文_劉智偉 上海普可建設(shè)工程科技有限公司

節(jié)約型校園建設(shè)的目標(biāo)是要在學(xué)校辦學(xué)及校園設(shè)施建設(shè)、運(yùn)營(yíng)管理中遵行科學(xué)發(fā)展觀，充分體現(xiàn)節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、保護(hù)環(huán)境建設(shè)及運(yùn)營(yíng)的管理思路和節(jié)約教育理念，形成良好節(jié)約校園文化的校園。本文通過(guò)建筑能源審計(jì)對(duì)上海市某區(qū)“高中/初中+高中”3 所、“初中/小學(xué)+初中”5 所、“小學(xué)”4 所、“幼兒園”3 所，共計(jì)15 所學(xué)校進(jìn)行能源審計(jì)，通過(guò)對(duì)用能單位建筑能源使用的效率、消耗水平和能源利用的經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行客觀考察，對(duì)用能單位建筑能源利用狀況進(jìn)行定量分析，對(duì)建筑能源利用效率、消耗水平、能源經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效果進(jìn)行審計(jì)、監(jiān)測(cè)、診斷和評(píng)價(jià)，從而發(fā)現(xiàn)學(xué)校節(jié)能潛力，分析討論學(xué)校節(jié)能環(huán)保改造方案，把節(jié)約型校園落到實(shí)處。

1 學(xué)校能源審計(jì)方法

針對(duì)學(xué)校用能特點(diǎn)，為獲得良好的數(shù)據(jù)和真實(shí)情況，對(duì)應(yīng)能源審計(jì)的幾個(gè)重點(diǎn)關(guān)注方向，采用的方法分別有：①能源管理：與用能系統(tǒng)管理者、使用者交談，查看能源管理制度；②能源數(shù)據(jù)：查看計(jì)量數(shù)據(jù)、能源賬單，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總分析；③用能設(shè)備：現(xiàn)場(chǎng)查看設(shè)備，能效對(duì)標(biāo)，典型工況下運(yùn)行狀況檢測(cè)；④節(jié)能方案：針對(duì)不同系統(tǒng)，采用相應(yīng)節(jié)能軟件模擬計(jì)算節(jié)能率。

2 學(xué)校用能存在的問(wèn)題

通過(guò)能源審計(jì)方法，發(fā)現(xiàn)學(xué)校用能存在的普遍問(wèn)題有：①較老的建筑熱工性能較差，外墻無(wú)保溫、外窗為單層推拉窗。②有相當(dāng)部分的空調(diào)不是節(jié)能空調(diào)。③照明燈具大多為普通熒光燈非節(jié)能燈。④用水指標(biāo)普遍偏高，有11 家用水量指標(biāo)超過(guò)定額值。較多使用高位拉線(xiàn)水箱、綠化澆灌采用大水漫灌，非上課期間非本校師生用水（據(jù)部分學(xué)校解釋?zhuān)饕蚴菍W(xué)校運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館對(duì)社會(huì)開(kāi)放，增加了用水量，甚至有附近居民在校內(nèi)洗衣、洗菜，導(dǎo)致用水量失控）、地下管網(wǎng)漏損等。⑤部分教室（主要是一些裝修較高檔的教室）為了裝飾裝修效果而使燈具受到一定遮擋，導(dǎo)致室內(nèi)照度不達(dá)標(biāo)。⑥學(xué)校的電力變壓器容量普遍偏大，有的變壓器負(fù)載率甚至低至10%以下，非常不利于節(jié)能而且增加了電力基本費(fèi)。另有部分變壓器型號(hào)老舊，已列入《高能耗機(jī)電產(chǎn)品淘汰目錄》。

3 學(xué)校主要能耗指標(biāo)

15 所學(xué)校能耗、水耗數(shù)據(jù)分類(lèi)統(tǒng)計(jì)如表1 所示。

表1 15家學(xué)校能耗指標(biāo)匯總表

建筑用能系統(tǒng)是個(gè)多指標(biāo)系統(tǒng)，其中人均建筑能耗反映了公共能源消費(fèi)的水平，是考量用能系統(tǒng)的重要參考指標(biāo)之一，因此選用生均年綜合能耗、生均年耗電量這兩個(gè)指標(biāo)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，根據(jù)數(shù)據(jù)不同學(xué)校生均年綜合能耗差異較大，能耗最高值是最低值的3.18 倍，不同學(xué)校的生均年耗電量差異更大，能耗最高值是能耗最低值的4.32 倍，同類(lèi)型的學(xué)校用能水平差距也較大，主要是管理水平、設(shè)備能效、有無(wú)宿舍等方面的差異，學(xué)校節(jié)能潛力巨大。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，學(xué)校暖通空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、室內(nèi)設(shè)備系統(tǒng)、綜合服務(wù)系統(tǒng)占學(xué)校用能百分之95%以上，所以學(xué)校節(jié)能環(huán)保改造應(yīng)主要從這些方面入手。

據(jù)學(xué)生用水量數(shù)據(jù)反應(yīng)出大部分學(xué)校學(xué)生用水量超過(guò)額定值，并且不同學(xué)校之間差距較大，且大部分學(xué)校生均用水量超標(biāo)。學(xué)生用水量“額定值”應(yīng)按上海地標(biāo)《學(xué)校、醫(yī)院、旅館主要生活用水定額及其計(jì)算方法》 （DB31/T 391-2007）和國(guó)標(biāo)《 民用建筑節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50555-2010）。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，學(xué)校教學(xué)辦公區(qū)域用水占比最大，是節(jié)約水資源的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。

