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)校園的建設提供一定的支持。

1.引言

隨著我國經濟的發(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tou，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。

2..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、建筑規(guī)劃設計、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、綠色建筑設計、建筑節(jié)能設備等早期建筑設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。

3.校園數(shù)字監(jiān)督平臺建設

校園數(shù)字監(jiān)管平臺通過安裝在校園內的智能能耗計量表獲取校園內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警。

3.1設備安裝及數(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)采集主要是人工復制后輸入的。隨著技術的進步，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)建設技術指南》按16種編碼方法將建筑分為13類，如表所示。

不同的建筑消耗不同種類的能源，如教學樓、科研樓等。，主要消耗電能，學生宿舍消耗水電，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。還需要對建筑內每個房間的能耗甚至房間內每個電器的能耗進行分項計量。根據(jù)《國家辦公樓和大型公共建筑分項能耗數(shù)據(jù)采集技術指導》

那么，電耗可以分為四類:照明插座用電、空調用電、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)網關連接?；谝呀ǔ傻男@網絡基礎設施和WEB技術，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，形成學校能耗基礎數(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)分析結果，管理者針對不同建筑、不同能耗類型制定相應的能耗基線和節(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、學生工作、公寓管理等相關子系統(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。

4.高校綜合能效解決方案

4.1校園電力監(jiān)控與運維

集成設備所有數(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。

4.2后勤計費管理

采用先進的網絡抄表支付管理技術，實現(xiàn)電、水、氣等能源綜合收費，實現(xiàn)遠程抄表、費率設置、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，可設置補貼方案。通過能源支付管理，培養(yǎng)能源群體和部門的節(jié)能意識。

4.2.1宿舍用電管理

學生宿舍用電管理控制：基本用電量和定期通斷功能可批量發(fā)放；可識別惡性負荷，檢測非法電氣，獲得非法用電跳閘記錄。

4.2.2店鋪水電收費

對校園超市、商鋪、食堂等個人水電用能進行預付費管理。

4.2.3充電樁管理平臺

充電樁在“源、網、荷、儲、充"的信息能源結構中是必不可shao的。充電樁的應用管理也是校園生活服務不可缺shao的一部分。

4.2.4智能照明管理

通過對高校路燈的全面監(jiān)控，提供靈活智能的路燈管理，實現(xiàn)校園內任何線路、任何路燈的定時開關、強制開關、亮度調節(jié)和定時控制方案的靈活設置，確保路燈照明的智能控制和高效節(jié)能。

4.3能源管理系統(tǒng)

對校園水、電、氣等接入能源進行統(tǒng)計分析，包括同比分析、環(huán)比分析、損耗分析等。了解總能耗和能源流量。

根據(jù)校園建筑的分類，收集和統(tǒng)計各種建筑功耗數(shù)據(jù)。如辦公建筑、教學建筑、學生宿舍等，分析數(shù)據(jù)分類，提供領導決策，提高管理效率。

構建符合校園節(jié)能監(jiān)管內容和要求的數(shù)據(jù)庫，自動完成能耗數(shù)據(jù)采集，自動生成各種形式的報表、圖表和系統(tǒng)的能耗審計報告，監(jiān)控能耗設備的運行狀態(tài)，設置控制策略，實現(xiàn)節(jié)能目標。

4.4智能消防系統(tǒng)

基于物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代信息技術，智能消防云平臺連接分散的火災自動報警設備、電氣火災監(jiān)控設備、智能煙霧探測器、智能消防水等設備形成網絡，智能感知、識別、定位，實時動態(tài)收集消防信息，通過云平臺數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現(xiàn)科學預警火災、網格管理、實施多責任監(jiān)督等目標。實現(xiàn)無人值守智能消防，實現(xiàn)智能消防“自動化"、“智能化"、“系統(tǒng)化"需求。從火災預防，到火災報警，再到控制聯(lián)動，在統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺上運行，用戶、安全人員、監(jiān)管單位可以通過平臺直觀地看到各種消防設備和傳感器的運行，在細節(jié)、火災等緊急和非緊急情況下，在幾秒鐘內，相關報警和事件信息通過手機短信、語音電話、電子郵件提醒和應用推送，可以快速通知相關人員。

5.平臺部署硬件選型

5.1電力監(jiān)控與運維平臺

5.2后勤計費管理

5.2.1宿舍/商業(yè)預付費平臺

6.結束語

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，積極響應國家提出的節(jié)約型校園建設號召。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.

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