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概 述
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，高等教育受到全社會(huì)關(guān)注與重視，辦學(xué)規(guī)模也隨著受教育者的數(shù)量的增加而不斷擴(kuò)大。為適應(yīng)高等教育需求，高校園區(qū)除了保留老校區(qū)，并且建設(shè)了新校區(qū)。為使學(xué)生有良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，無(wú)論是在校園的教學(xué)設(shè)施、公寓條件等方面，校方都作出了十分的努力，但由于大學(xué)是開放式的管理模式，不少高校節(jié)能措施目前基本注重的是行為管理和節(jié)能宣傳教育，而在強(qiáng)化采用人性化新技術(shù)的應(yīng)用方面較為欠缺，再加之不少學(xué)生節(jié)能意識(shí)的淡薄，導(dǎo)致浪費(fèi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重，其主要表現(xiàn)在電能源的浪費(fèi)和水資源的浪費(fèi)。
水電的費(fèi)用是高校財(cái)政費(fèi)用中一筆巨大的支出，常規(guī)情況下約占高校財(cái)政支出的1/4，其生活區(qū)的能源耗用，除了公共區(qū)域，基本采用了政策性支出和合理的回收模式；而教學(xué)區(qū)的能源消耗那就是直接耗用，沒有回收可言，能源費(fèi)用支出占學(xué)校水電耗用總比例的40%左右。但在運(yùn)行中存在浪費(fèi)現(xiàn)象，特別電耗浪費(fèi)較為嚴(yán)重。其表現(xiàn)為教室的長(zhǎng)明燈節(jié)能和分體式空調(diào)節(jié)能；水的浪費(fèi)表現(xiàn)為衛(wèi)生間使用傳統(tǒng)的高位水箱、T型雨淋管沖潔、洗漱間的長(zhǎng)流水。校方的后勤部門、物業(yè)部門、 <能辦公室、動(dòng)力管理部門對(duì)水和電的浪費(fèi)也十分重視，每個(gè)高校都會(huì)針對(duì)自己學(xué)校的具體情況，制訂了不少的管理?xiàng)l例，譬如：加強(qiáng)節(jié)能意識(shí)的宣傳，以提高節(jié)能意識(shí)，加強(qiáng)人員管理和獎(jiǎng)懲制度以提高管理力度，在明確的使用范圍內(nèi)，管理員對(duì)教室照明進(jìn)行專人管理。在一定程度上是有所控制、有所節(jié)約、有所改善，但對(duì)于更大面積的公共部位的細(xì)化管理還是不能進(jìn)行有效的控制。譬如：公共洗漱間的跑冒滴漏，公共衛(wèi)生間的長(zhǎng)流水，教室照明的白天亮燈，教室只有少數(shù)學(xué)生而開啟全部照明，空調(diào)設(shè)備的無(wú)效運(yùn)行等等。這些都是校方后勤部門管理上頭痛的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，我們認(rèn)為除了后勤部門在采取的軟件管理和行為管理的基礎(chǔ)上，還應(yīng)采取先進(jìn)的控制技術(shù)來(lái)進(jìn)行節(jié)能細(xì)化改造，實(shí)現(xiàn)無(wú)人化智能管理，以達(dá)到最佳的節(jié)約效果。下面就節(jié)水和教室照明問(wèn)題予以闡述。
一、用水方面：學(xué)校的洗漱間和衛(wèi)生間是用水的最大消耗，也是節(jié)水的重點(diǎn)。在洗漱間內(nèi)，主要是跑冒滴漏，其中現(xiàn)象表現(xiàn)為：第一，普通水龍頭損壞后不及時(shí)更換，使水龍頭成為長(zhǎng)流水。第二，有不少學(xué)生的節(jié)水意識(shí)淡薄，洗衣服時(shí)，人離開時(shí)依然開啟水龍頭，沖洗衣服或沖洗清潔用具，致使水資源大量浪費(fèi)。在衛(wèi)生間，不少學(xué)校從整體衛(wèi)生的情況考慮，在沖潔方法上仍采用高位水箱的沖洗方法和各衛(wèi)生間小便池T型雨淋管的沖潔方法。