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高校能耗管理

时间:2023-06-19 16:16:05

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇高校能耗管理,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

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.

关键词: 高校;节能监管平台;现状及发展趋势

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

中图分类号:TU201.5 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)36-0102-02

1 节能监管平台建设背景及现状

为推进高等学校节约型校园建设,进一步加强高等学校节能、节水的工作,自2008年以来,住建部、教育部和财政部开展了高校节能监管体系建设示范工作。截止2012年底,中央财政一共投入6.5亿,支持了5批共计191所高校开展节能监管平台建设。目前前三批示范高校绝大多数已经完成了项目建设,其中已有30所高校通过了验收,高校节能监管平台建设取得了初步成效。

宁夏大学于2010年被列入第三批节约型校园节能监管平台建设示范高校,并于2013年1月顺利通过了国家住房和城乡建设部、教育部对学校节能监管平台项目的验收。目前,各项数据采集和传输正常,软件统计和分析功能比较全面,系统能够满足学校能源管理的各项需求。节能监管平台的建立可以帮助高校更好地了解自身的能耗状况,为后续的节能改造和用能定额、精细化管理打下坚实的基础。

2 高校节能监管平台构建方法

2.1 节能监管平台的系统架构 根据《高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则》(建科2009,163号)的要求,高校节能监管平台要实现对校内建筑设施的能耗、水耗分类、分项计量、统计、分析,及节能分析和定额管理。为达到上述要求,高校节能监管系统通常由计量表具、数据采集及转换装置(简称网关设备)、数据传输网络、数据中转站(可根据学校规模选择建设或者省略)、数据服务器、管理软件组成[1]。因此,在建设过程中,一般采用如图1所示的系统架构。

节能监管平台系统包括计量控制系统,通信传输系统和中控中心三大部分。其中:①计量控制系统主要完成水、电、暖能耗数据的计量、采集,如果对电、水、暖加装了控制模块,比如对水、暖加装了电动阀控制开关,那么计量控制系统可以实现对水、电、暖的控制。计量控制系统包括电表、水表、暖表等计量表具和控制模块。②通信传输系统:通过通信传输系统可以将计量控制系统采集的数据上传到中控中心。通信传输系统包括数据传输网络、数据中转站。③中控中心:中控中心是整个系统的核心,主要包括数据服务器及管理软件。通过中控中心的管理软件可以实现对能耗数据的分类分项、按校区、按栋楼、按单位进行统计分析、公示,对用能进行定额、精细化管理。

2.2 节能监管平台的工作过程 计量表具将各测点的能耗数据通过电力载波技术、RS485或无线技术上传到数据网关,在数据网关上打包通过校园网或者GPRS/CDMA 无线网络[2]上传到中控中心。

2.3 节能监管平台建设的关键技术 要想实现节能监管平台对建筑、用能设备的能耗分析统计、监测,最重要的是要保证数据传输网络的通畅。数据传输包括底层数据传输和校园网传输两个部分。底层数据传输是将各种计量表具的能耗数据上传到数据网关。传输方式可采用电力载波技术(PLC)、RS485、无线传输。三种传输技术的对比及适用范围如表1所示。

这三种技术各有利弊,在平台建设过程中可以综合使用这几种技术,使平台性能达到最优。能耗数据从数据网关上传到中控中心,既可以采用校园网,也可以使用电信、移动、联通等通信服务公司提供的3G、WIFI网络[3]。但后者成本较高。而校园网覆盖面广、建设成本低,在建设过程中优先使用校园网。中控中心是监管平台的核心,需要专业的维护技术,以保证系统的安全和稳定运行。主控中心维护技术主要有[3]:①设置硬件防火墙:拦截外网对数据中心恶意攻击和病毒入侵。②对系统软件进行定期升级,修复软件漏洞,开发系统新的应用服务。③定期对数据备份,有系统灾难恢复方案,对服务器进行性能优化和故障排除。④配置不间断电源UPS,保证断电时设备运行不中断。⑤做好设备故障、检修记录。有这些技术作保障,可以保证监管平台的稳定运行。

3 高校节能监管平台建设存在的问题

节能监管平台经过这些年的建设,取得了一定的成绩。但根据宁夏大学及其他高校的建设经验,目前高校平台建设还存在以下几方面的问题[3]。①很多高校将节能监管平台的建设等同于建筑能耗监测系统,认为实现了对建筑的能耗监测,就等于节能。不注重节能宣传、能耗统计、能耗公示、能耗分析等工作的开展。违背了节能监管平台建设初衷。②平台建设前期准备工作不足,没有规划好计量点的数量和位置,导致平台建成后无法应用于校园日常能源管理和节能工作。脱离校园能源管理的实际需求。③由于对节约型校园认识的片面性,将资金主要用于校园电网改造和管网改造,仅通过电网和管网改造只能减小线路损耗,而不能根本上解决管理和运行中存在的问题。④目前高校建设监管平台时都是采用自建中控中心的方案。这首先需要专门的场地,为了保证系统的正常、稳定地运行,还需要配备专业的技术人员来维护设备;其次中控中心的设备还存在老化、需要更新换代的问题。这些都增加了监管平台的建设成本。

4 监管平台建成的后续工作及未来可能的发展趋势

4.1 后续工作 节能监管平台的建成不等于节能工作的完成,相反后续还需要大量的工作需要完成。①强化能耗数据积累和统计分析工作,发现用能问题,并进行改造。②进行各单位能耗公示,制定用能奖惩制度。③建立各类建筑能耗考核制度,对用能进行定额管理。

4.2 未来可能的发展趋势 云计算是近年来快速兴起的技术,它以高可靠性、高通用性、高可扩展性及低成本等优点迅速得到了广泛的应用。鉴于目前各高校自建中控中心存在建设、维护成本高、设备老化需要升级、更新等问题,笔者认为未来可以将云计算运用到节能监管平台建设中,比如可以将中控中心建在“云端”:不需要采购任何服务器、交换机等中控室设备,只需要购买云计算服务,在云端搭建中控中心的软件平台,就可以拥有一个可靠性、安全性、稳定性都很高的“虚拟中控室”。其建设成本很低,很好的避免了设备老化、设备需要更新维护的问题。云计算在节能监管平台中的应用不止于此,在这方面,华南理工大学也有一定的研究。目前市场上也有比较成熟的产品。

5 总结

高校建筑节能监管平台建设是一项涉及面广、时间跨度长、影响范围大的系统工程。它的建成可以帮助高校在降低能耗水平的同时提高用能管理水平,为后续建设绿色校园、节约型校园打下坚实的基础。

参考文献:

[1]国家住房与城乡建设部,教育部.高等学校校园建筑节能监管系统建筑技术导则(建科[2009]163号).

第2篇

关键词:高等院校;水电节能;管理措施

当前,大多数高校正处于扩大再建设的关键时期:一方面经费和资源紧张,另一方面在高校内存在着大量的水电浪费现象。开展高校水电省能管理是学校目前的工作重点,关系到学校的长远发展,也是每一位师生员工义不容辞的责任。

一、高校能耗的特点分析

1.电已成为高校最主要的能源

调查显示,在大学里使用最多的能源就是电,占到能源使用的80%的以上,其他的能源为煤、蒸汽、天然气、燃油。可以看出,随着城市化进程的进一步提高,电已经成为越来越多的高校最主要的用能方式。减少用电量是高校节能管理的重中之重。

2.教学科研楼与学生宿舍用电量极大

笔者的调查数据显示,高校的学生宿舍和教学科研楼用电所占比率最大,应重点降低这两部分用电。当然,对于不同类型的高校,用电量的大小还是有不同的:比如理工类的高校,科研试验耗能比较大,科研部门的电耗量较大。文科类院校,学生宿舍的耗电量更大。因此,各个高校应该针对自身特点,对本校能耗进行统计分析,因地制宜地制定节能降耗的目标和手段。

3.空调耗电量大

在电耗调查中,笔者发现,虽然一年间空调在各高校的使用时间不会超过半年,但空调耗电量却达到整个高校用电量的一半左右。因为高校办公楼的电耗没有与使用者的利益直接相结合,造成极大的浪费:大多数的教职员工都不太注意办公室内的节水节电,下班后空调开着、电脑不关、电灯长明的现象在笔者调查的高校中处处可见,大量的资源被浪费。

4.学生宿舍、浴室用水量大

用水节约也是高等院校节水节电管理的重要组成部分。对于高校来说,学生数量众多,学生的生活用水量极大。相关调查数据显示:学生宿舍和浴室用水占整个学校用水的一半。由于浴室和学生宿舍相对人口集中,使用后的废水相对较为干净、易回收,中水回用的潜力极大。

二、高校水电节能存在的问题

1.师生的节约意识淡薄,校内宣传力度不够

各地政府考虑到学校在社会生活中的特殊地位,都能作到优先保证学校的水电供应,这使学校在用水用电上基本没有问题。因此,很多校领导对水电管理工作不够重视。很多学校没有专门的水电管理部门,而是分派到后勤部门兼管。这种兼管的制度很大程度上遏制了节水节电管理的力度。

同时,由于学校节能观念的淡薄,高校对水电节约的宣传力度极小。在笔者调查的几所高校中,校报、校园网等学校宣传媒体很难看到有关节约水电、安全用电的报道。这也是导致高校水电节能管理效果低下的原因之一。

2.高校管理制度落后,水电浪费现象比比皆是

虽然目前很多高校引进了市场机制,并建立一些规章制度。但是水电能耗管理上却明显职责不明,制度不健全。高校内部受益者与责任承担者的分离,造成了严重的浪费现象。在前文的高校能耗调查中显示:很多高校教学楼的教室彻夜长明,宿舍、卫生间的水龙头漏水无人管理,实验室,办公室的空调四季低温运行;学生大量地使用“热得快”、电热器等违章电器。一旦发生触电、火灾等事故,后果非常严重。

3.高校节能技术和节能产品的应用存在一定的障碍

大部分高校目前都在不断地改扩建,大量的资金运用到新校区的建设,造成学校老校区的发展资金不足。老校区老式的水电设施不能得到彻底改造,非人为因素的资源浪费严重。

三、高校水电节能的策略

实际上,高校在水电节能方面有着巨大的潜力。因为高校内的主要人群是高素质的年轻人,他们易于接受节约的文明行为,能够快速接受科学发展观的理念。同时,高校输送到社会的源源不断的、具有节能意识的毕业生能为我国建设节约型社会提供最为有力的支持。由此可见,无论是在节能层面,还是在育人层面,高校水电节能管理及建设都是高校管理中的重中之重。

1.加大校内宣传力度,培养师生的节能意识

高校在进行水电节能管理时,首先要把节能意识的培养作为校园文化建设的重要内容,加大水电节能宣传的力度。比如,学校工会、共青团、学生会等社团组织,可以定期地组织开展一些以节能为主要内容的宣传活动、技术创新活动,鼓励师生员工关注节能,将节能落实到自己身上,并希望他们能自己动手、动脑实现节能创新;其次,学校校园网、校报、广播电台等校园媒体可以制作节能专题、开设节能专栏,进行节能征稿等活动,加强节水节电、安全教育。通过一系列这样的活动,将节约用水用电的观念拨撒到师生们的心中,使节能降耗成为全校师生的自觉行动。

2.建立严格的相关规章制度,实行水电科学管理

首先,高校领导必须高度重视水电节能管理的重要性和必要性,在后勤部门成立专门的水电管理部门,赋予水电管理人员监控、稽查甚至处罚的权利,并对他们的工作进行绩效考核,与奖金直接挂钩。其次,要求水电管理人员对工地、教学楼、办公楼、实验楼等公共场所的水电实行巡查制度。同时,在学生寝室安装智能电表和水表,建立合理的水电费用收取制度(定额内不收费,超过定额部分加大收费标准)。另外,根据以往用量的指标测算,免费水电使用指标划拨到办公楼、实验楼的各个部门或办公室,超出指标部分由部门或办公室自行负担,节余部分可以以奖金的形式发放给该部门奖惩制度。

