绿色校园评价体系中的能效评价标准研究

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引言

绿色校园是在全寿命期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境、减少污染，为师生提供健康、适用和高效的教学和生活环境，与自然和谐共生的校园。最大限度地节约资源是绿色校园建设和发展的必要条件，绿色校园评价体系中的能效评价标准是指导绿色校园节能的指针，应具有科学性、先进性、指导性、实用性，教学楼、图书馆、宿舍和食堂是学校建筑中最具代表性的建筑，本课题是为绿色校园评价体系中的能效评价标准研究所做的基础性工作，通过对高校四类建筑能耗指标的调研，以期对高等学校典型建筑进行能耗评价。

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调研目的

高等学校校园规模较大，笔者参与JGJ310-2013《教育建筑电气设计规范》编写过程中，也曾进行了一些学校用电情况调研，但由于设置电能管理系统的学校数量有限，不少学校还是手工抄录，影响数据的准确性。目前，校园普遍存在变压器配置容量偏大，负荷率长期处于较低水平运行等问题，增大了变压器空载损耗和负载损耗，也增大了变压器、配电设备容量带来的材料损耗，为了控制设计时过大的变压器安装容量，对校园总配变电站变压器容量提出了参考指标，见表1。本课题主要针对学校中的代表性建筑---教学楼、图书馆、宿舍和食堂一整年的年用电情况进行调研和分析，希望能够对上述取值进行一些对比验证，随着大数据时代的来临，设置电能管理系统的校园逐渐增多，为基础调研提供了良好的条件。通过对能耗数据的不断收集、挖掘和研究，还原校园能源消耗数据轨迹，发现校园能耗的潜在规律和管理盲点；采用预测等方法获得校园能源消耗趋势、区域、设备规律分析、能源花费预算等，为校园管理、能源使用、设备选型、节能降耗等计划提供决策支撑。2

调研学校情况

本次共调研全国范围内33所高校年用电能耗（包含了严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区、温和地区），高校分布情况见图1，学校类型见图2。共调研全国范围内高校建筑314栋，共包括学生宿舍、教学楼、食堂、图书馆4类建筑，建筑类型数量分布见图3，各省建筑数量分布见图4，各学校类型建筑分布见图5。3

调研数据及分析

各省市各建筑类型年单位面积用电（kWh/m2）分布见图6。各省市学校年单位面积用电指标、各省市学校年生均用电指标、各类型高校年单位面积用电指标、各类型学校年生均用电指标、各省市教学楼年单位面积用电、各省市图书馆年单位面积用电、各省市食堂年单位面积用电、各省市学生宿舍年单位面积用电见图7~14。

对于校园层面能耗情况，主要考虑总能耗量、单位面积能耗、生均能耗等指标，属于一级指标，特别是单位面积能耗、生均能耗指标，对于校园能耗评价比较合理和有价值。从上述内容中可看出，单位面积能耗、生均能耗指标与气候的关系不大，与文科、理科等学校类别也关系不大，华东地区的大学单位能耗指标稍大，艺术类、文史类学校单位能耗反而较大，与以前的设计参数有出入，剔除离散数据后，学校年单位面积能耗基本上为30kWh/m2比较合理；年生均能耗为800kWh/人比较合理。对于校园各类型建筑，主要考虑年总能耗、最大月能耗、单位面积能耗和最大月单位面积能耗指标，作为二级指标。教学楼、图书馆、宿舍单位面积用电相差不大，食堂单位面积用电最高，其单位面积用电是教学楼3倍以上。剔除离散数据后，教学楼、宿舍年单位面积能耗基本上为25kWh/m2比较合理；图书馆年单位面积能耗基本上为30kWh/m2比较合理；食堂年单位面积能耗基本上为105kWh/m2比较合理。4

校园能源消耗分析

全国各类型建筑月单位面积用电趋势（kWh/m2）见图15。全国各类型建筑月用电趋势见图16。

从图15~16中可看出，各类建筑3月~7月、10月~1月是用电高峰，2月、8月是用电低谷，正好与学校的假期相对应。教学楼和图书馆用电较均衡，食堂和图书馆单位面积能耗较大，但从学校总能耗上比较，学生宿舍和教学楼耗能量还是比图书馆和食堂高的，说明教学楼和宿舍在学校占建筑比例较大，控制好这两类建筑的节能才能使整个校园能耗降低。食堂和图书馆尤其是食堂单位面积能耗较大，有较大的节能空间。5

结束语

高校建筑能效评价标准的研究意义重大，而能耗调研是基础，也是课题的重中之重，目前的数据采集的学校样本还不足，各学校能耗计量数