和進行低碳建設的重要途徑。一棟樓剛剛出現在紙上時,就可以測算好未來建設中的碳排放和以后使用過程中的能耗指標,逐步建立起低碳生態的指標體系。寧可少建幾棟樓,也要打造低碳環保的基礎設施,應當成為我們的共識。(2)充分利用現有技術成果,加大節能改造力度。我們應當引導、鼓勵大學管理者發揚“犧牲精神”,多做低碳綠色大學建設的“我栽樹、你乘涼”的“長效性、基礎性”工作。必要時,可引入“能效領跑者”的倒逼手段及“合同能源管理”的市場機制等綜合措施,逐一排查核算,大力推動老舊設備節能技術改造。例如,廣泛使用太陽能、風能、沼氣能和地熱能;建立雨水廢水回收利用的中水處理系統,力求做到水的“零排放”;廣泛使用LED等節能光源;等等。

3 通過內涵建設推行低碳運營管理薪模式。(1)建立科學的管理制度和低碳高效的管理體系,搭建能耗監管平臺,提升能源使用效益。我們應當學習哈佛等高校做法,建立能耗指標體系和能耗公示制度,在以前多年平均數據的基礎上,制訂節能減排目標和實施計劃。創建低碳綠色校園,期望師生的低碳生活,光靠覺悟是不夠的,“社會契約理論”要求“學校政府”只有不斷進行“帕累托改進”,加強內涵建設,打造低碳高效的運營管理新模式,才能突破“囚徒困境”,實現“帕累托最優”。(2)隨著經濟社會發展和國民素質不斷提升,大學校園必定同發達國家一樣,拆除圍墻,融人社會,這種趨勢就如同我國當年公園改造一樣。高校作為思想、理念、知識、技術的人類文明前沿之地,提前進行“社區公園”建設,率先打造“社區小氣候”,以示范行動引領社會“發展低碳經濟、建設生態文明、打造美麗中國”,這同樣是人類靈魂工程師和未來建設者的責任與使命。(3)高校資源如何科學調度、如何優化配置、如何充分挖掘利用、如何緊密聯系社會主戰場、深度融合經濟主市場,盡力謀求我資源、你資源與他資源合作共享的多贏共贏局面,應是我們探究和努力的方向。體育場館建在高校就是很好的范例。

4 廣大師生積極參與是低碳綠色大學建設的不竭源泉。(1)從經濟學角度來看,市場需求是決定和引導生產供給的永恒動力,如果每個人都能按照低碳經濟的理念選擇產品和服務,高碳經濟模式就無法生存。以全國高校3000多萬學生數量(比世界上100多個國家的人口數量還要多),對低碳生活方式的選擇意味著非常巨大的節能空間。作為人類靈魂工程師和未來社會中堅力量,理應率先承擔起“現代公民”責任,從我做起,從現在做起,注重細節,點滴節約,努力打造環保節約型校園。(2)高校應當充分利用校園網、廣播、學報校報、宣傳欄等多種渠道,加強節約和憂患意識教育,開辟低碳減排專欄,如“你今天低碳了嗎?你今天減了幾斤碳?”等等,積極開展“低碳宿舍、低碳教室、低碳論壇、低碳社團、低碳生活我爭先、我為校園減斤碳”等系列創建活動,牢固樹立低碳意識,處處體現低碳文化,時時參與低碳行動。同時,學校可以利用每年的植樹節、世界水日、世界氣象日、世界地球日、世界環境日、地球1小時、無車日等環保節日開展相關主題教育;可以充分發揮班會、開學畢業典禮等途徑的生態文明教育作用;充分利用演講、辯論、征文、攝影比賽、知識競賽等教育活動,不斷創新教育的內容和形式,增強教育的吸引力和實效性。(3)植樹造林,種草固碳,模擬碳交易,自我碳抵消,全方位、大力度培育師生的低碳綠色環保意識。我們可以借鑒高校低碳節能建設的指導材料《校園碳核算攻略》,引入“節能減排獲獎,植樹造林受益,超額使用能源受罰”的“市場機制”,模擬碳交易,開展碳買賣,對在校師生強力進行“生態靈魂”塑造。

5 責任與使命擔當是低碳綠色大學建設的根本動力。由于我國高校絕大多數屬于“不愁生源、不愁經費來源、不存在售后服務”的政府辦學的“國有大學”,與企業相比,基本處于“計劃經濟”時期,其運營方式還沒有完全進入“市場經濟”狀態,危機感和緊迫感尚不如處于“優勝劣汰”的經濟領域。雖然有“生源保證、不愁吃穿”的社會大環境因素,“一股獨大、一花獨放”、“壟斷地位、缺乏競爭”的體制機制障礙也無須回避。“錢學森之問”振聾發聵,令我們深思!

第5篇

關鍵詞:計算機信息處理技術;高校能源管理系統;應用分析

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)11-0086-03

1 能源數據采集傳輸

1.1 校園能源采集的內容

水、電、汽、油作為校園的基礎能源,對其供給的各個環節計量、監測都利于對能源分配過程中的量化管理、精細化管理;對能耗設備運行參數的監管,利于對能耗設備進行管控,利于設備優化運行、能源轉換效率的分析。以下給出能源管理過程中比較常見的一些設備數據采集內容:

① 校園建筑信息采集

能夠顯示監測點的詳細基礎信息和附加信息,建筑名稱、建設年代、建筑層數、建筑功能、建筑總面積、空調面積、能源經濟指標等,能夠顯示建筑物的整體用能情況和各樓層、各房間的具體的分類用能情況。

② 配電網絡相關參數數據采集

從開閉所(變電所)、低壓配電室、建筑總配電房、樓層配電間、房間、室內各環節的電壓、電流、有功、無功、頻率等相關參數。

③ 供水管網

從市政管網進水、加壓泵房、區域進水、建筑進水、室內用戶用水等各個環節。采集市政進水、區域進水、建筑進水、室內用戶用水等各個環節的流量;供水主管網的壓力,供水泵房的電壓、電流、有功、無功等相關參數。

④ 供汽管網

采集市政進戶管、減壓站、室內用戶等環節的流量、壓力等相關參數。

⑤ 油

由于學校用油主要為汽車用油,因此只采集用油量。

⑥ 校園能耗設備

空調系統:

采集室外溫度、室內溫度、運行時間、運行溫度、電壓、電流、有功、無功、頻率等相關參數。

校園路燈、景觀照明:

采集光照度、日出日落時間、運行時間、電壓、電流、有功、無功、頻率等相關參數。

室內照明:

采集光照度、日出日落時間、運行時間、電壓、電流、有功、無功、頻率等相關參數。

1.2 校園能源采集的方式

采集方式包含:人工采集方式和自動采集方式。

人工采集方式:

通過人工采集方式采集的數據包括建筑基本情況數據采集指標和其它不能通過自動方式采集的能耗數據,如建筑消耗的煤、液化石油、人工煤氣、汽油、煤油、柴油等能耗量。

自動采集:

通過自動采集方式采集的數據包括建筑分項能耗數據和分類能耗數據。由自動計量裝置實時采集,通過自動傳輸方式實時傳輸至數據中轉站或數據中心。

2 數據梳理

校園能源管理系統采集能源供給各個環節的大量數據,通過校園網絡上傳至能源管理中心,并存儲在數據庫服務器中。系統利用計算機信息處理技術,對各類能源數據,根據數學模型進行梳理、歸類,從而生成校園分類能耗、用電分項能耗;建筑分類能耗、用電分項能耗。

3 能耗數據展示

能耗計量:

系統軟件可有效對高校電、水、熱水、暖通空調、蒸汽等各類能源的智能表計進行實時在線的數據采集、監測和計量,通過計算機信息處理手段為能源精細化管理提供準確、連續的數據,保證數據源頭的可靠性。

1) 電能實時監測

平臺可根據實際配電系統組態模擬配電系統圖,在配電系統圖上點擊相應回路可進行各種監測、查詢操作。可對變電所低壓回路進行實時在線計量和監測,得出全院總功率曲線。

2)用水實時監測

按照管網結構設計水網模擬圖,顯示實時用水數據。在明確管網布局、水表

上下級關系的情況下,可實現動態的水平衡誤差計算,通過水平衡的分析實現對自來水管網狀況的實時監測,以便及時發現管網跑、冒、滴、漏等異常狀況,及時進行故障排查與報警處理,減少無謂消耗。

3)天然氣實時計量監測

對天然氣管網進行模擬,并進行實時計量、監測(可手工錄入)。

能耗分析:

能耗分析主要包括:系統設置、日常管理、24 小時實時監控、日統計、月統計、年統計、時間段統計、匯總定額報表等。可提供報表、圖形文件導出、導入等功能,并提供打印機存盤等功能。

對各類能耗數據進行運算和處理,完成總耗、單耗、定額、同比、環比等能耗數據的統計分析。對重點用能系統、重點用能部位的節能量、節能率計算。

能耗統計:

在完善計量系統的基礎上,實現分類分項分戶計量,為能耗評價、能源管理和過程優化奠定基礎。實現對各職能部門的節能績效考核,對過程數據依據基準定額實施節能數據對比分析、數據審核等功能。

以監測數據為依據,利用統計學方法用靈活、直觀、準確地報表、曲線、圖表等形式對用能系統進行分析,找出問題、分析問題、給出具體的解決措施。

通過系統達到規范用能行為、優化能源系統運行,完善運行管理制度,最終達到切實降低運行能耗的目的。

通過實時在線的能耗計量、監測數據,實現對于全院總能耗分類分項的統計;

各建筑能耗的分類分項分戶統計;可形成不同類型的年報、月報、日報等報表。

能耗審計:

根據能源管理體系和各責任單位的具體能源消耗情況進行定量分析,并與能源管理相應制度及節能控制指標對整個學校及相關部門的能源利用效率、消耗水平、能源經濟與環境效果進行審計、檢測、診斷和評價。

能耗公示:

系統可根據建筑總能耗或單位面積能耗等各類能耗指標對能效對標和統計分析結果進行排序和公示進行建筑或部門的用能排序和公示。通過公示促進節能管理。

4 能耗異常數據的分析

能源管理系統需要采集、存儲大量的監管對象能耗數據,并將這些數據按建筑、部門、管路等用能對象進行歸類,展示給系統用戶。面對如此大量的數據,我們很難有效地發現用能系統中存在的不合理用能,或異常用能情況,也幾乎無法找到系統在設備、設計,或操作層面上出現的各種問題。而通過計算機信息處理技術,建立能耗數據模型,為我們用能分析診斷提供了較高的工具。

現代建筑節能系統通過兩種工具來幫助系統用戶應對這些海量數據:報警和警告機制,以及數據展現軟件。如今,大部分的建筑節能系統中,異常用能報警功能的正常工作完全依賴于用戶通過人機界面選擇用能報警和警告對應的限額或閥值。這對用戶而言是一個非常困難的任務:如果閥值設置的過緊,那么系統中會出現大量的誤報;如果閥值設置的過松,那么系統將無法全部發現異常用能情況以及其背后的系統、設備損壞的情況。數據展示軟件可以幫助用戶分析并診斷問題,但是這種無針對性的操作往往需要花費大量的時間。

5 數據挖掘

校園能源管理系統以能源信息化智能化為核心目標,圍繞能源的信息采集智能化、信息處理智能化、信息顯示與推送智能化、用能調控智能化全面展開。

信息采集智能化是校園能源管理系統的關鍵技術,系統中的信息采集智能化設備需具有自組網、自診斷、自修復、不間斷運行高穩定性和高可靠性特點,能夠進行校園中的能源信息自動采集,減少信息采集中的人力投入,提高采集的準確信和可靠性。

信息處理智能化可系統中心服務器或者依靠云計算的強大處理能力,對信息進行分析、處理,為決策提供有力的數據保障。

6 系統建設內容

校園智慧能源管理系統建設根據需求應該從能源在線分類、分項與分戶計量及能效分析,能源質量監測與改善,能源自動化監控與自動化節能調節和安全用能管理四個方面進行設計和實施,在一個統一的網絡架構和系統中心下面,通過系統化的解決方案實現多個子系統的高度集成和統一管控。

6.1校園能源管理系統平臺建設

1) 監控中心

設立能源管理系統中心,實現校園能源管理平臺中心與智慧校園數據中心的鏈接和數據共享。并針對集中供熱、中央空調、學生公寓預付費管理等重要環節安裝工作站,實現靈活、有效管理和控制。能源管理系統基礎支撐平臺作為校園智慧能源管理體系的重要組成和支撐框架,要解決節能監管建設體系中的實時數據鏈路、安全基礎、互通渠道、資源共享、信息獲取、共性與個性化服務、優化技術支撐等問題,并建立一個健壯的、實時性強的統一訪問門戶和公共基礎服務平臺。一方面,能源管理系統需要具備在現場設備組態、應用系統門戶集成、集中報表服務、短信郵件消息服務等直接的功能模塊,另一方面,能源管理系統在能源監測與管理上需要具備節能監管應用子系統的開發環境、編程語言引擎、API開發包、設備驅動開發包,即具有二次業務的構建能力。

2) 傳輸網絡

在校園網絡建設時,需要考慮一對光芯作為能源管理系統的獨立主干傳輸網絡以保證系統的安全、穩定,并考慮校園網延伸到每棟建筑及變電所、泵房、換熱站。

6.2變電所、水泵房自動化監控

對變電所進行自動化控制和溫度濕度等參數的環境監控管理。通過對電力參數的監測、智能無功補償和諧波治理,提高用電質量和節能優化;通過對開關柜的實時控制和狀態監測,實現開關柜的自動投切;水泵自動運行控制;通過環境監控加強用電安全管理。

6.3用電分項計量

1) 變電所高壓進線總計量及配電室低壓出現回路計量

2) 所有建筑配電回路按照照明、空調、動力和特殊用電區分,在建筑配電間配置三相多功能電力監控終端實現建筑用電的分項計量。

3) 通過供配電網的各級計量,實現10kV線路、變電所至各建筑低壓配電回路的線損分析和變壓器的變損分析。

6.4用電分戶計量

所有樓層、房間安裝一體化能源管理終端或者單相多功能電能表,實現用電的分戶計量和用電綜合管理。

利用學校建設的RFID終端和RFID卡,自動監測各功能房間的人員及數量,實現房間的照明、空調、暖氣片等用能設備的無人狀態下的節能控制和管理。

6.5供熱計量

對市政供熱公司總供熱管道或者學校的鍋爐房進行供熱量的總計量;對每棟建筑進行供熱計量。

6.6用水計量

對市政供水總管網入口進行智能水表安裝以計量學校總用水;在校園內部水管網的關鍵點安裝智能水表,對每棟建筑安裝智能水表,以實現供水管網的水平衡實時監測。

6.7 燃氣計量

安裝智能燃氣表進行燃氣計量并實現遠程傳輸。

6.8熱管網平衡監測及優化系統調節

對鍋爐房、換熱站以及建筑供熱管道安裝溫度、壓力傳感器、電動調節閥,進行供熱管網的實時監測和動態調節;對一、二次供熱管網進行循環泵、補水泵的變頻自動調節運行。

6.9空調溫度控制

1) 中央空調系統

對中央空調系統的冷熱站、冷卻塔、空調機、新風機、風機盤管或變風量終端進行分布式監控和集中管理。系統采用變流量控制技術、壓差及溫度PID控制調節技術、系統聯動控制技術、變頻調節控制技術、電耗、熱/冷媒耗實時計量技術等,對中央空調進行系統化節能控制和管理,提高系統整體節能率。

2) VRV空調

對所有VRV空調主機配置通訊接口板,實現與節能監管平臺的數據對接。監控中心可遠程實時監控所有空調主機及室內機的運行狀態,監測運行參數;也可進行分時、分溫控制每臺室內機,最大程度節省能耗。

3) 分體空調

通過能源管理系統及網絡化智能插座,對分體空調進行系統遠程監控,采用分時、分溫自動化節能控制控制策略和用能計量,以及減少在空調非工作時間的待機能耗,實現空調能耗的最大程度節省。

6.10集中供熱系統化節能控制

對集中供熱系統中的鍋爐房、換熱站、樓宇及室內暖氣片等供熱環節進行分布式監控和集中管理。采用鍋爐煙氣余熱回收技術、比例燃燒控制技術、一次/二次管網平衡調節技術、換熱站二次供回水混水控制技術、水泵變頻調節技術、室內暖氣片供熱自動控制技術,以及分布式電耗及熱耗在線計量技術等,在滿足建筑供熱舒適度的情況下,實現最大程度的供熱節能。

6.11教室照明節能控制

對所有教室安裝照明控制終端,通過按照光照度、課程表、室內人數等條件進行智能化控制,實現節能。

6.12路燈節能控制

對各路燈回路安裝三相多功能電力監控終端,實現精確的定時控制。

6.13 電開水爐節能控制

在夜間和非工作時間對使用頻率較低的電梯、電開水爐進行系統化的節能控制。

6.14全校二級核算單位、學生公寓、商戶用電網絡預付費管理

對全校二級核算單位、商戶、每個學生宿舍安裝網絡預付費電表,實現學生用電的惡性負載控制和電費的及時回收。

6.15 學校電網、水網、氣網、熱網的基于GIS系統的動態實時監測

在GIS系統的基礎上實時監測學校電網、水網、氣網、熱網各環節的實時狀況,對故障進行實時報警和定位,綜合分析點、水、氣、熱平衡及損失,以及實現所有用能機電設備的報警管理。 (下轉第105頁)

(上接第88頁)

6.16 可再生能源應用

利用校區的空地、建筑樓頂空間等環境,利用太陽能光伏發電、太陽能采暖制冷、地源熱泵等技術實現可再生能源的充分利用,并納入到能源管理系統中以實現系統集中控制和管理。

7 結論

在校園能源管理系統的規劃和建設上,計算機信息處理技術為實現校園能源管理系統能源數據實時計量、能源質量監測、能源自動化控制提供了技術支撐。為實現一體化的能源管控,進行能源統計、分析、診斷、預測、調度,通過這些有效的技術和管理手段,可實現校園綜合節能率的大幅度提升并為“智慧校園”建設提供強有力的技術支撐。

參考文獻:

[1]蔣春雷.高校節能管理現狀及對策分析[J].行政事業資產與財務,2014(8):60+115.

[2]張強,林澤勇.高校能源管理探索[J].高校后勤研究,2014(2):66-68.

[3]周海,劉昌敏.高校能源管理現狀及對策研究[J].中國人口.資源與環境,2014(S2):95-98.