第3篇

我校实行合同能源管理的成功案例

由于我校是有60多历史的老校,地下管道陈旧老化,校区分散,管理难度大,管道暗漏非常严重,最高年消耗水量近1100万吨,远远高于同类的兄弟院校;同时,因为管道查漏是一个技术非常强的工作,又没有专门的仪器设备(单独购买设备,仅仅在本单位使用,使用率不高,不划算)。针对这种情况,2009年我们与社会上节能服务公司签定合同,由他们投入资金在我校供水管道上安装远程的监控水表,建立监控平台,全天对我校的用水情况进行监测,依托他们的专业技术力量进行合同能源管理,采用的是节能量保证型运行模式。通过这几年的运行2012年我校年耗水量已降到610万吨,共累计节约水费支出1500多万元,效果显著。另外在学校教室通过合同能源管理,引入社会资金安装红外线感应设备,控制教室的照明,也达到了节能目的(节能30%以上),实现了双赢。高校合同能源管理运行流程1.项目洽谈学校相关部门与节能服务公司进行业务协商,因为学校不投入任何人力和财力,各节能服务公司的产品,技术力量也不能进行简单的比较,所以不能完全按招标的方式确定合作对象,只能通过不断的协商、实地考察最后确定合作对象,根据节能服务的内容制定合同能源管理的运行模式。上述案例中,由于是对地下管道进行检测,主要任务是全年对管网供水进行监控和查漏,所以在学校用水规模不变的前提下,要保证降低用水量;因此,我们采用的是节能量保证型运行模式,只有达到一定的节能量,学校才支付约定的费用。2.能源的核定和合作方案的设计节能服务公司对学校能源的管理、使用效率、进行审计核定、监测、诊断和评价,通过能源审计可以掌握学校能源管理水平和用能状况,排查浪费环节,从而制定科学合理的节能管理和改造方案。上述案例中,节能服务公司从我校的办学规模、学校科研项目用水状况、公共场所的用水器具、地下管线的使用年限及材质、近几年的水耗数据及同类兄弟院校的水耗情况等方面进行调查和审计,并且对地下管线进行了初步的探测,认为我校管线暗漏非常严重,最后合作的方案就是有节能服务公司投资在我校部分管线上安装监控设备,对管线供水情况进行监控,同时全年不间断对我校全部管线进行探测,学校的义务就是尽快组织人员维修漏点,双方合作共同确保降低用水量,改变了以前节能服务公司按检测出的漏点数量收费的模式,实行了现在的节能量保证型运行模式,通过节约达到双赢。3.谈判阶段通过能源审计核定、诊断并通过选择试点进行节能测试,得出项目可行性的分析,最终确定节能量、协商项目日常的管理,达到共识后签定节能合约。总之,我校通过这几年运用合同能源管理模式证明,基本符合我国各高校实际。首先,解决了高校资金短缺、技术管理力量薄弱及风险承担的问题,合同能源管理模式最适合高校在缺少资金及专业管理人员背景下节能的实际。同时因为节能服务公司的利益同节能效益挂钩,节省了用能单位的监督管理,减少了学校管理成本。其次,使学校节能由传统经验自我管理转变到专业管理,充分发挥节能服务公司技术先进、管理专业的特点,再次,节能服务公司担负风险获得节能收益,学校无偿得到高效节能设备,长期受益,实现了学校与节能服务公司的双赢。

高校实施合同能源管理模式存在的问题

节能量计算方法的认定存在一定的困难目前,各高校公共场所的计量设施都不是很健全,特别是一些建校历史比较长的学校,计量设施的改造、安装都还在进行之中,能耗尚未做到分类、分项、分户计量,也没有针对各种能耗类别建立相应的能源消耗定额标准和能源消耗标准成本体系;另外,当前节能量的计算也没有一个统一的标准,有些节能服务公司在节能量计算时,将学校管理过程中的节能以及其他投入方面的节能也计算到EMC的设备节能之中,而学校则认为这部分的节能是学校管理上和部分投入上的成绩,不属于EMC的项目节能内容,造成不少的纠纷。因此建议应用在签定合同时,明确、细化节能量的计算方法减少纠纷。能源消耗统计比较薄弱,节能的绩效考核机制有待建立虽然学校有专人负责能源消耗统计,但大多是兼职的,同时能耗计量点和监测点不健全,能源消费统计制度不完算,对一些耗能大的实验室等部位的用能情况尚未做到单独计量和监测,尤其是公共场所水能源的计量有很大的缺少,影响了能源消费统计结果的真实性和可靠性。另外,学校对节能的绩效考核体系建设不到位,难以发挥有效的激励约束作用。缺乏第三方评估平台由于合同能源管理中,节能的效果受主观和客观等诸多条件因素的影响,为保证节能成果的客观性和准确性,应建立第三方评估平台,由独立的第三方(社会上有关能源审计部门和机构)进行节能成果的核定,保证合同能源管理项目的顺利进行。

基本思路及对策措施

改革节能费用的支付办法。我国公办高校规模普遍比较大,能源消耗性质也比较复杂,要想进行大范围的合同能源项目管理不现实,只能采用局部项目的合同能源管理,这样就有可能局部的合同能源管理效益被学校整体能源消耗支出所掩盖;因此,学校年初预算费用时应列出今年的节能奖励经费,以便对局部的合同能源管理效益实施奖励,通过实行学校内部点点间的合同能源管理,由点到面,不断推进,逐步达到降低学校整体能源的消耗。②加大高校节能的基础设施建设,高校的建校历史一般都在50多年以上,为避免重复投资建议在学校在后勤设施改造过程中做好水电等能耗的计量设备安装工作,逐步建立能源计量、统计、监测和考核体系。在分类、分项、分户计量的基础上,制定和实施学校能耗使用定额标准和用能支出标准,逐步建立标准成本体系,为学校财务部门核定能源费用专项预算提供基础。定期或不定期组织对重点用能部位和主要耗能设备进行检测,挖掘节能潜力。在能耗使用定额标准的基础上,将节能工作纳入学校各部门用能的考核机制中。③积极落实各项扶持政策,加强行业监管。从世界各国的经验来看,EMC从起步到发展壮大都离不开政府的支持和引导,尤其是目前我国的节能服务产业正处于起步阶段,更需要政府在财政、金融、税收等方面进行扶持。在现有政策框架下,高校应积极向政府争取专项的节能资金,同时政府也应进一步结合我国高校节能实际情况出台具体办法,将各项政策措施落实到位,切实解决高校推行合同能源管理存在的各项政策障碍。

作者:李刚 单位:武汉理工大学

第4篇

关键词:低碳绿色校园;低碳生态人才;人才培养;生态文明;低碳经济

中图分类号:G710 文献标志码:A 文章编号:1009-4156(2014)01-007-03

一、建设低碳绿色大学的背景

1 资源短缺与环境恶化已经成为人类社会最大挑战。人类需要考虑的不仅是经济可持续的问题,而且是能否生存下去的问题,21世纪人类正面临生死存亡的重大抉择。目前,全球已探明的石油、天然气、煤炭储量(统称碳基能源)将分别在40年、60年、100年左右耗尽。同时,碳基能源的大量使用,虽然成就了现代工业文明,造福了人类,却也因为大量的CO2排放成为气候变暖和环境恶化的罪魁祸首。《斯特恩报告》和《气候变化经济学》指出,按目前的温室气体排放趋势,到2050年可能超越人类“力挽”的临界,引发“不可逆转”的气候变化,量变到质变,导致全球性灾难。

2 我国经济高速增长付出了巨大的资源与环境代价。如今,我国资源短缺甚至枯竭的城市和地区越来越多,我们亲眼目睹的几十年前的秀美山川现在已是面目全非。《自然》杂志权威报告指出:中国正经历最大生态赤字,其资源消耗的速度是自然资源恢复速度的2.5倍,碳排放量已位列世界第一。由于煤炭仍是中国主要能源,因此,碳足迹自然是中国生态足迹中比重最大的部分,而且情况日益严重。1961年碳足迹占中国生态足迹的10%,到2008年这一比例上升到54%。我国水资源量是世界平均水资源量的28%,地表水已严重缩减,地下水已被污染,且污水排放已由城市向农村蔓延。我国虽然已设置了“三条红线”应对水资源危机和水安全问题,但恶化趋势不容乐观。我国10年淮河治污投入600多亿元,治污水质又回到“原点”的触目惊心的残酷现实,我们焉能不反思、不警醒!

3 困境与挑战“倒逼”人类寻求突破。发展低碳经济、建设生态文明已成为解决资源与环境困局的“人类共识”,缓解能源安全、遏制气候变暖是全人类的共同使命。发展为了什么?什么才是幸福?人类对生活意义的理解也依赖于对自然的理解。人类不在自然之上,也不在自然之外,而在自然之中,大自然永远握有随时惩罚人类的无上力量。因此,没有良好的生态条件和能源供给,人不可能有高度的物质享受、政治享受和精神享受。没有生态安全,人类就会步入不可逆转的生存危机,生态文明是物质文明、政治文明和精神文明的前提和基石。生态文明建设是中国特色社会主义的新的“理论增长点”,也是打造我国“经济升级版”的“发展新机遇”,是需要在理论上深入研究的文明形态,也是需要在实践中不断探索的严峻而重要的课题。担负起绿色、循环、低碳发展的生态文明建设的理论研究与实践探索任务,高等学校责无旁贷。

二、建设低碳绿色大学的意义

1 建设低碳绿色大学具有深厚的理论依据和鲜明的时代特征。通过低碳绿色大学的理论研究和实践探索,把高校建设成“科技含量高、碳排放低、环境舒适宜人”的“生态化、数字化、人文化、智能化、园林化”的美丽和谐园区,发挥高校的低碳绿色文明理念的变革导向作用、低碳技术与知识的支撑作用、节能减排的社会示范作用,对推进地方的绿色、循环、低碳发展的生态文明建设具有重要现实意义和深远历史意义。

2 “生态人才”承载着人类的未来和国家的希望。可以预见,未来5-10年,生态产业建设、生态城市建设、生态文化建设、生态社会建设等领域,无疑需要大量“生态人才”的示范、引领和保障。大学校园不仅是青年学生汲取知识的地方,也是他们灵魂塑造、培养社会责任感和历史使命感的重要场所,更是我们共同的生活和精神家园,理应承担起低碳绿色“生态人才”培养、低碳友好型技术研发使用和率先节能减排的高尚责任。

3 “打铁还需自身硬”,传“道”自身要有“道”。家长是学生的第一任教师,学校是学生的第二任教师,社会是学生的第三任教师,高校对学生的教育起着承前启后的重要作用。作为高校的教育者,我们应该清醒地认识到,教师的一言一行对学生的巨大影响,教师言传身教的低碳理念和行为将潜移默化地影响学生的“生态素质”养成。只有当低碳经济和生态文明的思想理念通过各种学科、各种实践、各种渠道在大学生的心中发芽时,我国的绿色、循环、低碳发展的生态文明建设才会“后继有人”、“动力不竭”而永续推进。

三、建设低碳绿色大学的现状

1 世界许多大学加入了构建低碳校园的行列。早在1972年的人类环境会议就提出了绿色学校的理念,华盛顿大学提出,不仅要建设美好绿色校园,更要培养可持续发展学生;哈佛大学校园18%的电力来自可再生能源,并制订了在学生人数增多、科研经费增加、设备总值增长的前提下,2016年比2006年能耗降低30%的节能减排计划和实施方案;等等。如今,国内外学者对低碳校园建设所涉及的领域研究逐渐深入和全面,日本和美国研究机构曾对高校的能源消费和碳排放量进行统计,单位面积能耗比大多数社会事业体的能耗都要高,学校建筑的总能耗仅次于办公类建筑的能耗总和。

2 我国低碳绿色大学建设方兴未艾、各有千秋。1998年,清华大学率先实行“绿色大学”建设,首批聘任了18名绿色大学建设专家,并与剑桥、哈佛共同成立三校“低碳能源联盟”;北京大学实施了“林歌计划”;武汉大学开展了“绿色大学十年行”活动;南开大学、沈阳工程学院的“资源与环境经济学”专业已经招生或申报;天津工业大学打造首个新能源低碳校区;浙江工业大学掀起低碳毕业潮;复旦学子倡导校园低碳生活;吉林大学对建设“节约型校园建筑节能监管体系”示范项目高度重视,营建绿色校园并向智慧型校园转变;浙江大学搭建“能耗监管平台”打造节约型低碳校园;南京工业大学在全国高校率先完成碳排放核查,顺利通过ISO14064温室气体核查验收,标志着该校低碳校园建设取得重要进展。

3 我国低碳绿色大学建设多以低碳校园建设人手。(1)大学校园蕴藏巨大节能潜力。根据相关部门对45所高校的能耗水平数据统计测算得知,2008年全国高校每年人均用煤0.897吨,是全国人均生活用能的4倍;人均生活用水每年145吨,是全国城镇人均生活用水的2倍,大学生的人均能耗指标明显高于全国居民人均能耗指标,很多高校仅水电费开支即占总收入的19%左右。(2)低碳校园建设成效明显,效益可观。目前,全国有200所高校实施了节约型校园建设,生均电耗每年484千瓦时,占全国平均水平的44%,实现节能67万吨标准煤,节水3亿吨。例如,江南大学2008年与2005年相比,新校区同比人数翻一番,科研经费增加3.1倍,设备总值增长1.5倍,但校区水电总支出却减少230万元,生均年度水电费由原来的1000元左右降至510元。华南理工大学完成了南北校区总计129栋100多万平方米建筑的能源楼宇计量工程,实现了能耗数据实时监测,进行精细化管理,节能率达30%以上。对外经贸大学一共采用22项节能减排技术,全年节约经费上千万元。

