文 // 田志斌 駱筠楠 孫穎誼 浙江傳媒學(xué)院后勤管理處

高校節(jié)能管控平臺建設(shè)及創(chuàng)新研究

文 // 田志斌 駱筠楠 孫穎誼 浙江傳媒學(xué)院后勤管理處

高等院校作為社會的重要組成部分，在節(jié)能低碳工作中有著特殊的責(zé)任和義務(wù)。首先，高等學(xué)校節(jié)約型校園建筑節(jié)能監(jiān)管體系建設(shè)，是國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能監(jiān)管體系建設(shè)的一部分；其次，作為高等人才培養(yǎng)基地，高校節(jié)能工作除了增效減耗與環(huán)境保護(hù)的意義外，還有示范與指導(dǎo)在校學(xué)生的社會責(zé)任，以及倡導(dǎo)低碳思路，鼓勵節(jié)能行為，為社會培養(yǎng)具有節(jié)能意識的新一代的重要責(zé)任。

1 節(jié)能工作現(xiàn)狀

與全國多數(shù)高校一樣，浙江傳媒學(xué)院的節(jié)能工作面臨著三個(gè)主要問題：一是先進(jìn)節(jié)能控制軟硬件的缺失；二是對節(jié)能重要性的認(rèn)知不足；三是規(guī)章制度與監(jiān)督機(jī)制建設(shè)不完善。其中最為主要的軟硬件配置問題，導(dǎo)致在實(shí)際工作中的兩大矛盾：

第一，落后的檢測手段與社會先進(jìn)要求之間的矛盾。學(xué)院隨著近年來各項(xiàng)工作的不斷深入，由于財(cái)政緊張帶來的節(jié)能管理問題越來越突顯，如教學(xué)、辦公、公共服務(wù)、經(jīng)營單位、學(xué)生宿舍等用能情況的監(jiān)測、結(jié)算、管理、用能指標(biāo)考核等方面，急需先進(jìn)的管理手段和數(shù)據(jù)支持。

第二，傳統(tǒng)管理方式與全新管控標(biāo)準(zhǔn)之間的矛盾。傳統(tǒng)的節(jié)能管理方式在執(zhí)行過程中缺少符合實(shí)際的能耗管控標(biāo)準(zhǔn)，在評定時(shí)既不科學(xué)亦不規(guī)范。各項(xiàng)業(yè)務(wù)的用能評定與監(jiān)測也缺乏可靠的工具，導(dǎo)致制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)用能單位與同類單位的數(shù)據(jù)無法進(jìn)行對比分析等。

作為節(jié)能工作的基石，基礎(chǔ)投入和建設(shè)是一道繞不過去的門檻。不論是樹立正確節(jié)能觀念，還是建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋O(jiān)督機(jī)制，都必須建立在完善的節(jié)能設(shè)施設(shè)備上才得以實(shí)現(xiàn)。浙江傳媒學(xué)院自2013年就設(shè)立了由校領(lǐng)導(dǎo)牽頭，后勤管理處為主要執(zhí)行部門的節(jié)能管理體系，并于2014年年初獲得了1000萬元經(jīng)費(fèi)，專門用于節(jié)能平臺的建設(shè)和維護(hù)，力求將節(jié)能工作做徹底，做踏實(shí)。

2 節(jié)約型校園管控體系的構(gòu)建

為實(shí)現(xiàn)1000萬元的投資效用，浙江傳媒學(xué)院節(jié)能工作組考察了多家兄弟單位運(yùn)作情況，結(jié)合自身已有的基礎(chǔ)架構(gòu)與辦校特點(diǎn)，經(jīng)討論與修正總結(jié)出了一套適用于本校的節(jié)能平臺體系。

2.1 整體架構(gòu)

整體系統(tǒng)以在大型公共建筑能耗監(jiān)測項(xiàng)目中得到廣泛采用的建筑能耗采集設(shè)備和數(shù)據(jù)平臺軟件為基礎(chǔ)，結(jié)合在商業(yè)應(yīng)用中被廣泛使用的成熟產(chǎn)品與技術(shù)構(gòu)建。首先采用成熟的軟硬件構(gòu)成基礎(chǔ)—“建筑能耗采集系統(tǒng)”?；诓杉痛鎯Φ哪芎臄?shù)據(jù)通過計(jì)算分析轉(zhuǎn)化為具有統(tǒng)計(jì)意義的圖表資料，結(jié)合可視化技術(shù)，構(gòu)成了一個(gè)可視化的“能耗分析計(jì)算平臺”。

2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為系統(tǒng)平臺的一個(gè)重要的組成部分，是上層的應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)的核心，幾乎所有的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的加工最后都依賴數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的支持來完成。通過合理的ER架構(gòu)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包含如下子數(shù)據(jù)庫：建筑基本情況數(shù)據(jù)庫、分類分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)庫、設(shè)計(jì)安裝數(shù)據(jù)庫、計(jì)量表原始數(shù)值數(shù)據(jù)庫。整個(gè)節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)中包含了數(shù)個(gè)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)。

