摘要：本文基于建筑全生命周期的概念，從規(guī)范建筑運行能耗管理的角度，提出通過建設(shè)校園能耗監(jiān)管平臺收集、上傳、存儲、分析能耗數(shù)據(jù)，提高校園能耗管理水平，為節(jié)約生態(tài)校園的建設(shè)提供一定的支持。

關(guān)鍵詞：建筑能耗；能耗監(jiān)管平臺；全生命周期；綠色校園；

0引言

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，城市化和工業(yè)化步伐加快，我國建筑業(yè)進入快速增長階段，建筑全生命周期能耗增加。根據(jù)2020年中國建筑能耗研究報告，2005年至2018年。全國建筑全生命周期能耗從2005年的9.34億t標準煤增加到2018年的21.41億t標準煤，年均增長6.6%。2018年全國建筑全生命周期能耗總量為21.47億t標準煤，占全國能耗總量的46.5%。建筑運行階段能耗為10億t標準煤，占建筑全生命周期能耗的46.6%，占全國能耗總量的21.7%?；谖覈司茉捶蓊~嚴峻的現(xiàn)狀，除了開發(fā)以清潔能源為主的“開源”節(jié)能外，采取減少能源浪費、提高能效等措施的“節(jié)能”節(jié)能也發(fā)揮著重要作用。在當前能源和環(huán)境的巨大壓力下，建筑業(yè)作為能源消耗巨頭，迫切需要從建筑全生命周期的角度走出綠色健康發(fā)展之路。

1.建筑全壽命周期能耗監(jiān)督

建筑全生命周期是指從建筑材料生產(chǎn)、建筑規(guī)劃設(shè)計、建筑施工運輸、運行維護到拆除處理的全過程。近年來，對低碳排放建筑材料、綠色建筑設(shè)計、建筑節(jié)能設(shè)備等早期建筑設(shè)計和施工階段進行了大量的節(jié)能建筑研究，但建筑完成后的運行階段缺乏相應(yīng)的管理模式和管理平臺。與建筑施工期間的一次性能耗相比，建筑運行能耗長期，受建筑用戶和建筑管理水平的影響較大，是節(jié)約潛力較大的一部分。建立和完善建筑能耗監(jiān)督

控制平臺收集、上傳和存儲能耗數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析進行后續(xù)節(jié)能規(guī)劃，對完善建筑全生命周期管理，降低建筑運行能耗具有重要意義。

2校園節(jié)能現(xiàn)狀

高校建筑作為公共建筑的一部分，擁有較大的建筑庫存和增長空間，以4.4%的全國人口占比消耗約8%的社會能源。與全國居民人均能耗指標相比，大學(xué)生的平均能耗和水能耗分別是四倍和兩倍，這表明大學(xué)校園具有巨大的節(jié)能潛力。早期高校校園建設(shè)缺乏技術(shù)設(shè)備支持，導(dǎo)致各類建筑和能耗數(shù)據(jù)嚴重缺失，極大影響校園節(jié)能工作。近年來，我國加強了對校園建筑能耗的監(jiān)管，致力于建設(shè)節(jié)約型校園。2013年，《綠色校園評價標準》開始實施，作為我國綠色校園評價工作的指導(dǎo)文件和技術(shù)依據(jù)，綠色校園的建設(shè)和發(fā)展。為加強校園可持續(xù)發(fā)展建設(shè)，國家有關(guān)部門提出了校園建筑節(jié)能監(jiān)督體系建設(shè)的原則和思路，強調(diào)利用數(shù)字技術(shù)測量、控制和管理校園建筑能耗，基于大數(shù)據(jù)預(yù)測未來能耗，對校園節(jié)能減排，建設(shè)節(jié)能校園具有重要價值和意義。為響應(yīng)國家政策，不少高校試點安裝校園建筑能耗監(jiān)管平臺，提高能耗管理水平，挖掘校園節(jié)能潛力。例如，浙江大學(xué)在紫金港校區(qū)建立了節(jié)能校園能耗管理平臺，率先通過驗收，實現(xiàn)了各種建筑能耗監(jiān)測和數(shù)據(jù)全覆蓋。此后，寧夏大學(xué)、北京外國語大學(xué)等高校也建立了節(jié)能監(jiān)管體系，為建立全國高校能耗監(jiān)管體系拉開了序幕。相關(guān)調(diào)查顯示，已建成校園能耗監(jiān)管平臺的高校單位建筑平均電耗為17.7kWh與一般高校單位相比，/m2建筑平均功耗降低67%?？梢园l(fā)現(xiàn)，我國高校節(jié)能潛力巨大，節(jié)能校園能耗管理平臺的建立和應(yīng)用可以有效改善能耗，發(fā)揮節(jié)能作用。