四、建设低碳绿色大学的途径

1 将“生态人才”培养嵌入办学考核评价体系。(1)将低碳绿色“生态人才”培养纳入高校育人机制,各学校可以根据自身教育资源,积极探索低碳绿色生态文明的教育内容、课程计划、有效途径和教育形式,逐步形成完善、高效、不断创新的低碳绿色生态文明教育体系,以选修课、必修课、研究型学习等形式构建低碳绿色生态文明教育特色课程。需要特别指出的是,在人类面临生死存亡的“两大困境”背景下,所有高校若能将“低碳经济学”或“资源与环境经济学”或“气候变化经济学”等相关学科的一门学科作为当代大学生的跨学科(半学期)“必修课程”,发挥“传道育人”作用,必将对我国的“生态人才”培养起到事半功倍的捷径效果。(2)应将低碳绿色“生态人才”培养贯穿于教育教学全过程,将课堂教学渗透作为“生态人才”培养的主渠道,鼓励各学科教师挖掘教材中的生态文明教育资源,着力寻找相关结合点和渗透点,将低碳理念融汇于各个学科之中,耦合于各个学科的教学科研之中,让低碳、绿色、生态、环保的概念成为学习研究的一部分,教会学生参与低碳经济发展和生态文明建设的知识和技能,他们走出校园、走上工作岗位后,成为绿色、循环、低碳发展的生态文明建设的积极宣传者、忠诚实践者、模范引领者和障碍排除者。

2 积极应用低碳技术成果打造低碳环保基础设施。(1)建设伊始就采用高起点、高标准规划设计,避免由于硬件的“先天不足”造成能耗无法弥补的“客观浪费”。国外一些专家指出,设计费虽然只占工程全部费用的1%左右,但在决策正确的条件下,它对工程造价的影响率达75%以上。显然,优化设计是有效控制工程造价和进行低碳建设的重要途径。一栋楼刚刚出现在纸上时,就可以测算好未来建设中的碳排放和以后使用过程中的能耗指标,逐步建立起低碳生态的指标体系。宁可少建几栋楼,也要打造低碳环保的基础设施,应当成为我们的共识。(2)充分利用现有技术成果,加大节能改造力度。我们应当引导、鼓励大学管理者发扬“牺牲精神”,多做低碳绿色大学建设的“我栽树、你乘凉”的“长效性、基础性”工作。必要时,可引入“能效领跑者”的倒逼手段及“合同能源管理”的市场机制等综合措施,逐一排查核算,大力推动老旧设备节能技术改造。例如,广泛使用太阳能、风能、沼气能和地热能;建立雨水废水回收利用的中水处理系统,力求做到水的“零排放”;广泛使用LED等节能光源;等等。

3 通过内涵建设推行低碳运营管理薪模式。(1)建立科学的管理制度和低碳高效的管理体系,搭建能耗监管平台,提升能源使用效益。我们应当学习哈佛等高校做法,建立能耗指标体系和能耗公示制度,在以前多年平均数据的基础上,制订节能减排目标和实施计划。创建低碳绿色校园,期望师生的低碳生活,光靠觉悟是不够的,“社会契约理论”要求“学校政府”只有不断进行“帕累托改进”,加强内涵建设,打造低碳高效的运营管理新模式,才能突破“囚徒困境”,实现“帕累托最优”。(2)随着经济社会发展和国民素质不断提升,大学校园必定同发达国家一样,拆除围墙,融人社会,这种趋势就如同我国当年公园改造一样。高校作为思想、理念、知识、技术的人类文明前沿之地,提前进行“社区公园”建设,率先打造“社区小气候”,以示范行动引领社会“发展低碳经济、建设生态文明、打造美丽中国”,这同样是人类灵魂工程师和未来建设者的责任与使命。(3)高校资源如何科学调度、如何优化配置、如何充分挖掘利用、如何紧密联系社会主战场、深度融合经济主市场,尽力谋求我资源、你资源与他资源合作共享的多赢共赢局面,应是我们探究和努力的方向。体育场馆建在高校就是很好的范例。

4 广大师生积极参与是低碳绿色大学建设的不竭源泉。(1)从经济学角度来看,市场需求是决定和引导生产供给的永恒动力,如果每个人都能按照低碳经济的理念选择产品和服务,高碳经济模式就无法生存。以全国高校3000多万学生数量(比世界上100多个国家的人口数量还要多),对低碳生活方式的选择意味着非常巨大的节能空间。作为人类灵魂工程师和未来社会中坚力量,理应率先承担起“现代公民”责任,从我做起,从现在做起,注重细节,点滴节约,努力打造环保节约型校园。(2)高校应当充分利用校园网、广播、学报校报、宣传栏等多种渠道,加强节约和忧患意识教育,开辟低碳减排专栏,如“你今天低碳了吗?你今天减了几斤碳?”等等,积极开展“低碳宿舍、低碳教室、低碳论坛、低碳社团、低碳生活我争先、我为校园减斤碳”等系列创建活动,牢固树立低碳意识,处处体现低碳文化,时时参与低碳行动。同时,学校可以利用每年的植树节、世界水日、世界气象日、世界地球日、世界环境日、地球1小时、无车日等环保节日开展相关主题教育;可以充分发挥班会、开学毕业典礼等途径的生态文明教育作用;充分利用演讲、辩论、征文、摄影比赛、知识竞赛等教育活动,不断创新教育的内容和形式,增强教育的吸引力和实效性。(3)植树造林,种草固碳,模拟碳交易,自我碳抵消,全方位、大力度培育师生的低碳绿色环保意识。我们可以借鉴高校低碳节能建设的指导材料《校园碳核算攻略》,引入“节能减排获奖,植树造林受益,超额使用能源受罚”的“市场机制”,模拟碳交易,开展碳买卖,对在校师生强力进行“生态灵魂”塑造。

5 责任与使命担当是低碳绿色大学建设的根本动力。由于我国高校绝大多数属于“不愁生源、不愁经费来源、不存在售后服务”的政府办学的“国有大学”,与企业相比,基本处于“计划经济”时期,其运营方式还没有完全进入“市场经济”状态,危机感和紧迫感尚不如处于“优胜劣汰”的经济领域。虽然有“生源保证、不愁吃穿”的社会大环境因素,“一股独大、一花独放”、“垄断地位、缺乏竞争”的体制机制障碍也无须回避。“钱学森之问”振聋发聩,令我们深思!

第5篇

关键词:计算机信息处理技术;高校能源管理系统;应用分析

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)11-0086-03

1 能源数据采集传输

1.1 校园能源采集的内容

水、电、汽、油作为校园的基础能源,对其供给的各个环节计量、监测都利于对能源分配过程中的量化管理、精细化管理;对能耗设备运行参数的监管,利于对能耗设备进行管控,利于设备优化运行、能源转换效率的分析。以下给出能源管理过程中比较常见的一些设备数据采集内容:

① 校园建筑信息采集

能够显示监测点的详细基础信息和附加信息,建筑名称、建设年代、建筑层数、建筑功能、建筑总面积、空调面积、能源经济指标等,能够显示建筑物的整体用能情况和各楼层、各房间的具体的分类用能情况。

② 配电网络相关参数数据采集

从开闭所(变电所)、低压配电室、建筑总配电房、楼层配电间、房间、室内各环节的电压、电流、有功、无功、频率等相关参数。

③ 供水管网

从市政管网进水、加压泵房、区域进水、建筑进水、室内用户用水等各个环节。采集市政进水、区域进水、建筑进水、室内用户用水等各个环节的流量;供水主管网的压力,供水泵房的电压、电流、有功、无功等相关参数。

④ 供汽管网

采集市政进户管、减压站、室内用户等环节的流量、压力等相关参数。

⑤ 油

由于学校用油主要为汽车用油,因此只采集用油量。

⑥ 校园能耗设备

空调系统:

采集室外温度、室内温度、运行时间、运行温度、电压、电流、有功、无功、频率等相关参数。

校园路灯、景观照明:

采集光照度、日出日落时间、运行时间、电压、电流、有功、无功、频率等相关参数。

室内照明:

采集光照度、日出日落时间、运行时间、电压、电流、有功、无功、频率等相关参数。

1.2 校园能源采集的方式

采集方式包含:人工采集方式和自动采集方式。

人工采集方式:

通过人工采集方式采集的数据包括建筑基本情况数据采集指标和其它不能通过自动方式采集的能耗数据,如建筑消耗的煤、液化石油、人工煤气、汽油、煤油、柴油等能耗量。

自动采集:

通过自动采集方式采集的数据包括建筑分项能耗数据和分类能耗数据。由自动计量装置实时采集,通过自动传输方式实时传输至数据中转站或数据中心。

2 数据梳理

校园能源管理系统采集能源供给各个环节的大量数据,通过校园网络上传至能源管理中心,并存储在数据库服务器中。系统利用计算机信息处理技术,对各类能源数据,根据数学模型进行梳理、归类,从而生成校园分类能耗、用电分项能耗;建筑分类能耗、用电分项能耗。

3 能耗数据展示

能耗计量:

系统软件可有效对高校电、水、热水、暖通空调、蒸汽等各类能源的智能表计进行实时在线的数据采集、监测和计量,通过计算机信息处理手段为能源精细化管理提供准确、连续的数据,保证数据源头的可靠性。

1) 电能实时监测

平台可根据实际配电系统组态模拟配电系统图,在配电系统图上点击相应回路可进行各种监测、查询操作。可对变电所低压回路进行实时在线计量和监测,得出全院总功率曲线。

2)用水实时监测

按照管网结构设计水网模拟图,显示实时用水数据。在明确管网布局、水表

上下级关系的情况下,可实现动态的水平衡误差计算,通过水平衡的分析实现对自来水管网状况的实时监测,以便及时发现管网跑、冒、滴、漏等异常状况,及时进行故障排查与报警处理,减少无谓消耗。

3)天然气实时计量监测

对天然气管网进行模拟,并进行实时计量、监测(可手工录入)。

能耗分析:

能耗分析主要包括:系统设置、日常管理、24 小时实时监控、日统计、月统计、年统计、时间段统计、汇总定额报表等。可提供报表、图形文件导出、导入等功能,并提供打印机存盘等功能。

对各类能耗数据进行运算和处理,完成总耗、单耗、定额、同比、环比等能耗数据的统计分析。对重点用能系统、重点用能部位的节能量、节能率计算。

能耗统计:

在完善计量系统的基础上,实现分类分项分户计量,为能耗评价、能源管理和过程优化奠定基础。实现对各职能部门的节能绩效考核,对过程数据依据基准定额实施节能数据对比分析、数据审核等功能。

以监测数据为依据,利用统计学方法用灵活、直观、准确地报表、曲线、图表等形式对用能系统进行分析,找出问题、分析问题、给出具体的解决措施。

通过系统达到规范用能行为、优化能源系统运行,完善运行管理制度,最终达到切实降低运行能耗的目的。

通过实时在线的能耗计量、监测数据,实现对于全院总能耗分类分项的统计;

各建筑能耗的分类分项分户统计;可形成不同类型的年报、月报、日报等报表。

能耗审计:

根据能源管理体系和各责任单位的具体能源消耗情况进行定量分析,并与能源管理相应制度及节能控制指标对整个学校及相关部门的能源利用效率、消耗水平、能源经济与环境效果进行审计、检测、诊断和评价。

能耗公示:

系统可根据建筑总能耗或单位面积能耗等各类能耗指标对能效对标和统计分析结果进行排序和公示进行建筑或部门的用能排序和公示。通过公示促进节能管理。

4 能耗异常数据的分析

能源管理系统需要采集、存储大量的监管对象能耗数据,并将这些数据按建筑、部门、管路等用能对象进行归类,展示给系统用户。面对如此大量的数据,我们很难有效地发现用能系统中存在的不合理用能,或异常用能情况,也几乎无法找到系统在设备、设计,或操作层面上出现的各种问题。而通过计算机信息处理技术,建立能耗数据模型,为我们用能分析诊断提供了较高的工具。

现代建筑节能系统通过两种工具来帮助系统用户应对这些海量数据:报警和警告机制,以及数据展现软件。如今,大部分的建筑节能系统中,异常用能报警功能的正常工作完全依赖于用户通过人机界面选择用能报警和警告对应的限额或阀值。这对用户而言是一个非常困难的任务:如果阀值设置的过紧,那么系统中会出现大量的误报;如果阀值设置的过松,那么系统将无法全部发现异常用能情况以及其背后的系统、设备损坏的情况。数据展示软件可以帮助用户分析并诊断问题,但是这种无针对性的操作往往需要花费大量的时间。

5 数据挖掘

校园能源管理系统以能源信息化智能化为核心目标,围绕能源的信息采集智能化、信息处理智能化、信息显示与推送智能化、用能调控智能化全面展开。

信息采集智能化是校园能源管理系统的关键技术,系统中的信息采集智能化设备需具有自组网、自诊断、自修复、不间断运行高稳定性和高可靠性特点,能够进行校园中的能源信息自动采集,减少信息采集中的人力投入,提高采集的准确信和可靠性。

信息处理智能化可系统中心服务器或者依靠云计算的强大处理能力,对信息进行分析、处理,为决策提供有力的数据保障。

6 系统建设内容

校园智慧能源管理系统建设根据需求应该从能源在线分类、分项与分户计量及能效分析,能源质量监测与改善,能源自动化监控与自动化节能调节和安全用能管理四个方面进行设计和实施,在一个统一的网络架构和系统中心下面,通过系统化的解决方案实现多个子系统的高度集成和统一管控。