2.3 平臺關(guān)鍵技術(shù)

多級能耗模型技術(shù)。多級能耗模型是浙江傳媒學(xué)院節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)模塊。依據(jù)多級能耗模型技術(shù)，監(jiān)管系統(tǒng)將浙江傳媒學(xué)院建筑能耗分析擴(kuò)展到區(qū)域用能、區(qū)域供水、區(qū)域供冷與供暖等用能模型的構(gòu)建與用能情況的分析。多級能耗模型直觀反映了平臺的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)，為建筑能耗的精細(xì)化分析提供了強(qiáng)大的分析手段。

開放可擴(kuò)展的能耗分析計(jì)算技術(shù)。監(jiān)管系統(tǒng)在能耗采集與統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，針對建筑節(jié)能以及國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑的能耗特點(diǎn)整合了能耗分析計(jì)算技術(shù)。將平臺采集和存儲的海量能耗數(shù)據(jù)通過能耗分析計(jì)算與挖掘轉(zhuǎn)化為有效統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。結(jié)合可視化呈現(xiàn)技術(shù)，構(gòu)成了一個(gè)可視化能耗分析計(jì)算平臺。

3D GIS能耗監(jiān)控技術(shù)。監(jiān)管系統(tǒng)將目前最先進(jìn)的3D GIS技術(shù)與浙江傳媒學(xué)院節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)相結(jié)合，達(dá)到城市建筑能耗管理的精細(xì)化、可視化、直觀性。

建筑本地?cái)?shù)據(jù)采集與上傳技術(shù)。建筑本地?cái)?shù)據(jù)采集指能量計(jì)量表計(jì)（電表、水表、天然氣表）到數(shù)據(jù)采集器之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路。根據(jù)能量計(jì)量表計(jì)的接口特點(diǎn)，目前建筑能耗數(shù)據(jù)采集有RS-485總線技術(shù)和ZigBee短距離無線傳輸技術(shù)兩種方式。同時(shí)根據(jù)上網(wǎng)條件，可以分別選用以太網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳到上級數(shù)據(jù)中心。

分體式空調(diào)群控技術(shù)。系統(tǒng)兼容國內(nèi)外主流分體式空調(diào)的聯(lián)網(wǎng)自動控制產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)節(jié)能管控諸如制熱、制冷溫度上限；允許運(yùn)行時(shí)間段等的在線統(tǒng)一制定。分體式空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)的集中監(jiān)控，解決公共機(jī)構(gòu)中大量存在的分體式空調(diào)難以管理、節(jié)能策略難以貫徹所產(chǎn)生的高能耗問題。

智能化用電測控技術(shù)。可以對用戶進(jìn)行用電的控制管理，既能自動進(jìn)行實(shí)時(shí)功率的讀取、存檔，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，又能對欠費(fèi)用戶進(jìn)行警告、停電、送電控制。使用獨(dú)立中央服務(wù)器可以完全控制整個(gè)校園用的用電監(jiān)測和管理。

教學(xué)區(qū)用電測控終端。安全用電測控終端（即智能電表）可以對每個(gè)房間的實(shí)時(shí)用電情況進(jìn)行監(jiān)測和控制。

學(xué)生宿舍用電測控終端。基本涵蓋了學(xué)生日常生活中所有用電活動的監(jiān)控，包括識別電器性質(zhì)、定時(shí)控電、最大功率限值、遠(yuǎn)程查詢充值、個(gè)人信息修改、合成用電報(bào)表等等，緩解了宿舍管理的壓力，也為學(xué)校提供一個(gè)安全、穩(wěn)定的電能供應(yīng)后臺操作系統(tǒng)。

2.4 架構(gòu)優(yōu)勢

制定用能定額標(biāo)準(zhǔn)。通過立體數(shù)據(jù)監(jiān)測及統(tǒng)計(jì)分析功能，制定浙江傳媒學(xué)院各類建筑內(nèi)部設(shè)備用能定額計(jì)劃，利用升級管理手段，規(guī)范用能行為，優(yōu)化內(nèi)部核算成本，從而補(bǔ)足節(jié)能創(chuàng)新改革中的設(shè)備短板，為管理水平的提升帶來技術(shù)支持。

可持續(xù)的技能改造。通過數(shù)據(jù)分析技術(shù)，發(fā)現(xiàn)校園建筑用能規(guī)律，提供各部門、各學(xué)科主要用能建筑能耗評估診斷報(bào)告，為校內(nèi)高能耗建筑、設(shè)施的進(jìn)一步節(jié)能改造和特殊建筑的保護(hù)等準(zhǔn)備條件。