第6篇

為了提高實驗室的開放水平、管理的精細化水平和有效利用實驗室空間、設備以及支持的能源、網絡等資源,提出了采用微信、微博等學生喜聞樂見且使用方便的網絡新媒體來實現學生的實驗室簽到和使用預約;設計了基于智能能耗傳感器等物聯網設備對計算機系統、空調系統和其他實驗室支持環境的能耗進行采集與優化控制的新型監測和管理方式;基于新媒體和物聯網技術的新型智能化、精細化的開放平臺實驗室管理機制使得實驗室的開放管理機制更適應雙/多校區的教學及科研活動管理,并且實現資源高效利用和節能減排。

關鍵詞:

微信;物聯網;精細化管理;雙校區;綠色校園

近年來隨著高校教學改革的深化,各高校不斷地探究新的實驗教學方法,高校實驗室管理和運作模式從傳統的課程教學型實驗室逐漸轉變成開放型實驗室。開放型實驗室不僅能滿足不同水平和能力的學生需求,而且提供了一個發揮個人潛能的實驗環境,從而使學生可以自主地到實驗室進行實驗研究和探索性學習,這不僅有利于發揮學生做實驗的積極性、主動性,也有利于培養學生的個性,激發學生的思維,引發他們創造的欲望,點燃他們創新火花[1]。開放型實驗室能更好地適應當前新的實驗教學模式,例如課題研究實驗教學模式,項目化實驗教學模式,競賽培養實驗教學,為學生搭建一個多元化的創新平臺,培養了學生的科研精神和團結合作精神,從而提升學生的綜合素質[2-4]。開放型實驗室建設是一個系統工程,它需要多方面的建設。實驗室開放不是時間、空間的簡單開放,也不是教學內容和儀器設備的簡單開放,實驗室開放必須有先進的管理理念和管理制度作保障[5]。在為實驗室開放提供必備經費、設備和人員保障的前提下,探索基于新媒體和物聯網的開放實驗室管理新機制,設計開放實驗室管理系統是至關重要的[6]。它可以進一步提高教學資源和設備的利用率,更能夠保障高校實驗室開放管理的順利運行,使開放型實驗室真正成為培養創新型人才的搖籃。

1當前實驗室開放和管理中的突出問題

1.1學生無法及時獲得實驗室詳細的開放信息

目前高校實驗室一般采用課程實驗預約開放時間,開放自主使用的網上預約管理方式[7]。由于網上系統信息需要及時更新和實時錄入,尤其是課程實驗時間的臨時調整變化無法及時上傳,學生無法方便地獲得實驗室的實時開放狀態和具體的空余(設備)資源情況。以天津大學為例,2015年進入雙校區運行狀態后此問題將會變得更加突出。例如,學生從實驗安排表查詢,發現某實驗室無實驗教學課程,當他從衛津路校區到津南校區,需要的設備已經被其他自主使用的同學占用了。這樣導致一方面學生白跑冤枉路,另一方面沒有預約的其他實驗室空間以及設備白白閑置。因此,需要精確的個體化的設備和資源使用情況,以及提前進行預約個體的實驗設備的信息管理和服務平臺[8]。

1.2管理者無法準確掌握具體使用情況

值班人員和實驗室管理人員僅僅能看到學生在或者不在,大致了解學生人數。但是他們缺乏對具體每個學生使用具體設備情況的信息化統計手段,缺乏對于學生的上網、使用實驗設備等情況的有效管理和統計。指導教師也無法時時獲知在開放時間段內來實驗室作實驗的學生情況。學院基本上只是按照實驗學生人數、經費情況來配置實驗室面積、設備數量和支持資源等。統計的實驗時數等是實驗室人員手工填寫的,缺乏客觀依據。通過對設備資源使用的監測和信息化統計,將大大提高實驗室管理的精細化水平,為實驗室規劃、投資效益分析等提供客觀、翔實的數據基礎。

1.3實驗室相關資源浪費嚴重,管理粗放

實驗室開放必然會加大實驗室的人員、電力、能源和設備開支。但是僅僅是粗放型開放,就會導致成本大量提升,導致資源浪費,而沒有取得相應的學生實踐能力的培養效果。以當前周一至周日全開放的某大學計算機實驗教學中心平臺實驗室為例,該實驗室有2層,使用面積300余平方米,采用了集中空調系統。從近幾年的具體使用情況看,周末或者晚上來實驗室做實驗的學生很少。但是仍然需要實驗室同時開啟幾十個無線網絡接入點等網絡設備、大量的中央空調和視頻監控等輔助設備,并且增加聘用員工,安排實驗人員長期值班,這帶來了不必要的大量能源消耗和人員經費開支。這樣的粗放型實驗室資源開放情況對于建設綠色校園、實現節能減排是非常不利的。

2物聯網和新媒體的精細化管理新機制

針對以上問題,我們提出精細化管理實驗資源,合理配置實驗設備,及時對信息收集和的新的開放實驗室管理機制[9]。研發基于能耗和其他物聯網裝置的實驗室環境能耗和設備使用管理軟件;研發及時實驗室精細化使用情況的新媒體交互系統;研發通過微博等新媒體簽到來獲得實驗室實驗設備及網絡等資源使用許可的認證和管理軟件。

2.1學生需求的精細化和實驗預約機制

目前的學生需要的信息比較單一化,往往只是簡單使用實驗室的時間信息,而且沒有對學生是否按時來使用實驗室資源進行確認和管理。新機制將學生的實驗室使用需求細化為:使用時間、使用的設備、使用的實驗室支撐資源(網絡、空調、其他輔助設備等)、需要指導人員、使用的優先級等。其中使用時間就是計劃開始使用實驗室的時刻和計劃的時間長度;使用的設備是指進行實驗的主要設備;支撐資源是為了進行該實驗需要的輔助設備和支撐環境;指導人員指是否需要特定的教師指導實驗過程;使用的優先級由新機制自動生成。學生使用的優先級主要依據的因素包括:學生的預約信譽(即以往預約的正確性、按時使用實驗室的概率);實驗室空閑設備的匹配率;實驗室支撐資源的利用率等。如果某同學預約信譽高、空閑設備和他的需要匹配,并且對實驗室輔助資源的占用少,他的使用優先級就比較高,可以有效預約到實驗室開放時間段。反之,預約信譽低、使用的設備不空閑、占用的輔助資源多的預約的優先級低。

2.2實驗室使用監測和精細化管理機制

以往實驗室只是通過門禁系統來對學生進行基本的是否進入實驗室進行管理;通過視頻監控系統來粗略地觀察實驗室是否有學生和是否安全。新機制將精細化管理學生的預約、預約的到位率、設備的具體使用情況,生成設備和實驗室的精細化監測信息。將新媒體預約與實驗室簽到系統和門禁系統結合,實現對學生是否按時使用預約資源的監測和統計,并且為上面的學生信譽機制提供簽到數據。將計算機類設備的登錄系統增加二維碼,學生即可在具體設備上簽到,和下面的能耗等傳感器配合,可以獲得準確的使用狀態信息和進行精細化設備使用率、完好率等統計,避免了后期的人工操作,提高了統計監測的實時性。

2.3實驗室支撐環境的物聯網監測和開放機制

將空調、網絡系統、視頻監控系統和高耗能的實驗設備分別增加具有網絡接口的能耗傳感器,即可實時獲得設備的能耗信息。通過非侵入式負荷分解與識別技術還可以進一步分析設備的工作狀況(空閑、低負荷、高負荷)。將實時獲得的設備能耗等信息進行分析,并且和學生簽到以及設備利用率管理系統配合,就得到了實時的開放效益評價。根據實驗室開放規則,依據設備、輔助資源的利用率和能耗等情況,來確定是否接收學生的個性化實驗室預約。這樣就可以避免為了極少數的學生,實驗室大量資源全部開放導致的浪費情況的發生。從而引導學生自主實驗預約時間集中,提高實驗室運行效率。通過學生實驗需求的精細化預約,加上門禁和新媒體簽到系統對設備和預約情況的確認與精細化管理,配合實驗室支撐環境的監測系統,就形成了靈活、高效的開放實驗室基于物聯網和新媒體的管理新機制。該機制可以有效地響應學生需求,高效利用實驗室資源,減少實驗室支撐環境和人力的浪費,促進節能減排,并且提高管理的效率和實時性。

3管理系統設計

為了實現上述管理機制,將計劃預約、及時和申請結合的新機制,并且需要考慮設備和實驗室環境的能耗、人員開銷等,建立及時收集設備、支持環境、學生使用情況的制度、方法;提出優化的開放目標,以學生使用和能耗為綜合約束條件,引導學生利用開放實驗室平臺[10]。我們設計了下面的主要管理系統。

3.1基于微信等新媒體的學生預約和簽到系統

分析微信、微博等新媒體的開發平臺、進行移動應用的學生簽到、信息交互等軟件需求分析、模型設計和快速原型開發。考慮到學生的使用習慣,并且針對學生到其他校區不方便使用電腦進行實驗預約和簽到的實際問題,開發了基于微信等新媒體的實驗室預約和簽到軟件。

3.2基于能耗傳感器的設備使用情況監測系統

對于典型設備和支持環境,增加具有網絡數據傳輸功能的能耗傳感器。對實驗室的電腦、視頻監控設備、空調、實驗臺等進行分類監測統計。通過及時的網絡監測和負荷分析模型,可以獲取設備使用情況和能耗的關系。得到不同設備的工作狀態(正常工作、待機、低功率等狀態)。為管理人員判斷開放實驗室的范圍提供基于能耗的設備有效使用率的客觀依據。

3.3實驗室資源使用授權和設備利用率統計系統

研發基于簽到的實驗室網絡等資源的授權系統,只有通過預約和有效簽到的學生才可以在指定時間內使用實驗室資源,避免學生濫用和相關人員私自對外開放。綜合簽到數據、結合分析相關類型的設備能耗數據,可以精細化地對設備的利用率進行及時統計,并且可以對實驗室整體開放效益進行及時分析。

4結語

分析了物聯網技術和新媒體技術條件下的高校實驗室開放管理機制,針對學生預約實驗和教師與管理機構管理實驗室開放過程中的突出問題,提出了基于新媒體的實驗室開放新機制。開放型實驗室采用適應雙校區的基于新媒體和物聯網的開放實驗室管理機制是實驗室開放建設的需要,更是深化高校教育改革、促進實驗教學模式改革的需要。開放實驗室管理新機制可以進一步提升實驗室的內涵式開放性,使實驗室成為創新型人才成長的沃土。

作者:羅詠梅 單位:天津大學計算機科學與技術學院

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[8]易黎.加強實驗室開放管理培養學生實踐創新能力[J].實驗技術與管理,2014(7):223-225.