6.1校园能源管理系统平台建设

1) 监控中心

设立能源管理系统中心,实现校园能源管理平台中心与智慧校园数据中心的链接和数据共享。并针对集中供热、中央空调、学生公寓预付费管理等重要环节安装工作站,实现灵活、有效管理和控制。能源管理系统基础支撑平台作为校园智慧能源管理体系的重要组成和支撑框架,要解决节能监管建设体系中的实时数据链路、安全基础、互通渠道、资源共享、信息获取、共性与个性化服务、优化技术支撑等问题,并建立一个健壮的、实时性强的统一访问门户和公共基础服务平台。一方面,能源管理系统需要具备在现场设备组态、应用系统门户集成、集中报表服务、短信邮件消息服务等直接的功能模块,另一方面,能源管理系统在能源监测与管理上需要具备节能监管应用子系统的开发环境、编程语言引擎、API开发包、设备驱动开发包,即具有二次业务的构建能力。

2) 传输网络

在校园网络建设时,需要考虑一对光芯作为能源管理系统的独立主干传输网络以保证系统的安全、稳定,并考虑校园网延伸到每栋建筑及变电所、泵房、换热站。

6.2变电所、水泵房自动化监控

对变电所进行自动化控制和温度湿度等参数的环境监控管理。通过对电力参数的监测、智能无功补偿和谐波治理,提高用电质量和节能优化;通过对开关柜的实时控制和状态监测,实现开关柜的自动投切;水泵自动运行控制;通过环境监控加强用电安全管理。

6.3用电分项计量

1) 变电所高压进线总计量及配电室低压出现回路计量

2) 所有建筑配电回路按照照明、空调、动力和特殊用电区分,在建筑配电间配置三相多功能电力监控终端实现建筑用电的分项计量。

3) 通过供配电网的各级计量,实现10kV线路、变电所至各建筑低压配电回路的线损分析和变压器的变损分析。

6.4用电分户计量

所有楼层、房间安装一体化能源管理终端或者单相多功能电能表,实现用电的分户计量和用电综合管理。

利用学校建设的RFID终端和RFID卡,自动监测各功能房间的人员及数量,实现房间的照明、空调、暖气片等用能设备的无人状态下的节能控制和管理。

6.5供热计量

对市政供热公司总供热管道或者学校的锅炉房进行供热量的总计量;对每栋建筑进行供热计量。

6.6用水计量

对市政供水总管网入口进行智能水表安装以计量学校总用水;在校园内部水管网的关键点安装智能水表,对每栋建筑安装智能水表,以实现供水管网的水平衡实时监测。

6.7 燃气计量

安装智能燃气表进行燃气计量并实现远程传输。

6.8热管网平衡监测及优化系统调节

对锅炉房、换热站以及建筑供热管道安装温度、压力传感器、电动调节阀,进行供热管网的实时监测和动态调节;对一、二次供热管网进行循环泵、补水泵的变频自动调节运行。

6.9空调温度控制

1) 中央空调系统

对中央空调系统的冷热站、冷却塔、空调机、新风机、风机盘管或变风量终端进行分布式监控和集中管理。系统采用变流量控制技术、压差及温度PID控制调节技术、系统联动控制技术、变频调节控制技术、电耗、热/冷媒耗实时计量技术等,对中央空调进行系统化节能控制和管理,提高系统整体节能率。

2) VRV空调

对所有VRV空调主机配置通讯接口板,实现与节能监管平台的数据对接。监控中心可远程实时监控所有空调主机及室内机的运行状态,监测运行参数;也可进行分时、分温控制每台室内机,最大程度节省能耗。

3) 分体空调

通过能源管理系统及网络化智能插座,对分体空调进行系统远程监控,采用分时、分温自动化节能控制控制策略和用能计量,以及减少在空调非工作时间的待机能耗,实现空调能耗的最大程度节省。

6.10集中供热系统化节能控制

对集中供热系统中的锅炉房、换热站、楼宇及室内暖气片等供热环节进行分布式监控和集中管理。采用锅炉烟气余热回收技术、比例燃烧控制技术、一次/二次管网平衡调节技术、换热站二次供回水混水控制技术、水泵变频调节技术、室内暖气片供热自动控制技术,以及分布式电耗及热耗在线计量技术等,在满足建筑供热舒适度的情况下,实现最大程度的供热节能。

6.11教室照明节能控制

对所有教室安装照明控制终端,通过按照光照度、课程表、室内人数等条件进行智能化控制,实现节能。

6.12路灯节能控制

对各路灯回路安装三相多功能电力监控终端,实现精确的定时控制。

6.13 电开水炉节能控制

在夜间和非工作时间对使用频率较低的电梯、电开水炉进行系统化的节能控制。

6.14全校二级核算单位、学生公寓、商户用电网络预付费管理

对全校二级核算单位、商户、每个学生宿舍安装网络预付费电表,实现学生用电的恶性负载控制和电费的及时回收。

6.15 学校电网、水网、气网、热网的基于GIS系统的动态实时监测

在GIS系统的基础上实时监测学校电网、水网、气网、热网各环节的实时状况,对故障进行实时报警和定位,综合分析点、水、气、热平衡及损失,以及实现所有用能机电设备的报警管理。 (下转第105页)

(上接第88页)

6.16 可再生能源应用

利用校区的空地、建筑楼顶空间等环境,利用太阳能光伏发电、太阳能采暖制冷、地源热泵等技术实现可再生能源的充分利用,并纳入到能源管理系统中以实现系统集中控制和管理。

7 结论

在校园能源管理系统的规划和建设上,计算机信息处理技术为实现校园能源管理系统能源数据实时计量、能源质量监测、能源自动化控制提供了技术支撑。为实现一体化的能源管控,进行能源统计、分析、诊断、预测、调度,通过这些有效的技术和管理手段,可实现校园综合节能率的大幅度提升并为“智慧校园”建设提供强有力的技术支撑。

参考文献:

[1]蒋春雷.高校节能管理现状及对策分析[J].行政事业资产与财务,2014(8):60+115.

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

[3]周海,刘昌敏.高校能源管理现状及对策研究[J].中国人口.资源与环境,2014(S2):95-98.

第6篇

为了提高实验室的开放水平、管理的精细化水平和有效利用实验室空间、设备以及支持的能源、网络等资源,提出了采用微信、微博等学生喜闻乐见且使用方便的网络新媒体来实现学生的实验室签到和使用预约;设计了基于智能能耗传感器等物联网设备对计算机系统、空调系统和其他实验室支持环境的能耗进行采集与优化控制的新型监测和管理方式;基于新媒体和物联网技术的新型智能化、精细化的开放平台实验室管理机制使得实验室的开放管理机制更适应双/多校区的教学及科研活动管理,并且实现资源高效利用和节能减排。

关键词:

微信;物联网;精细化管理;双校区;绿色校园

近年来随着高校教学改革的深化,各高校不断地探究新的实验教学方法,高校实验室管理和运作模式从传统的课程教学型实验室逐渐转变成开放型实验室。开放型实验室不仅能满足不同水平和能力的学生需求,而且提供了一个发挥个人潜能的实验环境,从而使学生可以自主地到实验室进行实验研究和探索性学习,这不仅有利于发挥学生做实验的积极性、主动性,也有利于培养学生的个性,激发学生的思维,引发他们创造的欲望,点燃他们创新火花[1]。开放型实验室能更好地适应当前新的实验教学模式,例如课题研究实验教学模式,项目化实验教学模式,竞赛培养实验教学,为学生搭建一个多元化的创新平台,培养了学生的科研精神和团结合作精神,从而提升学生的综合素质[2-4]。开放型实验室建设是一个系统工程,它需要多方面的建设。实验室开放不是时间、空间的简单开放,也不是教学内容和仪器设备的简单开放,实验室开放必须有先进的管理理念和管理制度作保障[5]。在为实验室开放提供必备经费、设备和人员保障的前提下,探索基于新媒体和物联网的开放实验室管理新机制,设计开放实验室管理系统是至关重要的[6]。它可以进一步提高教学资源和设备的利用率,更能够保障高校实验室开放管理的顺利运行,使开放型实验室真正成为培养创新型人才的摇篮。

1当前实验室开放和管理中的突出问题

1.1学生无法及时获得实验室详细的开放信息

目前高校实验室一般采用课程实验预约开放时间,开放自主使用的网上预约管理方式[7]。由于网上系统信息需要及时更新和实时录入,尤其是课程实验时间的临时调整变化无法及时上传,学生无法方便地获得实验室的实时开放状态和具体的空余(设备)资源情况。以天津大学为例,2015年进入双校区运行状态后此问题将会变得更加突出。例如,学生从实验安排表查询,发现某实验室无实验教学课程,当他从卫津路校区到津南校区,需要的设备已经被其他自主使用的同学占用了。这样导致一方面学生白跑冤枉路,另一方面没有预约的其他实验室空间以及设备白白闲置。因此,需要精确的个体化的设备和资源使用情况,以及提前进行预约个体的实验设备的信息管理和服务平台[8]。

1.2管理者无法准确掌握具体使用情况

值班人员和实验室管理人员仅仅能看到学生在或者不在,大致了解学生人数。但是他们缺乏对具体每个学生使用具体设备情况的信息化统计手段,缺乏对于学生的上网、使用实验设备等情况的有效管理和统计。指导教师也无法时时获知在开放时间段内来实验室作实验的学生情况。学院基本上只是按照实验学生人数、经费情况来配置实验室面积、设备数量和支持资源等。统计的实验时数等是实验室人员手工填写的,缺乏客观依据。通过对设备资源使用的监测和信息化统计,将大大提高实验室管理的精细化水平,为实验室规划、投资效益分析等提供客观、翔实的数据基础。

1.3实验室相关资源浪费严重,管理粗放

实验室开放必然会加大实验室的人员、电力、能源和设备开支。但是仅仅是粗放型开放,就会导致成本大量提升,导致资源浪费,而没有取得相应的学生实践能力的培养效果。以当前周一至周日全开放的某大学计算机实验教学中心平台实验室为例,该实验室有2层,使用面积300余平方米,采用了集中空调系统。从近几年的具体使用情况看,周末或者晚上来实验室做实验的学生很少。但是仍然需要实验室同时开启几十个无线网络接入点等网络设备、大量的中央空调和视频监控等辅助设备,并且增加聘用员工,安排实验人员长期值班,这带来了不必要的大量能源消耗和人员经费开支。这样的粗放型实验室资源开放情况对于建设绿色校园、实现节能减排是非常不利的。

2物联网和新媒体的精细化管理新机制

针对以上问题,我们提出精细化管理实验资源,合理配置实验设备,及时对信息收集和的新的开放实验室管理机制[9]。研发基于能耗和其他物联网装置的实验室环境能耗和设备使用管理软件;研发及时实验室精细化使用情况的新媒体交互系统;研发通过微博等新媒体签到来获得实验室实验设备及网络等资源使用许可的认证和管理软件。

2.1学生需求的精细化和实验预约机制

目前的学生需要的信息比较单一化,往往只是简单使用实验室的时间信息,而且没有对学生是否按时来使用实验室资源进行确认和管理。新机制将学生的实验室使用需求细化为:使用时间、使用的设备、使用的实验室支撑资源(网络、空调、其他辅助设备等)、需要指导人员、使用的优先级等。其中使用时间就是计划开始使用实验室的时刻和计划的时间长度;使用的设备是指进行实验的主要设备;支撑资源是为了进行该实验需要的辅助设备和支撑环境;指导人员指是否需要特定的教师指导实验过程;使用的优先级由新机制自动生成。学生使用的优先级主要依据的因素包括:学生的预约信誉(即以往预约的正确性、按时使用实验室的概率);实验室空闲设备的匹配率;实验室支撑资源的利用率等。如果某同学预约信誉高、空闲设备和他的需要匹配,并且对实验室辅助资源的占用少,他的使用优先级就比较高,可以有效预约到实验室开放时间段。反之,预约信誉低、使用的设备不空闲、占用的辅助资源多的预约的优先级低。

2.2实验室使用监测和精细化管理机制

以往实验室只是通过门禁系统来对学生进行基本的是否进入实验室进行管理;通过视频监控系统来粗略地观察实验室是否有学生和是否安全。新机制将精细化管理学生的预约、预约的到位率、设备的具体使用情况,生成设备和实验室的精细化监测信息。将新媒体预约与实验室签到系统和门禁系统结合,实现对学生是否按时使用预约资源的监测和统计,并且为上面的学生信誉机制提供签到数据。将计算机类设备的登录系统增加二维码,学生即可在具体设备上签到,和下面的能耗等传感器配合,可以获得准确的使用状态信息和进行精细化设备使用率、完好率等统计,避免了后期的人工操作,提高了统计监测的实时性。

2.3实验室支撑环境的物联网监测和开放机制

将空调、网络系统、视频监控系统和高耗能的实验设备分别增加具有网络接口的能耗传感器,即可实时获得设备的能耗信息。通过非侵入式负荷分解与识别技术还可以进一步分析设备的工作状况(空闲、低负荷、高负荷)。将实时获得的设备能耗等信息进行分析,并且和学生签到以及设备利用率管理系统配合,就得到了实时的开放效益评价。根据实验室开放规则,依据设备、辅助资源的利用率和能耗等情况,来确定是否接收学生的个性化实验室预约。这样就可以避免为了极少数的学生,实验室大量资源全部开放导致的浪费情况的发生。从而引导学生自主实验预约时间集中,提高实验室运行效率。通过学生实验需求的精细化预约,加上门禁和新媒体签到系统对设备和预约情况的确认与精细化管理,配合实验室支撑环境的监测系统,就形成了灵活、高效的开放实验室基于物联网和新媒体的管理新机制。该机制可以有效地响应学生需求,高效利用实验室资源,减少实验室支撑环境和人力的浪费,促进节能减排,并且提高管理的效率和实时性。