這種沖潔方法確實(shí)是使衛(wèi)生間無(wú)氣味，但水耗很大，用一個(gè)直徑4cm的水管沖水，每個(gè)男廁所每天耗水20噸，女廁所在10噸左右，部分學(xué)校的管理人員采用減小高位水箱的進(jìn)水量和關(guān)閉小便池沖水管，而采用定時(shí)沖洗的辦法（管理員過(guò)一段時(shí)間放水沖洗小便池）以達(dá)到節(jié)水的目的，但此種方法帶來(lái)的是衛(wèi)生間的衛(wèi)生環(huán)境變差，特別是在氣溫較高的季節(jié)尤其突出，和現(xiàn)代的學(xué)校環(huán)境很不吻合。不少新的校舍，采用了單蹲位的蹲便器，采用手按延時(shí)閥沖水，但是有不少學(xué)生用廁衛(wèi)生習(xí)慣不好，使用后不沖洗，既影響衛(wèi)生，又易使下水堵塞，加上延時(shí)閥是機(jī)械結(jié)構(gòu)，容易銹蝕損壞，有部分學(xué)生使用后，用腳踹延時(shí)閥，一旦有問(wèn)題，出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，不易及時(shí)察覺。
二、教室照明方面：高校的教室，在白天室內(nèi)照度很高的情況下，仍然普遍存在開燈作業(yè)現(xiàn)象，即使室內(nèi)無(wú)人或人很少的情況下，也是全部開啟室內(nèi)照明，晚自習(xí)時(shí)間，許多教室即使僅有幾個(gè)學(xué)生，但室內(nèi)照明全部開啟，絕不會(huì)因?yàn)橹挥猩贁?shù)人而僅開幾盞燈，長(zhǎng)明燈比比皆是，人走不熄燈的現(xiàn)象普遍存在。依照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，教室照度不低于350LUX。從保護(hù)視力健康角度出發(fā)，在低于150LUX和高于600LUX照度下長(zhǎng)時(shí)間看書，有損于眼睛的健康。而我國(guó)大部分高校的照度都高于此標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)高校教室照明的調(diào)研中，我們看到，為讓大學(xué)生有一個(gè)好的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)校對(duì)于教室的照度都非常重視，晚間照度都在350LUX以上。以一般普通標(biāo)準(zhǔn)教室為例，至少裝配22支40W(用電感鎮(zhèn)流器時(shí)其功耗還增加5W)日光燈管照明，每小時(shí)電耗為1KWh，每天工作時(shí)間普遍達(dá)16小時(shí)，日間為10小時(shí)左右，夜晚為6小時(shí)左右，全天耗電量為16??=15kwh，若以0.8元/kwh電費(fèi)計(jì)算，每間教室日支出電費(fèi)為12.60元，每學(xué)年以9個(gè)月計(jì)算，則每間教室每年電費(fèi)耗用為3400元。
三、分體式空調(diào)節(jié)電的工作現(xiàn)狀：高校分體式空調(diào)的使用面密集，一般3萬(wàn)人左右的普通高校，分體式空調(diào)的擁有量近千臺(tái)。夏季用于制冷，冬天用于取暖，一旦處于啟用階段，電耗居高不下，難以控制，給校方的水電費(fèi)用的支出帶來(lái)了較重的負(fù)擔(dān)。對(duì)于高校而言，分體式空調(diào)擁有率較高，且使用頻繁，但實(shí)際效率不高，主要是因?yàn)榭照{(diào)的安裝場(chǎng)所主要是：辦公區(qū)、實(shí)驗(yàn)室、會(huì)議室和教學(xué)辦公區(qū)。夏天制冷和冬季取暖，往往存在空調(diào)開啟后，人員離開時(shí)段長(zhǎng)達(dá)半小時(shí)以上者，不會(huì)關(guān)閉空調(diào)，甚至有不少使用者在午飯午休時(shí)間也不關(guān)閉空調(diào)；另一種現(xiàn)象是：室溫本來(lái)己低于26℃，不需制冷而開啟空調(diào)；為了改變空氣，開著門或窗而開啟空調(diào)。諸此種種，致使空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)無(wú)效運(yùn)行，不合理運(yùn)行，從而導(dǎo)致能源的損耗。眾所周知，一臺(tái)2匹的空調(diào)，制冷時(shí)其功耗為1.5千瓦/小時(shí)，制熱時(shí)，由于電加熱的介入，其功耗達(dá)2.5千瓦/小時(shí)。按一個(gè)普通高校擁有600臺(tái)分體式空調(diào)計(jì)，開啟率為80%，一旦空調(diào)進(jìn)入運(yùn)行，夏季每小時(shí)耗電為900-1000千瓦，每小時(shí)支出電費(fèi)近800元，每天運(yùn)行10小時(shí)，每天電耗為12500千瓦，需支出電費(fèi)近8000元，月電耗為312500千瓦，月支出電費(fèi)最低為16萬(wàn)元，每年按4.5月工作運(yùn)行計(jì)，單空調(diào)電耗為125萬(wàn)千瓦，需支出電費(fèi)為70萬(wàn)元。
