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概 述
隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會進(jìn)步，高等教育受到全社會關(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)能意識的淡薄，導(dǎo)致浪費現(xiàn)象比較嚴(yán)重，其主要表現(xiàn)在電能源的浪費和水資源的浪費。
水電的費用是高校財政費用中一筆巨大的支出，常規(guī)情況下約占高校財政支出的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，能源費用支出占學(xué)校水電耗用總比例的40%左右。但在運行中存在浪費現(xiàn)象，特別電耗浪費較為嚴(yán)重。其表現(xiàn)為教室的長明燈節(jié)能和分體式空調(diào)節(jié)能；水的浪費表現(xiàn)為衛(wèi)生間使用傳統(tǒng)的高位水箱、T型雨淋管沖潔、洗漱間的長流水。校方的后勤部門、物業(yè)部門、 <能辦公室、動力管理部門對水和電的浪費也十分重視，每個高校都會針對自己學(xué)校的具體情況，制訂了不少的管理條例，譬如：加強(qiáng)節(jié)能意識的宣傳，以提高節(jié)能意識，加強(qiáng)人員管理和獎懲制度以提高管理力度，在明確的使用范圍內(nèi)，管理員對教室照明進(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)備的無效運行等等。這些都是校方后勤部門管理上頭痛的問題。針對這些問題，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)來進(jìn)行節(jié)能細(xì)化改造，實現(xiàn)無人化智能管理，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。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更換，使水龍頭成為長流水。第二，有不少學(xué)生的節(jié)水意識淡薄，洗衣服時，人離開時依然開啟水龍頭，沖洗衣服或沖洗清潔用具，致使水資源大量浪費。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。這種沖潔方法確實是使衛(wèi)生間無氣味，但水耗很大，用一個直徑4cm的水管沖水，每個男廁所每天耗水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，而采用定時沖洗的辦法（管理員過一段時間放水沖洗小便池）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，用腳踹延時閥，一旦有問題，出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，不易及時察覺。
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)時間，許多教室即使僅有幾個學(xué)生，但室內(nèi)照明全部開啟，絕不會因為只有少數(shù)人而僅開幾盞燈，長明燈比比皆是，人走不熄燈的現(xiàn)象普遍存在。依照國家相關(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照度下長時間看書，有損于眼睛的健康。而我國大部分高校的照度都高于此標(biāo)準(zhǔn)。在對高校教室照明的調(diào)研中，我們看到，為讓大學(xué)生有一個好的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)校對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)流器時其功耗還增加5W)日光燈管照明，每小時電耗為1KWh，每天工作時間普遍達(dá)16小時，日間為10小時左右，夜晚為6小時左右，全天耗電量為16??=15kwh，若以0.8元/kwh電費計算，每間教室日支出電費為12.60元，每學(xué)年以9個月計算，則每間教室每年電費耗用為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3萬人左右的普通高校，分體式空調(diào)的擁有量近千臺。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，給校方的水電費用的支出帶來了較重的負(fù)擔(dān)。對于高校而言，分體式空調(diào)擁有率較高，且使用頻繁，但實際效率不高，主要是因為空調(diào)的安裝場所主要是：辦公區(qū)、實驗室、會議室和教學(xué)辦公區(qū)。夏天制冷和冬季取暖，往往存在空調(diào)開啟后，人員離開時段長達(dá)半小時以上者，不會關(guān)閉空調(diào)，甚至有不少使用者在午飯午休時間也不關(guān)閉空調(diào)；另一種現(xiàn)象是：室溫本來己低于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)的運行狀態(tài)出現(xiàn)無效運行，不合理運行，從而導(dǎo)致能源的損耗。眾所周知，一臺2匹的空調(diào)，制冷時其功耗為1.5千瓦/小時，制熱時，由于電加熱的介入，其功耗達(dá)2.5千瓦/小時。按一個普通高校擁有600臺分體式空調(diào)計，開啟率為80%，一旦空調(diào)進(jìn)入運行，夏季每小時耗電為900-1000千瓦，每小時支出電費近800元，每天運行10小時，每天電耗為12500千瓦，需支出電費近8000元，月電耗為312500千瓦，月支出電費最低為16萬元，每年按4.5月工作運行計，單空調(diào)電耗為125萬千瓦，需支出電費為70萬元。
四、高校節(jié)能對策
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開啟。向每個水龍頭送水，此時即使洗漱間可能有個別水龍頭開啟未關(guān)，一般情況下，到洗漱間的使用者，見到無人使用的龍頭出水，不會不關(guān)。而當(dāng)洗漱間無人時，洗漱間的總進(jìn)水自動關(guān)閉，各龍頭無水，這就是杜絕了洗漱間無人時的浪費現(xiàn)象，以達(dá)到節(jié)水的目的。同時對于未能及時維修的龍頭，也不存在跑冒滴漏問題。