3管理系统设计

为了实现上述管理机制,将计划预约、及时和申请结合的新机制,并且需要考虑设备和实验室环境的能耗、人员开销等,建立及时收集设备、支持环境、学生使用情况的制度、方法;提出优化的开放目标,以学生使用和能耗为综合约束条件,引导学生利用开放实验室平台[10]。我们设计了下面的主要管理系统。

3.1基于微信等新媒体的学生预约和签到系统

分析微信、微博等新媒体的开发平台、进行移动应用的学生签到、信息交互等软件需求分析、模型设计和快速原型开发。考虑到学生的使用习惯,并且针对学生到其他校区不方便使用电脑进行实验预约和签到的实际问题,开发了基于微信等新媒体的实验室预约和签到软件。

3.2基于能耗传感器的设备使用情况监测系统

对于典型设备和支持环境,增加具有网络数据传输功能的能耗传感器。对实验室的电脑、视频监控设备、空调、实验台等进行分类监测统计。通过及时的网络监测和负荷分析模型,可以获取设备使用情况和能耗的关系。得到不同设备的工作状态(正常工作、待机、低功率等状态)。为管理人员判断开放实验室的范围提供基于能耗的设备有效使用率的客观依据。

3.3实验室资源使用授权和设备利用率统计系统

研发基于签到的实验室网络等资源的授权系统,只有通过预约和有效签到的学生才可以在指定时间内使用实验室资源,避免学生滥用和相关人员私自对外开放。综合签到数据、结合分析相关类型的设备能耗数据,可以精细化地对设备的利用率进行及时统计,并且可以对实验室整体开放效益进行及时分析。

4结语

分析了物联网技术和新媒体技术条件下的高校实验室开放管理机制,针对学生预约实验和教师与管理机构管理实验室开放过程中的突出问题,提出了基于新媒体的实验室开放新机制。开放型实验室采用适应双校区的基于新媒体和物联网的开放实验室管理机制是实验室开放建设的需要,更是深化高校教育改革、促进实验教学模式改革的需要。开放实验室管理新机制可以进一步提升实验室的内涵式开放性,使实验室成为创新型人才成长的沃土。

作者:罗咏梅 单位:天津大学计算机科学与技术学院

参考文献(References):

[1]卿大咏,严思明.加强高校实验室开放努力培养学生创新精神[J].实验室科学,2010(3):125-127.

[2]樊玉清,洪波,赵越.课题研究教学模式在环境类专业实验课中的实践[J].实验室科学,2014(3):22-24,29.

[3]李妍.项目化教学在嵌入式系统实践课程中的探索[J].实验室科学,2012(5):27-29.

[4]李从举.搭建创新平台提高学生的综合素质[J].实验室科学,2014(4):9-11.

[5]吴文华,杨庆,沈新元,等.智能实验室管理系统下的实验室开放管理[J].实验技术与管理,2011(2):172-176,197.

[6]伍扬.高校实验室开放管理机制的研究[J].实验技术与管理,2012(8):178-181.

[7]邢丽波,桂馨,康九红.实验室开放与管理[J].实验室研究与探索,2014(9):252-255.

[8]易黎.加强实验室开放管理培养学生实践创新能力[J].实验技术与管理,2014(7):223-225.

第7篇

一、历史发端。《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》把节能减排上升为一项基本国策。各单位为降低能耗实现既定的节能目标,引入了合同能源管理。合同能源管理,是20世纪70年代在西方发达国家开始发展起来的一种基于市场运作的全新的节能新机制。合同能源管理(EMC)是指节能服务公司与客户签订节能服务合同,提供从设计规划、到实施节能的一整套服务,从项目实施节省下来的能源费用中回收投资和取得利润,与客户共同分享节能成果,实现双嬴。

合同能源管理的发展和应用尚处于“幼年期”。1962年,美国联邦能源管理局负责人邀请工程师Gondy Taylor对弗吉尼亚州四所学校能源使用状况进行分析,看能否有降低能源费用的可能,这个是有记录的最早能源诊断。但因当时能源价格低,这一超前实验没有得到共鸣。但从1973年,石油输出国组织关闭供油阀门,使世人第一次感受到能源危机。二十世纪九十年代,我国政府与世界银行就在我国示范和推广合同能源管理机制达成了共识,并决定共同实施中国节能促进项目开展节能工作。1996年是个关键节点,这年,我国政府与世界银行、全球环境基金共同实施了大型节能合作项目,正式将“合同能源管理”引进我国。合同能源管理能覆盖的行业很广泛,用能行业都和它相关。高等学校集教学、科研和生活于一体,既是人口的高密集区,更是能源消耗大户。根据统计,2011年占到全国总能耗的9.6%。党的“十”第八章提出“大力推进生态文明建设”,高校作为能源消耗大户,进行生态文明建设责无旁贷。所以,在高校加快推行合同能源管理,进行能源管理方法研究和探索,是当前利用市场机制促进节能减排和提高能源使用效率的有力措施,也是建设“美丽中国”,实现中华民族永续发展的客观需要。

二、常见风险。相比发达国家成熟的市场机制,我国合同能源管理起步较晚,还面临众多障碍。如信用体系不健全,缺乏专业节能人才,能源价格市场化没有建立等,这就使合同能源管理项目在实践运行中遇见很多困难和风险。通过对已有的各高校节能项目申报材料分析发现,在目前的合同能源管理机制运作过程中,各高校对如何选择节能项目和项目运作模式没有清晰的思路,对双方所承担的责任和节能效益的分配也没有明确,对项目实施全过程的风险和管理控制也没有注意到,这在很大程度上制约了合同能源管理机制的推广和节能工作的开展。下面就高校在引入合同能源管理中遇见的风险进行归纳。

1、合同风险。合同文本签订不规范,没有对技术、数量和金额等等进行明确;对合同履行过程时间节点没有规定;文本缺少附件(附件一般都包含对正文关键条款的解释和延伸);不重视服务,而合同能源管理项目是集设备、服务、工程于一体的。

2、技术性风险。产品技术成熟度,节能实现程度是否能达到预期期望。设备性能可留有扩展空间和新设备对接接口。

3、人的风险。主要有项目双方沟通协调问题;客户管理层重视程度;服务操作维护工作人员的人员素质和技能水平;使用者对节能的认识。

4、意外风险。影响合同能源项目顺利实施的意外因素主要有政策变化、能源价格、成本变化、自然灾害、技术升级等不可抗力因素。

三、防范对策。各高等院校在进行节能改造时,积极引入合同能源方式能够实现良好的经济效益和社会效益。高校需要能对合同管理项目进行有效的控制和妥善处理各种风险,最大限度地提高资源效率,提高办学效益。具体的研究方法如下:

1、对高校合同能源管理的项目实施前的风险分析。用能状况诊断是项目开展的基础,可为确定能耗基准、节能措施和节能目标提供支持。高校应在了解和掌握用能状况的基础上确定适用具体项目的节能措施,是更换设备,还是对现有设备进行改造,是优化用能环节,还是改善用能管理,在此基础上形成项目方案,通过本研究使得高校对要实施的项目应有充分认识。

2、对项目实施进行风险识别、评估与控制。合同能源管理风险识别是要从错综复杂环境中找出合同能源管理所面临的主要风险,运用层次分析法和模糊数学评价相结合的方法,对合同能源管理项目进行了风险评估,并按照效益与风险对等的原则,确立了基于风险系数的效益分享额和分享期限。为高校提供识别风险,提高收益,提出一种定量分析风险和效益的评价方法。

3、对合同能源管理的节能效益分享方式、测量和验证进行确定。在项目方案确定的情况下,量化节能目标,双方确定节能效益分享方式,实际的节能效果如何,需要通过测量和验证来进行确认。

4、建立合同能源管理的实施绩效评价。设立绩效评价指标--结果指标与行为指标,绩效评价标准制定,实施绩效评价--绩效衡量、差异分析、差异调整。避免缺乏可操作的业务流程,防止盲目开展合同能源管理业务,对项目实施过程中遇到风险进行预警提示,提供解决思路。

第8篇

关键词:高校旧建筑 节能技术 新材料 节能改造

1 概要

目前,随着我国经济的高速发展,对能源的需求也越来越大。其中建筑是能源消耗的主力军,资料显示:建筑能耗占全社会能耗的25%。我国每年新增建筑约20亿,而且现存的建筑绝大多数是高耗能建筑。因而建筑节能问题已越来越被政府和社会各界所重视,“建设节约型社会”已成为当今社会广泛关注的一个重要主题,建筑耗能的问题日益突出,建筑节能问题更是迫在眉睫[1]。而高校作为能源消耗的大户,也被列入节能减排的重点对象。我国高校数量众多,建筑面积大,能源消耗巨大,高校总能耗占全社会能源消耗总量的10%,人均能耗远高于全国人均总能耗。如何从新节能材料、新技术方面开展节能工作是高校能耗问题解决的关键。

在建筑中使用各种节能建材,一方面可提高建筑物的隔热保温效果,降低采暖空调能源损耗;另一方面又可以极大地改善建筑使用者的生活、工作环境。因此,新型建筑节能材料的应用,对于促进高校节能具有重要意义。此外,国内很多高校均存在大量的老旧建筑,这些建筑由于年代久远,并未采用节能材料,造成大量的能源浪费,因此对其进行节能改造就十分必要和紧迫。近年出现了很多类型的新型建筑材料,它们的广泛使用不仅对于高校节能,也对于促进社会进步、发展国民经济、构建资源节约型社会具有重要的意义。

2 目前普遍应用的节能技术和节能材料

旧建筑存在的问题是,屋面和墙体没有保温措施,门窗密封性较差,玻璃为单层玻璃,所以造成建筑能耗流失的加快。而一般屋面、外墙和门窗是主要的节能改造目标,因此,旧建筑的节能改造也就主要包括屋面、外墙和门窗的改造。其次还要考虑旧建筑多有原使用者,所以施工改造必须要尽可能的快捷,方便和经济[2]。

2.1 屋面保温技术

屋面的保温技术主要为屋面防水保温节能改造,平屋面隔热保温层的做法有聚氨酯保温防水一体喷涂,或铺设隔热板、聚苯乙烯板等,再做防水层和保护层。

2.2 墙体的保温技术

墙体的保温技术主要分为外墙内保温和外墙外保温两类。对于墙体的改造,要充分考虑到建筑的特点、用途等因素,选择施工简便、保温性能好、成本低的节能材料。

2.2.1 内保温技术

内保温技术是指在墙体内部加做保温层。它的特点是施工快速灵活,操作简便。主要的保温技术有聚合物砂浆复合聚苯保温板、但由于使用内保温技术存在着占用建筑使用面积、容易开裂、影响室内装修等缺点,故现在已经逐渐被外保温技术所取代。

2.2.2 外保温技术

外保温是目前广泛使用的一种建筑节能技术。与内保温技术相比,外保温技术有明显的优势,它可以不占用用户的使用面积,而且使用同等规格,性能的保温材料能达到比内保温更好的保温效果。外保温技术在墙体外侧,还可以保护外墙结构,延长建筑物的使用年限,不仅适用于旧建筑物的改造,也在新建建筑上普遍使用,是目前最成熟的保温技术。

一般工程中使用的多位外挂式保温材料,包括硅酸盐保温材料、陶瓷保温材料、挤塑板XPS 6、硬泡聚氨酯现场喷涂、硬泡聚氨酯保温板、岩棉、聚苯乙烯泡沫板(简称苯板)、钢丝网架夹心墙板等[3]。其中最广泛应用的是苯板。苯板具有优良的性能和低廉的成本。一般做法是用胀钉将其固定在外墙上,或采用粘接技术固定,然后加入网格布抹砂浆,最后再做装饰面层。此外还可以采用无机喷涂进行外墙保温。保温材料一般是指导热系数小于或等于0.2的材料。选用时除应考虑材料的导热系数外,还应考虑材料的吸水率、燃烧性能、强度等指标。不同绝热材料的性能特点有所不同。

2.3 外窗的保温技术

建筑物的热能有不少都通过门窗散失。相关资料显示,一般建筑的门窗面积占建筑护结构面积的30%,其能耗约占整个建筑总能耗的2/3,通过玻璃的能耗约占门窗能耗的75%,所以门窗是节能改造的重点[4]。应尽量使用新型的节能门窗。

