高等学校教学楼节能精细化管理的实践研究

孙忠博 蒙 程 王 枫

北京化工大学（北京 100000）

0 背景

随着我国政府对高等教育重视程度的加强和投资力度的加大，高等学校的数量和规模迅速扩张，高等学校的教学建筑也随之增加。1978—2014年我国高校数量和在校总人数的数量变迁图如图1所示。由图1可知，高校数量和在校生人数自21世纪以来迅速扩张。高校学生人数和建筑物数量的增加，使高校对能源的需求逐渐增大，特别是电能和水资源的需求[1-2]。参考清华大学建筑节能研究中心发布的《中国建筑节能年度发展研究报告2018》，我国在校大学生数量约占全国人口的3%，但高校能耗在社会总能耗中的占比高达8%。其中，高校人均用电量是全国人均水平的4倍，人均用水是全国人均水耗的2倍[3]。

图1 1978—2014年我国高校数量和在校生数量变迁图

在国家倡导建设“绿色学校”的背景下，深入践行绿色发展理念，贯彻生态文明教育工作长效机制，积极开展“绿色学校”创建活动尤为必要。教学楼是高校重要的基础建筑，每天要满足学校成千上万名师生上课、自习的需求，对水、电等能源的消耗巨大。但是，作为高校主要教学场所的教学楼多为粗放型管理，陈旧的供电系统，能耗大的电器及部分师生缺乏相应的节能环保意识、使用不当等因素都造成了电能和水资源等能源的浪费。文章以北京化工大学昌平校区为例，通过实地调研，拟对校区节能精细化管理展开分析与探讨，以实现资源的合理化管理和分配。

1 我国高校教学楼节能管理现状

高校内教学楼作为校园内最主要的公共场所，使用人数多、使用时间长，是耗电“大户”。目前，多数高校教学楼的用电采取粗放式管理，管理方式可概括为以下两种。

（1）供电时间管理。教学楼内全天送电，用电时间由学生选择；或定时送电，安装定时器，早晚自动开启和关闭，平时由学生控制，中间时间段处于管理空白期。

（2）专人管理。由物业或相关管理人员分层或分片区送电[4]。

北京化工大学昌平校区采用定时送电的方式，在教室加装定时器，按教学楼运行时间自动开启和关闭，平时由学生自主管理。这种加装定时器的供电方式虽然能达到一定的节能效果，但是由于大部分时间由学生自主管理，自习的学生散坐在各个教室，在一定程度上造成了能源的浪费，为此文章对北京化工大学昌平校区教室实施精细化的节能管控，以期为节约能源提供参考意见。

2 北京化工大学昌平校区节能精细化管理实践

第一教学楼作为昌平校区近20 000名师生日常教学的主要场所，虽会耗费大量能源，但也是校区最具节能潜力的建筑单体。文章利用学校小学期的开设，选取了12间容纳人数相同的教室开展节能管控实验。在为期两周的小学期中，第一周未采用节能管制，统计各教室的日常用电量。第二周采取节能管制措施，每天早上上课前15 min打开教室的空调和照明灯，最后一节课结束后关闭空调和照明灯，无课期间教室空调处于关闭状态且学生无法自行打开，照明灯可由学生自主打开。两周内，每天使用的教室数量如表1所示，实施节能管控前后的教学楼节能分析如表2所示。由表1、表2可知，实行节能措施后，节能效果明显，平均每间教室每周节约电能77.5 kW·h，节电率达17%。

表1 小学期每周教室使用数量 （单位：间）

由表2数据可知，人为的节能精细化管理达到了显著的节电效果。若整栋第一教学楼130间教室，均能根据实际使用情况采取相应的节能措施，每年节约的能源将非常可观。

表2 教学楼节能分析

3 高等学校教学楼节能精细化管理的对策

3.1 加强节能宣传的力度，提高师生节能环保意识

创建绿色校园，要从思想上养成节约意识。高校应加大节能宣传的力度，通过通知板、电子大屏幕、背喷、横幅等多种方式在教室、食堂和宿舍等多区域进行节能宣传，普及节能知识，或通过联合学生组织、社团组织相关活动，多渠道多角度倡导学生养成随手关灯、关水的良好习惯。除此之外，还可开设节能相关课程，开展节能培训，引导学生参与节能减排社会实践，招募学生志愿者开展节能科学研究等，都能发挥高校自身优势，进一步强化学生的节能意识。教职员工和学生则应强化主人翁意识，以校为家，为建设节约型校园贡献力量。

3.2 实行精细化节能措施，提升高校节能管理水平

节能不仅要靠增强校内师生自我节能意识，还需在管理上下功夫，通过科学管理有效推进节能工作。

（1）制定相关制度助推节能工作。将节能目标细化到各学院系部，根据实际情况定额管理校区各楼宇的水电用量。建立完善的能源管理制度，可以有效地提高高校做好节能环保、建设“绿色校园”的能力[5]。

（2）根据不同时段师生在校人数，对电能、水资源等需求特别大的楼栋开展不同的规划管理。

（3）利用好能源监管平台。高校的节能部门应加大监控力度，记录能耗数据，将能耗统计结果作为学校制定下一步节能措施的重要依据，减少高校调研能源消耗的成本，对学校节能管理提出合理化的建议和措施，有针对地开展节能改造工作。

3.3 结合相关技术，促进教学楼水电的有效利用

节能工作离不开物质基础和技术手段支持。

（1）在照明方面，可以将老旧的照明灯换为环保节能的LED灯，提高照明效果，减少能耗；在教学楼内建立智能照明系统，系统可以根据建筑内师生人数自动调节灯光的亮度和LED灯数，实现能源的有效利用。

（2）建立教室自习座位预定系统，统一将学生安排在指定的教室自习，减少学生自习时的分散程度，降低教学楼的人均耗能水平。

（3）推广节水节电保温新技术，大力推行节能产品和节能技术在学校管理、服务、运行各环节中的使用[6-9]。

3.4 依托物联网与智慧校园系统，推进节能工作智能化

随着物联网技术在各个领域的广泛应用，众多高校开始运用物联网技术打造智慧校园，这也是推进节能工作智能化的新契机。未来可依托智慧校园平台，结合人脸识别技术，实时统计教学楼内的人数，再依据课表，按照一定的自习座位与自习人数比例合理开放自习教室，合理使用教室，以达到精细化节能管理的目的。采用计算机与传感器技术相结合的能源监控系统，实时监控教室内温度、CO2浓度、光照强度等环境信息，设置合理阈值，由系统根据室内环境信息自动开关空调，打开送风系统及照明开关[10]。

4 结束语

近年来，深入贯彻落实习近平总书记生态文明思想和党的十九大精神，构建节约型社会已成为全社会的共识，而高校是培养人才的象牙塔，广大青年人是推动社会进步的生力军，应发挥先锋模范的作用，在节能思想、节能行为上做出表率。广大师生要养成节约能源的习惯，杜绝资源浪费，同时学校应加强节能管理，深化节能职责确定，建立合理的节能管理奖罚机制并严格执行，应用先进节能技术，依托智慧校园建设积极开展校园能源环境监测，为社会的可持续发展贡献高校力量。