熊順子， 支 琴， 李 霞， 祝新德

(上海交通大學(xué) a.生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院；b.后勤保障中心；c.資產(chǎn)管理與實(shí)驗(yàn)室處，上海 200240)

0 引 言

隨著師生規(guī)模不斷增大，各項(xiàng)教學(xué)和科研事業(yè)的發(fā)展，設(shè)備的種類和數(shù)量大幅增加。截止2016年底，我校擁有各類儀器設(shè)備19萬臺，總金額達(dá)45億元，其中空調(diào)11 000余臺，計(jì)算機(jī)17 000余臺，鍋爐近300只，各類電動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)近800臺。此外，許多高精尖儀器需要在低溫或者恒溫環(huán)境下運(yùn)行，如電子顯微鏡、計(jì)算機(jī)集群系統(tǒng)等。相應(yīng)地，能源消耗和節(jié)能壓力也越來越大。2016年總能耗達(dá)41 405 t標(biāo)準(zhǔn)煤，單位建筑面積能耗為21.23 kg標(biāo)準(zhǔn)煤，與2015年相比，增長率分別為11.53%和10.48%，遠(yuǎn)超上海市教育系統(tǒng)總量控制指標(biāo)和單位建筑面積控制指標(biāo)。學(xué)校水電總支出逾億元，不僅能耗指標(biāo)控制壓力巨大，能源消費(fèi)財(cái)政壓力也不容小覷。這其中，院系所在的科研實(shí)驗(yàn)樓和綜合樓能耗最高[1]，成為設(shè)備管理和節(jié)能降耗的重點(diǎn)單元。如何加強(qiáng)院系設(shè)備管理，設(shè)法降低能耗、提高能效成為各高校節(jié)能降耗的重點(diǎn)工作。國務(wù)院、教育部、科技部等也多次發(fā)文要求加強(qiáng)儀器設(shè)備共享工作，并藉此提高設(shè)備使用效率，充分發(fā)揮高校高精尖設(shè)備的效益。

高校綜合改革以來，院系正逐步成為我國高校的辦學(xué)主體。在保證設(shè)備設(shè)施正常工作的前提下，盡可能實(shí)現(xiàn)節(jié)能提效的目標(biāo)，就要建立院系節(jié)能降耗的制度體系和運(yùn)行機(jī)制，制定一整套節(jié)能降耗的優(yōu)化方案。實(shí)際上，加強(qiáng)設(shè)備管理會(huì)直接影響到節(jié)能降耗的工作成果和效益，已成為共識[2-6]。因此，當(dāng)前做好院系設(shè)備管理和節(jié)能降耗的工作及研究就顯得尤為重要和迫切?，F(xiàn)以生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院的設(shè)備管理和節(jié)能降耗工作為例，對高校院系設(shè)備管理節(jié)能提效的工作進(jìn)行了研究和探索，取得了較好的效果。

1 高校院系的能耗特點(diǎn)和節(jié)能重點(diǎn)

1.1 高校能耗特點(diǎn)

(1) 高校是高能耗單位，電量消耗大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，高校建筑單位面積能耗是普通住宅建筑的5～10 倍，而高校實(shí)驗(yàn)室的單位能耗比政府辦公樓高出3 ～4倍[7]。高校90%以上能耗發(fā)生在建筑中[8]。高校建筑類型眾多，包括科研實(shí)驗(yàn)樓、綜合樓、圖書館、教學(xué)樓、行政辦公樓等公共建筑、宿舍樓等居住建筑和食堂、浴室等生活輔助建筑。其中科研實(shí)驗(yàn)樓、綜合樓和圖書館能耗最高[1]。高校校園能耗主要集中在電耗、水耗、氣耗等上，電耗在高校的能耗中占很大比重，主要包括設(shè)備及動(dòng)力用電、照明用電、空調(diào)用電和其他用電等。韓磊等[1]對上海17所高校的能耗數(shù)據(jù)分析表明，高?？偤碾娏空计淇偰芎牡?6.8%。

(2) 高校校園能耗具有一定的季節(jié)性，節(jié)能潛力巨大[1,9-10]。每年的1～2月和7～8 月一般安排寒、暑假，校園能耗會(huì)明顯下降。但院系科研實(shí)驗(yàn)樓卻處于緊張工作狀態(tài)，受夏暑冬寒的季節(jié)影響大，假期影響相對較小。高校節(jié)約潛力巨大：①由于高校設(shè)備數(shù)量多、耗能基數(shù)大，設(shè)備管理和節(jié)能降耗工作空間大，②高校中廣大師生素質(zhì)高、接受新事物能力強(qiáng)，節(jié)能意識較容易培養(yǎng)，很多新節(jié)能技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)方法易于推廣。

