自1999年高校“擴招”以來，我國高等教育規模實現了跨越式發展。根據教育部《全國高等學校名單》，截止到2021年9月30日，我國高等學校共計3012所，在學總規模超過4000萬人。研究表明，校園能耗已達到全社會總能耗的8%，高校生均能耗明顯高于居民人均能耗指標。上海16所高校能耗統計數據顯示，高校建筑能耗占高校總能耗的83.2%，總建筑能耗節能率最高可達58%，最少為16%。夏熱冬冷地區13所高校能耗調查結果顯示，高校生平均能耗為全國人均能耗的2倍左右，最高達4倍，且各高校能耗水平相差較大。由此可見，高校建筑能耗存在較大的節能潛力。降低建筑能耗將成為高校節能工作的重點。
高校建筑能耗特點及存在的主要問題
▌高校建筑能耗特點
根據《高等學校校園建筑節能監管系統建設技術導則》，學校建筑可分分行政辦公建筑、教學樓建筑、科研樓建筑、學生宿舍等13類。校內不同建筑間能耗比例很不平衡，由于建筑功能、建筑技術、建筑年代的不同，不同建筑的能源結構及能耗水平存在較大差異。校園建筑能耗存在如下特點:
1)高校校園建筑總體能耗較大，隨季節及假期有較大波動，科研能耗和生活能耗占校園建筑總能耗的50%以上，是校園節能的重點。
2)校園內建筑的多樣性決定了各種類型建筑不同的能耗特征,不同類型建筑的能耗存在較大差異。同類型建筑能耗差異也很大，最高達2倍以上，節能潛力較大。
3)非使用時間節能潛力巨大。重慶大學能耗監測平臺數據分析顯示，四種教學樓非使用時間能耗占總能耗的15.31%、9.00%、15.03%和18.58%，兩種綜合樓非使用時間能耗占總能耗的10.20%和19.03%，圖書館非使用時間能耗占總能耗的5.60%，行政樓非使用時間能耗占總能耗的25.59%。
▌高校建筑節能存在的主要問題
高等學校的中心任務和職責是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才，肩負著立德樹人的根本任務。雖然近些年國家進行了大量的宣傳教育，高校也進行了一系列整改，但仍然存在著一些問題：
1.節能意識薄弱
高校的主要精力在于人才培養和科學研究，雖然倡導節能,但廣大師生節約能源的意識相對薄弱，缺乏節能意識。
2.資金投入不足
老舊校區水電設備設施投入運行過久，“跑冒滴漏”、用能效率低下等現象非常普遍，全部改造更新需要投入大量經費。由于絕大多數經費被投入到教學科研，高校建筑能源改造經費投入不足，進而導致能源浪費嚴重。
3.管理決心不夠
部分高校采取節能措施導致廣大師生的教學、科研和生活受到一定影響，師生反應強烈，給節能工作帶來較大阻力。為減少雙方矛盾，管理部門存在著“睜一只眼，閉一只眼”的現象，節能管理決心不足，導致能源浪費。
4.節能工作連續性有待提高
前些年，國家大力提倡高校建筑節能，取得了階段性的成果。但當上級部門沒有重點檢查督促時,節能工作逐漸被忽視，節能工作連續性有待提高。
節能管理對策
▌建立健全節能減排組織管理體系
應建立健全節能減排領導機構，負責校園節能減排總體工作，研究決定節能減排重大事項，建立工作制度和例會制度,持續推進校園節能減排工作。
▌加強節能宣傳教育
節能的關鍵在于提高人的節能意識。利用宣傳欄進行節能宣傳，成立節能相關社團，開展節能宣傳講座，舉辦節能環保實踐活動，提高廣大師生的節能意識，確保師生形成良好的節能行為習慣。樹立“從我做起、從小事做起、從現在做起”的節能意識，形成“節能減排，人人有責”的良好氛圍。