3 校園數(shù)字監(jiān)管平臺建設(shè)

校園數(shù)字監(jiān)管平臺通過安裝在校園內(nèi)的智能能耗計量表獲取校園內(nèi)各類建筑的子能耗數(shù)據(jù)，并傳輸回監(jiān)管平臺的數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)校園能耗的實時監(jiān)控。根據(jù)數(shù)據(jù)中心的歷史數(shù)據(jù)，對當前數(shù)據(jù)進行縱向分析和評價，提出適當?shù)男@節(jié)能目標，并對系統(tǒng)故障和異常能耗進行預(yù)警。

3.1設(shè)備安裝及數(shù)據(jù)采集

在早期建筑安裝智能采集量表之前，量表數(shù)據(jù)采集主要是人工復(fù)制后輸入的。隨著技術(shù)的進步，現(xiàn)有建筑大多安裝了智能量表，不僅實現(xiàn)了能耗數(shù)據(jù)的實時采集和記錄，還包括測量電器的實時功率、總功率等數(shù)據(jù)。智能量表的出現(xiàn)和大面積的安裝和使用保證了數(shù)據(jù)的及時性和準確性，為數(shù)字監(jiān)管平臺的建設(shè)提供了基本的數(shù)據(jù)支持。

3.2能耗分項計量

雖然校園建筑屬于公共建筑，但各種建筑功能不同，能源水平差異明顯。為方便系統(tǒng)識別和建筑分類，《高校校園建筑節(jié)能監(jiān)督系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)指南》按16種編碼方法將建筑分為13類，如表1所示。

文章出自：王金晶，女 ,13/*77-443-/0992 任職于安科瑞電氣股份有限公司廠家總部, 溝通請您Acrel-WangJinJing

不同的建筑消耗不同種類的能源，如教學(xué)樓、科研樓等。，主要消耗電能，學(xué)生宿舍消耗水電，鍋爐房消耗煤氣。通過安裝不同類型的能耗，實現(xiàn)了校園能耗的分類計量和統(tǒng)計分析。然而，每種能耗的消耗地點和消耗的電器不能通過單一的量表來反映。要實現(xiàn)校園節(jié)能，只有一個龐大的單一能耗數(shù)據(jù)是不夠的。還需要對建筑內(nèi)每個房間的能耗甚至房間內(nèi)每個電器的能耗進行分項計量。根據(jù)《國家機關(guān)辦公樓和大型公共建筑分項能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)指導(dǎo)》

那么，電耗可以分為四類:照明插座用電、空調(diào)用電、動力用電和特殊用電，以便后續(xù)分析每個房間和電器的節(jié)能潛力。

3.3數(shù)據(jù)傳輸和存儲

量表利用有線或無線端口與數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)連接?；谝呀ǔ傻男@網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和WEB技術(shù)，可實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)建筑能耗的實時遠程監(jiān)控。能耗數(shù)據(jù)將在數(shù)據(jù)中心完成分類、分項統(tǒng)計和存儲，形成學(xué)校能耗基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，保護數(shù)據(jù)安全。

3.4數(shù)據(jù)處理與分析

基于校園能耗監(jiān)管平臺建立的能耗數(shù)據(jù)庫可以實現(xiàn)各類建筑、房間、電器能耗的橫向比較和歷史數(shù)據(jù)的縱向比較，從而掌握校園建筑能耗的基本狀態(tài)和隨時空變化的特點。根據(jù)分析結(jié)果，管理者針對不同建筑、不同能耗類型制定相應(yīng)的能耗基線和節(jié)能措施，優(yōu)化有針對性的能耗。此外，基于數(shù)據(jù)庫的海量數(shù)據(jù)可以預(yù)測校園未來的能耗趨勢，為校園節(jié)能提供目標參考。