第二.針對高位水箱和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)，采用累計計數(shù)法對高位水箱進(jìn)行進(jìn)水控制，做到有人使用及時注水沖廁，人次連續(xù)使用累計沖廁，T型雨淋管的及時沖洗，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，可采取主動型遠(yuǎn)紅外控制模式，實現(xiàn)衛(wèi)生和節(jié)約并舉的沖廁方法，當(dāng)有人使用時進(jìn)行確認(rèn)，人離開時自動沖洗，8秒后自動關(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)充說明的一點，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目標(biāo)。當(dāng)人進(jìn)入其探測區(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處理系統(tǒng)，從而實施對控制電路的驅(qū)動與否，實現(xiàn)對控制對象的具體控制；采用熱釋遠(yuǎn)紅外技術(shù)對衛(wèi)生間控制節(jié)水，應(yīng)選用線探測模式的節(jié)水裝置，而不能采用一般的面探測的節(jié)水裝置，其原因是：線探測能有效的進(jìn)行探測范圍的界定，不浪費，而面探測往往是有人進(jìn)入衛(wèi)生間即會出現(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照度下長時間看書，有損于眼睛的健康。而我國大部分高校的照度都高于此標(biāo)準(zhǔn)，加之人為的浪費所造成的不必要的支出。由于上述種種浪費現(xiàn)象，高校后勤曾采取多種措施，實施節(jié)能方???，其中包括：
（1）加強(qiáng)師生的節(jié)能意識的素質(zhì)教育；
（2）聘用人員對無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)費承包式管理；
（4）采用計算機(jī)或單片機(jī)對教學(xué)區(qū)供電實施分時管理。
（5）電網(wǎng)濾波技術(shù)等。
諸此種種方法，我們認(rèn)為雖然浪費現(xiàn)象有所控制，但是還沒有從根本上解決教室照明浪費問題。
1.無論何種節(jié)能素質(zhì)教育，因為人類的生存尚未到由于能源的匱乏而無法生活的境地，節(jié)約意識淡?。患又S多人有著浪費的并非是自己的錢的思想，節(jié)約與自己無關(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)費用，但檢查和控制的時間和工作量較大，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。我們曾在高校教室照明能源管理課題中，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)約方法對照度影響極大，對學(xué)生視力有很大的影響。筆者曾在上述情況下用照度計進(jìn)行實地測量，所測得照度僅有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.采用計算機(jī)或單片機(jī)實施的教學(xué)區(qū)用電分時控制。僅解決了課余時間的長明燈現(xiàn)象，但在教學(xué)時間內(nèi)不能解決不合理用電的浪費現(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)思路來解決這一浪費問題，通過大量的社會調(diào)研，現(xiàn)場考察，我們利用遠(yuǎn)紅外技術(shù)，實施對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%，實現(xiàn)了白??室內(nèi)照度達(dá)標(biāo)燈不開，室內(nèi)無人燈自滅，在室內(nèi)照度不達(dá)標(biāo)需要開啟照明時，可根據(jù)學(xué)生坐落的位置自動開啟相應(yīng)的照明，實現(xiàn)了高校教室照明終端的無人化自動控制管理，真正杜絕了高校教室照明的浪費現(xiàn)象；且由于杜絕了長明燈，日光燈的壽命大大延長，同時也降低了維修費用。
由于實施遠(yuǎn)紅外智能開關(guān)控制的節(jié)電模式，晴天從上午9時至下午5時日光燈自動關(guān)閉，強(qiáng)行開啟也不予支持。其節(jié)電率就至少達(dá)40%，電費節(jié)約達(dá)3.80元，一般2萬人的高校，至少有500間教室（其中不含公共教室、實驗室、圖書館），采用這種節(jié)電控制模式，每日節(jié)約電費支出1500元（以僅有60%的教室開燈）?？梢韵胂笃涔?jié)電效益非常顯著，無論是給社會和校方都產(chǎn)生了貢獻(xiàn)和受益。
第五. 空調(diào)節(jié)電節(jié)能控制。針對空調(diào)運行過程的浪費現(xiàn)象，除了人為的開啟門窗運行空調(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，可實現(xiàn)按空調(diào)使用日期進(jìn)行季節(jié)管理，在使用中，對于室內(nèi)無人達(dá)一定時間時，自動關(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，自動關(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，控制器自動送電，使用者通過遙控器開啟空調(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，控制器會自動關(guān)閉空調(diào)電源；如果室溫本身已低于26℃，控制器不會送電，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，控制器立即關(guān)閉空調(diào)電源。通過大量的實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個月。(附加說明：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，對于傳統(tǒng)的使用公用空調(diào)，且不善于節(jié)約公費用電的使用者，是一個極不受歡迎的產(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，此項節(jié)能改造有一定的難度。
我國是一個資源緊缺的國家，資源的壓力和節(jié)約的動力，并沒有為一些人所接受，包括我國高校的節(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)實生活中，水、電浪費現(xiàn)象司??見慣，生產(chǎn)中，資源低效，甚至是無效的利用，屢禁不止。在水資源方面，我國是一個水資源短缺的國家，水資源時空分布不均，加之近年來我國連續(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)測到2020年中國人口達(dá)到16億高峰，屆時人均水資源僅有一千多立方米，中國將成為嚴(yán)重的缺水國家。在能耗方面，中國的萬元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富，能否有效的利用資源，節(jié)約能源，不但關(guān)乎中國經(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。為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)一份綿薄之力。

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