第7篇

一、歷史發端。《國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》把節能減排上升為一項基本國策。各單位為降低能耗實現既定的節能目標,引入了合同能源管理。合同能源管理,是20世紀70年代在西方發達國家開始發展起來的一種基于市場運作的全新的節能新機制。合同能源管理(EMC)是指節能服務公司與客戶簽訂節能服務合同,提供從設計規劃、到實施節能的一整套服務,從項目實施節省下來的能源費用中回收投資和取得利潤,與客戶共同分享節能成果,實現雙嬴。

合同能源管理的發展和應用尚處于“幼年期”。1962年,美國聯邦能源管理局負責人邀請工程師Gondy Taylor對弗吉尼亞州四所學校能源使用狀況進行分析,看能否有降低能源費用的可能,這個是有記錄的最早能源診斷。但因當時能源價格低,這一超前實驗沒有得到共鳴。但從1973年,石油輸出國組織關閉供油閥門,使世人第一次感受到能源危機。二十世紀九十年代,我國政府與世界銀行就在我國示范和推廣合同能源管理機制達成了共識,并決定共同實施中國節能促進項目開展節能工作。1996年是個關鍵節點,這年,我國政府與世界銀行、全球環境基金共同實施了大型節能合作項目,正式將“合同能源管理”引進我國。合同能源管理能覆蓋的行業很廣泛,用能行業都和它相關。高等學校集教學、科研和生活于一體,既是人口的高密集區,更是能源消耗大戶。根據統計,2011年占到全國總能耗的9.6%。黨的“十”第八章提出“大力推進生態文明建設”,高校作為能源消耗大戶,進行生態文明建設責無旁貸。所以,在高校加快推行合同能源管理,進行能源管理方法研究和探索,是當前利用市場機制促進節能減排和提高能源使用效率的有力措施,也是建設“美麗中國”,實現中華民族永續發展的客觀需要。

二、常見風險。相比發達國家成熟的市場機制,我國合同能源管理起步較晚,還面臨眾多障礙。如信用體系不健全,缺乏專業節能人才,能源價格市場化沒有建立等,這就使合同能源管理項目在實踐運行中遇見很多困難和風險。通過對已有的各高校節能項目申報材料分析發現,在目前的合同能源管理機制運作過程中,各高校對如何選擇節能項目和項目運作模式沒有清晰的思路,對雙方所承擔的責任和節能效益的分配也沒有明確,對項目實施全過程的風險和管理控制也沒有注意到,這在很大程度上制約了合同能源管理機制的推廣和節能工作的開展。下面就高校在引入合同能源管理中遇見的風險進行歸納。

1、合同風險。合同文本簽訂不規范,沒有對技術、數量和金額等等進行明確;對合同履行過程時間節點沒有規定;文本缺少附件(附件一般都包含對正文關鍵條款的解釋和延伸);不重視服務,而合同能源管理項目是集設備、服務、工程于一體的。

2、技術性風險。產品技術成熟度,節能實現程度是否能達到預期期望。設備性能可留有擴展空間和新設備對接接口。

3、人的風險。主要有項目雙方溝通協調問題;客戶管理層重視程度;服務操作維護工作人員的人員素質和技能水平;使用者對節能的認識。

4、意外風險。影響合同能源項目順利實施的意外因素主要有政策變化、能源價格、成本變化、自然災害、技術升級等不可抗力因素。

三、防范對策。各高等院校在進行節能改造時,積極引入合同能源方式能夠實現良好的經濟效益和社會效益。高校需要能對合同管理項目進行有效的控制和妥善處理各種風險,最大限度地提高資源效率,提高辦學效益。具體的研究方法如下:

1、對高校合同能源管理的項目實施前的風險分析。用能狀況診斷是項目開展的基礎,可為確定能耗基準、節能措施和節能目標提供支持。高校應在了解和掌握用能狀況的基礎上確定適用具體項目的節能措施,是更換設備,還是對現有設備進行改造,是優化用能環節,還是改善用能管理,在此基礎上形成項目方案,通過本研究使得高校對要實施的項目應有充分認識。

2、對項目實施進行風險識別、評估與控制。合同能源管理風險識別是要從錯綜復雜環境中找出合同能源管理所面臨的主要風險,運用層次分析法和模糊數學評價相結合的方法,對合同能源管理項目進行了風險評估,并按照效益與風險對等的原則,確立了基于風險系數的效益分享額和分享期限。為高校提供識別風險,提高收益,提出一種定量分析風險和效益的評價方法。

3、對合同能源管理的節能效益分享方式、測量和驗證進行確定。在項目方案確定的情況下,量化節能目標,雙方確定節能效益分享方式,實際的節能效果如何,需要通過測量和驗證來進行確認。

4、建立合同能源管理的實施績效評價。設立績效評價指標--結果指標與行為指標,績效評價標準制定,實施績效評價--績效衡量、差異分析、差異調整。避免缺乏可操作的業務流程,防止盲目開展合同能源管理業務,對項目實施過程中遇到風險進行預警提示,提供解決思路。

第8篇

關鍵詞:高校舊建筑 節能技術 新材料 節能改造

1 概要

目前,隨著我國經濟的高速發展,對能源的需求也越來越大。其中建筑是能源消耗的主力軍,資料顯示:建筑能耗占全社會能耗的25%。我國每年新增建筑約20億,而且現存的建筑絕大多數是高耗能建筑。因而建筑節能問題已越來越被政府和社會各界所重視,“建設節約型社會”已成為當今社會廣泛關注的一個重要主題,建筑耗能的問題日益突出,建筑節能問題更是迫在眉睫[1]。而高校作為能源消耗的大戶,也被列入節能減排的重點對象。我國高校數量眾多,建筑面積大,能源消耗巨大,高校總能耗占全社會能源消耗總量的10%,人均能耗遠高于全國人均總能耗。如何從新節能材料、新技術方面開展節能工作是高校能耗問題解決的關鍵。

在建筑中使用各種節能建材,一方面可提高建筑物的隔熱保溫效果,降低采暖空調能源損耗;另一方面又可以極大地改善建筑使用者的生活、工作環境。因此,新型建筑節能材料的應用,對于促進高校節能具有重要意義。此外,國內很多高校均存在大量的老舊建筑,這些建筑由于年代久遠,并未采用節能材料,造成大量的能源浪費,因此對其進行節能改造就十分必要和緊迫。近年出現了很多類型的新型建筑材料,它們的廣泛使用不僅對于高校節能,也對于促進社會進步、發展國民經濟、構建資源節約型社會具有重要的意義。

2 目前普遍應用的節能技術和節能材料

舊建筑存在的問題是,屋面和墻體沒有保溫措施,門窗密封性較差,玻璃為單層玻璃,所以造成建筑能耗流失的加快。而一般屋面、外墻和門窗是主要的節能改造目標,因此,舊建筑的節能改造也就主要包括屋面、外墻和門窗的改造。其次還要考慮舊建筑多有原使用者,所以施工改造必須要盡可能的快捷,方便和經濟[2]。

2.1 屋面保溫技術

屋面的保溫技術主要為屋面防水保溫節能改造,平屋面隔熱保溫層的做法有聚氨酯保溫防水一體噴涂,或鋪設隔熱板、聚苯乙烯板等,再做防水層和保護層。

2.2 墻體的保溫技術

墻體的保溫技術主要分為外墻內保溫和外墻外保溫兩類。對于墻體的改造,要充分考慮到建筑的特點、用途等因素,選擇施工簡便、保溫性能好、成本低的節能材料。

2.2.1 內保溫技術

內保溫技術是指在墻體內部加做保溫層。它的特點是施工快速靈活,操作簡便。主要的保溫技術有聚合物砂漿復合聚苯保溫板、但由于使用內保溫技術存在著占用建筑使用面積、容易開裂、影響室內裝修等缺點,故現在已經逐漸被外保溫技術所取代。

2.2.2 外保溫技術

外保溫是目前廣泛使用的一種建筑節能技術。與內保溫技術相比,外保溫技術有明顯的優勢,它可以不占用用戶的使用面積,而且使用同等規格,性能的保溫材料能達到比內保溫更好的保溫效果。外保溫技術在墻體外側,還可以保護外墻結構,延長建筑物的使用年限,不僅適用于舊建筑物的改造,也在新建建筑上普遍使用,是目前最成熟的保溫技術。

一般工程中使用的多位外掛式保溫材料,包括硅酸鹽保溫材料、陶瓷保溫材料、擠塑板XPS 6、硬泡聚氨酯現場噴涂、硬泡聚氨酯保溫板、巖棉、聚苯乙烯泡沫板(簡稱苯板)、鋼絲網架夾心墻板等[3]。其中最廣泛應用的是苯板。苯板具有優良的性能和低廉的成本。一般做法是用脹釘將其固定在外墻上,或采用粘接技術固定,然后加入網格布抹砂漿,最后再做裝飾面層。此外還可以采用無機噴涂進行外墻保溫。保溫材料一般是指導熱系數小于或等于0.2的材料。選用時除應考慮材料的導熱系數外,還應考慮材料的吸水率、燃燒性能、強度等指標。不同絕熱材料的性能特點有所不同。

2.3 外窗的保溫技術

建筑物的熱能有不少都通過門窗散失。相關資料顯示,一般建筑的門窗面積占建筑護結構面積的30%,其能耗約占整個建筑總能耗的2/3,通過玻璃的能耗約占門窗能耗的75%,所以門窗是節能改造的重點[4]。應盡量使用新型的節能門窗。

節能玻璃是目前國內主要推廣使用的外窗節能材料。常見的節能玻璃有以下3 種: 中空玻璃、真空玻璃、低輻射鍍膜玻璃[5]。其中,中空玻璃是一種非常優秀的節能材料,正在被大量的使用。中空玻璃一般由兩片玻璃構成,中間充入惰性氣體,周邊由膠接或焊接方式密封。中空玻璃具有減輕輻射的功能。真空玻璃中間是真空腔,優點是隔音和隔熱性能好,節能降噪性能獨特。低輻射鍍膜玻璃(“Low-E”玻璃)是一種對波長4.5-25um的紅外線有較高反射比的鍍膜玻璃。低輻射鍍膜玻璃還可以復合陽光控制功能,成為陽光控制低輻射玻璃,有很好的保溫節能效果,還可以起到防眩,提高舒適度等效果。