1.2 院系節(jié)能降耗的重點(diǎn)

院系建筑主要以科研實(shí)驗(yàn)樓和綜合樓為主，其中蘊(yùn)含較大的節(jié)能潛力，是高校節(jié)能工作的重點(diǎn)[1,8]。李陽等[8]對高?？蒲袑?shí)驗(yàn)樓的能耗現(xiàn)狀和用能特點(diǎn)的研究表明，科研實(shí)驗(yàn)樓用電主要為設(shè)備用電、空調(diào)用電和照明用電，而生命學(xué)科單位建筑面積耗電最高[8]。數(shù)據(jù)表明，科研實(shí)驗(yàn)樓動(dòng)力設(shè)備系統(tǒng)占總耗電的69%，空調(diào)和照明系統(tǒng)分別占13%和12%。綜合樓中，辦公設(shè)備占31%，空調(diào)和照明分別占28%和21%[1]。由此可見，院系節(jié)能降耗工作的重點(diǎn)應(yīng)該是實(shí)驗(yàn)動(dòng)力、設(shè)備、空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等，而這也正是院系設(shè)備管理的主要對象。將院系設(shè)備管理和節(jié)能降耗提效結(jié)合起來，必定能夠產(chǎn)生很好的效果。

2 院系設(shè)備管理和節(jié)能降耗中存在的問題

2.1 院系設(shè)備構(gòu)成特點(diǎn)

院系作為教學(xué)科研的主要單位，擁有大量的專業(yè)設(shè)備以及配套的實(shí)驗(yàn)動(dòng)力系統(tǒng)(如排風(fēng)系統(tǒng))、空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等。我院現(xiàn)有專業(yè)設(shè)備共計(jì)8 840臺件，電梯3臺，中央空調(diào)系統(tǒng)40余套(內(nèi)機(jī)270余個(gè))、掛壁式空調(diào)180余臺，以及排風(fēng)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)等公共設(shè)備設(shè)施。專業(yè)設(shè)備直接用于教學(xué)和科研工作，具有工作時(shí)間長，能耗高的特點(diǎn)；而作為配套的公共設(shè)備設(shè)施也存在著類似的情況，院系節(jié)能壓力很大。

2.2 院系設(shè)備管理和節(jié)能降耗中存在的問題

(1) 制度體系不完善，節(jié)能意識待加強(qiáng)。一直以來，由于設(shè)備共享和節(jié)能降耗的工作重心在學(xué)校，院系有關(guān)節(jié)能降耗和設(shè)備共享的制度體系還不夠完善，工作開展比較被動(dòng)。院內(nèi)節(jié)能降耗和設(shè)備共享的氛圍不夠濃郁，部分師生沒有養(yǎng)成良好的節(jié)能習(xí)慣[11]。

(2) 公共設(shè)備能耗大、能效低。公共設(shè)備包括照明、空調(diào)、風(fēng)機(jī)、供水供熱等系統(tǒng)，一般隨大樓建設(shè)而存在，隨著使用時(shí)間的加長，往往會(huì)出現(xiàn)設(shè)備老化、耗能升高而能效下降的情況。但公共設(shè)備的特點(diǎn)是使用時(shí)間長、能耗大但管理集中，具有較大的節(jié)能空間。

(3) 設(shè)備公用和共享程度不夠。國家、上海市、學(xué)校都在不斷推進(jìn)大型設(shè)備的共享系統(tǒng)，并建立了較為完善的大型設(shè)備共享網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和激勵(lì)機(jī)制，為大型設(shè)備共享的實(shí)現(xiàn)鋪平了道路。在實(shí)際工作中，學(xué)院有關(guān)大型設(shè)備共享的具體操作辦法和長效激勵(lì)機(jī)制還不夠規(guī)范和完善，影響了設(shè)備的共享比例和效率。

(4) 專用設(shè)備數(shù)量多、能耗大。專用設(shè)備主要是用于教學(xué)科研的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特點(diǎn)是數(shù)量多，管理分散，總體能耗大。在實(shí)際使用過程中，由于各個(gè)實(shí)驗(yàn)室缺少精細(xì)化的管理，沒有節(jié)能降耗的壓力，總體的能效也大大降低。