四、高校節(jié)能對(duì)策
第一.在洗漱間采用熱釋紅外線技術(shù)裝備遠(yuǎn)紅外水源監(jiān)控器，即：當(dāng)有人進(jìn)入洗漱間，洗漱間的總水源自動(dòng)開啟。向每個(gè)水龍頭送水，此時(shí)即使洗漱間可能有個(gè)別水龍頭開啟未關(guān)，一般情況下，到洗漱間的使用者，見到無(wú)人使用的龍頭出水，不會(huì)不關(guān)。而當(dāng)洗漱間無(wú)人時(shí)，洗漱間的總進(jìn)水自動(dòng)關(guān)閉，各龍頭無(wú)水，這就是杜絕了洗漱間無(wú)人時(shí)的浪費(fèi)現(xiàn)象，以達(dá)到節(jié)水的目的。同時(shí)對(duì)于未能及時(shí)維修的龍頭，也不存在跑冒滴漏問(wèn)題。
第二.針對(duì)高位水箱和T型雨淋管的衛(wèi)生間沖水模式，采用熱釋遠(yuǎn)紅外技術(shù)，采用累計(jì)計(jì)數(shù)法對(duì)高位水箱進(jìn)行進(jìn)水控制，做到有人使用及時(shí)注水沖廁，人次連續(xù)使用累計(jì)沖廁，T型雨淋管的及時(shí)沖洗，既保證了環(huán)境衛(wèi)生，又大量的節(jié)約了水源，采用這種方式，節(jié)水率可達(dá)80%。即：高位水箱如不控制每天耗水12噸，加以控制耗水僅在1噸左右。
第三.針對(duì)新建校舍采用的單蹲位的新型潔具和掛斗式小便器，可采取主動(dòng)型遠(yuǎn)紅外控制模式，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)生和節(jié)約并舉的沖廁方法，當(dāng)有人使用時(shí)進(jìn)行確認(rèn)，人離開時(shí)自動(dòng)沖洗，8秒后自動(dòng)關(guān)閉。這樣既保證了衛(wèi)生，又節(jié)約了水資源。
這里需要補(bǔ)充說(shuō)明的一點(diǎn)，遠(yuǎn)紅外智能開關(guān)控制的技術(shù)支撐為熱釋型紅外傳感技術(shù)，利用人體的溫度作為檢測(cè)目標(biāo)。當(dāng)人進(jìn)入其探測(cè)區(qū)域內(nèi)，紅外傳感器將人體與空間溫度的差值傳遞給信號(hào)處理系統(tǒng)，從而實(shí)施對(duì)控制電路的驅(qū)動(dòng)與否，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的具體控制；采用熱釋遠(yuǎn)紅外技術(shù)對(duì)衛(wèi)生間控制節(jié)水，應(yīng)選用線探測(cè)模式的節(jié)水裝置，而不能采用一般的面探測(cè)的節(jié)水裝置，其原因是：線探測(cè)能有效的進(jìn)行探測(cè)范圍的界定，不浪費(fèi)，而面探測(cè)往往是有人進(jìn)入衛(wèi)生間即會(huì)出現(xiàn)沖水現(xiàn)象。另外T型管道和高位水箱的電磁閥均應(yīng)使用安全電壓供電，而不能使用220V交流電磁閥以防漏電造成人身傷害。
第四.教室照明。依照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，教室照度不低于300LUX。從保護(hù)視力健康角度出發(fā)，在低于150LUX和高于600LUX照度下長(zhǎng)時(shí)間看書，有損于眼睛的健康。而我國(guó)大部分高校的照度都高于此標(biāo)準(zhǔn)，加之人為的浪費(fèi)所造成的不必要的支出。由于上述種種浪費(fèi)現(xiàn)象，高校后勤曾采取多種措施，實(shí)施節(jié)能方???，其中包括：
（1）加強(qiáng)師生的節(jié)能意識(shí)的素質(zhì)教育；
（2）聘用人員對(duì)無(wú)人使用的教室檢查照明、晚自習(xí)后關(guān)閉教室照明；
（3）用電經(jīng)費(fèi)承包式管理；
