摘 要：文章以建筑全生命周期理念为基础，从对建筑运营能耗进行规范管理的角度着手，以学生的用能现状为依据，建议可以建立一个校园能耗监管平台，对能耗数据进行收集、上传、储存、分析，从而提高校园的能耗管理水平，为构建节约型生态校园提供一定的支持。

关键词： 建筑能耗；能耗监管平台；全寿命周期；绿色校园

0 引言

伴随着中国经济的快速发展，城市化和工业化的步伐不断加快，建设项目的生命周期内的能源消耗也在不断上升。基于2005-2018年《中国建筑物能源消耗调查》2020年度的计算结果。我国建筑物生命周期能源消耗从2005年的9.34亿吨标准煤增加到2018年的21.41亿吨，增加了2.3倍，年平均增长率为6.6%。2018年，我国建筑物的全生命周期能耗为21.47亿吨标准煤，占国家能源总能耗的46.5%。建筑物在使用过程中的能量消耗约为十亿 t，在建筑物生命周期内的能量消耗为46.6%，在我国的能源消耗中所占的比例为21.7%。根据目前我国人均能源拥有量较低的状况，在“开源”的同时，还通过“节流”的方式，减少能源浪费，提高能效等方式，起到了很大的作用。面对能源与环境双重压力，我国建筑业作为能耗大国，迫切需要从全生命周期视角寻求绿色、健康的发展路径。

1建筑物生命周期的能源消耗管理

建筑生命周期包括建筑材料的生产制造、规划设计、施工运输、使用维护直至拆除处置等一系列生命周期。近年来，在建筑的早期设计和建造阶段，已经出现了很多关于低碳排放建材、绿色建筑设计、建筑节能设备等方面的节能建筑的研究，但是对于建筑完成后的运营阶段，却缺乏相应的管理方法和管理平台。与建造过程中的一次性能耗相比，建筑运行能耗是一种长期的、受用户和管理水平的影响更大的、更具节能潜力的组成部分。加强对建筑物能源消耗的监测

控平台，收集、上传、储存能耗数据，并利用数据分析来进行后续的节能规划，这对于提高建筑的全寿命周期管理、降低建筑的运行能耗有着非常重要的作用。

2 校园节能现状

大学建筑是一种具有巨大建筑存量和发展空间的公共建筑，按我国4.4%的人口比例计算，其消耗的社会能源约为8%。与全国人均能源消费目标相比，大学校园的生均能源消费分别为其4倍，水消费为其2倍，说明大学校园具有很大的节能潜力。早期的大学校园建设缺乏技术和装备的支撑，导致各种建筑和各种能耗数据的缺乏，对学校的节能工作产生了很大的影响。近几年，国家为创建“节约型”校园，加大了对高校建筑能源消耗的管理力度。《绿色校园评价标准》自2013年颁布实施以来，成为国家对绿色校园进行评估的指导性文件，并在此基础上提出了相应的建议。为了强化校园的可持续发展建设，国家有关部门提出了构建校园建筑节能监管体系的原则和思路，着重强调了利用数字化技术，对校园建筑能耗进行计量、控制和管理，并在大数据的基础上，对未来的能耗消耗量进行预测，这对校园节能减排，打造节约型校园有着重要的价值和意义。为了更好地提升学校的能源消耗，更好地挖掘学校的能源消耗潜力，许多大学都在尝试建设校园建筑能源消耗监控平台。其中，浙江大学紫金港校区建设的“节能校园能源管理系统”已经在全国范围内完成，并初步完成了对各种建筑物的能源的监测与数据的采集。在此之后，宁夏大学，北京外国语大学，以及其他一些大学，都相继成立了自己的能源管理制度，这标志着我国大学能源管理制度的确立。有关的调查和研究表明，已建成校园能耗监管平台的高校，其单位建筑平均电耗为17.7 kWh/m2，与一般高校单位建筑平均电耗相比，下降了67%。我们可以看出，我国高校中存在着巨大的节能潜力，而建立运用节约型校园能耗管理平台，能够有效地改善能耗状况，发挥出节能效果。

3 校园数字化监管平台建设

在校园数字监测平台上，安装在校园里的智能能源计量表，将校园里各种建筑物的分项能耗数据，再将这些数据传送到监测平台的数据中心，从而达到对校园能源的实时监测。在此基础上，通过对已有数据中心数据的纵向分析与评价，提出合理的校园节能指标，实现系统失效与异常能耗的预警。

