孫忠博 蒙 程 王 楓

北京化工大學(xué)（北京 100000）

0 背景

隨著我國政府對高等教育重視程度的加強(qiáng)和投資力度的加大，高等學(xué)校的數(shù)量和規(guī)模迅速擴(kuò)張，高等學(xué)校的教學(xué)建筑也隨之增加。1978—2014年我國高校數(shù)量和在?？?cè)藬?shù)的數(shù)量變遷圖如圖1所示。由圖1可知，高校數(shù)量和在校生人數(shù)自21世紀(jì)以來迅速擴(kuò)張。高校學(xué)生人數(shù)和建筑物數(shù)量的增加，使高校對能源的需求逐漸增大，特別是電能和水資源的需求[1-2]。參考清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心發(fā)布的《中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報(bào)告2018》，我國在校大學(xué)生數(shù)量約占全國人口的3%，但高校能耗在社會總能耗中的占比高達(dá)8%。其中，高校人均用電量是全國人均水平的4倍，人均用水是全國人均水耗的2倍[3]。

圖1 1978—2014年我國高校數(shù)量和在校生數(shù)量變遷圖

在國家倡導(dǎo)建設(shè)“綠色學(xué)?！钡谋尘跋拢钊脎`行綠色發(fā)展理念，貫徹生態(tài)文明教育工作長效機(jī)制，積極開展“綠色學(xué)?！眲?chuàng)建活動尤為必要。教學(xué)樓是高校重要的基礎(chǔ)建筑，每天要滿足學(xué)校成千上萬名師生上課、自習(xí)的需求，對水、電等能源的消耗巨大。但是，作為高校主要教學(xué)場所的教學(xué)樓多為粗放型管理，陳舊的供電系統(tǒng)，能耗大的電器及部分師生缺乏相應(yīng)的節(jié)能環(huán)保意識、使用不當(dāng)?shù)纫蛩囟荚斐闪穗娔芎退Y源等能源的浪費(fèi)。文章以北京化工大學(xué)昌平校區(qū)為例，通過實(shí)地調(diào)研，擬對校區(qū)節(jié)能精細(xì)化管理展開分析與探討，以實(shí)現(xiàn)資源的合理化管理和分配。

1 我國高校教學(xué)樓節(jié)能管理現(xiàn)狀

高校內(nèi)教學(xué)樓作為校園內(nèi)最主要的公共場所，使用人數(shù)多、使用時(shí)間長，是耗電“大戶”。目前，多數(shù)高校教學(xué)樓的用電采取粗放式管理，管理方式可概括為以下兩種。

（1）供電時(shí)間管理。教學(xué)樓內(nèi)全天送電，用電時(shí)間由學(xué)生選擇；或定時(shí)送電，安裝定時(shí)器，早晚自動開啟和關(guān)閉，平時(shí)由學(xué)生控制，中間時(shí)間段處于管理空白期。

（2）專人管理。由物業(yè)或相關(guān)管理人員分層或分片區(qū)送電[4]。

北京化工大學(xué)昌平校區(qū)采用定時(shí)送電的方式，在教室加裝定時(shí)器，按教學(xué)樓運(yùn)行時(shí)間自動開啟和關(guān)閉，平時(shí)由學(xué)生自主管理。這種加裝定時(shí)器的供電方式雖然能達(dá)到一定的節(jié)能效果，但是由于大部分時(shí)間由學(xué)生自主管理，自習(xí)的學(xué)生散坐在各個(gè)教室，在一定程度上造成了能源的浪費(fèi)，為此文章對北京化工大學(xué)昌平校區(qū)教室實(shí)施精細(xì)化的節(jié)能管控，以期為節(jié)約能源提供參考意見。

2 北京化工大學(xué)昌平校區(qū)節(jié)能精細(xì)化管理實(shí)踐

第一教學(xué)樓作為昌平校區(qū)近20 000名師生日常教學(xué)的主要場所，雖會耗費(fèi)大量能源，但也是校區(qū)最具節(jié)能潛力的建筑單體。文章利用學(xué)校小學(xué)期的開設(shè)，選取了12間容納人數(shù)相同的教室開展節(jié)能管控實(shí)驗(yàn)。在為期兩周的小學(xué)期中，第一周未采用節(jié)能管制，統(tǒng)計(jì)各教室的日常用電量。第二周采取節(jié)能管制措施，每天早上上課前15 min打開教室的空調(diào)和照明燈，最后一節(jié)課結(jié)束后關(guān)閉空調(diào)和照明燈，無課期間教室空調(diào)處于關(guān)閉狀態(tài)且學(xué)生無法自行打開，照明燈可由學(xué)生自主打開。兩周內(nèi)，每天使用的教室數(shù)量如表1所示，實(shí)施節(jié)能管控前后的教學(xué)樓節(jié)能分析如表2所示。由表1、表2可知，實(shí)行節(jié)能措施后，節(jié)能效果明顯，平均每間教室每周節(jié)約電能77.5 kW·h，節(jié)電率達(dá)17%。

表1 小學(xué)期每周教室使用數(shù)量 （單位：間）

由表2數(shù)據(jù)可知，人為的節(jié)能精細(xì)化管理達(dá)到了顯著的節(jié)電效果。若整棟第一教學(xué)樓130間教室，均能根據(jù)實(shí)際使用情況采取相應(yīng)的節(jié)能措施，每年節(jié)約的能源將非?？捎^。

