摘要：能源消耗監(jiān)測平臺是建設節(jié)能校園的主要措施。以北方高校學生公寓為研究對象，為了更好地研究建筑能源消耗趨勢的動態(tài)分析，挖掘節(jié)能潛力，提高監(jiān)測平臺運行數(shù)據(jù)的全面性和可信度，分析學生公寓年度能源消耗數(shù)據(jù)，采取有效的節(jié)能監(jiān)管措施.

關鍵字：能源消耗監(jiān)測平臺；公寓；節(jié)能；

引言

  高校集教學、辦公、科研、生活于一體，建筑形式多樣，是建筑能耗大戶。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國對公共建筑節(jié)能的研究主要集中在大型寫字樓、商場等建筑上，對高校建筑能耗監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析的研究較少。我國高校單位建筑面積能耗明顯高于全國居民建筑單位面積能耗，高校建筑節(jié)能潛力巨大。目前很多高校的能耗監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)初步建成，學校的能耗監(jiān)測情況已經(jīng)通過平臺數(shù)據(jù)進行了研究和分析。以北方某高校學生公寓為研究對象，在節(jié)能監(jiān)控方面進行了調(diào)查。

一校園建筑基本信息概況

  該高校地處125°24'24.62"E,43°47'43.44"N,屬于北溫帶大陸季風氣候區(qū)，高溫39.5℃，低溫-39.8℃，年平均氣溫4.8℃，日照時間2688h。.全校2014年耗電8298260kWh，耗水375960m3,汽油總消耗8885L，柴油總消耗30167L，天然氣總消耗227230m3，校園內(nèi)11棟學生公寓總建筑面積131096.1m2.有15,000名學生，70%的男孩，30%的女孩。.目前，學校監(jiān)測了11棟學生公寓的能耗。建筑基本信息見表1。

1用水能耗監(jiān)測系統(tǒng)方案

  用水能耗是校園能耗監(jiān)測項目的重要分類之一。監(jiān)測是通過計量學?？偣┧妥詡渚偣┧?，單獨計量公共建筑和每棟學生公寓等所有建筑物的總供水。此外，供水監(jiān)測電路采集器的配置采用就近連接原則，使遠程水表的485數(shù)據(jù)線通過管井內(nèi)的管道連接到最近的室內(nèi)數(shù)據(jù)采集器。通過能耗檢測平臺，逐步監(jiān)測學校用水量，以便更好地了解學校建筑物的用水情況。.

2用電能耗監(jiān)測方案

  以學生3公寓為例。公寓的配電室位于公寓的一樓。目前測量總支路、電開水器和運營商的直放站設備。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，配電柜內(nèi)空間有限，因此在定制的表箱中統(tǒng)一安裝表具，表箱位于配電柜旁邊。根據(jù)實際的供電監(jiān)測支路數(shù)量，配電支路測量配置1個數(shù)據(jù)采集器和1個采集器電源。最后，每個電表的數(shù)據(jù)匯總到能耗測試平臺，通過能耗測試平臺逐步監(jiān)測學校的用電量。.

3監(jiān)控系統(tǒng)運行維護

  能源消耗監(jiān)測系統(tǒng)的運行和維護主要包括:采集設備進行現(xiàn)場檢查；平臺監(jiān)測數(shù)據(jù)處理和分析；平臺系統(tǒng)維護。在日常能源消耗監(jiān)測系統(tǒng)的運行和維護中，發(fā)現(xiàn)一些數(shù)據(jù)采集器數(shù)據(jù)丟失，讀數(shù)為0。在實際工作中，這種現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，維護消耗大量工作。

二公寓能耗情況

1比較能耗指標，找出高能耗建筑

  通過收集每套公寓每天、每月、每年的能耗，將其消耗量分別除以建筑面積和用戶數(shù)量，得出每個建筑單位的建筑面積能耗和人均能耗(見圖1～圖4).

  從圖中可以看出，學生3公寓年度單位建筑面積電耗指標；人均電耗和水耗指標處于較高水平，公寓建筑面積和入住人數(shù)分別為21311.18m。2,2080人，所以學生3公寓是能量分析的重點。公寓耗電設備主要由宿舍走廊照明插座用電、電開水爐用電、運營商直放站用電組成。.

2建筑用水消耗分析

  圖5(2014年)學生3公寓不同月份的用水量.從圖5可以看出，9月份的用水量是7761m。3,二月是寒假，所以這個月用水量小(86m3),只有少量值班人員用水，年總用水量為47463m。3.圖6顯示了日用水量的變化(2014年10月1日至2014年12月31日)。如圖6所示，非國慶假期日用水量變化不大，日平均用水量為150.8m3/日。圖7表示學生公寓用水量在工作日不同時間(2014年10月17日)的變化，圖8表示學生公寓用水量在節(jié)假日不同時間的變化(2014年10月2日)。.

3建筑用電分項能耗分析

  據(jù)調(diào)查，學生公寓現(xiàn)有學生2073人，其中大二學生765人，大三學生602人，大四學生706人；所屬學院包括材料學院、勘察學院、電氣學院、土木工程學院、建筑與規(guī)劃學院和經(jīng)濟管理學院。根據(jù)能源消耗監(jiān)測平臺的數(shù)據(jù)，學生公寓3年用電量為532422.03kWh，單位面積年總電耗24.98kWh/m2·a.學員3公寓每月分項能耗見圖8，可看出，2月份耗電量較低(9254.9254.9kWh大的是12月(62720.9kWh/月).學生公寓沒有空調(diào)設施。另外，2月份是寒假。學生離開學校，所以2月份耗電量小。但是12月份比較冷，白天短，晚上長。學生在宿舍呆的時間長，所以耗電量大，類似于劉海燕等[8]的研究結果。.