節能型的門窗框材料主要有以下3種:塑鋼型材、塑鋁型材、玻璃鋼型材。塑鋼型材具有熱導率低、保溫性能好、耐腐蝕、隔聲、防震、阻燃性能優良等優點,是現在普遍使用的窗框材料。但不適宜在高寒高溫地區使用;塑鋁型材有剛性好、寒熱性能好,不易發生結露的優點。因此,適宜大尺寸窗戶及高風壓地區和嚴寒地區使用[5]。玻璃鋼型材的導熱率低,保溫性能好,適用環境較廣,而且使用壽命長,是未來型材的發展方向。

3 節能改造實例

寧夏大學校本部B區數計學院樓始建于1983年。改造總面積4032平方米,5層多層。樓內各種設備管道線路均已老化,且保溫效果較差,門窗密封性能差,冬天室內溫度較低。改造前樓體無保溫材料,窗戶為單框單玻鋁合金窗。外窗存在傳熱過大、漏風嚴重等現象,不符合《公共建筑節能設計標準》強制性要求,故對其進行節能改造。針對實際現狀,選擇節能型的中空玻璃塑鋼窗,防止空氣滲透。改造方案對墻體增加保溫層,樓內采暖管道以及散熱片整體替換,將所有照明燈具全部替換為節能燈。

改造后外墻平均傳熱系數滿足《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005規定,且室內溫度比未改造前高2.1攝氏度。由此可以看出,增加外墻保溫層和中空玻璃塑鋼窗后的保溫隔熱性能好。通過進行外墻和外窗的保溫改造,達到了節能的要求,室內保溫效果得到了明顯的改善。

4 結語

通過實例我們可以看出,對舊建筑進行的節能改造,采用新型的節能材料,明顯的改善了建筑物的能耗,增強了室內的保溫效果。因此對舊建筑進行節能改造是非常有意義的。我國的建筑節能改造還比較落后,只要繼續對節能技術進行推廣和應用,采用更好的節能材料和節能技術,就可以大大降低高校乃至全社會的建筑能耗。

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第9篇

1凈化網上環境

互聯網以快信息、多種類和大數量、無空間限制的特點提供了一種全新的學習和生活方式,從某種意義上說,網絡已成為促進人類進化的環境因素,而這種因素又是人類自己創造的。因此網絡自然成為大學生學習、生活不可缺失的平臺,同時又是一把雙刃劍,利弊并存。比如有部分學生因年輕、辨識自控能力差,容易網絡成癮,難抗不良信息引誘,對電子游戲欲罷不能,導致學業退步,身體成疾或退學。所以校園網需要構筑綠色屏障,建立綠色上網通道,引導學生文明上網,自覺遠離誘惑,構建利于高校學生健康成長的綠色網絡環境。網絡是人類自己創造的,因此網絡是容易控制的,網上環境是容易凈化的。高校一方面要正面教育學生,灌輸正能量,自動引導各類優秀學習網站,建立本校的精品課程網站、新穎BBS、大學生自己的網站等,使校園網成為學生學習的好助手,生活的好幫手,通過網絡交流學到新的思維方式和知識,掌握新信息、新技術;另一方面要用網絡自身的先進技術,自動導控校園網的信息內容、流向和秩序,自動屏蔽不良網站。比如對可能出現的不良信息采用分級控制,當云服務器后臺監控到涉及不良信息內容時,判斷其等級進行流量和網速限制,當進入危險級別時可將網速降到零。

2挖掘網上信息

大數據時代的到來使得網絡用戶的使用資源、上網行為等關鍵因素向著可記錄、可分析的方向發展。特別是移動智能設備,諸如超薄筆記本電腦、大容量平板電腦、大屏幕智能手機的普及,使大學生可以隨時、隨地、隨身在線學習,移動獲取學習資源。深度綠色網絡就是要通過挖掘網上信息,分析用戶的上網傾向性,智能導航,幫助大學生用戶泛在接入、即時交互,快速獲得所需的正確信息,提升學習的質量和興趣。基于云技術的網絡行為分析和引導平臺利用智能的方法分析用戶的上網傾向性,幫助用戶獲得感興趣并對其有益的信息,同時過濾不良影響內容或垃圾信息。比如,綠網智能博客系統以文章中的句子為計算單位分析整篇博文情感傾向性,利用云端服務器的情感分析系統和本地電腦情感詞分析平合找出每個句子中的情感詞,提取這些情感詞出現的頻率,從而分析其情感傾向值,通過對整篇博文全部情感傾向值的累計分析,最終可實現對該博文情感傾向性值的綜合評估。顯然,綠色網絡云系統是網絡行為分析和引導平臺的核心,需要建立一個行之有效的、與互聯網情感詞變化同步的情感分析云數據庫,才能使情感傾向性判定結果符合實際的發展,才能在用戶電腦上切實可行。另一方面,根據網絡數據的來源和存在方式進行特征分析,采用網絡層數據自動化識別技術和校園網的相互監控,可實現對數據的快速分級處理,有效杜絕非常態數據的運行,自動消除垃圾數據。在校園網的學習環境中則可以通過網絡行為分析和引導平臺重點實施面向學生學習過程的發展性評價。通過采集學生在校園網平臺的學習過程信息數據,并進行基于云技術的數據挖掘,從而了解學生當前的學習興趣、熱點與疑惑,有針對性地開展學習評價,有效確定學習者繼續學習的起點,全面了解其學習進度,逐步構建符合每個學習者個性特征的個性化教育平臺。手機通過硬件系統的GPS、WiFi接入提供學習者的上網模式、位置信息等,通過重力傳感器(G-sensor)、攝像頭、話筒提供當前學習者的行為模式、狀態信息、音視頻信息等,獲取學習者的交互時間、上網內容等重要信息。通過下面的方法智能感知學生的信息并自動引導學習過程:第一步,采集信息,通過上述的硬件系統采集用戶當前的相關信息;第二步,信息存儲與傳遞,采集的數據存儲在手機上并打包傳送到云服務器;第三步,數據分析,通過特征提取、模式識別、數據融合等算法提取用戶當前操作的實際意義,比如用戶的學習內容,是靜止學習還是移動狀態等;第四步,信息表示,將云端計算出的內容通過適當的形式輸出,并作為用戶學習環境中教學活動的觸發條件,對用戶的操作與學習過程進行干預,智能性指導用戶的學習,自動建立適合用戶個人特性的學習環境與學習過程,自動推送相關資料,自動建立該用戶當前所需的學習討論小組和師生交流平臺等。另外,通過挖掘網絡數據還可以獲取用戶安全度、用戶沉迷度和用戶滿意度等評價指數,從而對網絡質量給出客觀的評價。并且通過挖掘網上信息可以將各種數據轉換為一種有價值的教育資產。

3降低網絡能耗

南京郵電大學智慧校園實施“統一平臺,統一門戶,統一賬戶”的建設思路,采用云計算和新一代信息技術,全面實現全校資源、服務和用戶的智慧化融合共享。隨著智慧校園網規模的擴大和網絡設備的不斷增加,加上我校原有網絡系統的陳舊和技術落后,使得網絡運營過程中存在明顯的高能耗、低效率的現象,網絡運行成本每年增加20%以上。因此建立節能環保的網絡硬件環境是一項不可忽略的綠色工程。據相關實驗測試報告,通常高校主干道網絡最忙時的平均鏈路利用率不足60%,很多網絡的閑時鏈路利用率低于5%。校園網中能量浪費和能耗成本限制著網絡整體性能的全面提高,特別是物聯網、云計算、智慧校園這些能耗大戶的發展,能耗成本所占維持費的高比例會成為限制校園網發展規模和服務能力提升的瓶頸。深度綠色網絡建設理念是既能實現滿足網絡所需又能達到耗能最小,得之所當得,耗之所當耗。我們實施的降低網絡能耗的方法有:①改造原有網絡系統,淘汰大耗能設備,同時對階段性工作的網絡設備進行電源控制,實施睡眠機制,讓階段性工作的網絡內部節點在工作和睡眠兩個狀態之間自動進行切換;②新建網絡結構設計成動態調節,比如對核心網設備進行工作速率的自動調整,高峰期采用高頻高速,低峰期網絡運行則采用低頻率和低速率來實現節能,還可以采用將路由控制和數據轉發分開進行管理的方式;③從網絡全局的角度,通過測量和建模分析方法進行網絡資源智能管理,設計節能策略,控制負載流量的聚合與重新分配,改善資源的運用模式,不僅追求全局網路設備成本的最低,同時也追求全局網絡運行成本的最低。

4提升網絡安全

目前高校網絡中心都安裝防火墻和殺毒軟件,但網上詐騙、網絡盜竊、網上黑客和內部人員違規操作等行為時有發生,很多人都遭遇過賬號或密碼被盜的問題,由于受資金限制和校園網的特殊性,網絡安全建設投入相對較少,一旦遭遇病毒或者被黑客攻擊時極易致使全校網絡的癱瘓和大范圍的病毒擴散,特別是在開放、靈活和共享的大數據時代,更增加了數據被破壞、篡改和泄露的可能。深度綠色網絡需要全面提升網絡安全,從數據產生、使用、傳輸、存儲等方面加強和改進安全體系,確保高價值數據資產(諸如師生的個人隱私信息和學校的財務與資產信息)的準確性和安全性。首先是建立校園網整體安全架構,配備可靠的、完整的網絡安全軟硬件設備,網絡出口由網絡中心統一管理,規范上網身份認證,規范用戶訪問權限和范圍,使網絡系統安全符合國家的相關規定;其次是要加強云端服務器數據的標準化建設,改進網絡層、傳輸層和用戶層的安全策略,加快網絡安全處理的效率,通過網絡傳輸加密技術,提高用戶數據的網絡傳輸安全性,并且對數據在業務系統中運行的不同階段有針對性地設置防護措施,做到實時可靠的保護;最重要的是建立校園網安全組織體系,落實網絡安全管理責任制。在我們學校的網絡安全調查中,超過80%的網絡故障是由于人為因素和管理問題造成的,特別是新生入學期間是網絡故障的高發期。所以通過建立信息安全組織體系,一方面加強內部管理的監控制度,制定適應新技術、新環境的管理制度、應急制度,形成全方位的信息安全管理;另一方面落實安全管理責任制,完善網絡安全管理規章制度,嚴肅查處網上違法違規行為,加大懲罰力度,實現安全的常態化管理。我校專門制定了“校園網網絡違法案件報告和協助查處制度”,有效配合了國家網絡安全監察部門打擊、查處網絡違法案件,保障校園網建設的健康發展。總之,深度綠色網絡通過網絡安全的提升,追求完美安全,實現在加快校園網發展過程中確保網絡安全,在確保網絡安全的條件下加快校園網發展,真正實現管控并重的安全體系建設思路。