4 學(xué)校節(jié)能環(huán)保改造

4.1 外窗改造

單層推拉窗的傳熱系數(shù)大、密封性差，改為斷熱鋁合金Low-E 雙層平開(kāi)窗，技術(shù)成熟、節(jié)能效果明顯。鑒于學(xué)校用空調(diào)的特殊性（最熱、最冷即空調(diào)負(fù)荷最大的季節(jié)，學(xué)校放假不使用空調(diào)），投資回收期比一般公共建筑長(zhǎng)。以某中學(xué)為例，其辦公樓、教學(xué)樓、宿舍均安裝空調(diào)，且外窗均為單層推拉窗，改造為斷熱鋁合金Low-E 雙層平開(kāi)窗后，使用軟件模擬冬夏空調(diào)負(fù)荷及能耗數(shù)據(jù)，更換玻璃可節(jié)約空調(diào)電耗10%左右。

4.2 主要用能設(shè)備（空調(diào)）逐步更換

按國(guó)家房間空調(diào)器標(biāo)準(zhǔn)，2 級(jí)能效比3 級(jí)能效大約高6%、1 級(jí)能效比3 級(jí)能效大約高13%，但投資回收期比一般公共建筑長(zhǎng)。

4.3 主要用能設(shè)備燈具逐步更換

LED 燈節(jié)能效果明顯，但是必需符合國(guó)標(biāo)《燈和燈系統(tǒng)的光生物安全性》GB/T 20145 和歐盟標(biāo)準(zhǔn)IEC/EN 62471。

4.4 低負(fù)載率的變壓器逐步更換或淘汰

除提高效率外，可大幅度降低基本電費(fèi)，但是變壓器改造主要受制于電力部門(mén)，學(xué)校要制定長(zhǎng)期計(jì)劃。

4.5 太陽(yáng)能光熱和光伏

太陽(yáng)能光熱的節(jié)能效果很明顯，回收期也較短。太陽(yáng)能光伏沒(méi)有政府補(bǔ)貼，回收期較長(zhǎng)，實(shí)際應(yīng)用中也存在不少問(wèn)題，建議學(xué)?？缮倭堪惭b，以起到示范作用。有熱水需求的學(xué)校普遍采用太陽(yáng)能加空氣源熱泵的形式，效果很好。

4.6 雨水回收利用

采用相對(duì)簡(jiǎn)化的處理流程的雨水回用裝置，即只對(duì)雨水做過(guò)濾處理，簡(jiǎn)化或者取消其他處理過(guò)程。雨水只用于澆灌和沖洗道路，不引入教學(xué)樓。

4.7 加強(qiáng)學(xué)校建筑用水管理

可采用定時(shí)鎖門(mén)、電磁閥關(guān)閉水管、刷卡用水、綠地微噴灌系統(tǒng)等措施。

5 學(xué)校節(jié)能環(huán)保改造經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益

仍以某中學(xué)為例，提出如下近中遠(yuǎn)期節(jié)能改造建議詳情見(jiàn)表2 所示。

綜合上海某區(qū)15 所中小學(xué)、幼兒園的節(jié)能改造方案，估算節(jié)能率基本上在10%～5%之間（某些方案無(wú)法定量估算節(jié)能量）。按照10%節(jié)能率，學(xué)校生均年節(jié)約綜合能耗13.28 kgce，相當(dāng)于生均年二氧化碳減排量為32.81kg，生均年二氧化硫減排量為0.27kg，生均年粉塵減排量為0.13kg。據(jù)教育部發(fā)布的《2018 年全國(guó)教育事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，中小學(xué)校、幼兒園在校學(xué)生數(shù)量為23591.09 萬(wàn)人。如對(duì)全國(guó)教育系統(tǒng)全面開(kāi)展能源審計(jì)，逐步推動(dòng)節(jié)能改造，則全國(guó)中小學(xué)校、幼兒園年節(jié)約綜合能耗313373 萬(wàn)kgce，相當(dāng)于年二氧化碳減排量為7740310t，年二氧化硫減排量為62670t，年粉塵減排量為31330t；按照學(xué)生日用水量達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)上限40L/(人·d)來(lái)計(jì)算節(jié)約水量，每年學(xué)校節(jié)約水量為8.4 億t。分析數(shù)據(jù)均表明，學(xué)校節(jié)能、節(jié)水對(duì)環(huán)境的貢獻(xiàn)不可忽視。

表2 建議實(shí)施的節(jié)能措施表

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)上海15 所中小學(xué)校、幼兒園能源審計(jì)數(shù)據(jù)分析，不同學(xué)校之間能耗差異很大，節(jié)能空間很大，主要通過(guò)外窗改造、更換低效率用能設(shè)備、更換低負(fù)載率的變壓器、利用太陽(yáng)能光熱和光伏、雨水回收利用，加強(qiáng)學(xué)校建筑用水管理等6 個(gè)方向進(jìn)行節(jié)能改造，對(duì)節(jié)約環(huán)保型校園建設(shè)工作順利開(kāi)展的助益作用顯著。