节能玻璃是目前国内主要推广使用的外窗节能材料。常见的节能玻璃有以下3 种: 中空玻璃、真空玻璃、低辐射镀膜玻璃[5]。其中,中空玻璃是一种非常优秀的节能材料,正在被大量的使用。中空玻璃一般由两片玻璃构成,中间充入惰性气体,周边由胶接或焊接方式密封。中空玻璃具有减轻辐射的功能。真空玻璃中间是真空腔,优点是隔音和隔热性能好,节能降噪性能独特。低辐射镀膜玻璃(“Low-E”玻璃)是一种对波长4.5-25um的红外线有较高反射比的镀膜玻璃。低辐射镀膜玻璃还可以复合阳光控制功能,成为阳光控制低辐射玻璃,有很好的保温节能效果,还可以起到防眩,提高舒适度等效果。

节能型的门窗框材料主要有以下3种:塑钢型材、塑铝型材、玻璃钢型材。塑钢型材具有热导率低、保温性能好、耐腐蚀、隔声、防震、阻燃性能优良等优点,是现在普遍使用的窗框材料。但不适宜在高寒高温地区使用;塑铝型材有刚性好、寒热性能好,不易发生结露的优点。因此,适宜大尺寸窗户及高风压地区和严寒地区使用[5]。玻璃钢型材的导热率低,保温性能好,适用环境较广,而且使用寿命长,是未来型材的发展方向。

3 节能改造实例

宁夏大学校本部B区数计学院楼始建于1983年。改造总面积4032平方米,5层多层。楼内各种设备管道线路均已老化,且保温效果较差,门窗密封性能差,冬天室内温度较低。改造前楼体无保温材料,窗户为单框单玻铝合金窗。外窗存在传热过大、漏风严重等现象,不符合《公共建筑节能设计标准》强制性要求,故对其进行节能改造。针对实际现状,选择节能型的中空玻璃塑钢窗,防止空气渗透。改造方案对墙体增加保温层,楼内采暖管道以及散热片整体替换,将所有照明灯具全部替换为节能灯。

改造后外墙平均传热系数满足《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005规定,且室内温度比未改造前高2.1摄氏度。由此可以看出,增加外墙保温层和中空玻璃塑钢窗后的保温隔热性能好。通过进行外墙和外窗的保温改造,达到了节能的要求,室内保温效果得到了明显的改善。

4 结语

通过实例我们可以看出,对旧建筑进行的节能改造,采用新型的节能材料,明显的改善了建筑物的能耗,增强了室内的保温效果。因此对旧建筑进行节能改造是非常有意义的。我国的建筑节能改造还比较落后,只要继续对节能技术进行推广和应用,采用更好的节能材料和节能技术,就可以大大降低高校乃至全社会的建筑能耗。

参考文献:

[1]谷立静,聪郁.我国建筑能耗数据现状和能耗统计问题分析[J].中国能源,2011,33(2):38-41.

[2]梁冠华.既有住宅建筑节能改造的特点及技术性举措[J].住宅科技,2007,5:43-46.

[3]梁栋.建筑保温隔热技术及节能材料[J].广西大学学报(哲学社会科学版),2007,29(10):73-74.

[4]余治良,魏宏杨.校园旧宿舍建筑节能改造分析[J].建筑节能,2011,39(3):68-70.

[5]郭长日.建筑节能材料的分类与性能概述[J].山西建筑,2010,

第9篇

1净化网上环境

互联网以快信息、多种类和大数量、无空间限制的特点提供了一种全新的学习和生活方式,从某种意义上说,网络已成为促进人类进化的环境因素,而这种因素又是人类自己创造的。因此网络自然成为大学生学习、生活不可缺失的平台,同时又是一把双刃剑,利弊并存。比如有部分学生因年轻、辨识自控能力差,容易网络成瘾,难抗不良信息引诱,对电子游戏欲罢不能,导致学业退步,身体成疾或退学。所以校园网需要构筑绿色屏障,建立绿色上网通道,引导学生文明上网,自觉远离诱惑,构建利于高校学生健康成长的绿色网络环境。网络是人类自己创造的,因此网络是容易控制的,网上环境是容易净化的。高校一方面要正面教育学生,灌输正能量,自动引导各类优秀学习网站,建立本校的精品课程网站、新颖BBS、大学生自己的网站等,使校园网成为学生学习的好助手,生活的好帮手,通过网络交流学到新的思维方式和知识,掌握新信息、新技术;另一方面要用网络自身的先进技术,自动导控校园网的信息内容、流向和秩序,自动屏蔽不良网站。比如对可能出现的不良信息采用分级控制,当云服务器后台监控到涉及不良信息内容时,判断其等级进行流量和网速限制,当进入危险级别时可将网速降到零。

2挖掘网上信息

大数据时代的到来使得网络用户的使用资源、上网行为等关键因素向着可记录、可分析的方向发展。特别是移动智能设备,诸如超薄笔记本电脑、大容量平板电脑、大屏幕智能手机的普及,使大学生可以随时、随地、随身在线学习,移动获取学习资源。深度绿色网络就是要通过挖掘网上信息,分析用户的上网倾向性,智能导航,帮助大学生用户泛在接入、即时交互,快速获得所需的正确信息,提升学习的质量和兴趣。基于云技术的网络行为分析和引导平台利用智能的方法分析用户的上网倾向性,帮助用户获得感兴趣并对其有益的信息,同时过滤不良影响内容或垃圾信息。比如,绿网智能博客系统以文章中的句子为计算单位分析整篇博文情感倾向性,利用云端服务器的情感分析系统和本地电脑情感词分析平合找出每个句子中的情感词,提取这些情感词出现的频率,从而分析其情感倾向值,通过对整篇博文全部情感倾向值的累计分析,最终可实现对该博文情感倾向性值的综合评估。显然,绿色网络云系统是网络行为分析和引导平台的核心,需要建立一个行之有效的、与互联网情感词变化同步的情感分析云数据库,才能使情感倾向性判定结果符合实际的发展,才能在用户电脑上切实可行。另一方面,根据网络数据的来源和存在方式进行特征分析,采用网络层数据自动化识别技术和校园网的相互监控,可实现对数据的快速分级处理,有效杜绝非常态数据的运行,自动消除垃圾数据。在校园网的学习环境中则可以通过网络行为分析和引导平台重点实施面向学生学习过程的发展性评价。通过采集学生在校园网平台的学习过程信息数据,并进行基于云技术的数据挖掘,从而了解学生当前的学习兴趣、热点与疑惑,有针对性地开展学习评价,有效确定学习者继续学习的起点,全面了解其学习进度,逐步构建符合每个学习者个性特征的个性化教育平台。手机通过硬件系统的GPS、WiFi接入提供学习者的上网模式、位置信息等,通过重力传感器(G-sensor)、摄像头、话筒提供当前学习者的行为模式、状态信息、音视频信息等,获取学习者的交互时间、上网内容等重要信息。通过下面的方法智能感知学生的信息并自动引导学习过程:第一步,采集信息,通过上述的硬件系统采集用户当前的相关信息;第二步,信息存储与传递,采集的数据存储在手机上并打包传送到云服务器;第三步,数据分析,通过特征提取、模式识别、数据融合等算法提取用户当前操作的实际意义,比如用户的学习内容,是静止学习还是移动状态等;第四步,信息表示,将云端计算出的内容通过适当的形式输出,并作为用户学习环境中教学活动的触发条件,对用户的操作与学习过程进行干预,智能性指导用户的学习,自动建立适合用户个人特性的学习环境与学习过程,自动推送相关资料,自动建立该用户当前所需的学习讨论小组和师生交流平台等。另外,通过挖掘网络数据还可以获取用户安全度、用户沉迷度和用户满意度等评价指数,从而对网络质量给出客观的评价。并且通过挖掘网上信息可以将各种数据转换为一种有价值的教育资产。

3降低网络能耗

南京邮电大学智慧校园实施“统一平台,统一门户,统一账户”的建设思路,采用云计算和新一代信息技术,全面实现全校资源、服务和用户的智慧化融合共享。随着智慧校园网规模的扩大和网络设备的不断增加,加上我校原有网络系统的陈旧和技术落后,使得网络运营过程中存在明显的高能耗、低效率的现象,网络运行成本每年增加20%以上。因此建立节能环保的网络硬件环境是一项不可忽略的绿色工程。据相关实验测试报告,通常高校主干道网络最忙时的平均链路利用率不足60%,很多网络的闲时链路利用率低于5%。校园网中能量浪费和能耗成本限制着网络整体性能的全面提高,特别是物联网、云计算、智慧校园这些能耗大户的发展,能耗成本所占维持费的高比例会成为限制校园网发展规模和服务能力提升的瓶颈。深度绿色网络建设理念是既能实现满足网络所需又能达到耗能最小,得之所当得,耗之所当耗。我们实施的降低网络能耗的方法有:①改造原有网络系统,淘汰大耗能设备,同时对阶段性工作的网络设备进行电源控制,实施睡眠机制,让阶段性工作的网络内部节点在工作和睡眠两个状态之间自动进行切换;②新建网络结构设计成动态调节,比如对核心网设备进行工作速率的自动调整,高峰期采用高频高速,低峰期网络运行则采用低频率和低速率来实现节能,还可以采用将路由控制和数据转发分开进行管理的方式;③从网络全局的角度,通过测量和建模分析方法进行网络资源智能管理,设计节能策略,控制负载流量的聚合与重新分配,改善资源的运用模式,不仅追求全局网路设备成本的最低,同时也追求全局网络运行成本的最低。

4提升网络安全

目前高校网络中心都安装防火墙和杀毒软件,但网上诈骗、网络盗窃、网上黑客和内部人员违规操作等行为时有发生,很多人都遭遇过账号或密码被盗的问题,由于受资金限制和校园网的特殊性,网络安全建设投入相对较少,一旦遭遇病毒或者被黑客攻击时极易致使全校网络的瘫痪和大范围的病毒扩散,特别是在开放、灵活和共享的大数据时代,更增加了数据被破坏、篡改和泄露的可能。深度绿色网络需要全面提升网络安全,从数据产生、使用、传输、存储等方面加强和改进安全体系,确保高价值数据资产(诸如师生的个人隐私信息和学校的财务与资产信息)的准确性和安全性。首先是建立校园网整体安全架构,配备可靠的、完整的网络安全软硬件设备,网络出口由网络中心统一管理,规范上网身份认证,规范用户访问权限和范围,使网络系统安全符合国家的相关规定;其次是要加强云端服务器数据的标准化建设,改进网络层、传输层和用户层的安全策略,加快网络安全处理的效率,通过网络传输加密技术,提高用户数据的网络传输安全性,并且对数据在业务系统中运行的不同阶段有针对性地设置防护措施,做到实时可靠的保护;最重要的是建立校园网安全组织体系,落实网络安全管理责任制。在我们学校的网络安全调查中,超过80%的网络故障是由于人为因素和管理问题造成的,特别是新生入学期间是网络故障的高发期。所以通过建立信息安全组织体系,一方面加强内部管理的监控制度,制定适应新技术、新环境的管理制度、应急制度,形成全方位的信息安全管理;另一方面落实安全管理责任制,完善网络安全管理规章制度,严肃查处网上违法违规行为,加大惩罚力度,实现安全的常态化管理。我校专门制定了“校园网网络违法案件报告和协助查处制度”,有效配合了国家网络安全监察部门打击、查处网络违法案件,保障校园网建设的健康发展。总之,深度绿色网络通过网络安全的提升,追求完美安全,实现在加快校园网发展过程中确保网络安全,在确保网络安全的条件下加快校园网发展,真正实现管控并重的安全体系建设思路。

5结语

建设具有时尚性、安全性、智能化的高校深度绿色网络是一个必然的发展趋势。本文通过高校深度绿色网络的研究工作将网络文化和网络新技术深入结合,实现网络智能管理、绿色导航,用最小能耗满足网络最大需求,追求完美安全,将网络日常数据挖掘成教育资源,形成快速、安全、健康、环保、智慧的新型校园网,有效提升学校办学能力,促进办学质量的提高。随着网络新技术的发展,特别是物联网的推广应用,业务需求的多样化导致网络管理复杂度增加,深度绿色网络机制强调绿色与功能之间相互融合,统一一体,得之所当得,耗之所当耗。并且通过深度绿色网络与其他形式的教育相结合,实施绿色教育,充分调动教师在深度绿色网络建设中的积极性和创造性,在创建深度绿色网络的过程中促进高校办学质量的全面提升。

作者:成雨含 单位:南京邮电大学

第10篇

关键词:建筑能耗;节能;能源消费预测

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

0 引言

全球建筑能源消耗已超过工业和交通运输,国际上发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的33%左右。《2013-2017年中国智能建筑行业发展前景与投资战略规划分析报告》数据显示,我国建筑能耗已达到全国总能源消费的三分之一多,随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,建筑能耗占比还将上升至35%左右。对建筑能耗进行科学分析和合理预测,有助于提高建筑能源管理水平。

预测技术在能源生产消费管理中的应用,有几个方面,包括:1)预测技术应用于能源生产过程。2)企业、行业或国家能源标杆管理。3)能源负荷预测,用于需求侧管理和网络平衡。4)能源消费预测:工业、运输和建筑等。本文对将对近期部分相关研究进行回顾,总结介绍建筑能耗预测的方法技术。