5結語

建設具有時尚性、安全性、智能化的高校深度綠色網絡是一個必然的發展趨勢。本文通過高校深度綠色網絡的研究工作將網絡文化和網絡新技術深入結合,實現網絡智能管理、綠色導航,用最小能耗滿足網絡最大需求,追求完美安全,將網絡日常數據挖掘成教育資源,形成快速、安全、健康、環保、智慧的新型校園網,有效提升學校辦學能力,促進辦學質量的提高。隨著網絡新技術的發展,特別是物聯網的推廣應用,業務需求的多樣化導致網絡管理復雜度增加,深度綠色網絡機制強調綠色與功能之間相互融合,統一一體,得之所當得,耗之所當耗。并且通過深度綠色網絡與其他形式的教育相結合,實施綠色教育,充分調動教師在深度綠色網絡建設中的積極性和創造性,在創建深度綠色網絡的過程中促進高校辦學質量的全面提升。

作者:成雨含 單位:南京郵電大學

第10篇

關鍵詞:建筑能耗;節能;能源消費預測

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.100

0 引言

全球建筑能源消耗已超過工業和交通運輸,國際上發達國家的建筑能耗一般占全國總能耗的33%左右。《2013-2017年中國智能建筑行業發展前景與投資戰略規劃分析報告》數據顯示,我國建筑能耗已達到全國總能源消費的三分之一多,隨著城市化進程的加快和人民生活質量的改善,建筑能耗占比還將上升至35%左右。對建筑能耗進行科學分析和合理預測,有助于提高建筑能源管理水平。

預測技術在能源生產消費管理中的應用,有幾個方面,包括:1)預測技術應用于能源生產過程。2)企業、行業或國家能源標桿管理。3)能源負荷預測,用于需求側管理和網絡平衡。4)能源消費預測:工業、運輸和建筑等。本文對將對近期部分相關研究進行回顧,總結介紹建筑能耗預測的方法技術。

1 建筑能耗影響因素

影響建筑能耗的因素有很多,并且具有隨機性、時變性和地域性。主要的影響因素包括:1)建筑物外部環境(天氣),2)建筑物特征(結構、材料等),3)建筑物內部耗能系統性能(照明、空調、通風系統等),4)建筑物運行特征(入住率及行為特征等)。建筑物用途不同,運行特征就不同。

不同的預測目的,有不同的時間范圍。按預測時間范圍可分為:短期負荷預測(STLF),中期負荷預測(MTLF)和長期負荷預測(LTLF)。對于不同方面的研究,時間范圍的定義略有差異。短期負荷預測時間范圍通常是24小時,最長至一個星期。中期負荷預測分析涵蓋了從一個星期到長達一年時間范圍。長期負荷預測分析包括了更長的時間,區域或國家層面上的年度能耗預測預測,通常用于基礎設施規劃。

在進行建筑能耗預測建模時,建筑物用途、預測層次范圍、預測時間范圍不同,選取的影響因素不同。文[1]研究辦公大樓的用電量短期預測,預測時考慮的影響因素細分為:入住率、通風負荷、熱泵負載、設備負荷、室內溫度、室外溫度、日光水平、太陽輻射、風速、電價等;文[2]研究美國住宅領域能源需求長期預測,選取影響因素:居民人口總數、GDP、家庭規模(人口)、中等家庭收入、住宅用電成本、宅天然氣成本、住宅燃料油的成本;文[3]研究事件場所(體育場館、音樂廳、劇院、和會議中心等)能耗短期預測和高峰需求預測,影響因素:事件類型、年之日(1到365)、日之時(1到24)、事件發生日(0或1)、座位配置。

2 建筑能耗預測方法

建筑能耗預測方法主要分為兩大類:(1)工程模型(engineering modeling)或正演模型(forward modeling);(2)數據驅動模型(data-driven modeling) 。工程模型使用物理和熱力學函數推導理論過程和系統的能源消耗,工程模型產生精確的結果,但也需要詳細的輸入。根據模型中方程和變量的數量多少,工程模型可分為詳細的工程模型和簡化的工程模型。數據驅動的方法,用歷史數據來建立能耗數據驅動模型。根據輸入變量和輸出結果的關系能否以顯式的數學形式給出,區分為“白箱”結構和“黑箱”結構。“黑箱”通常使用機器學習技術,如人工神經網絡、支持向量機,或決策樹的方法。

在機器學習方法中,應用最廣泛的預測方法是人工神經網絡(ANN)和支持向量機(SVM)。各種方法對比如表1。

在討論預測模型方法的時候,預測精度是預測方法研究關注的主要問題。提高精度的困難在于系統的復雜性。很多研究結合了幾種方法開發混合的預測模型,以提高預測精度。

目前研究工作中,經常使用的二個精度指標是:均方根誤差(RMSE)和平均絕對百分比誤差(MAPE)。其它指標還有:預測誤差e, 百分誤差PE , 平均百分誤差MPE ;平均誤差ME ,平均絕對誤差MAE;均方差 MSE;標準差 SDE;決定系數R2;變異系數CV。

為對比分析建筑能耗預測方法及其應用,以下列出一些研究文獻,描述的內容包括:研究內容,建模方法;精度指標;建筑類型/預測時間范圍;主要結論。

文[4],2004年,空間供暖和生活熱水能耗預測,神經網絡模型(NN);精度指耍CV,R2;國家和地區層面,住宅/長期預測(年);結論:NN模型和工程模型都具備預測的能力,NN模型具有更好的性能。

文[5],2008年,能源密集型制造行業電力消費預測,人工神經網絡(ANN);精度指標: MAPE;制造行業,電力消費/長期預測(年);結論:ANN和非線性回歸模型之間的比較,ANN具有良好的用電量預測價值。

文[6],2008年,終端用戶能源系統(住宅、工業、商業、非工業的、娛樂和公共照明負載)需求預測,建模方法:ARMA((自回歸移動平均過程),BPNN(反向傳播神經網絡),GMDH(數據處理組合方法) ;精度指標:MAPE;終端用戶能源系統/中期預測(月);結論:ARMA,BPNN,GMDH 對比,GMDH最優。

2010年,住宅能耗預測,四種建模方法:BPNN(反向傳播神經網絡)、RBFNN(徑向基函數神經網絡)、GRNN(廣義回歸神經網絡)和SVM(支持向量機);精度指標:RMSE;住宅/年;結論:SVM預測準確性較高。

2009年,應用SVM預測暖通空調系統冷負荷,建模:ARIMA模型、SVM;結論:誤差分析表明,SVM比ARIMA更好的性能。

文[2] 2013年,美國住宅領域能源需求多元線性回歸和ANN模型;國家和地區層面,住宅能耗/長期預測(1年);結論:模型是健壯的。在準確性方面,模型研究沒有顯著不同。然而,由于他們對經濟危機的敏感性,ANN方法可能更為現實。

2014年,兩種預測方法比較:ANN、SVM綜述,多種預測模型的精度對比;主要結論:使用混合模型分析建筑能耗預測似乎產生一個好的預測精度。

文[1] 2015年,應用逐步回歸分析,建立辦公建筑輸入變量(天氣和入住率) 和輸出(設備、通風和冷卻負荷)之間的回歸模型;精度指標:RMSE;辦公建筑/短期預測(

2016年,學校建筑能耗預測,加權混合支持向量回歸模型SVR;精度指標:MAPE;學校建筑/短期預測(0.5小時、1日);該混合模型和單一SVR模型(與其它進化算法GA和PSO聯合)進行了對比,精度最高,MAPE:5.843%。

2016年,基于ANN的建筑能耗建模,研究了隨著時間推移,模型自動訓練和控制模型精度的方法;精度指標:MAPE、MSE、R2;羅馬的三級建筑/短期預測(1小時);精度和控制閾值MAPE:6.91% ,8.83%。

文[3], 2016年,事件場所能耗預測和高峰需求預測,建模方法:NN,SVR;精度指標:CV,MAPE;事件活動場所/1日、1小時、15分鐘;結論:以每日數據為間隔的消費預測模型精度高于以小時或15分鐘為間隔的預測精度;就日數據模型, NN模型精度比SVR高;然而,每小時和15分鐘數據模型,沒有明確的變化;每日高峰需求預測精度明顯高于能耗預測。

2012年,城市居住建筑能耗預測模型,運用相關分析和多元回歸分析對影響居民建筑能耗各因素與能耗的關系進行實證研究,建立居住建筑能耗預測的多元線性回歸模型;區域,住宅能耗/1年;結果:模型擬合數據與實際統計數據符合度為 95%左右。

2012年,辦公建筑能耗預測,時間序列分析方法;辦公建筑/1月;預測結果:年度能耗量誤差為16.48%,最大月度相對誤差為18.2%,最小月度相對誤差為2.7%。

2014年,高校建筑能耗預測,GM- RBF組合建模;高校建筑/1月;

為檢驗組合建模算法的有效性,同時建立線性回歸模型、灰色模型GM、RBF神經網絡模型進行比較和分析,基于灰色理論與RBF 神經網絡的GM- RBF組合能耗預測模型,平均相對誤差和最大相對誤差絕對值均小于其他單一模型。

2015年,KPCA(核主元分析)-WLSSVM(加權最小二乘支持向量機)模型方法應用于某辦公建筑能耗的預測;辦公建筑/1年;結論: 與RBFNN、WLSSVM、LSSVM模型相比,KPCA-WLSSVM模型方法能有效提高建筑能耗預測精度。相對絕對值最大誤差:2.81%,MAPE: 0.89%。

3 結論

本文介紹了建筑能耗的預測方法,各種預測方法都有成功應用的案例。很多研究對不同預測方法的預測精度進行了對比,人工智能方法在多數案例中顯示出更高的精度。在人工智能方法中,神經網絡(NN)和支持向量機(SVM)是廣泛使用的模型。混合模型顯示出提高預測精度的潛力。

參考文獻:

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[4]Aydinalp Merih,Ismet Ugursal V,Fung AS.Modeling of the space and domestic hot-water heating energy-consumption in the residential sector using neural networks.Appl Energy ,2004,79(02):159-78.