3.5數(shù)據(jù)交通與系統(tǒng)聯(lián)動

校園能耗監(jiān)督平臺收集的能耗數(shù)據(jù)可與上級能源管理部門溝通。通過對校園能耗水平和城市能耗水平的分析，比較能耗差異，探索能耗潛力，實現(xiàn)能源利用和能效水平的最大化。同時，校園能耗監(jiān)督平臺可以擴展到數(shù)字校園的OA、學(xué)生工作、公寓管理等相關(guān)子系統(tǒng)通過多平臺數(shù)據(jù)交換顯示、指標宣傳、節(jié)能宣傳等方式實現(xiàn)多系統(tǒng)合作，督促師生參與校園節(jié)能，加強環(huán)保節(jié)能意識。

44能耗管理體系建設(shè)健全

與校園能耗監(jiān)管平臺合作，建立相應(yīng)的能耗設(shè)施管理和用戶管理體系。監(jiān)管平臺難以通過平臺直接實現(xiàn)建筑節(jié)能。管理者需要建立相應(yīng)的管理制度和評價獎懲制度，根據(jù)平臺數(shù)據(jù)分析設(shè)置相應(yīng)的節(jié)能指標，逐層推進實施，實現(xiàn)各能源終端的管理。地方高?？梢愿鶕?jù)自身條件和現(xiàn)階段能源消耗水平，根據(jù)當?shù)厍闆r建立校園能源消耗管理體系。通過監(jiān)管平臺的系統(tǒng)聯(lián)動和數(shù)據(jù)披露，用戶還可以清楚地獲得相關(guān)建筑的能源消耗水平和能源消耗特征，根據(jù)設(shè)定的節(jié)能目標采取有針對性的節(jié)能措施，形成積極的節(jié)能反饋和節(jié)能激勵。

5.監(jiān)管平臺建設(shè)和管理不足

我國建筑節(jié)能領(lǐng)域正處于探索和發(fā)展階段。校園能耗監(jiān)管平臺的運行不僅取得了一定的成效，而且出現(xiàn)了等待解決的新問題。

5.1高校缺乏師生監(jiān)管平臺宣傳

師生作為大學(xué)的主要能源使用者，其能源使用行為對校園能源消耗水平有重大影響。相關(guān)研究表明，大學(xué)生作為接受高等教育的群體，整體節(jié)能意識較強，但節(jié)能行為水平明顯下降，表現(xiàn)出意識與行為不同步，具有“知識強迫弱”的特點，表明校園建筑能源消耗可以通過優(yōu)化師生行為來實現(xiàn)節(jié)能目標。大學(xué)管理者忽視能源監(jiān)督平臺建設(shè)的目的和意義，將影響校園節(jié)能工作的發(fā)展和平臺運營管理的效果。在校園能源消耗監(jiān)督平臺的建設(shè)和運營過程中，管理者應(yīng)加強校園宣傳工作，擴大監(jiān)督平臺的知名度和影響力，逐步提高師生的節(jié)能意識，引導(dǎo)他們利用平臺了解能源使用情況，必要時制定規(guī)范，采取經(jīng)濟手段刺激節(jié)能動力，實現(xiàn)校園節(jié)能目標。

5.2監(jiān)管平臺收集的能耗數(shù)據(jù)分析利用不足

校園能耗監(jiān)管平臺建成后，大量能耗數(shù)據(jù)往往只用于基本能耗統(tǒng)計，缺乏各種數(shù)據(jù)的整理、挖掘和比較，監(jiān)管平臺的深度分析功能無法反映，難以進一步開展節(jié)能管理工作。即使由于存儲和維護成本高，數(shù)據(jù)刪除和丟失也違背了校園能耗監(jiān)管平臺建設(shè)的初衷。管理者應(yīng)充分發(fā)揮監(jiān)管平臺的作用，挖掘和利用能耗數(shù)據(jù)，進行各種能源效率分析和建筑能源評估，為節(jié)約型校園建設(shè)提供數(shù)據(jù)支持。同時，管理者應(yīng)利用高?，F(xiàn)有的設(shè)施設(shè)備，合理分享資源配置，降低運營管理成本，實現(xiàn)資源資金的雙重節(jié)約。

6高校綜合能效解決方案

6.1校園電力監(jiān)控與運維

集成設(shè)備所有數(shù)據(jù)、綜合分析、協(xié)同控制、優(yōu)化運行、集中監(jiān)控、集中監(jiān)控、數(shù)字檢查、移動運維、團隊優(yōu)化整合，減少人力配置。