表2 教學(xué)樓節(jié)能分析

3 高等學(xué)校教學(xué)樓節(jié)能精細(xì)化管理的對策

3.1 加強(qiáng)節(jié)能宣傳的力度，提高師生節(jié)能環(huán)保意識

創(chuàng)建綠色校園，要從思想上養(yǎng)成節(jié)約意識。高校應(yīng)加大節(jié)能宣傳的力度，通過通知板、電子大屏幕、背噴、橫幅等多種方式在教室、食堂和宿舍等多區(qū)域進(jìn)行節(jié)能宣傳，普及節(jié)能知識，或通過聯(lián)合學(xué)生組織、社團(tuán)組織相關(guān)活動，多渠道多角度倡導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成隨手關(guān)燈、關(guān)水的良好習(xí)慣。除此之外，還可開設(shè)節(jié)能相關(guān)課程，開展節(jié)能培訓(xùn)，引導(dǎo)學(xué)生參與節(jié)能減排社會實(shí)踐，招募學(xué)生志愿者開展節(jié)能科學(xué)研究等，都能發(fā)揮高校自身優(yōu)勢，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的節(jié)能意識。教職員工和學(xué)生則應(yīng)強(qiáng)化主人翁意識，以校為家，為建設(shè)節(jié)約型校園貢獻(xiàn)力量。

3.2 實(shí)行精細(xì)化節(jié)能措施，提升高校節(jié)能管理水平

節(jié)能不僅要靠增強(qiáng)校內(nèi)師生自我節(jié)能意識，還需在管理上下功夫，通過科學(xué)管理有效推進(jìn)節(jié)能工作。

（1）制定相關(guān)制度助推節(jié)能工作。將節(jié)能目標(biāo)細(xì)化到各學(xué)院系部，根據(jù)實(shí)際情況定額管理校區(qū)各樓宇的水電用量。建立完善的能源管理制度，可以有效地提高高校做好節(jié)能環(huán)保、建設(shè)“綠色校園”的能力[5]。

（2）根據(jù)不同時(shí)段師生在校人數(shù)，對電能、水資源等需求特別大的樓棟開展不同的規(guī)劃管理。

（3）利用好能源監(jiān)管平臺。高校的節(jié)能部門應(yīng)加大監(jiān)控力度，記錄能耗數(shù)據(jù)，將能耗統(tǒng)計(jì)結(jié)果作為學(xué)校制定下一步節(jié)能措施的重要依據(jù)，減少高校調(diào)研能源消耗的成本，對學(xué)校節(jié)能管理提出合理化的建議和措施，有針對地開展節(jié)能改造工作。

3.3 結(jié)合相關(guān)技術(shù)，促進(jìn)教學(xué)樓水電的有效利用

節(jié)能工作離不開物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)手段支持。

（1）在照明方面，可以將老舊的照明燈換為環(huán)保節(jié)能的LED燈，提高照明效果，減少能耗；在教學(xué)樓內(nèi)建立智能照明系統(tǒng)，系統(tǒng)可以根據(jù)建筑內(nèi)師生人數(shù)自動調(diào)節(jié)燈光的亮度和LED燈數(shù)，實(shí)現(xiàn)能源的有效利用。

（2）建立教室自習(xí)座位預(yù)定系統(tǒng)，統(tǒng)一將學(xué)生安排在指定的教室自習(xí)，減少學(xué)生自習(xí)時(shí)的分散程度，降低教學(xué)樓的人均耗能水平。

（3）推廣節(jié)水節(jié)電保溫新技術(shù)，大力推行節(jié)能產(chǎn)品和節(jié)能技術(shù)在學(xué)校管理、服務(wù)、運(yùn)行各環(huán)節(jié)中的使用[6-9]。

3.4 依托物聯(lián)網(wǎng)與智慧校園系統(tǒng)，推進(jìn)節(jié)能工作智能化

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，眾多高校開始運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造智慧校園，這也是推進(jìn)節(jié)能工作智能化的新契機(jī)。未來可依托智慧校園平臺，結(jié)合人臉識別技術(shù)，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)教學(xué)樓內(nèi)的人數(shù)，再依據(jù)課表，按照一定的自習(xí)座位與自習(xí)人數(shù)比例合理開放自習(xí)教室，合理使用教室，以達(dá)到精細(xì)化節(jié)能管理的目的。采用計(jì)算機(jī)與傳感器技術(shù)相結(jié)合的能源監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控教室內(nèi)溫度、CO2濃度、光照強(qiáng)度等環(huán)境信息，設(shè)置合理閾值，由系統(tǒng)根據(jù)室內(nèi)環(huán)境信息自動開關(guān)空調(diào)，打開送風(fēng)系統(tǒng)及照明開關(guān)[10]。

4 結(jié)束語

近年來，深入貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記生態(tài)文明思想和黨的十九大精神，構(gòu)建節(jié)約型社會已成為全社會的共識，而高校是培養(yǎng)人才的象牙塔，廣大青年人是推動社會進(jìn)步的生力軍，應(yīng)發(fā)揮先鋒模范的作用，在節(jié)能思想、節(jié)能行為上做出表率。廣大師生要養(yǎng)成節(jié)約能源的習(xí)慣，杜絕資源浪費(fèi)，同時(shí)學(xué)校應(yīng)加強(qiáng)節(jié)能管理，深化節(jié)能職責(zé)確定，建立合理的節(jié)能管理獎罰機(jī)制并嚴(yán)格執(zhí)行，應(yīng)用先進(jìn)節(jié)能技術(shù)，依托智慧校園建設(shè)積極開展校園能源環(huán)境監(jiān)測，為社會的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)高校力量。