第11篇

【關鍵詞】高校;學生宿舍;水電管理;措施

高校是水電資源的消耗大戶,其水電費支出是高校一項重要的財政支出,隨著辦學規模的擴大,有些高校一年的水電費支出過千萬,水電費成了高校辦學的一項沉重負擔。

高校的學生宿舍作為大學生學習和生活的重要場所,是一所高校的水電資源消耗大戶。以南京工程學院為例,該校共有學生宿舍21棟樓,每棟樓還分成A、B兩座,有的還有C座。由學校能耗監管平臺提供的6月份的能耗數據來看,學生宿舍總用電量占全校總用電量近四成,學生宿舍總用水量占全校總用水量近六成,可見抓好了學生宿舍的水電管理工作,就抓住了學校水電管理工作的重點,將為建設節約型校園做出重要貢獻。

1 宿舍水電管理現狀及存在的問題

1.1 現狀

南京工程學院住宿的每個學生每學期可免費使用40度電,由電費計量管理系統(SIMS)劃撥給各宿舍。隨著現代人們生活水平的提高,學生使用的電子產品越來越多,如電腦、手機,iPAD等,有些宿舍還使用飲水機,違章大功率電器也是屢禁不止,尤其是學生宿舍空調的安裝使用,用電負荷更是直線上升,免費用電量很快用完,超出部分由學生用校園一卡通預先圈存,電價同民用電價。

學生宿舍用水分為洗澡用熱供水和生活用冷水兩部分。熱供水由學生刷卡消費,生活用冷水無限制使用。

1.2 存在的問題

1.2.1 宿舍用電計量不準

因電費計量系統2003年逐步投入使用以來沒及時更新換代,使用時間長了后發現SIMS系統模塊因老化存在計量不準的現象,學校在電費凈支出方面有逐年增大趨勢。而且因計量不準,同學之間相互比較之后容易產生一些新的矛盾,為什么同樣的用電電器,有些宿舍要不斷刷卡充電,而有的宿舍一學期也不見得充兩次呢?

1.2.2 存在“私接亂接”現象

該校學生宿舍用電線路分成四路,限時的有兩路,分別為室內照明和書桌前學習用插座,晚上11點后斷電;不限時的也有兩路,分別是廁所照明和床邊插座。有些學生為了晚上熄燈后還能用電,將宿舍內總開關盒里的線路進行私自改接,曾發生過因短路引發的宿舍著火事件等用電安全事故。

1.2.3 宿舍內“跑冒滴漏”嚴重

宿舍生活冷水的無限制使用,導致學生的節水觀念淡薄。更加致命的是宿舍用水設施正常使用損壞后存在“跑冒滴漏”時,學生去報修,物管維修不及時,維修好后還要收取一筆費用,久而久之在學生中形成“報修還要花錢,漏掉是學校的”不正確的想法,任由“跑冒滴漏”長期存在于各宿舍。

物業管理從業人員素質不高,值班人員以臨時工為主,節約意識淡薄,查宿舍看到“跑冒滴漏”時無動于衷,覺得與自己無關,反正不是流自己家的水。有的開始還會報修,但牽涉到費用問題又會久拖不決,即我不修,還能為物業省點錢,修了物業還掏錢,學校每年給物業管理的經費里包含了日常低于200塊的單筆維修費。為保物業這個“小家”,損失了學校這個“大家”。

該校最大的學生宿舍樓為北區10號學生站,有500多個宿舍,住了3200多名學生,自2013年底校能耗監管平臺投入試運行以來,平臺顯示該學生宿舍樓每月用水量均超過2萬噸,夜里0點到早晨5點,每小時還有超過30噸的“用水量”,顯然是不正常的。經專業管網測漏公司排查,排除了地下管道漏水后,進宿舍抽查,查出一層樓就有40多個房間或多或少存在“跑冒滴漏”現象。

2 宿舍水電新措施

針對以上宿舍水電管理方面存的問題,采取的水電管理新措施如下。

2.1 加強節約宣傳,樹立節約意識

學生宿舍的管理牽涉到學工處、后勤集團、后勤管理處、保衛處等幾個部門。各部門首先要意識到學生宿舍水電管理工作是建設節約型校園的重要一環,意義重大。其次通過各種形式,如校報、宿舍區宣傳欄、校園網等媒體大力宣傳節約水電的必要性,并進一步開展節約水電知識競賽等活動來樹立節約觀念、普及節約知識,讓節約成為宿舍管理人員和每個學生的自覺行動。

2.2 加強宿舍用電安全宣傳

通過有獎征文、宣傳題板、印制宣傳頁,現場簽名等活動形式,讓學生養成“一定要安全用電,用電一定要安全”的良好用電習慣,自覺抵制使用大功率違章電器。

2.3 鉛封宿舍總電源開關盒

為排除私拉亂接帶來的用電安全隱患,物業管理公司相關專業人員對各個宿舍總電源開關盒進行逐一檢查,發現問題及時糾正,并參照供電公司對到戶計量表計的做法,對宿舍總電源開關進行“鉛封”,學生可正常開關某條線路,但不能拆開進行私自改接線路。一旦發現有違規“拆封”的宿舍,交學工處根據學校相關規定對違規學生進行相應處罰;同時在明顯位置張貼“為了您的安全,請規范用電”等提示語。

2.4 對用電計量系統進行升級改造

為加大電費回收力度,減少學校不必要的電費凈支出,及時對宿舍用電計量系統進行升級改造。考慮到一次性投入太大,可分批對各棟宿舍進行升級改造。同時水電管理中心相關值班人員做好各宿舍用電監控工作,發現有宿舍用電異常時,及時查找原因;計量模塊損壞時,及時更換。

2.5 實行用水用電定額管理

學生宿舍的水電費按“定額免費,超額收費”進行管理,本科生定額每人每月2噸水,一年按10個月計算;研究生定額每人每月3噸水,一年按12個月計算。

實施用水定額以來,徹底扭轉了物業和學生在用水設施維修上的態度,從定額以前的“要我修,我也不修”,到定額后“我要修”,變被動為主動。物業管理人員主動增加巡查“跑冒滴漏”的次數,發現問題,及時維修。以上文中提到的北區10號學生站為例,放暑假后,經物業對“跑冒滴漏”進行徹底的維修后,日“用水量”從維修前的500多噸每天,直線降到100噸左右每天。節水效果非常明顯。

2.6 加強監管

為加強對物業的管理,后勤管理處2014年初出臺了《物業水電目標管理暫行辦法》,明確規定了物業在學生宿舍水電管理過程中的職責及考核辦法。

學校能源管理部門每月定期公布各棟學生宿舍用水用電量,并將實際用量與定額數據進行對比,用水超額部分向物業收費。

學生用電計量采用“預付費”方式進行,在預充電量快用盡時SIMS系統會及時提醒學生到圈存機上圈存電量。

物業每月對每個宿舍的用水量進行抄表統計,對超額宿舍進行收費,額度內省下的部分,及時兌現給物業。實施定額管理以來,徹底改變物業管理維修的積極性,將學生宿舍的節水節電工作落到了實處。

3 結語

水電是我們共同的資源,不可隨意浪費。加強高校學生宿舍的水電管理工作是各學校一項重要的后勤能源管理工作,對降低辦學成本、提高經濟效益、建設節約型高校都有著重要的意義。

【參考文獻】

[1]李靖.淺析如何建立節能型高校水電管理[J].才智,2011(32):324.

[2]龔春鈺.淺談高校水電管理[J].高校后勤研究,2014(1).

第12篇

關鍵詞:建筑;節能;途徑

Energy Conservation of Construction in Universities

WANG Feng

( Department of plan and Construction, Sichuan University of Arts and Sciene,Sichuan Dazhou,635000 )

Abstract After analyzing and researching the status quo and problems of power-consumption in public rooms of Sichuan University of Arts and Science, this paper sets forth a system of practical solutions to save energy in order to reduce the energy-consumption and construct a type-saving university.

