基于能耗监测平台校园建筑节能潜力初探

金超强

摘要：本文基于重庆大学耗监测平台和实际测试数据对教学楼、综合楼、图书馆和行政楼的照明节能潜力、建筑在非使用时间内的节能潜力以及空调系统的节能潜力进行挖掘。通过对数据的分析可知，通过对照明灯具的替换可节约9%～27.2%的建筑能耗。另外，校园建筑在非使用时间内的能耗占建筑总能耗的5%～25%不等，具有一定的节能潜力。校园建筑的空调系统通过温度设定等也可带来一定的节能量。鉴于以上的节能潜力的分析，可为以后校园建筑的节能改造及其节能量的核算提供有力支撑。

关键词：建筑节能；照明；非使用时间；空调系统；节能潜力

引言：近年来，我国城镇化高速发展，快速的城镇化又带动了建筑业的持续发展。因此，我国建筑业的规模不断扩大，建筑能耗总量也随之上升。2012年，中国的建筑能耗占世界建筑总能耗的16%。在2000年到2012年期间，建筑能耗增长了37%，若按此趋势继续发展下去，2050年的建筑总能耗将比2012年增长70%。2014年我国建筑面积总量约561亿㎡，其中公共建筑面积107亿m㎡，公共建筑能耗（不含北方供暖）为2 35亿tce，占建筑总能耗的27%。

自1999年实施高等教育大扩招以来，高等院校规模不断扩大。截至2015年，全国各类高等教育在学总规模达到3647万人，高等教育毛入学率达到40.0%，与此同时全国共有普通高等学校和成人高等学校达2852所。建筑规模的扩大以及教学设施的增多导致高校能耗不断攀升。近年来，伴随着节能减排的呼声，校园节能也成为了国家建筑节能方面的重点工作之一。

本文依据重庆大学能耗监测平台，并针对灯具替换、空调系统以及建筑在非使用时间内的节能潜力进行了分析，具体的校园建筑及其参数如表1所示：

1灯具替换的节能潜力

有研究表明，用LED节能灯替代普通的荧光灯，其节能量可达22%～58 3%。为了研究校园建筑灯具替换所带来的节能量，现选取了A区第二教学楼、第八教学楼、B区第二综合楼的部分常用的灯具类型进行照明电耗测试。此次单灯功率测试属于短期测量，测试时间约为1周。根据监测平台能耗数据及对应的灯具数量计算灯具替换的节能率，其计算结果如表2所示：

由表2所示，灯具替换的实际节能率在44.12%～68%之间。有研究表明公共建筑中的照明能耗约占建筑总能耗的20%～40%，因此，结合照明灯具替换的节能率可得，用LED节能灯替代普通灯具可带来约9%～27.2%的建筑能耗。由此可见，在校园建筑中，照明灯具替换的节能潜力较大。

2校园建筑在非使用时间内的节能潜力

在教学工作及学习活动结束后，无用照明（无人灯）的使用浪费、设备（教学设备、电脑、电扇）空开空转、待机（电脑、饮水机、显示器等）功耗浪费等现象经常发生。因此，为了探明建筑在非使用时间内的能耗情况，现针对能耗监测平台上教学楼、综合楼、图书馆及行政楼2016年的能耗数据进行分析。

2.1教學楼

教学类建筑的使用时间为7：00-23：00，现针对教学楼在使用/非使用时间内进行能耗分析。通过对A区第二教学楼、A区第五教学楼、A区第八教学楼以及B区第二综合楼的数据进行分析可知，教学类建筑在使用时间内能耗大致为总能耗的85%，而在非使用时间内的能耗约为总能耗的15%。其中非使用时间内的能耗主要包括设备的待机能耗和设备因未关闭而一直运行的能耗。具体各建筑2016年的总能耗及在使用时间内和非使用时间内的能耗百分比如表3所示。

由表3可知，若能通过智能控制手段使得建筑在非使用时间内基本无能源消耗，则可以看出，教学类建筑在非使用时间内的节能潜力较大。

2.2综合楼

A区经管学院和B区第一综合楼的使用时间分别7：00-23：00和非使用时间23：00-次日7：00。通过统计分析得到A区经管学院和B区第一综合楼在使用时间内能耗分别占总能耗的89.20%和80.97%，而在非使用时间内能耗分别占总能耗的10.20%和19.03%，其具体总能耗值分别为44863.18 kW·h和82657.60kw·h。由此可以看出，综合楼在非使用时间内也有一定的节能空间。

2.3图书馆

图书馆的使用时间为8：00-22：00，针对其使用时间和非使用时间内的能耗进行分析得出B区图书馆在使用时间内的能耗和非使用时间内的能耗分别占总能耗的94.40%和5.60%。在2016年内其在非使用时间内的能耗总量达8039.94 kw·h，其节能潜力一般。

2.4行政楼

行政楼的使用时间为8：00-20：00，针对其使用时间和非使用时间内的能耗进行分析。通过对监测平台数据的进一步分析得出，A区行政楼在使用时间内的能耗和非使用时间内的能耗分别占总能耗的74.41%和25.59%。在2016年行政楼在非使用时间内的能耗为35966.25 kW.h。可见行政楼在非使用时间内的能耗也具有较大的节能潜力。

3空调系统的节能潜力

通过调研可知，在教学楼、综合楼、图书馆和行政楼在冬季空调设定温度在28℃左右，而夏季空调设定温度在20℃左右。而一般室内是设计温度为冬季18℃，夏季26℃。重庆大学刘猛等对居住建筑进行了空调能耗模拟，模拟结果得出在夏热冬冷地区供冷季空调设定温度每升高2℃，相应的空调能耗降低2 0%；而在供暖季，空调设定温度每降低2℃，相应的空调能耗降低21%。由此可以看出通过严格地控制室内空调设定温度，能够带来的节能量是相当可观的。另外，对于教学类建筑，在白天教室无人的情况下，空调依旧运行，造成了其不必要的浪费。因此若能对空调系统的控制进行相应的改造，那么其所能带来的节能量也相当可观。

4结论

综上，通过对教学楼、综合楼、图书馆和行政楼的能耗分析，可以得出以下结论：

（1）各类建筑现有的灯具均为一般的荧光灯，若用LED节能灯将其替换，则会带来一定的节能效果。

（2）各类建筑在非使用时间内的节能潜力较大，若通过对其供电回路进行智能化控制，即可带来一定的节能效果：

（3）在空调季内，若对空调运行进行智能化控制或者空调设定温度的控制，则其节能效果相当可观。