高校節能管控平臺建設及創新研究

文 // 田志斌 駱筠楠 孫穎誼 浙江傳媒學院后勤管理處

高校節能管控平臺建設及創新研究

文 // 田志斌 駱筠楠 孫穎誼 浙江傳媒學院后勤管理處

高等院校作為社會的重要組成部分，在節能低碳工作中有著特殊的責任和義務。首先，高等學校節約型校園建筑節能監管體系建設，是國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能監管體系建設的一部分；其次，作為高等人才培養基地，高校節能工作除了增效減耗與環境保護的意義外，還有示范與指導在校學生的社會責任，以及倡導低碳思路，鼓勵節能行為，為社會培養具有節能意識的新一代的重要責任。

1 節能工作現狀

與全國多數高校一樣，浙江傳媒學院的節能工作面臨著三個主要問題：一是先進節能控制軟硬件的缺失；二是對節能重要性的認知不足；三是規章制度與監督機制建設不完善。其中最為主要的軟硬件配置問題，導致在實際工作中的兩大矛盾：

第一，落后的檢測手段與社會先進要求之間的矛盾。學院隨著近年來各項工作的不斷深入，由于財政緊張帶來的節能管理問題越來越突顯，如教學、辦公、公共服務、經營單位、學生宿舍等用能情況的監測、結算、管理、用能指標考核等方面，急需先進的管理手段和數據支持。

第二，傳統管理方式與全新管控標準之間的矛盾。傳統的節能管理方式在執行過程中缺少符合實際的能耗管控標準，在評定時既不科學亦不規范。各項業務的用能評定與監測也缺乏可靠的工具，導致制定標準時用能單位與同類單位的數據無法進行對比分析等。

作為節能工作的基石，基礎投入和建設是一道繞不過去的門檻。不論是樹立正確節能觀念，還是建立嚴謹的監督機制，都必須建立在完善的節能設施設備上才得以實現。浙江傳媒學院自2013年就設立了由校領導牽頭，后勤管理處為主要執行部門的節能管理體系，并于2014年年初獲得了1000萬元經費，專門用于節能平臺的建設和維護，力求將節能工作做徹底，做踏實。

2 節約型校園管控體系的構建

為實現1000萬元的投資效用，浙江傳媒學院節能工作組考察了多家兄弟單位運作情況，結合自身已有的基礎架構與辦校特點，經討論與修正總結出了一套適用于本校的節能平臺體系。

2.1 整體架構

整體系統以在大型公共建筑能耗監測項目中得到廣泛采用的建筑能耗采集設備和數據平臺軟件為基礎，結合在商業應用中被廣泛使用的成熟產品與技術構建。首先采用成熟的軟硬件構成基礎—“建筑能耗采集系統”。基于采集和存儲的能耗數據通過計算分析轉化為具有統計意義的圖表資料，結合可視化技術，構成了一個可視化的“能耗分析計算平臺”。

2.2 數據庫設計

數據庫系統作為系統平臺的一個重要的組成部分，是上層的應用系統的基礎，也是業務處理系統的核心，幾乎所有的業務數據的加工最后都依賴數據庫系統的支持來完成。通過合理的ER架構，數據庫系統包含如下子數據庫：建筑基本情況數據庫、分類分項能耗數據庫、設計安裝數據庫、計量表原始數值數據庫。整個節能監控系統數據庫建設中包含了數個關鍵技術設計。

2.3 平臺關鍵技術

多級能耗模型技術。多級能耗模型是浙江傳媒學院節能監管系統的核心業務模塊。依據多級能耗模型技術，監管系統將浙江傳媒學院建筑能耗分析擴展到區域用能、區域供水、區域供冷與供暖等用能模型的構建與用能情況的分析。多級能耗模型直觀反映了平臺的業務結構，為建筑能耗的精細化分析提供了強大的分析手段。

開放可擴展的能耗分析計算技術。監管系統在能耗采集與統計的基礎上，針對建筑節能以及國家機關辦公建筑和大型公共建筑的能耗特點整合了能耗分析計算技術。將平臺采集和存儲的海量能耗數據通過能耗分析計算與挖掘轉化為有效統計分析結果。結合可視化呈現技術，構成了一個可視化能耗分析計算平臺。

3D GIS能耗監控技術。監管系統將目前最先進的3D GIS技術與浙江傳媒學院節能監管系統相結合，達到城市建筑能耗管理的精細化、可視化、直觀性。

建筑本地數據采集與上傳技術。建筑本地數據采集指能量計量表計（電表、水表、天然氣表）到數據采集器之間的網絡鏈路。根據能量計量表計的接口特點，目前建筑能耗數據采集有RS-485總線技術和ZigBee短距離無線傳輸技術兩種方式。同時根據上網條件，可以分別選用以太網和無線網絡將數據上傳到上級數據中心。