3 院系設(shè)備管理與節(jié)能提效的實(shí)踐

3.1 建立學(xué)院節(jié)能降耗的責(zé)任體系和實(shí)施方案

學(xué)院成立節(jié)能降耗工作領(lǐng)導(dǎo)小組，分管實(shí)驗(yàn)室和設(shè)備的副院長為組長，建立以各研究室和教學(xué)實(shí)驗(yàn)室為用戶，學(xué)院辦公室、公共儀器平臺和物業(yè)為依托的學(xué)院節(jié)能降耗的責(zé)任體系[12]。由學(xué)院辦公室牽頭，擬定學(xué)院節(jié)能降耗的實(shí)施方案，推進(jìn)大型和常規(guī)儀器設(shè)備的共享，明確節(jié)能降耗的責(zé)任和分工，營造良好的節(jié)能環(huán)境氛圍。實(shí)施方案中對各部門的工作內(nèi)容進(jìn)一步細(xì)化，具有較好可操作性和實(shí)施性。此外，還對節(jié)能降耗的監(jiān)管體系，包括對行為節(jié)能的監(jiān)督機(jī)制和能源消耗的監(jiān)管系統(tǒng)等進(jìn)行了完善，充分發(fā)揮物業(yè)公司在行為節(jié)能中的監(jiān)督作用。

3.2 以設(shè)備管理為核心進(jìn)行日常管理和改造升級

如前所述，院系節(jié)能降耗工作的重點(diǎn)應(yīng)該是實(shí)驗(yàn)動(dòng)力系統(tǒng)、設(shè)備、空調(diào)、照明系統(tǒng)，而這也正是院系設(shè)備管理的主要對象。因此，在深入調(diào)查了解學(xué)院設(shè)備設(shè)施情況的基礎(chǔ)上，有針對性開展節(jié)能降耗提效工作。經(jīng)過采取多種措施和辦法，學(xué)院2016年與2015年同比耗電減少2.68%，費(fèi)用減少2.1%；2017年與2016年(前三季度)同比耗電減少6.86%，費(fèi)用減少3.5%，取得了不錯(cuò)的效果。

(1) 加強(qiáng)公共配套設(shè)備的日常管理和維護(hù)。公共配套設(shè)備主要有空調(diào)、照明、通風(fēng)、飲水加熱系統(tǒng)等。由學(xué)院辦公室委托物業(yè)或具有專業(yè)資質(zhì)的公司進(jìn)行公共配套設(shè)備的維護(hù)和管理。通過加強(qiáng)物業(yè)的日常管理，可以監(jiān)督和保證公共設(shè)備的使用時(shí)間、使用方法等趨于科學(xué)合理，從而節(jié)能降耗；通過對落后、過時(shí)、破舊公共設(shè)備的維修維護(hù)，不僅可以節(jié)約能耗、提高能效，還能作為升級改造的判斷依據(jù)[13-14]。

(2) 健全設(shè)備平臺共享機(jī)制。根據(jù)教育部、科技部和學(xué)校關(guān)于設(shè)備共享的相關(guān)規(guī)章制度的要求，建立設(shè)備平臺共享的相關(guān)制度和獎(jiǎng)懲機(jī)制，鼓勵(lì)研究室和教學(xué)實(shí)驗(yàn)室大型設(shè)備共享。通過共享，設(shè)備的使用效率大為改善，減少閑置，提高能效；通過共享，減少了設(shè)備購置的費(fèi)用開支；通過共享，設(shè)備可以得到更好的維護(hù)和保養(yǎng)，從而有更好運(yùn)行效果。此外，還積極開展基礎(chǔ)設(shè)備共享管理服務(wù)。如，學(xué)院抓住機(jī)會(huì)，以淘汰各研究室、教學(xué)實(shí)驗(yàn)室老舊純水器為契機(jī)，由公共器器平臺對全院提供純水和超純水的集中供給。現(xiàn)在購置的4臺純水器，管理妥善，運(yùn)行良好，出水質(zhì)量穩(wěn)定，使用效率很高。相比研究室純水器小型化、分散管理，不僅實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗提效，減少了設(shè)備采購成本，整個(gè)學(xué)院教學(xué)科研用水的質(zhì)量和穩(wěn)定度也大為改善。

(3) 規(guī)范專用設(shè)備的節(jié)能管理。用于教學(xué)科研的實(shí)驗(yàn)專用設(shè)備由于數(shù)量多，使用分散，各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的管理水平和要求參差不齊，總體的能效就會(huì)大大降低。對實(shí)驗(yàn)專用設(shè)備的管理著重建立能效監(jiān)管和考評壓力的傳遞機(jī)制，促進(jìn)各個(gè)實(shí)驗(yàn)室專用設(shè)備的節(jié)能提效管理。①通過學(xué)院節(jié)能降耗實(shí)施方案明確各研究室的節(jié)能降耗責(zé)任和義務(wù)，培養(yǎng)節(jié)能意識；②推進(jìn)研究室電表計(jì)量入戶，建立獎(jiǎng)懲機(jī)制；此外，通過物業(yè)對各研究室、教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的行為節(jié)能進(jìn)行監(jiān)督巡查，營造節(jié)能氛圍。