3.1 设备安装与数据采集

在早期的建筑物中，在没有安装智能化收集量表之前，量表的收集工作主要依靠手工抄录，然后输入。随着科技的发展，大部分既有建筑中都装有智能量表，它不但可以实时地收集并记录能源消耗信息，而且还可以实时地测量各种电器的功率、总功率等。智能化量表的问世并大面积安装应用，确保了数据的时效性和准确性，为建设数字化监管平台提供了基础数据支撑。

3.2 能耗分项计量

大学校园建筑虽属公用建筑，但其用途各异，其能耗等级也有较大差别。为了方便对建筑物进行系统辨识与分级，《高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则》将建筑物划分为13个类别，并采用16比特代码进行了编号，具体见表1。

各种建筑物的能耗类型有很大的差异，如以教学大楼和科研大楼为主体，以用电为主，以水和电力为主，以用电为主，而以锅炉房为主。利用不同类型的能耗设置不同的量表，对校园的能耗进行了分类测量和统计分析。但是，每种能源的消费场所和消费设备并不能用单一的指标来反映。要实现校园的节能，不能只依靠单一的单一类别的能源消耗，更需要对每一个房间，乃至每一种类型的能源消耗都要分项目测量。可以按照《国家机关办公建筑及大型公共建筑分项能耗数据采集技术导则》的要求，把电力消耗分成四个类别，即：灯泡插座、空调、电力、特别用电，然后再对各个房间、各个电器设备的节能潜能进行分析。

3.3资料传送和存贮

量表使用有线或无线端口，来实现与数据网关的对接，在已完成的校园网基础设施以及 WEB技术的支持下，可以实现高效率的数据采集和数据传输工作，从而达到实时、远程监控建筑能耗的目的。在此基础上，对学校的能耗数据进行分类、分类、存储，建立学校的能耗基础数据库，确保数据的安全性。

3.4资料处理和分析

在此基础上，利用高校能耗监测平台构建的能耗数据库，对不同类型的建筑、房间、家电等能耗进行横向比较，并与历史数据进行纵向比较，进而掌握高校建筑能耗的基本状况及其随时间的变化特点。管理者以分析结果为依据，针对不同的建筑、不同的能耗类型，制定出相应的能耗基线和节能措施，实现有针对性的能耗优化。另外，透过资料库中庞大的资料库，可以预测未来学校能源消耗的发展趋势，并可作为学校能源节约目标之参考。

3.5数据交换和系统连接

学校能耗监控平台所采集的能耗数据可以与上级能源主管部门进行共享，并与城市能耗水平进行对比，挖掘能耗潜力，实现能量利用率和能量效率的*大化。与此同时，校园能耗监管平台还可以将其延伸到数字化校园的 OA、学生工作、公寓管理等有关子系统中，利用多平台数据互通展示、指标公示、节能宣传等方式，来实现多系统的协同工作，促进师生积极参与到校园节能工作中，提高他们的环保节能意识。

4能耗管理制度建设健全

与学校能源消耗监控平台相结合，制定能源消耗设备与用户管理系统。在监管平台上，很难直接利用平台来实现建筑节能，这就需要管理者构建出与之相适应的管理制度和考核奖惩制度，并以平台的数据分析为基础，来设置与之相对应的节能指标，并将其一步一步地推进实施，最终达到对每一个用能终端的管理目的。在此基础上，结合本地区实际情况，结合目前我国的实际情况，参照《高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则》，制定适合我国国情的校园能源消耗管理体系。利用监管平台的系统联动和数据公开，用户也可以清楚地了解到相关建筑的用能水平和用能特点，从而按照设定的节能目标，采取有针对性的节能举措，最终形成正向节能反馈和节能激励。

5.监控平台的构建与管理方面的缺陷

目前，我国在建筑节能方面还处在一个探索和发展的过程中，高校能源管理系统的运行已经取得了一些成绩，但还存在一些亟待解决的新问题。

5.1高校缺少面向师生的监管平台宣传

教师和学生是学校能源消费的主体，他们的能源消费行为对学校能源消费有重要的影响。有关调查显示，受过高等教育的大学生，总体上有较强的节能意识，但其节能行为水平却出现了显著的降低，并呈现出“知强行弱”的特点，这说明，通过对师生行为的优化，可以实现对校园建筑的节能。然而，高校管理者却忽视了对能耗监管平台建设的目的及意义的宣传，这将会影响到校园节能工作的开展以及平台运营管理的效果。在建设和运营校园能耗监管平台的过程中，管理者应该对校园内的宣传工作进行强化，扩大监管平台的知名度和影响力，逐步提高师生的节能意识，并指导他们利用平台对用能情况有更多的了解，在需要的时候可制定规范，通过经济手段来激发节能动力，最终实现校园节能目标。