（4）采用計(jì)算機(jī)或單片機(jī)對(duì)教學(xué)區(qū)供電實(shí)施分時(shí)管理。
（5）電網(wǎng)濾波技術(shù)等。
諸此種種方法，我們認(rèn)為雖然浪費(fèi)現(xiàn)象有所控制，但是還沒有從根本上解決教室照明浪費(fèi)問(wèn)題。
1.無(wú)論何種節(jié)能素質(zhì)教育，因?yàn)槿祟惖纳嫔形吹接捎谀茉吹膮T乏而無(wú)法生活的境地，節(jié)約意識(shí)淡薄；加之許多人有著浪費(fèi)的并非是自己的錢的思想，節(jié)約與自己無(wú)關(guān)。所以，即使隨手關(guān)燈、節(jié)約能源的宣傳標(biāo)志貼得再多，仍然收效甚微。
2.即使聘用相關(guān)人員進(jìn)行照明節(jié)電管理，既要支付相關(guān)費(fèi)用，但檢查和控制的時(shí)間和工作量較大，不能面面俱到；更不能做到某教室雖然僅有幾名學(xué)生，但所有日光燈是開啟的，管理人員去給他關(guān)掉幾盞燈，說(shuō)必須節(jié)約能源。
3.用電節(jié)電承包管理，我們以為是高校在能源管理上不得以而為之的辦法。我們?cè)诟咝＝淌艺彰髂茉垂芾碚n題中，走訪不少高校進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)有部分高校由于實(shí)施承包，出現(xiàn)了教室內(nèi)用于照明的雙管或三管日光燈，有的每組日光燈燈管壞了一支或兩支不予修理，其原因是為了節(jié)約用電，節(jié)省開支，這種節(jié)約方法對(duì)照度影響極大，對(duì)學(xué)生視力有很大的影響。筆者曾在上述情況下用照度計(jì)進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，所測(cè)得照度僅有80LUX。有的高校在教室節(jié)能上曾采用一些新型節(jié)能燈具，結(jié)果是由于產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命，節(jié)電不節(jié)錢。
4.采用計(jì)算機(jī)或單片機(jī)實(shí)施的教學(xué)區(qū)用電分時(shí)控制。僅解決了課余時(shí)間的長(zhǎng)明燈現(xiàn)象，但在教學(xué)時(shí)間內(nèi)不能解決不合理用電的浪費(fèi)現(xiàn)象，其中包括：白天在室內(nèi)照度很好的情況下開燈現(xiàn)象；教室內(nèi)生員很少的情況下全部開啟所有照明。
上述方法既然不能從終端細(xì)化處理，就必須考慮啟用新的終端控制技術(shù)思路來(lái)解決這一浪費(fèi)問(wèn)題，通過(guò)大量的社會(huì)調(diào)研，現(xiàn)場(chǎng)考察，我們利用遠(yuǎn)紅外技術(shù)，實(shí)施對(duì)教室照明的每組燈進(jìn)行智能細(xì)化控制，是目前最為有效的控制方法。經(jīng)過(guò)在浙江大學(xué)、山東大學(xué)、上海交大、江南大學(xué)、重慶大學(xué)、揚(yáng)州大學(xué)、華東理工大學(xué)、西安建筑科大、江漢大學(xué)等兩百多所高校案例實(shí)踐，收到非常令人滿意的節(jié)電效果，教室照明節(jié)電率高達(dá)40%，實(shí)現(xiàn)了白??室內(nèi)照度達(dá)標(biāo)燈不開，室內(nèi)無(wú)人燈自滅，在室內(nèi)照度不達(dá)標(biāo)需要開啟照明時(shí)，可根據(jù)學(xué)生坐落的位置自動(dòng)開啟相應(yīng)的照明，實(shí)現(xiàn)了高校教室照明終端的無(wú)人化自動(dòng)控制管理，真正杜絕了高校教室照明的浪費(fèi)現(xiàn)象；且由于杜絕了長(zhǎng)明燈，日光燈的壽命大大延長(zhǎng)，同時(shí)也降低了維修費(fèi)用。
由于實(shí)施遠(yuǎn)紅外智能開關(guān)控制的節(jié)電模式，晴天從上午9時(shí)至下午5時(shí)日光燈自動(dòng)關(guān)閉，強(qiáng)行開啟也不予支持。其節(jié)電率就至少達(dá)40%，電費(fèi)節(jié)約達(dá)3.80元，一般2萬(wàn)人的高校，至少有500間教室（其中不含公共教室、實(shí)驗(yàn)室、圖書館），采用這種節(jié)電控制模式，每日節(jié)約電費(fèi)支出1500元（以僅有60%的教室開燈）?？梢韵胂笃涔?jié)電效益非常顯著，無(wú)論是給社會(huì)和校方都產(chǎn)生了貢獻(xiàn)和受益。