(4) 公共配套設(shè)備的升級改造。照明系統(tǒng)的節(jié)能改造是與節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展相適應(yīng)的[13,15-16]。從2016年5月開始，在學(xué)校大力支持下，對學(xué)院照明環(huán)境進(jìn)行光密度、光照度等的設(shè)計(jì)。調(diào)整現(xiàn)有燈具的布局和控制線路，同時(shí)選擇新型LED光源替換原有燈具。學(xué)院照明系統(tǒng)原先使用的是普通的T8熒光燈和雙插式插拔管筒燈，不僅能耗較大，而且平均照度也不達(dá)標(biāo)，長時(shí)間工作和學(xué)習(xí)容易產(chǎn)生眩暈感。此外，該類燈具光衰嚴(yán)重，損壞率高，經(jīng)常需要投入較大的精力在燈具報(bào)修上，而嚴(yán)重影響了師生們的工作和學(xué)習(xí)。改造后，在所用燈具數(shù)目減少近45%、能耗減少70%的情況下，樓宇的平均照度仍然有較大幅度提升，足夠滿足日常的工作和生活。燈光顏色由原先刺眼的亮白變成了較為柔和的微黃，更有利于保護(hù)大家的視力。平板燈的設(shè)計(jì)，與環(huán)境融為一體，更美觀、現(xiàn)代。不僅如此，在部分試點(diǎn)燈具運(yùn)行了近1年后，基本沒有損壞和更換，節(jié)約了大量的人力物力。以走廊燈為例，原先走廊中有31盞T8熒光燈，替換后僅為8盞LED平板燈，照度也由原先的10-15lx增加到了平均80lx，總節(jié)能率高達(dá)85.1%。

空調(diào)系統(tǒng)的更新升級。通過日常的維護(hù)和節(jié)能控制，空調(diào)系統(tǒng)可以保持較好的運(yùn)行狀態(tài)[14]。生命學(xué)院空調(diào)系統(tǒng)已使用13年有余，為大金多聯(lián)機(jī)VRV-2系列，設(shè)備老化，故障率不斷升高。經(jīng)過改造，更新為大金多聯(lián)機(jī)VRV-X7系列，不僅降低了能耗，同時(shí)提高了能效。在壓縮機(jī)，馬達(dá)，風(fēng)扇等零配件采用最新技術(shù)；外形上新設(shè)備散熱翅片面積增大，從而換熱效果增強(qiáng)，綜合以上技術(shù)特點(diǎn)，IPLV(C)制冷綜合性能系數(shù)最高可達(dá)9.6，更節(jié)能，工作能效更優(yōu)。通過優(yōu)化方案，原先基本是一層一套系統(tǒng)，現(xiàn)基本為是一層兩套系統(tǒng)，在樓棟兩端放置，減少冷媒管長度，避免了因管長產(chǎn)生的能效損失。

4 結(jié) 語

實(shí)踐證明，以高校院系為核心，將節(jié)能降耗和設(shè)備管理結(jié)合起來，開展相關(guān)研究和實(shí)踐，符合當(dāng)前高校綜合改革特別是院為實(shí)體的形勢要求并取得了喜人的成效。眾所周知，高校一般有多棟院系科研實(shí)驗(yàn)大樓或綜合樓。通過對院系設(shè)備管理節(jié)能提效的研究與實(shí)踐，將一個(gè)學(xué)院、一棟實(shí)驗(yàn)大樓的方案推而廣之，可以達(dá)到優(yōu)化設(shè)備管理，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、提高能效的目標(biāo)，保障學(xué)院乃至學(xué)校教學(xué)和科研等各項(xiàng)事業(yè)的健康發(fā)展。這不僅對實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗提效有重要的現(xiàn)實(shí)意義，更能夠促進(jìn)大精設(shè)備的共享，提高國有資產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)效能。

當(dāng)然，節(jié)能降耗和設(shè)備管理是一項(xiàng)不斷發(fā)展變化的工作。不僅節(jié)能降耗的手段和方法會(huì)發(fā)生變化，其作用對象也會(huì)發(fā)生變化。因此，要不斷學(xué)習(xí)最新最實(shí)用的節(jié)能管理方法和手段，了解最新的設(shè)備信息和變化，在校園用能綜合評價(jià)指標(biāo)體系和監(jiān)管體系的指導(dǎo)下取得更大效果[17-18]。