綠色校園評價體系中的能效評價標準研究

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引言

綠色校園是在全壽命期內，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）、保護環(huán)境、減少污染，為師生提供健康、適用和高效的教學和生活環(huán)境，與自然和諧共生的校園。最大限度地節(jié)約資源是綠色校園建設和發(fā)展的必要條件，綠色校園評價體系中的能效評價標準是指導綠色校園節(jié)能的指針，應具有科學性、先進性、指導性、實用性，教學樓、圖書館、宿舍和食堂是學校建筑中最具代表性的建筑，本課題是為綠色校園評價體系中的能效評價標準研究所做的基礎性工作，通過對高校四類建筑能耗指標的調研，以期對高等學校典型建筑進行能耗評價。

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調研目的

高等學校校園規(guī)模較大，筆者參與JGJ310-2013《教育建筑電氣設計規(guī)范》編寫過程中，也曾進行了一些學校用電情況調研，但由于設置電能管理系統(tǒng)的學校數(shù)量有限，不少學校還是手工抄錄，影響數(shù)據(jù)的準確性。目前，校園普遍存在變壓器配置容量偏大，負荷率長期處于較低水平運行等問題，增大了變壓器空載損耗和負載損耗，也增大了變壓器、配電設備容量帶來的材料損耗，為了控制設計時過大的變壓器安裝容量，對校園總配變電站變壓器容量提出了參考指標，見表1。本課題主要針對學校中的代表性建筑---教學樓、圖書館、宿舍和食堂一整年的年用電情況進行調研和分析，希望能夠對上述取值進行一些對比驗證，隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，設置電能管理系統(tǒng)的校園逐漸增多，為基礎調研提供了良好的條件。通過對能耗數(shù)據(jù)的不斷收集、挖掘和研究，還原校園能源消耗數(shù)據(jù)軌跡，發(fā)現(xiàn)校園能耗的潛在規(guī)律和管理盲點；采用預測等方法獲得校園能源消耗趨勢、區(qū)域、設備規(guī)律分析、能源花費預算等，為校園管理、能源使用、設備選型、節(jié)能降耗等計劃提供決策支撐。2

調研學校情況

本次共調研全國范圍內33所高校年用電能耗（包含了嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)、溫和地區(qū)），高校分布情況見圖1，學校類型見圖2。共調研全國范圍內高校建筑314棟，共包括學生宿舍、教學樓、食堂、圖書館4類建筑，建筑類型數(shù)量分布見圖3，各省建筑數(shù)量分布見圖4，各學校類型建筑分布見圖5。3

調研數(shù)據(jù)及分析

各省市各建筑類型年單位面積用電（kWh/m2）分布見圖6。各省市學校年單位面積用電指標、各省市學校年生均用電指標、各類型高校年單位面積用電指標、各類型學校年生均用電指標、各省市教學樓年單位面積用電、各省市圖書館年單位面積用電、各省市食堂年單位面積用電、各省市學生宿舍年單位面積用電見圖7~14。

對于校園層面能耗情況，主要考慮總能耗量、單位面積能耗、生均能耗等指標，屬于一級指標，特別是單位面積能耗、生均能耗指標，對于校園能耗評價比較合理和有價值。從上述內容中可看出，單位面積能耗、生均能耗指標與氣候的關系不大，與文科、理科等學校類別也關系不大，華東地區(qū)的大學單位能耗指標稍大，藝術類、文史類學校單位能耗反而較大，與以前的設計參數(shù)有出入，剔除離散數(shù)據(jù)后，學校年單位面積能耗基本上為30kWh/m2比較合理；年生均能耗為800kWh/人比較合理。對于校園各類型建筑，主要考慮年總能耗、最大月能耗、單位面積能耗和最大月單位面積能耗指標，作為二級指標。教學樓、圖書館、宿舍單位面積用電相差不大，食堂單位面積用電最高，其單位面積用電是教學樓3倍以上。剔除離散數(shù)據(jù)后，教學樓、宿舍年單位面積能耗基本上為25kWh/m2比較合理；圖書館年單位面積能耗基本上為30kWh/m2比較合理；食堂年單位面積能耗基本上為105kWh/m2比較合理。4

校園能源消耗分析

全國各類型建筑月單位面積用電趨勢（kWh/m2）見圖15。全國各類型建筑月用電趨勢見圖16。

從圖15~16中可看出，各類建筑3月~7月、10月~1月是用電高峰，2月、8月是用電低谷，正好與學校的假期相對應。教學樓和圖書館用電較均衡，食堂和圖書館單位面積能耗較大，但從學?？偰芎纳媳容^，學生宿舍和教學樓耗能量還是比圖書館和食堂高的，說明教學樓和宿舍在學校占建筑比例較大，控制好這兩類建筑的節(jié)能才能使整個校園能耗降低。食堂和圖書館尤其是食堂單位面積能耗較大，有較大的節(jié)能空間。5

結束語

高校建筑能效評價標準的研究意義重大，而能耗調研是基礎，也是課題的重中之重，目前的數(shù)據(jù)采集的學校樣本還不足，各學校能耗計量數(shù)