▌完善校園節能監管平臺
建立完整的校園節能監管體系，掌握全面、客觀可信度高的能耗基礎數據和能耗基礎狀態，在摸清能耗狀況的基礎上，有效開展節能改造工作，逐漸取代低效、隨意性大、可靠性差的傳統校園能源管理方式實現代化的科學管理，以保證獲得長久的節約效果。
▌校園能耗公示
建立能源消耗公示制度是提高師生員工節能意識、促進全員參與節能管理的有效方式。定期對名用能單位的能耗進行公示，采取合理的定額分配指標,超額罰款,節約獎勵,最大程度上減少浪費行為。
▌節能改造及優化節能運行管理
對于能耗較大的建筑和設施，應及時進行節能改造。同時,可以引人校園合同能源管理模式(EPC),與公司分享未來節約效益，形成市場化動作，提高校園節能利用率，降低能耗，建立節約型校園。
浙江大學通過用能分析與診斷、開展能耗實時監測、實施節能自動控制、進行節能改造等多種措施，在學生人數、建筑面積及科研經費均增加的情況下，單位建筑面積能耗下降了14%，人均能耗下降了11%，人均水耗下降了21%，兩年累計節能量達到5117t標準煤，節約能耗費用1514萬元。
節能減排常用技術措施
節能減排，一方面是要加強宣傳教育引導，使廣大師生意識到節能減排的重要性，形成節約能源的良好氛圍和行為習慣，主動節能;另一方面，要采用切實可行的技術措施，減少能源浪費，實現被動節能。文章從用電、用水、空調系統及采暖系統四個方面，對常用的節能措施進行另外論述。建筑圍護結構、玻璃、遮陽等方面的改造可參考其它相關研究。
▌用電
1.動力
1)三相平衡。應定期開展三相負荷檢測。不對稱負荷會引起三相不平衡，增加線路和配電變壓器的電能損耗，降低配電變壓器的負載率，降低電動機的效率，影響用電設備安全運行等。
建筑物內的單項負荷設計時一般考慮到了負荷平衡，因此，要嚴格控制接人大容量單項電器，減小相間不平衡。此外，也可以增設調整不平衡電流無功補償裝置，這種裝置不僅可以調整不平衡有功電流，還可以補償系統無功。當然，也可以采用交叉換相等方式盡可能平衡不對稱負荷。
2)提高功率因數。在高、低壓配電所內配置電容器組，電容器組接在變壓器高壓側母線上，補償該配電所供電范圍內的無功功率，使總功率因數達到規定要求。對大容量的旋轉負荷，可就近增設無功補償裝置。在需要無功的用電或供電設備可并聯無功補償電容器，進而提高功率因數。
3)提高電能質量。隨著電力電子設備的增多,配電系統的電能質量受到越來越多的關注，尤其是電壓暫降，這種情況會對科研精密儀器設備造成嚴重影響。因此，在電能質量要求較高的場所可以增設動態電壓恢復器，在供電可靠性要求較高的地方增設不間斷電源，以確保供電滿足需求。
2.照明
通過光照和人體感應控制照明電源，在光照強度足夠和長時間沒有人員的情況下，自動切斷電源，實現節能。
1)室內照明。安裝紅外感應開關，通過照度感應和人體紅外感應，實現人來燈亮、人走燈滅的自動控制。
2)室內公共區域照明。結合光照感應和人體感應控制照明系統。當光照不符合要求時、且有人員通過感應區時，自動啟動光源。為降低因人員頻繁經過導致燈具頻繁開關引起的高維修率，可以設置一種智能控制系統，在人員經過時自動開啟照明在人員離開后的預設時間段內保持燈光開啟，之后自動關閉。
3)室外路燈。結合光照感應、時控和平臺控制合理控制室外照明啟閉時間和路燈支頭照明數量。在天黑后人員活動頻繁的時段，可以采用路燈全開的策略，滿足照明需求。人員活動很少的其它時段，根據校園實際情況只開一部分路燈。當路燈有多個支頭時，根據需要開啟全部或部分支頭。對于太陽能豐富地區，應大力推廣太陽能技術，將普通路燈更換為太陽能路燈。