數(shù)據(jù)支撐。通過分期建立和不斷完善校園建筑節(jié)能監(jiān)管體系，構(gòu)筑實(shí)時(shí)采集、遠(yuǎn)程傳輸、動態(tài)管理的校園能源管理體系，為客觀評價(jià)校園節(jié)能效果、制定節(jié)能監(jiān)管機(jī)制和有效的節(jié)能對策提供基礎(chǔ)依據(jù)，為可持續(xù)校園建設(shè)發(fā)展規(guī)劃提供決策數(shù)據(jù)支撐。

2.5 體系創(chuàng)新

推動力的創(chuàng)新。以校園建筑節(jié)能監(jiān)管體系建設(shè)為契機(jī)，大力推進(jìn)建設(shè)項(xiàng)目審查制度、校園設(shè)施運(yùn)行監(jiān)管制度、數(shù)據(jù)公示及共享制度、需求管理制度等一系列有利于推進(jìn)節(jié)約型校園建設(shè)的規(guī)劃制度，加快浙江傳媒學(xué)院資源節(jié)約型和環(huán)境友好校園的建設(shè)步伐。

平臺建設(shè)可持續(xù)性與延展性的創(chuàng)新。監(jiān)管體系分類、分項(xiàng)、分部門、分學(xué)科對校園主要用能建筑、用能設(shè)施實(shí)施動態(tài)監(jiān)測，構(gòu)建可靠性強(qiáng)、效率高、共享度高的校園能耗數(shù)據(jù)庫，建立能耗監(jiān)測、統(tǒng)計(jì)、審計(jì)公示平臺，為未來打造自我修正的平臺建設(shè)打下了基礎(chǔ)。

監(jiān)管體系運(yùn)作的創(chuàng)新。節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)以綜合能耗遠(yuǎn)程監(jiān)測平臺為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)校區(qū)的具有代表性的重點(diǎn)建筑物、重點(diǎn)用能系統(tǒng)和校園供水系統(tǒng)的用能用水?dāng)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測、統(tǒng)計(jì)分析、深度挖掘。根據(jù)校園建筑用能特點(diǎn)，構(gòu)建具有針對性的建筑能耗分析模型、校園供水分析模型，依據(jù)強(qiáng)大的實(shí)時(shí)用能數(shù)據(jù)分析來探索高等學(xué)校的用能規(guī)律，為制定高等學(xué)校水耗能耗定額，為高等學(xué)校的能源規(guī)劃、能源管理、節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

表1

表2

3 節(jié)能平臺對創(chuàng)建節(jié)約型校園的影響及效用分析

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

根據(jù)兄弟院校實(shí)施平臺后的成效及我校的初步預(yù)算來看，在建立節(jié)能監(jiān)控平臺后，總能耗將達(dá)到10%～20%的降幅。若按節(jié)電15%的比例計(jì)算，浙江傳媒學(xué)院節(jié)省的費(fèi)用見表1。

若按節(jié)水15%（在不漏水的情況下）的下降幅度計(jì)算，浙江傳媒學(xué)院可省的費(fèi)用見表2。

3.2 社會效益

浙江傳媒學(xué)院節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)有效構(gòu)建了全校建筑能耗監(jiān)測管理網(wǎng)絡(luò)模型，為相關(guān)節(jié)能部門提供及時(shí)、準(zhǔn)確、直觀易用的建筑能耗管控與決策支持平臺，為制定符合浙江傳媒學(xué)院地域、校情、學(xué)科特點(diǎn)的各類建筑用能標(biāo)準(zhǔn)提供數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)，平臺有效搭建建筑能耗監(jiān)測與建筑節(jié)能為主題的節(jié)能門戶，使建筑節(jié)能工作成為老師積極、學(xué)生配合的民心工程。

4 結(jié)論

浙江傳媒學(xué)院節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)是國家節(jié)約型校園節(jié)能監(jiān)管體系的延續(xù)與推進(jìn)，本項(xiàng)目通過對浙江傳媒學(xué)院的重點(diǎn)用能建筑、重點(diǎn)用能系統(tǒng)、校園供水系統(tǒng)根據(jù)建設(shè)規(guī)范實(shí)施能耗動態(tài)監(jiān)測、能耗統(tǒng)計(jì)、能源審計(jì)、能效公示。為進(jìn)一步加強(qiáng)用能管理，實(shí)施節(jié)能改造，落實(shí)新建建筑物節(jié)能規(guī)劃與建設(shè)，推進(jìn)浙江傳媒學(xué)院節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)各項(xiàng)工作準(zhǔn)備條件；通過建立可靠性強(qiáng)、效率高、共享度高的高等學(xué)校建筑能耗數(shù)據(jù)庫，為全國節(jié)約型校園節(jié)能監(jiān)管體系提供示范案例。