第五. 空調(diào)節(jié)電節(jié)能控制。針對(duì)空調(diào)運(yùn)行過(guò)程的浪費(fèi)現(xiàn)象，除了人為的開啟門窗運(yùn)行空調(diào)現(xiàn)象外，應(yīng)用紅外線控制技術(shù)和季節(jié)開關(guān)遙控管理，可實(shí)現(xiàn)按空調(diào)使用日期進(jìn)行季節(jié)管理，在使用中，對(duì)于室內(nèi)無(wú)人達(dá)一定時(shí)間時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉空調(diào)、室溫低于26℃不予支持開啟，室內(nèi)有人但制冷室溫己低于22℃以下時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉空調(diào)的功能。在能源節(jié)約上取得很好的成效?？刂颇Ｊ饺缦拢ㄒ灾评錇槔菏覂?nèi)安裝遠(yuǎn)紅外空調(diào)電源控制器，當(dāng)有人進(jìn)入房間，且室溫須高于26℃時(shí)，控制器自動(dòng)送電，使用者通過(guò)遙控器開啟空調(diào)，若使用者因故離開房間20分鐘沒有返回，在空調(diào)未關(guān)的情況下，控制器會(huì)自動(dòng)關(guān)閉空調(diào)電源；如果室溫本身已低于26℃，控制器不會(huì)送電，也不支持開啟；當(dāng)室內(nèi)工作人員開啟空調(diào)制冷室溫低于22℃時(shí)，控制器立即關(guān)閉空調(diào)電源。通過(guò)大量的實(shí)踐證明是行之有效的，節(jié)能效果也是非常可觀的，其投資回收期僅為4個(gè)月。(附加說(shuō)明：在冬季非集中供暖地區(qū)，控制器備有季節(jié)開關(guān)，用于空調(diào)的冬季取暖)
遠(yuǎn)紅外空調(diào)電源控制器應(yīng)用可能存在的阻力
由于這種控制模式屬于強(qiáng)制型用電終端控制類型，對(duì)于傳統(tǒng)的使用公用空調(diào)，且不善于節(jié)約公費(fèi)用電的使用者，是一個(gè)極不受歡迎的產(chǎn)品。因此，產(chǎn)品及產(chǎn)品技術(shù)的推廣，必須帶有強(qiáng)制性的規(guī)范措施，否則，此項(xiàng)節(jié)能改造有一定的難度。
我國(guó)是一個(gè)資源緊缺的國(guó)家，資源的壓力和節(jié)約的動(dòng)力，并沒有為一些人所接受，包括我國(guó)高校的節(jié)能，也未真正被得以普遍重視。節(jié)能新技術(shù)的推廣應(yīng)用速度緩慢，在現(xiàn)實(shí)生活中，水、電浪費(fèi)現(xiàn)象司??見慣，生產(chǎn)中，資源低效，甚至是無(wú)效的利用，屢禁不止。在水資源方面，我國(guó)是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家，水資源時(shí)空分布不均，加之近年來(lái)我國(guó)連續(xù)遭受干旱。發(fā)生的頻率和影響范圍大，遭受的損失增加，專家預(yù)測(cè)到2020年中國(guó)人口達(dá)到16億高峰，屆時(shí)人均水資源僅有一千多立方米，中國(guó)將成為嚴(yán)重的缺水國(guó)家。在能耗方面，中國(guó)的萬(wàn)元GDP能耗是世界平均水平的3.6倍，是日本的9.7倍。我們正在透支自己子孫的財(cái)富，能否有效的利用資源，節(jié)約能源，不但關(guān)乎中國(guó)經(jīng)濟(jì)的前途，也關(guān)乎全球的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。讓我們從現(xiàn)在做起，從高校做起，節(jié)約能源，和高校在節(jié)能工作中，共同受益。為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)一份綿薄之力。

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