5.2对监测平台所采集的能源消耗数据进行分析的使用情况

在高校能源消耗监测平台建立之后，大量的能源消耗数据常常只是被用来做基本的能源消耗统计，缺乏对各类数据进行整理、挖掘、对比，监测平台的深度分析功能没有得到充分发挥，使能源消耗管理工作难以深入进行。更严重的是，因存储和维护费用过高而导致数据被删除、遗失，这与构建高校能源管理平台的初衷相悖。管理者要充分发挥监管平台的作用，挖掘并利用能耗数据，开展各种能效分析和建筑用能评估，为构建节约型校园提供数据支持。在此过程中，管理者要充分发挥学校的优势，充分利用学校的现有设施和装备，进行资源的合理配置，减少学校的运行和管理费用，达到资源和资本的双重节约。

6 高校综合能效解决方案

6.1校园电力监控与运维

对设备的全部数据进行整合，进行综合分析、协同控制、优化运行，进行集中调控，集中监控，数字化巡检，移动运维，对班组进行重新优化整合，降低人员配置。

6.2后勤计费管理

采用先进的网络抄表付费管理技术，实现电、水、气等能源综合计费，实现远程抄表、费率设置、 账单统计汇总等，支持微信、支付宝、一卡通等充值支付方式，可设置补贴方案。通过能源付费管理方式，培养用能群体和部门的节能意识。

6.2.1宿舍用电管理

针对学生宿舍用电进行管理控制：可批量下发基础用电额度和定时通断功能；可进行恶性负载识别，检测违规电气，并可获取违规用电跳闸记录。

6.2.2商铺水电收费

针对校园超市、商铺、食堂及其他针对个体的水电用能进行预付费管理。

6.2.3充电桩管理平台

充电桩在“源、网、荷、储、充”信息能源结构中是必不可缺的。充电桩应用管理同样是校园生活服务中必不可缺的一部分。

6.2.4智能照明管理

通过对高校路灯的全局监测，提供对路灯灵活智能的管理，实现校园内任一线路，任一个路灯的定时 开关、强制开关、亮度调节，以及定时控制方案灵活设置，确保路灯照明的智能控制和高效节能。

6.3能源管理系统

针对校园内的水、电、气等各类接入能源，展开统计分析，包括同比分析、环比分析、损耗分析等内容。理解总的能量消耗和能量流动方向。

根据学校建筑物的类别，对各种建筑物的能耗数据进行了收集和统计。例如，办公用房、教学用房、学生宿舍等，通过对这些数据的分类分析，可以为管理者提供决策依据，从而提高管理效率。

建立与校园节能监管内容及要求相一致的数据库，可以自动地完成对能耗数据的采集，并自动生成各种形式的报表、图表以及系统性的能耗审计报告，还可以对能耗设备的运行状态进行监控，并对控制策略进行调整，从而达到节能的目的。

6.4智慧消防系统

智慧消防云平台以物联网、大数据、云计算等现代信息技术为基础，将分散在各地的火灾自动报警设备、电气火灾监控设备、智慧烟感探测器、智慧消防用水等设备连接起来，形成一个网络，并对这些设备的状态进行智能化感知、识别、定位，实时、动态地采集消防信息，利用云平台对数据进行分析、挖掘和趋势分析，从而达到科学预警火灾、网格化管理、落实多元责任监管等目的“嗯。”满足了“自动化”，“智能化”，“系统化”的要求，实现了无人值班的智慧消防。从火灾预防，到火情报警，再到控制联动，都在一个统一的系统大平台内运行，用户、安保人员、监管单位都可以通过这个平台，可以直接看到每一栋建筑物中各类消防设备和传感器的运行状态，并可以在出现细节隐患、发生火情等紧急和非紧急情况时，在几秒钟内，通过手机短信、语音电话、邮件提醒和 APP推送等方式，就可以快速、快速地将相关报警和事件信息通知到相关人员。

7.平台部署硬件选型

7.1电力监控与运维平台

7.2后勤计费管理

7.2.1宿舍/商业预付费平台

8 结束语

校园监管平台的完成和运营，让高校能耗的数字化采集储存和分析得以实现，从而提高了高校能耗管理水平，为技术节能、管理节能和行为节能提供了平台和数据支撑，还积极响应国家提出的节约型校园建设号召。校园监管平台是建筑全生命周期体系中的重要一环，在实现校园能耗管理的数字化、科学化、规范化的同时，也存在着宣传不到位、数据挖掘不到位的问题。目前，国家正在大力推进“绿色校园”和“节约型校园”的建设。在前期试点高校进行了探索和实践之后，构建和完善了校园能耗监管平台的使用管理体系，并加以推广，实现了绿色校园的目标，任重而道远。