6.2后勤計費管理

采用先進的網(wǎng)絡(luò)抄表付費管理技術(shù)，實現(xiàn)電、水、氣等能源綜合計費，實現(xiàn)遠程抄表、費率設(shè)置、 賬單統(tǒng)計匯總等，支持微信、支付寶、一卡通等充值支付方式，可設(shè)置補貼方案。通過能源付費管理方式，培養(yǎng)用能群體和部門的節(jié)能意識。

6.2.1宿舍用電管理

針對學(xué)生宿舍用電進行管理控制：可批量下發(fā)基礎(chǔ)用電額度和定時通斷功能；可進行惡性負載識別，檢測違規(guī)電氣，并可獲取違規(guī)用電跳閘記錄。

6.2.2商鋪水電收費

針對校園超市、商鋪、食堂及其他針對個體的水電用能進行預(yù)付費管理。

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6.2.3充電樁管理平臺

充電樁在“源、網(wǎng)、荷、儲、充”信息能源結(jié)構(gòu)中是必不可缺的。充電樁應(yīng)用管理同樣是校園生活服務(wù)中必不可缺的一部分。

6.2.4智能照明管理

通過對高校路燈的全局監(jiān)測，提供對路燈靈活智能的管理，實現(xiàn)校園內(nèi)任一線路，任一個路燈的定時 開關(guān)、強制開關(guān)、亮度調(diào)節(jié)，以及定時控制方案靈活設(shè)置，確保路燈照明的智能控制和高效節(jié)能。

6.3能源管理系統(tǒng)

針對校園水、電、氣等各類接入能源進行統(tǒng)計分析，包含同比分析、環(huán)比分分析、損耗分析等。了解用能總量和能源流向。

按校園建筑的分類進行采集和統(tǒng)計的各類建筑耗電數(shù)據(jù)。如辦公類建筑耗電、教學(xué)類建筑耗電、學(xué)生宿舍耗電等，對數(shù)據(jù)分門別類的分析，提供領(lǐng)導(dǎo)決策，提高管理效能。

構(gòu)建符合校園節(jié)能監(jiān)管內(nèi)容及要求的數(shù)據(jù)庫，能自動完成能耗數(shù)據(jù)的采集工作，自動生成各種形式的報表、圖表以及系統(tǒng)性的能耗審計報告，能夠監(jiān)測能耗設(shè)備的運行狀態(tài)，設(shè)置控制策略，達到節(jié)能目的。

6.4智慧消防系統(tǒng)

智慧消防云平臺基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)，將分散的火災(zāi)自動報警設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設(shè)備連接形成網(wǎng)絡(luò)，并對這些設(shè)備的狀態(tài)進行智能化感知、識別、定位，實時動態(tài)采集消防信息，通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實多元責任監(jiān)管等目標。實現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實現(xiàn)智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”需求。從火災(zāi)預(yù)防，到火情報警，再到控制聯(lián)動，在統(tǒng)一的系統(tǒng)大平臺內(nèi)運行，用戶、安保人員、監(jiān)管單位都能夠通過平臺直觀地看到每一棟建筑物中各類消防設(shè)備和傳感器的運行狀況，并能夠在出現(xiàn)細節(jié)隱患、發(fā)生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內(nèi)，相關(guān)報警和事件信息通過手機短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達相關(guān)人員。

8 結(jié)束語

校園監(jiān)管平臺的建成和運營實現(xiàn)了高校能耗的數(shù)字化采集儲存和分析，提升了高校能耗管理水平，為技術(shù)節(jié)能、管理節(jié)能和行為節(jié)能提供平臺和數(shù)據(jù)支撐，積極響應(yīng)國家提出的節(jié)約型校園建設(shè)號召。校園監(jiān)管平臺作為建筑全壽命周期體系中重要的一環(huán)，在實現(xiàn)校園能耗管理數(shù)字化、科學(xué)化、規(guī)范化的同時也存在宣傳、數(shù)據(jù)挖掘不到位的情況。當前我國建設(shè)綠色校園、節(jié)約型校園工作正穩(wěn)步向前。通過前期試點高校的探索實踐，建立健全校園能耗監(jiān)

管平臺使用管理體系并推廣，實現(xiàn)綠色校園目標任重而道遠。

【參考文獻】

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【3】高校綜合能效解決方案2022.5版.

【4】企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版.

文章出自：王金晶，女 ,13/*77-443-/0992 任職于安科瑞電氣股份有限公司廠家總部, 溝通請您Acrel-WangJinJing