通過對教室照明、室內公共區域照明、室外路燈、高桿燈和庭院燈照明時間、數量的控制改造，校區照明節能改造綜合平均節電率達56.4%。
▌用水
高校所有建筑，應廣泛采用節水型器具。采用雨雪水回收、中水回收、洗浴廢水回收等系統，利用水處理系統處理回收水，確保其達到回用水水質標準后，將其用于廁所沖洗、綠化澆灌、景觀補水和路面噴酒等。綠化澆灌時，可采用噴灌、微灌滴灌等節水澆灌方式，合理安排綠化澆灌次數及用水量。浴池噴淋系統采用插卡按流量計費的節能噴淋系統。
▌空調系統
嚴格控制室內空調設定溫度可以有效提高節能效果。模擬結果顯示，夏熱冬冷地區供冷季空調設定溫度每升高2℃，相應的空調能耗降低20%;而在供暖季，空調設定溫度每降低2℃，相應的空調能耗降低21%。因此，建議夏季室內空調設定溫度不低于26℃，冬季不高于18℃。
1.分體式空調
在每臺分體式空調室內機上安裝節能溫控器并在合適位置安裝紅外發射頭和溫度傳感器，紅外發射頭和溫度傳感器的信號聯通至管理中心，實現分體式空調的遠程集中管控及限溫管理。進行系統設定時，空調控制系統可以與排課系統進行數據交互，系統按排課安排自動管理分體空調。系統的電源監測和計量功能，使得空調能耗監測更為方便，有利于實現系統內分體空調的各項數據監測和遠程節能控制。
2. VRV空調
對于VRV空調系統，只需要將信號線聯通室外主機，在管理中心配置一套系統控制器，安裝對應的系統軟件，便可實現VRV空調系統的集中控制遠程控制、故障報警等功能，還可對系統室內、外機進行監測和控制，從而有效落實節能限溫控制、遠程開關控制等有效節能控制手段。
3.集中式空調
對于集中式空調系統，在不改變冷熱源的情況下,可以采用冷熱水系統變頻改造、加裝電動調節閥溫度傳感器、壓差傳感器等措施，并安裝智能水表智能電表、空調系統能量計費裝置等設備，精確控制相關設備，準確計量能耗。
▌采暖系統
1)安裝氣候補償器，根據室外溫度和內部設定的調節曲線自動計算出供水溫度，自動調節一次網的流量來控制二次網的供水溫度，在滿足用戶側熱負荷需求的同時，實現節能目標。
2)據統計，水力失調造成的熱損失通常達到供熱能耗的20%~50%。應加強水利平衡和水利工況調節，有條件的可以采用變頻設備，降低輸送能耗。
3)采用分區分時分溫供暖。區分不同的建筑功能、不同使用時間段，將連續供暖和間歇供暖的建筑區分開，采用不同的鍋爐，供應不同的采暖溫度。比如，在下班時間和寒假期間，室內保持值班溫度;正常工作時間，則正常供暖。寒假期間留守學生集中居住，可以避免對整棟建筑供熱。研究表明，采用分區分溫節能措施，總節能比例可達36.25%。
4)安裝室溫通斷控制閥和室溫控制器，可以實現室溫自動控制，避免遠端和近端的溫度差異，防止熱力失調，避免能源浪費。
結語
做好高校節能減排工作，減少能源消耗，是深入實施可持續發展戰略、促進生產生活方式綠色轉型的重要舉措，不僅可以降低高校整體運營成本，使有限的經費創造更多的經濟價值和社會效益，還可以提高師生的節能意識，養成良好的生活習慣，帶動整個社會的和諧發展。（文/沈長亮）
來源： IESPlaza
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