分體式空調群控技術。系統兼容國內外主流分體式空調的聯網自動控制產品，實現節能管控諸如制熱、制冷溫度上限；允許運行時間段等的在線統一制定。分體式空調運行狀態的集中監控，解決公共機構中大量存在的分體式空調難以管理、節能策略難以貫徹所產生的高能耗問題。

智能化用電測控技術。可以對用戶進行用電的控制管理，既能自動進行實時功率的讀取、存檔，保證數據的準確性，又能對欠費用戶進行警告、停電、送電控制。使用獨立中央服務器可以完全控制整個校園用的用電監測和管理。

教學區用電測控終端。安全用電測控終端（即智能電表）可以對每個房間的實時用電情況進行監測和控制。

學生宿舍用電測控終端。基本涵蓋了學生日常生活中所有用電活動的監控，包括識別電器性質、定時控電、最大功率限值、遠程查詢充值、個人信息修改、合成用電報表等等，緩解了宿舍管理的壓力，也為學校提供一個安全、穩定的電能供應后臺操作系統。

2.4 架構優勢

制定用能定額標準。通過立體數據監測及統計分析功能，制定浙江傳媒學院各類建筑內部設備用能定額計劃，利用升級管理手段，規范用能行為，優化內部核算成本，從而補足節能創新改革中的設備短板，為管理水平的提升帶來技術支持。

可持續的技能改造。通過數據分析技術，發現校園建筑用能規律，提供各部門、各學科主要用能建筑能耗評估診斷報告，為校內高能耗建筑、設施的進一步節能改造和特殊建筑的保護等準備條件。

數據支撐。通過分期建立和不斷完善校園建筑節能監管體系，構筑實時采集、遠程傳輸、動態管理的校園能源管理體系，為客觀評價校園節能效果、制定節能監管機制和有效的節能對策提供基礎依據，為可持續校園建設發展規劃提供決策數據支撐。

2.5 體系創新

推動力的創新。以校園建筑節能監管體系建設為契機，大力推進建設項目審查制度、校園設施運行監管制度、數據公示及共享制度、需求管理制度等一系列有利于推進節約型校園建設的規劃制度，加快浙江傳媒學院資源節約型和環境友好校園的建設步伐。

平臺建設可持續性與延展性的創新。監管體系分類、分項、分部門、分學科對校園主要用能建筑、用能設施實施動態監測，構建可靠性強、效率高、共享度高的校園能耗數據庫，建立能耗監測、統計、審計公示平臺，為未來打造自我修正的平臺建設打下了基礎。

監管體系運作的創新。節能監管系統以綜合能耗遠程監測平臺為基礎，實現對整個校區的具有代表性的重點建筑物、重點用能系統和校園供水系統的用能用水數據實時監測、統計分析、深度挖掘。根據校園建筑用能特點，構建具有針對性的建筑能耗分析模型、校園供水分析模型，依據強大的實時用能數據分析來探索高等學校的用能規律，為制定高等學校水耗能耗定額，為高等學校的能源規劃、能源管理、節能改造提供數據依據。

表1

表2

3 節能平臺對創建節約型校園的影響及效用分析

3.1 經濟效益

根據兄弟院校實施平臺后的成效及我校的初步預算來看，在建立節能監控平臺后，總能耗將達到10%～20%的降幅。若按節電15%的比例計算，浙江傳媒學院節省的費用見表1。

若按節水15%（在不漏水的情況下）的下降幅度計算，浙江傳媒學院可省的費用見表2。

3.2 社會效益

浙江傳媒學院節能監管系統有效構建了全校建筑能耗監測管理網絡模型，為相關節能部門提供及時、準確、直觀易用的建筑能耗管控與決策支持平臺，為制定符合浙江傳媒學院地域、校情、學科特點的各類建筑用能標準提供數據支撐。同時，平臺有效搭建建筑能耗監測與建筑節能為主題的節能門戶，使建筑節能工作成為老師積極、學生配合的民心工程。

4 結論

浙江傳媒學院節能監管系統是國家節約型校園節能監管體系的延續與推進，本項目通過對浙江傳媒學院的重點用能建筑、重點用能系統、校園供水系統根據建設規范實施能耗動態監測、能耗統計、能源審計、能效公示。為進一步加強用能管理，實施節能改造，落實新建建筑物節能規劃與建設，推進浙江傳媒學院節能監管系統建設各項工作準備條件；通過建立可靠性強、效率高、共享度高的高等學校建筑能耗數據庫，為全國節約型校園節能監管體系提供示范案例。