1 建筑能耗影响因素

影响建筑能耗的因素有很多,并且具有随机性、时变性和地域性。主要的影响因素包括:1)建筑物外部环境(天气),2)建筑物特征(结构、材料等),3)建筑物内部耗能系统性能(照明、空调、通风系统等),4)建筑物运行特征(入住率及行为特征等)。建筑物用途不同,运行特征就不同。

不同的预测目的,有不同的时间范围。按预测时间范围可分为:短期负荷预测(STLF),中期负荷预测(MTLF)和长期负荷预测(LTLF)。对于不同方面的研究,时间范围的定义略有差异。短期负荷预测时间范围通常是24小时,最长至一个星期。中期负荷预测分析涵盖了从一个星期到长达一年时间范围。长期负荷预测分析包括了更长的时间,区域或国家层面上的年度能耗预测预测,通常用于基础设施规划。

在进行建筑能耗预测建模时,建筑物用途、预测层次范围、预测时间范围不同,选取的影响因素不同。文[1]研究办公大楼的用电量短期预测,预测时考虑的影响因素细分为:入住率、通风负荷、热泵负载、设备负荷、室内温度、室外温度、日光水平、太阳辐射、风速、电价等;文[2]研究美国住宅领域能源需求长期预测,选取影响因素:居民人口总数、GDP、家庭规模(人口)、中等家庭收入、住宅用电成本、宅天然气成本、住宅燃料油的成本;文[3]研究事件场所(体育场馆、音乐厅、剧院、和会议中心等)能耗短期预测和高峰需求预测,影响因素:事件类型、年之日(1到365)、日之时(1到24)、事件发生日(0或1)、座位配置。

2 建筑能耗预测方法

建筑能耗预测方法主要分为两大类:(1)工程模型(engineering modeling)或正演模型(forward modeling);(2)数据驱动模型(data-driven modeling) 。工程模型使用物理和热力学函数推导理论过程和系统的能源消耗,工程模型产生精确的结果,但也需要详细的输入。根据模型中方程和变量的数量多少,工程模型可分为详细的工程模型和简化的工程模型。数据驱动的方法,用历史数据来建立能耗数据驱动模型。根据输入变量和输出结果的关系能否以显式的数学形式给出,区分为“白箱”结构和“黑箱”结构。“黑箱”通常使用机器学习技术,如人工神经网络、支持向量机,或决策树的方法。

在机器学习方法中,应用最广泛的预测方法是人工神经网络(ANN)和支持向量机(SVM)。各种方法对比如表1。

在讨论预测模型方法的时候,预测精度是预测方法研究关注的主要问题。提高精度的困难在于系统的复杂性。很多研究结合了几种方法开发混合的预测模型,以提高预测精度。

目前研究工作中,经常使用的二个精度指标是:均方根误差(RMSE)和平均绝对百分比误差(MAPE)。其它指标还有:预测误差e, 百分误差PE , 平均百分误差MPE ;平均误差ME ,平均绝对误差MAE;均方差 MSE;标准差 SDE;决定系数R2;变异系数CV。

为对比分析建筑能耗预测方法及其应用,以下列出一些研究文献,描述的内容包括:研究内容,建模方法;精度指标;建筑类型/预测时间范围;主要结论。

文[4],2004年,空间供暖和生活热水能耗预测,神经网络模型(NN);精度指耍CV,R2;国家和地区层面,住宅/长期预测(年);结论:NN模型和工程模型都具备预测的能力,NN模型具有更好的性能。

文[5],2008年,能源密集型制造行业电力消费预测,人工神经网络(ANN);精度指标: MAPE;制造行业,电力消费/长期预测(年);结论:ANN和非线性回归模型之间的比较,ANN具有良好的用电量预测价值。

文[6],2008年,终端用户能源系统(住宅、工业、商业、非工业的、娱乐和公共照明负载)需求预测,建模方法:ARMA((自回归移动平均过程),BPNN(反向传播神经网络),GMDH(数据处理组合方法) ;精度指标:MAPE;终端用户能源系统/中期预测(月);结论:ARMA,BPNN,GMDH 对比,GMDH最优。

2010年,住宅能耗预测,四种建模方法:BPNN(反向传播神经网络)、RBFNN(径向基函数神经网络)、GRNN(广义回归神经网络)和SVM(支持向量机);精度指标:RMSE;住宅/年;结论:SVM预测准确性较高。

2009年,应用SVM预测暖通空调系统冷负荷,建模:ARIMA模型、SVM;结论:误差分析表明,SVM比ARIMA更好的性能。

文[2] 2013年,美国住宅领域能源需求多元线性回归和ANN模型;国家和地区层面,住宅能耗/长期预测(1年);结论:模型是健壮的。在准确性方面,模型研究没有显著不同。然而,由于他们对经济危机的敏感性,ANN方法可能更为现实。

2014年,两种预测方法比较:ANN、SVM综述,多种预测模型的精度对比;主要结论:使用混合模型分析建筑能耗预测似乎产生一个好的预测精度。

文[1] 2015年,应用逐步回归分析,建立办公建筑输入变量(天气和入住率) 和输出(设备、通风和冷却负荷)之间的回归模型;精度指标:RMSE;办公建筑/短期预测(

2016年,学校建筑能耗预测,加权混合支持向量回归模型SVR;精度指标:MAPE;学校建筑/短期预测(0.5小时、1日);该混合模型和单一SVR模型(与其它进化算法GA和PSO联合)进行了对比,精度最高,MAPE:5.843%。

2016年,基于ANN的建筑能耗建模,研究了随着时间推移,模型自动训练和控制模型精度的方法;精度指标:MAPE、MSE、R2;罗马的三级建筑/短期预测(1小时);精度和控制阈值MAPE:6.91% ,8.83%。

文[3], 2016年,事件场所能耗预测和高峰需求预测,建模方法:NN,SVR;精度指标:CV,MAPE;事件活动场所/1日、1小时、15分钟;结论:以每日数据为间隔的消费预测模型精度高于以小时或15分钟为间隔的预测精度;就日数据模型, NN模型精度比SVR高;然而,每小时和15分钟数据模型,没有明确的变化;每日高峰需求预测精度明显高于能耗预测。

2012年,城市居住建筑能耗预测模型,运用相关分析和多元回归分析对影响居民建筑能耗各因素与能耗的关系进行实证研究,建立居住建筑能耗预测的多元线性回归模型;区域,住宅能耗/1年;结果:模型拟合数据与实际统计数据符合度为 95%左右。

2012年,办公建筑能耗预测,时间序列分析方法;办公建筑/1月;预测结果:年度能耗量误差为16.48%,最大月度相对误差为18.2%,最小月度相对误差为2.7%。

2014年,高校建筑能耗预测,GM- RBF组合建模;高校建筑/1月;

为检验组合建模算法的有效性,同时建立线性回归模型、灰色模型GM、RBF神经网络模型进行比较和分析,基于灰色理论与RBF 神经网络的GM- RBF组合能耗预测模型,平均相对误差和最大相对误差绝对值均小于其他单一模型。

2015年,KPCA(核主元分析)-WLSSVM(加权最小二乘支持向量机)模型方法应用于某办公建筑能耗的预测;办公建筑/1年;结论: 与RBFNN、WLSSVM、LSSVM模型相比,KPCA-WLSSVM模型方法能有效提高建筑能耗预测精度。相对绝对值最大误差:2.81%,MAPE: 0.89%。

3 结论

本文介绍了建筑能耗的预测方法,各种预测方法都有成功应用的案例。很多研究对不同预测方法的预测精度进行了对比,人工智能方法在多数案例中显示出更高的精度。在人工智能方法中,神经网络(NN)和支持向量机(SVM)是广泛使用的模型。混合模型显示出提高预测精度的潜力。

参考文献:

[1]C.Sandels,J.Widén ,L.Nordstr?m,E.Andersson.Day-ahead predictions of electricity consumption in a Swedish office building from weather,occupancy,and temporal data.Energy and Buildings,2015(108):279-290.

[2]ArashKialashaki,John R.Reisel.Modeling of the energy demand of the residential sector in the United States using regression models and artificial neural networks.Applied Energy,2013(108):271-280.

[3]Katarina Grolinger,Alexandra L’Heureux,Miriam A.M. Capretz,Luke Seewald.Energy Forecasting for Event Venues: Big Data and Prediction Accuracy.Energy and Buildings,2016(112):222-233.

[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

【关键词】高校;学生宿舍;水电管理;措施

高校是水电资源的消耗大户,其水电费支出是高校一项重要的财政支出,随着办学规模的扩大,有些高校一年的水电费支出过千万,水电费成了高校办学的一项沉重负担。

高校的学生宿舍作为大学生学习和生活的重要场所,是一所高校的水电资源消耗大户。以南京工程学院为例,该校共有学生宿舍21栋楼,每栋楼还分成A、B两座,有的还有C座。由学校能耗监管平台提供的6月份的能耗数据来看,学生宿舍总用电量占全校总用电量近四成,学生宿舍总用水量占全校总用水量近六成,可见抓好了学生宿舍的水电管理工作,就抓住了学校水电管理工作的重点,将为建设节约型校园做出重要贡献。

1 宿舍水电管理现状及存在的问题

1.1 现状

南京工程学院住宿的每个学生每学期可免费使用40度电,由电费计量管理系统(SIMS)划拨给各宿舍。随着现代人们生活水平的提高,学生使用的电子产品越来越多,如电脑、手机,iPAD等,有些宿舍还使用饮水机,违章大功率电器也是屡禁不止,尤其是学生宿舍空调的安装使用,用电负荷更是直线上升,免费用电量很快用完,超出部分由学生用校园一卡通预先圈存,电价同民用电价。

学生宿舍用水分为洗澡用热供水和生活用冷水两部分。热供水由学生刷卡消费,生活用冷水无限制使用。

1.2 存在的问题

1.2.1 宿舍用电计量不准

因电费计量系统2003年逐步投入使用以来没及时更新换代,使用时间长了后发现SIMS系统模块因老化存在计量不准的现象,学校在电费净支出方面有逐年增大趋势。而且因计量不准,同学之间相互比较之后容易产生一些新的矛盾,为什么同样的用电电器,有些宿舍要不断刷卡充电,而有的宿舍一学期也不见得充两次呢?

1.2.2 存在“私接乱接”现象

该校学生宿舍用电线路分成四路,限时的有两路,分别为室内照明和书桌前学习用插座,晚上11点后断电;不限时的也有两路,分别是厕所照明和床边插座。有些学生为了晚上熄灯后还能用电,将宿舍内总开关盒里的线路进行私自改接,曾发生过因短路引发的宿舍着火事件等用电安全事故。

1.2.3 宿舍内“跑冒滴漏”严重

宿舍生活冷水的无限制使用,导致学生的节水观念淡薄。更加致命的是宿舍用水设施正常使用损坏后存在“跑冒滴漏”时,学生去报修,物管维修不及时,维修好后还要收取一笔费用,久而久之在学生中形成“报修还要花钱,漏掉是学校的”不正确的想法,任由“跑冒滴漏”长期存在于各宿舍。

物业管理从业人员素质不高,值班人员以临时工为主,节约意识淡薄,查宿舍看到“跑冒滴漏”时无动于衷,觉得与自己无关,反正不是流自己家的水。有的开始还会报修,但牵涉到费用问题又会久拖不决,即我不修,还能为物业省点钱,修了物业还掏钱,学校每年给物业管理的经费里包含了日常低于200块的单笔维修费。为保物业这个“小家”,损失了学校这个“大家”。

该校最大的学生宿舍楼为北区10号学生站,有500多个宿舍,住了3200多名学生,自2013年底校能耗监管平台投入试运行以来,平台显示该学生宿舍楼每月用水量均超过2万吨,夜里0点到早晨5点,每小时还有超过30吨的“用水量”,显然是不正常的。经专业管网测漏公司排查,排除了地下管道漏水后,进宿舍抽查,查出一层楼就有40多个房间或多或少存在“跑冒滴漏”现象。

2 宿舍水电新措施

针对以上宿舍水电管理方面存的问题,采取的水电管理新措施如下。

2.1 加强节约宣传,树立节约意识

学生宿舍的管理牵涉到学工处、后勤集团、后勤管理处、保卫处等几个部门。各部门首先要意识到学生宿舍水电管理工作是建设节约型校园的重要一环,意义重大。其次通过各种形式,如校报、宿舍区宣传栏、校园网等媒体大力宣传节约水电的必要性,并进一步开展节约水电知识竞赛等活动来树立节约观念、普及节约知识,让节约成为宿舍管理人员和每个学生的自觉行动。

2.2 加强宿舍用电安全宣传

通过有奖征文、宣传题板、印制宣传页,现场签名等活动形式,让学生养成“一定要安全用电,用电一定要安全”的良好用电习惯,自觉抵制使用大功率违章电器。

2.3 铅封宿舍总电源开关盒

为排除私拉乱接带来的用电安全隐患,物业管理公司相关专业人员对各个宿舍总电源开关盒进行逐一检查,发现问题及时纠正,并参照供电公司对到户计量表计的做法,对宿舍总电源开关进行“铅封”,学生可正常开关某条线路,但不能拆开进行私自改接线路。一旦发现有违规“拆封”的宿舍,交学工处根据学校相关规定对违规学生进行相应处罚;同时在明显位置张贴“为了您的安全,请规范用电”等提示语。