Key words Construction, energy conversation, solution

0 引言

能源是人類賴以生存和社會發展必備的物質基礎,化石能源的不斷枯竭已是全人類的憂患,節約能源及開發新型可再生能源是當今人類的共同使命。我國人口眾多、能源相對不足、環境承載能力較弱是基本國情。改革開放30年間,社會經濟的發展取得了舉世矚目的成就,但在能源和環境方面也付出了巨大代價。一方面,能源供應不足,一方面能源浪費驚人,這種資源短缺和低效利用并存,使得本就突出的矛盾更加尖銳。因此,建設資源節約型社會是我國的一項重大戰略決策,節能減排是當前國家重大的戰略部署[1]。中國政府把節約能源作為可持續發展的首要條件列入了政府工作報告中,規定了發展經濟的具體節能指標(“十一.五”期間單位國民生產總值能源消耗降低20%),因此建設節能型高校是義不容辭的責任。

作為教書育人的高校,人口密集,人員屬性復雜,是能源消耗集中、管理難度較大

的地方。近年來,隨著經濟的發展和人民生活水平的提高,冷暖設備普及應用于高校建

筑室內,這給高校建筑節能帶來了更大的空間,因此高校建筑節能及其優化的后勤節能管理也日顯必要和緊迫。

筆者對四川文理學院能源使用狀況與節能工作進行了長期的調研分析,淺析了學院建筑節能的潛力、節能的途徑,總結了高校建筑使用運行中節能管理的一些實踐經驗。

1 四川文理學院能源狀況概述

1.1電能消耗現狀

我校能源消耗種類有電、煤、油及天然氣,下面著重分析建筑室內消耗量及節約空間較大的電能。

學院地處秦嶺以南的四川東北重鎮達州市,冬天平均氣溫10℃,夏天平均氣溫34℃,全校師生共計1萬余人,有公共建筑面積(不含職工住宅)約10萬平方米,建筑室內除采暖、制冷用空調、電風扇等耗電設備外(未配置鍋爐采暖系統),還包括照明、飲用開水、電教設備等耗電設備,平均建筑室內耗電量為28kWh/?年,總耗電量280萬kWh/年。其中教學科研樓用電設備較多,耗電量最大,達到了35%,其次是行政及生活樓,耗電分別為24%和20%,其余為室外公共用電及線路損耗。全校電能消耗量大,浪費較為嚴重,給我校帶來了沉重經濟負擔。

1.2 存在的問題

(1)由于歷史原因,傳統舊建筑外墻圍護基本采用實心粘土磚,其傳熱系數大,保溫效果差,在安裝空調后電能消耗大。

(2)建筑實用節能技術缺乏普及應用。由于學校辦學經費和建設發展資金緊缺,一些實用的建筑節能技術應用太少,缺乏普及。

(3)師生員工節能意識淡薄。長時間無人的辦公室空調、電腦等照常運轉;教室、學生宿舍樓“人走燈不滅”現象時常發生;“無論白天黑夜、人多人少燈火通明”情況也較常見。

(4)管理制度有待完善。由于節能獎懲制度不健全及監管不嚴,辦公樓、教室及實驗室等公共場所沒有實行單獨計量控制等原因,師生對用電多少無感知,抱無所謂態度。近年來高耗電設備逐漸進入校園,因此應嚴格使用規章制度,如空調應嚴格限制使用時段及調節溫度,高耗電實驗儀器設備應嚴格使用操作規程,杜絕浪費現象。

(5)部分配送電設備及線路老化,設施陳舊,且時常超負荷運轉,加大了線損和變損。

1.3 節能潛力分析

我國的建筑節能水平與發達國家比較存在很大的差距,國家經貿委資源節能與綜合利用司在《節能中長期專項規劃》中指出,“我國單位建筑面積能耗,公共建筑和居住建筑全面執行節能50%的標準是現實可行的,與發達國家相比即使達到了節能50%目標以后仍有節能潛力”。可見,我國建筑節能挖潛降低消耗存在著很大的空間[2]。

從我校的實際情況看,建筑節能同樣存在巨大的潛力,通過對2008年我校教室、實驗室、圖書館、學生宿舍、食堂、教工宿舍、后勤服務、行政等各類建筑用電及路燈、線路損耗、供水加壓等用電分類剖析,其建筑室內實際耗電指標和節能先進指標逐一比較,全校建筑控制在合理用電指標后,我校全年有72萬 KWh節電空間,節電率可達12.8%。

2 節能途徑

2.1規范節能設計,建造節能建筑

首先,新修建筑應嚴格按照節能規范統籌設計及建造,去年8月,國務院出臺了《民用建筑節能條例》,四川省出臺了《四川省建筑節能管理辦法》,要求對不按建筑節能標準審查施工設計圖樣或圖樣審查不合格的,將不予頒發施工許可證;對竣工驗收達不到節能設計標準的工程項目,將不得交付使用,不得辦理產權證,2006年四川省建筑節能工作匯報會強調指出:到2010年,全省新型墻體材料占建材生產總量的65%以上,建筑應用比例達70%以上,實現新建建筑節能50%的目標。

因此要求建筑物的外墻圍護材料應具備良好的隔熱保溫性能。據統計普通建筑用于冬季采暖、夏季制冷能量的30%都通過墻體、窗戶及屋面散失到室外。而使用傳熱系數低(熱阻高)的外墻圍護材料是節能的最佳途徑,比如外墻體采用空心保溫磚代替傳統粘土磚、屋面采用聚苯板等隔熱建筑材料。目前最新建材研究成果表明,將燒結后的多孔頁巖空心磚內二次充填發泡聚苯顆粒材料的復合阻橋保溫磚具有最佳的隔熱效果,經四川省建材科學研究院按照《建筑構件穩態熱傳遞性質的測定和防護熱箱法檢測方法》(GB/T13475-1992)檢測,其24墻傳熱系數小于1.07W/m2.K,其價格僅為同體積普通粘土磚的1.5倍左右,該磚適用于非承重的框架結構墻體中,可大大提高室內采暖、制冷系統的熱利用率,從而省下昂貴的采暖和制冷費用,下面通過粗略計算比較,采用復合阻橋保溫磚雖然一次性建筑成本較高,但若室內長期使用空調是十分合算的。

外墻體采用復合阻橋保溫磚建材后增加了建筑成本費用,但由于室內安裝使用空調又能節約電費,計算增加的建材成本與使用空調的節電成本之間的時間平衡點。

參數:普通粘土磚砌成24厚磚墻平均傳熱系數1.65 W/(m2?K),每匹磚(標磚240×120×60)市場售價為0.3元,復合阻橋保溫磚砌成24厚磚墻平均傳熱系數1.07W/m2.K:每匹磚(240×240×200)市場售價2.10元/匹,當地民用電價0.55元/KW.h,一般辦公室面積15 m2(5 m×3 m),層高3m,裝有冷暖空調,每年冬、夏兩季共使用空調60天,每天8小時,空調能效比90%,夏冬室內外平均溫差為t=12℃,墻圍面積(去門、窗面積5m2)43 m2,耗粘土標磚約4730匹,耗復合阻橋保溫磚817匹。

(1)采用粘土磚時墻體散失熱量:1.65W/(m2?K) ×12℃×43 m2=851 W

(2)采用保溫磚時墻體散失熱量:1.07W/(m2?K) ×12℃×43 m2=552 W

(3)每天耗電價差: [(0.851kW-0.552kW)÷90%]×8×0.55=1.46元/天

(4)采用兩種磚墻材料的價格差:817×2.10-4730×0.3=297元,

(5)增加的磚成本回收時間:297元÷1.46元/天=203天

既在安裝使用空調203天后(即3.4年左右)節約的電費就能與增加的建筑成本費用相抵消。

其次,建筑物窗墻比適度并安裝隔熱型玻窗。因為大面積飄窗其保溫效果遠不如磚墻好,窗戶與實體墻的比例對建筑節能影響很大,窗墻比例大,浪費的能量更大,這就要求科學合理地設計窗戶尺寸,即能充分采光,又要考慮節能,比如采用導熱系數低的玻璃材料,中空雙層玻璃。此外,東、西墻和屋頂當曬,應更加注重墻體隔熱處理,降低建筑能耗[3]。

總之,整個建筑設計要利于施工和日后的運行維護,并最大限度地綜合利用各種節能技術及手段,最大限度地減少建筑物能耗,最終達到高校建筑良好綜合的節能效果。

2.2改造舊建筑,利用新型能源

加大對傳統舊建筑墻體隔熱保溫改造力度,運用先進的外墻保溫新技術,定能起到事半功倍的效能。在早年修建的房屋中,墻體材料全采用的實心粘土磚且墻體較薄,隔熱效果很差,安裝進空調后電耗大,必須加以墻體隔熱保溫改造,比如墻體材料采用陶粒混凝土磚代替粘土磚,專用外墻保溫板,屋面采用聚苯板等。2006年四川省建筑節能工作匯報會強調指出:建筑節能工作十分緊迫而重要;對既有建筑要逐步實施外墻保溫改造,各地相應成立了墻改辦(掛靠于建設廳局)。

同時,充分利用可再生能源,在有條件的地方可利用太陽能、地熱或熱泵原理為建筑采暖及熱水系統提供熱源。

2.3 完善節電管理機制,加大監控力度

要建立和完善科學的節能管理制度。高校節能管理是一項綜合而復雜的管理工作,技術性、政策性較強,首先應從組織上、管理機制上保證學校教學、科研、生活的有序進行前提下,建立和完善節能管理制度、節能績效評估體系及有效的節能獎懲制度,并根據學校具體情況查找研究節能挖潛方案和遠景規劃,實現節能的安全、長期、有效管理,將節能優先的方針落到實處。

對高校節能潛力進行科學評估,合理核定用電定額指標,實行指標計量管理,推行二級責任管理和目標定額考核制度。把節能降耗納入學校發展、職工年終考評的考核體系,建立信息定期公布制度。查找耗電大戶及低效薄弱環節,建立群眾監舉制度,嚴格新裝用戶的手續審批。加強電路設施巡查,及時搶修損壞設施,杜絕亂拉亂接的偷電現象。

2.4 借鑒節能經驗,培養管理人才

建筑節能是專業性很強的系統工程,同時也是一項經常性、繁瑣性的工作,需要付出大量的心血和精力,投入較多的人力物力,綜合各個部門及環節,齊心協力才能見到好的成效。因此,先進的節能經驗和專業的管理人才是保障節能工作見成效的關鍵所在。借鑒國內外先進的建筑節能成熟經驗和培養引進節能管理人才是當前高校節能管理的重要措施。

3 結語

本文以四川文理學院為例,對全校的電能消耗情況進行了調研分析,查找該校節電薄弱環節,為節電挖潛提供科學依據,并對高校普遍節能途徑提出一些建議。隨著國家節能減排工作的推進,高校實施建筑節能是大勢所趨,通過長期摸索總結,在學校基建資金不充裕的條件下,因地制宜,充分利用建筑節能新技術及實用技術,做到與學校經濟能力相協調,達到建筑節能合理可行的目的,最終整體推進高校建筑節能的良性發展。

參考文獻

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[2] 吳旭,陳江. 高校建筑的節能潛力分析與運動[J].中國水運,2006,4(8):38~39。

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