(1)宿舍走廊公共耗電情況及節(jié)能潛力分析

  從每月宿舍走廊的能耗可以看出，寒暑假期間用電量明顯較低。這是因為大量學生離校，宿舍入住人數(shù)少，照明插座用電量大大減少。長春位于冬季寒冷地區(qū)。與每個月的用電量相比，發(fā)現(xiàn)宿舍在冬季(11月至4月)耗電量較大。由于冬季室外溫度較低，學生在宿舍停留時間較長，照明插座用電量大幅增加。此外，由于冬季日照時間較短，宿舍照明時間相對延長。

  由于宿舍、走廊公共用電占全年總用電量的64%，所占比例較高(見圖10).因此，在滿足學生生活和學習需求的同時，有效降低宿舍和走廊的用電量對降低學生公寓建筑的能耗起著重要作用。宿舍和走廊的用電量高主要是人為因素造成的?？刂茖W生個人用電量是控制公寓用電量的主要措施:一是減少學生宿舍的停留時間。大一大二的學生在圖書館學習的時間比較長，公寓樓用電量比較少。大三大四的學生課比較少，宿舍停留的時間比較長，尤其是人均一臺電腦，增加了公寓用電量；第二，禁止使用大功率電器。許多學校禁止使用熱水壺和電器。.

(2)電開水爐的耗電情況及節(jié)能潛力分析

  電開水爐的能耗占公寓能耗的35%，如圖10所示，占比很大。從圖12可以看出，正常的開水爐每天的功耗是有規(guī)律變化的，具有自動斷電功能，大大降低了公寓的功耗。但是學生3公寓的開水爐能耗不規(guī)律(見圖13)，基本上一整天都在工作，嚴重增加了公寓的能耗。監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，在非寒暑假期間，學生公寓的電開水爐的功率為0.5。kWh～65kWh，每天消耗650kWh?！?00kWh，每月耗電8000kWh~25000kWh，全年累計耗電188143kWh。.與其它學生公寓相比，公寓正常電開水爐的日耗電量為280kWh~500kWh。可以發(fā)現(xiàn)，學生公寓的電開水爐耗電量很大。通過實際調(diào)查，管理人員操作不規(guī)范，電開水爐運行時間不合理，未使用時耗電量高達27276kwh(見圖11)。如果加強管理，及時關閉電源，電開水爐的全年耗電量可節(jié)省17%。.所以，定期檢查電開水爐的運行情況，定期開關電開水爐是降低公寓能耗的關鍵。

三安科瑞建筑能耗分析系統(tǒng)

1概述

  Acrel-5000web建筑能耗分析系統(tǒng)是一個用戶端能源管理分析系統(tǒng)。在電能管理系統(tǒng)的基礎上，增加了水、氣、煤、油、熱(冷)量的集中采集和分析。通過對用戶端的所有能耗進行細分和統(tǒng)計，各種能源的使用和消耗可以通過直觀的數(shù)據(jù)和圖表顯示給管理者或決策層，從而找出高能耗點或不合理的能耗習慣，有效節(jié)能，為用戶進一步節(jié)能改造或設備升級提供準確的數(shù)據(jù)支持。用戶可以按照國家有關規(guī)定實施能源計算，分析現(xiàn)狀，找出問題，挖掘節(jié)能潛力。

2應用場所

  系統(tǒng)設計、施工和運營維護適用于公共建筑、集團公司、工業(yè)園區(qū)、大型物業(yè)、學校、醫(yī)院、企業(yè)等不同行業(yè)的能耗監(jiān)測和管理。

3系統(tǒng)功能

(1)系統(tǒng)概況

(2)用能概況

(3)能量統(tǒng)計

(4)復費率統(tǒng)計

(5)同比分析

(6)用戶報告

4系統(tǒng)硬件配置

五結語

1對大學生公寓能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)進行調(diào)查分析，可使學校管理人員準確地找出不合理的能耗環(huán)節(jié)，并加以改進；

2相對而言，學生公寓用電量差異較大，主要是由于人為因素的影響，提高全體師生的節(jié)能意識是建設節(jié)約型校園的關鍵；

3高校定期維護能耗檢測平臺，建立高校節(jié)能系統(tǒng)，保護數(shù)據(jù)庫的完整性，有利于為高校建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析提供參考。

參考文獻

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[2]譚洪衛(wèi)，徐鈺琳，胡承益，陳小龍.全球氣候變化與我國高校校園建筑節(jié)能監(jiān)管相關[J].2010,29(1)建筑熱能通風空調(diào):36-40.

[3]許丹菁、龔紅衛(wèi)、付杰、陳艷秋.公共建筑能耗監(jiān)測與節(jié)能分析[J].2013,92(5)能源和節(jié)能:1-3.

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[5]高劉邈，王翹楚.某大學生公寓能源消耗監(jiān)測平臺運行數(shù)據(jù)分析[J].

[6]2022.05版安科瑞企業(yè)微網(wǎng)設計與應用手冊.

作者簡介：涂志燕，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要從事數(shù)據(jù)中心相關產(chǎn)品的研發(fā)及應用。