2.4 对用电计量系统进行升级改造

为加大电费回收力度,减少学校不必要的电费净支出,及时对宿舍用电计量系统进行升级改造。考虑到一次性投入太大,可分批对各栋宿舍进行升级改造。同时水电管理中心相关值班人员做好各宿舍用电监控工作,发现有宿舍用电异常时,及时查找原因;计量模块损坏时,及时更换。

2.5 实行用水用电定额管理

学生宿舍的水电费按“定额免费,超额收费”进行管理,本科生定额每人每月2吨水,一年按10个月计算;研究生定额每人每月3吨水,一年按12个月计算。

实施用水定额以来,彻底扭转了物业和学生在用水设施维修上的态度,从定额以前的“要我修,我也不修”,到定额后“我要修”,变被动为主动。物业管理人员主动增加巡查“跑冒滴漏”的次数,发现问题,及时维修。以上文中提到的北区10号学生站为例,放暑假后,经物业对“跑冒滴漏”进行彻底的维修后,日“用水量”从维修前的500多吨每天,直线降到100吨左右每天。节水效果非常明显。

2.6 加强监管

为加强对物业的管理,后勤管理处2014年初出台了《物业水电目标管理暂行办法》,明确规定了物业在学生宿舍水电管理过程中的职责及考核办法。

学校能源管理部门每月定期公布各栋学生宿舍用水用电量,并将实际用量与定额数据进行对比,用水超额部分向物业收费。

学生用电计量采用“预付费”方式进行,在预充电量快用尽时SIMS系统会及时提醒学生到圈存机上圈存电量。

物业每月对每个宿舍的用水量进行抄表统计,对超额宿舍进行收费,额度内省下的部分,及时兑现给物业。实施定额管理以来,彻底改变物业管理维修的积极性,将学生宿舍的节水节电工作落到了实处。

3 结语

水电是我们共同的资源,不可随意浪费。加强高校学生宿舍的水电管理工作是各学校一项重要的后勤能源管理工作,对降低办学成本、提高经济效益、建设节约型高校都有着重要的意义。

【参考文献】

[1]李靖.浅析如何建立节能型高校水电管理[J].才智,2011(32):324.

[2]龚春钰.浅谈高校水电管理[J].高校后勤研究,2014(1).

第12篇

关键词:建筑;节能;途径

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

能源是人类赖以生存和社会发展必备的物质基础,化石能源的不断枯竭已是全人类的忧患,节约能源及开发新型可再生能源是当今人类的共同使命。我国人口众多、能源相对不足、环境承载能力较弱是基本国情。改革开放30年间,社会经济的发展取得了举世瞩目的成就,但在能源和环境方面也付出了巨大代价。一方面,能源供应不足,一方面能源浪费惊人,这种资源短缺和低效利用并存,使得本就突出的矛盾更加尖锐。因此,建设资源节约型社会是我国的一项重大战略决策,节能减排是当前国家重大的战略部署[1]。中国政府把节约能源作为可持续发展的首要条件列入了政府工作报告中,规定了发展经济的具体节能指标(“十一.五”期间单位国民生产总值能源消耗降低20%),因此建设节能型高校是义不容辞的责任。

作为教书育人的高校,人口密集,人员属性复杂,是能源消耗集中、管理难度较大

的地方。近年来,随着经济的发展和人民生活水平的提高,冷暖设备普及应用于高校建

筑室内,这给高校建筑节能带来了更大的空间,因此高校建筑节能及其优化的后勤节能管理也日显必要和紧迫。

笔者对四川文理学院能源使用状况与节能工作进行了长期的调研分析,浅析了学院建筑节能的潜力、节能的途径,总结了高校建筑使用运行中节能管理的一些实践经验。

1 四川文理学院能源状况概述

1.1电能消耗现状

我校能源消耗种类有电、煤、油及天然气,下面着重分析建筑室内消耗量及节约空间较大的电能。

学院地处秦岭以南的四川东北重镇达州市,冬天平均气温10℃,夏天平均气温34℃,全校师生共计1万余人,有公共建筑面积(不含职工住宅)约10万平方米,建筑室内除采暖、制冷用空调、电风扇等耗电设备外(未配置锅炉采暖系统),还包括照明、饮用开水、电教设备等耗电设备,平均建筑室内耗电量为28kWh/・年,总耗电量280万kWh/年。其中教学科研楼用电设备较多,耗电量最大,达到了35%,其次是行政及生活楼,耗电分别为24%和20%,其余为室外公共用电及线路损耗。全校电能消耗量大,浪费较为严重,给我校带来了沉重经济负担。

1.2 存在的问题

(1)由于历史原因,传统旧建筑外墙围护基本采用实心粘土砖,其传热系数大,保温效果差,在安装空调后电能消耗大。

(2)建筑实用节能技术缺乏普及应用。由于学校办学经费和建设发展资金紧缺,一些实用的建筑节能技术应用太少,缺乏普及。

(3)师生员工节能意识淡薄。长时间无人的办公室空调、电脑等照常运转;教室、学生宿舍楼“人走灯不灭”现象时常发生;“无论白天黑夜、人多人少灯火通明”情况也较常见。

(4)管理制度有待完善。由于节能奖惩制度不健全及监管不严,办公楼、教室及实验室等公共场所没有实行单独计量控制等原因,师生对用电多少无感知,抱无所谓态度。近年来高耗电设备逐渐进入校园,因此应严格使用规章制度,如空调应严格限制使用时段及调节温度,高耗电实验仪器设备应严格使用操作规程,杜绝浪费现象。

(5)部分配送电设备及线路老化,设施陈旧,且时常超负荷运转,加大了线损和变损。

1.3 节能潜力分析

我国的建筑节能水平与发达国家比较存在很大的差距,国家经贸委资源节能与综合利用司在《节能中长期专项规划》中指出,“我国单位建筑面积能耗,公共建筑和居住建筑全面执行节能50%的标准是现实可行的,与发达国家相比即使达到了节能50%目标以后仍有节能潜力”。可见,我国建筑节能挖潜降低消耗存在着很大的空间[2]。

从我校的实际情况看,建筑节能同样存在巨大的潜力,通过对2008年我校教室、实验室、图书馆、学生宿舍、食堂、教工宿舍、后勤服务、行政等各类建筑用电及路灯、线路损耗、供水加压等用电分类剖析,其建筑室内实际耗电指标和节能先进指标逐一比较,全校建筑控制在合理用电指标后,我校全年有72万 KWh节电空间,节电率可达12.8%。

2 节能途径

2.1规范节能设计,建造节能建筑

首先,新修建筑应严格按照节能规范统筹设计及建造,去年8月,国务院出台了《民用建筑节能条例》,四川省出台了《四川省建筑节能管理办法》,要求对不按建筑节能标准审查施工设计图样或图样审查不合格的,将不予颁发施工许可证;对竣工验收达不到节能设计标准的工程项目,将不得交付使用,不得办理产权证,2006年四川省建筑节能工作汇报会强调指出:到2010年,全省新型墙体材料占建材生产总量的65%以上,建筑应用比例达70%以上,实现新建建筑节能50%的目标。

因此要求建筑物的外墙围护材料应具备良好的隔热保温性能。据统计普通建筑用于冬季采暖、夏季制冷能量的30%都通过墙体、窗户及屋面散失到室外。而使用传热系数低(热阻高)的外墙围护材料是节能的最佳途径,比如外墙体采用空心保温砖代替传统粘土砖、屋面采用聚苯板等隔热建筑材料。目前最新建材研究成果表明,将烧结后的多孔页岩空心砖内二次充填发泡聚苯颗粒材料的复合阻桥保温砖具有最佳的隔热效果,经四川省建材科学研究院按照《建筑构件稳态热传递性质的测定和防护热箱法检测方法》(GB/T13475-1992)检测,其24墙传热系数小于1.07W/m2.K,其价格仅为同体积普通粘土砖的1.5倍左右,该砖适用于非承重的框架结构墙体中,可大大提高室内采暖、制冷系统的热利用率,从而省下昂贵的采暖和制冷费用,下面通过粗略计算比较,采用复合阻桥保温砖虽然一次性建筑成本较高,但若室内长期使用空调是十分合算的。

外墙体采用复合阻桥保温砖建材后增加了建筑成本费用,但由于室内安装使用空调又能节约电费,计算增加的建材成本与使用空调的节电成本之间的时间平衡点。

参数:普通粘土砖砌成24厚砖墙平均传热系数1.65 W/(m2・K),每匹砖(标砖240×120×60)市场售价为0.3元,复合阻桥保温砖砌成24厚砖墙平均传热系数1.07W/m2.K:每匹砖(240×240×200)市场售价2.10元/匹,当地民用电价0.55元/KW.h,一般办公室面积15 m2(5 m×3 m),层高3m,装有冷暖空调,每年冬、夏两季共使用空调60天,每天8小时,空调能效比90%,夏冬室内外平均温差为t=12℃,墙围面积(去门、窗面积5m2)43 m2,耗粘土标砖约4730匹,耗复合阻桥保温砖817匹。

(1)采用粘土砖时墙体散失热量:1.65W/(m2・K) ×12℃×43 m2=851 W

(2)采用保温砖时墙体散失热量:1.07W/(m2・K) ×12℃×43 m2=552 W

(3)每天耗电价差: [(0.851kW-0.552kW)÷90%]×8×0.55=1.46元/天

(4)采用两种砖墙材料的价格差:817×2.10-4730×0.3=297元,

(5)增加的砖成本回收时间:297元÷1.46元/天=203天

既在安装使用空调203天后(即3.4年左右)节约的电费就能与增加的建筑成本费用相抵消。

其次,建筑物窗墙比适度并安装隔热型玻窗。因为大面积飘窗其保温效果远不如砖墙好,窗户与实体墙的比例对建筑节能影响很大,窗墙比例大,浪费的能量更大,这就要求科学合理地设计窗户尺寸,即能充分采光,又要考虑节能,比如采用导热系数低的玻璃材料,中空双层玻璃。此外,东、西墙和屋顶当晒,应更加注重墙体隔热处理,降低建筑能耗[3]。

总之,整个建筑设计要利于施工和日后的运行维护,并最大限度地综合利用各种节能技术及手段,最大限度地减少建筑物能耗,最终达到高校建筑良好综合的节能效果。

2.2改造旧建筑,利用新型能源

加大对传统旧建筑墙体隔热保温改造力度,运用先进的外墙保温新技术,定能起到事半功倍的效能。在早年修建的房屋中,墙体材料全采用的实心粘土砖且墙体较薄,隔热效果很差,安装进空调后电耗大,必须加以墙体隔热保温改造,比如墙体材料采用陶粒混凝土砖代替粘土砖,专用外墙保温板,屋面采用聚苯板等。2006年四川省建筑节能工作汇报会强调指出:建筑节能工作十分紧迫而重要;对既有建筑要逐步实施外墙保温改造,各地相应成立了墙改办(挂靠于建设厅局)。

同时,充分利用可再生能源,在有条件的地方可利用太阳能、地热或热泵原理为建筑采暖及热水系统提供热源。

2.3 完善节电管理机制,加大监控力度

要建立和完善科学的节能管理制度。高校节能管理是一项综合而复杂的管理工作,技术性、政策性较强,首先应从组织上、管理机制上保证学校教学、科研、生活的有序进行前提下,建立和完善节能管理制度、节能绩效评估体系及有效的节能奖惩制度,并根据学校具体情况查找研究节能挖潜方案和远景规划,实现节能的安全、长期、有效管理,将节能优先的方针落到实处。

对高校节能潜力进行科学评估,合理核定用电定额指标,实行指标计量管理,推行二级责任管理和目标定额考核制度。把节能降耗纳入学校发展、职工年终考评的考核体系,建立信息定期公布制度。查找耗电大户及低效薄弱环节,建立群众监举制度,严格新装用户的手续审批。加强电路设施巡查,及时抢修损坏设施,杜绝乱拉乱接的偷电现象。

2.4 借鉴节能经验,培养管理人才

建筑节能是专业性很强的系统工程,同时也是一项经常性、繁琐性的工作,需要付出大量的心血和精力,投入较多的人力物力,综合各个部门及环节,齐心协力才能见到好的成效。因此,先进的节能经验和专业的管理人才是保障节能工作见成效的关键所在。借鉴国内外先进的建筑节能成熟经验和培养引进节能管理人才是当前高校节能管理的重要措施。

3 结语

本文以四川文理学院为例,对全校的电能消耗情况进行了调研分析,查找该校节电薄弱环节,为节电挖潜提供科学依据,并对高校普遍节能途径提出一些建议。随着国家节能减排工作的推进,高校实施建筑节能是大势所趋,通过长期摸索总结,在学校基建资金不充裕的条件下,因地制宜,充分利用建筑节能新技术及实用技术,做到与学校经济能力相协调,达到建筑节能合理可行的目的,最终整体推进高校建筑节能的良性发展。

参考文献

[1] 李文庄.高校建筑节能的思路与对策[J].建筑节能,2009,(1):56~57。

[2] 吴旭,陈江. 高校建筑的节能潜力分析与运动[J].中国水运,2006,4(8):38~39。