同济大学节能减排案例分析

发布时间：2025-01-10 07:46

法律案例中的经济学分析 #生活技巧# #学习技巧# #跨学科整合#

　　同济大学注重发挥学科优势，加大对相关节能设备、设施的投入，使学校对能源、资源的利用更加合理，将创建节约型校园落实到日常的管理工作，创造了显著的效益。

　（1）建设节约型校园同济大学所采取的措施

　　<1> 校园节能监管平台

　　近两年来，同济大学前瞻性的思考高校校园的可持续发展模式及高校肩负的历史使命，在全国率先倡导创建节约型校园。在成功建成了一批建筑节能及环保示范项目后，集成先进的数据传感、网络数据传输、数据库技术开发了校园节能监管平台，可对分散在上海市内和市郊的6个校区的数百栋校园建筑设施进行远程、实时的能耗监测、数据采集。在管理软件平台中嵌入能耗统计、节能潜力分析、能源需求预测、能效指标管理、能耗公示等功能模块，为全面实施校园能源消费的数字化管理、可视化展示、定额管理、量化评价等提供了强有力支撑平台。

　　校园节能监管平台建设的目标是实现全校的能耗数据化、管理动态化、数据可视化、节能指标化。根据平台设计原则和目标，基于“集中管理，分布采集”的思想，数据采集采用逐级汇集的方式，先将各校区内建筑能源消费信息汇集到中转站，再上传到能源监测中心。

　　系统构架基于校园网络，减少系统建设成本。在列入监测、服务和管理对象的建筑设施用户末端设置具备通讯功能的数字式计测表具(电表、水表及燃气表具等），将采集的数值信号通过组网设备及网络远程传输到监控中心服务器，通过节能监管软件实现对校园的能耗监测、数据管理服务和对策制定。

　　管理平台除实时动态掌控全校各建筑能耗状况外，还嵌入建筑能耗模拟模块功能，可对节能措施进行预测评估，为校园设施节能对策提供决策支撑。

　　节能监管平台建设依托优势学科资源，集约了网络通讯技术．现代传感技术和数据传输技术，与校园网络有机融合，构筑了技术可靠，经济实用，具有推广价值的校园节能监管系统。

　　通过本项目的实施，建立完整的校园节能监管体系，有利于在摸清消耗状况及问题所在的基础上，有效开展节能改造工作，逐渐取代低效、随意性大、可靠性差的传统校园能源管理方式，实现现代化科学管理，以保证获得长久实效的节约效果。

　　该系统可充分发挥既有园区的网络(校园网)资源优势，不受距离．地点限制，利用互联网浏览器即可任意检测所需新信号，投资少，效益大，同时还可大大提升建筑能效管理水平，数据的可视化可进一步激发人们的参与热情，规范人们的能源资源消费行为，从而带来显著的节能减排效益。同济大学通过实施监督平台，发现管理漏洞，杜绝浪费现象每年节约开支300万。

　　<2> IC卡智控系统

　　同济大学各校区的学生宿舍、浴室、开水房都已陆续安装了IC电卡智能系统，在节约用水用电和管理上都发挥了极好的社会效益和经济效益。浴室使用智控系统后，彻底杜绝了浪费现象，全年节水40%以上，学生沐浴平均每次只需1.5元，而且提高了周转率，大大地缓解了高峰时的拥挤现象。学生宿舍用电已安装电控的西南11楼和未安装电控的西北5楼比较，西南11楼年人均用电为261度，西南5楼年人均用电为438度，人均节电达68%。

　　<3> 中水回用措施

　　同济大学实施了中水回用节能项目，对浴室废水通过膜生物技术处理，使水质达到一定标准，可用于校园景观水体的补充及绿化浇灌等，日处理洗浴废水达300余吨，年节水12万立方，节省水费22.9万元。同时用洗澡废水中的余热加热锅炉冷水，余热回用系统累计已节约能源支出10万余元，产生了一定的经济效益和社会效益。

　　<4> 使用新能源

　　在学生浴室屋顶安装了太阳能热水系统，四平路校区集热面积355平方米，通过对太阳能集热，对管道内的冷水加热，每天使20吨水温升稳定在30℃左右。一年光照以250天计，每天可节省燃油87公斤，一年节油21750公斤，节约能源支出10万元，产生了很好的经济效益及社会效益。目前在三个主要校区均安装太阳能热水系统，后勤集团学生社区还在一栋老式学生宿舍安装太阳能热水系统，使学生在宿舍就可以使用热水洗澡，方便学生。

　　<5> 淘汰高耗能设施

　　同济大学食堂、浴室等后勤生活设施原都是通过贯穿校园的蒸汽管道供热，耗能高、损耗大、不利计量和管理，现都已改造为天然气、电和其它替代能源；投入两条自动米饭生产流水线，不但解决了各食堂分散加工带来的能耗过大、场地设施浪费等问题，而且米饭质量也得到了有力保证；采购部50吨大冷库改造后采用德国比泽尔水冷压缩机，用电量同比降低80%以上；部分食堂将传统的灶具燃烧器更换为预混旋火式节能环保灶具燃烧器，改造后节约煤气超过30％。饮食中心通过技术改造一年节能就超过100万元，为降低食堂成本，稳定食品物价发挥了重要作用。

　　<6> 清理管网表具

　　学校协同有关部门，对学校上水管网进行普查，对违反学校相关制度安接的水管、水斗逐一进行拆除，对老化的供水管网进行更新，全校的年用水量下降了31万立方米。加强管理，将部份闲置并经有关单位确认的表计拆除，年节约了几十万元的空置费。

　　<7> 建筑节能新技术的运用

　　在学校基本建设中，注重建筑节能新技术的示范作用。在建设综合教学楼采用了蓄冰空调、座椅送风、全热回收、地板送风、自然通风等建筑节能关键技术；对具有包豪斯建筑风格的文远楼进行节能生态改造，采用多项生态技术，该项目已列入建设部建筑节能示范工程；在旭日楼改建中，采用了地源热泵加毛细管辐射吊顶的新技术组合；在嘉定校区建设中，重点突出节能和生态建筑技术。

　　<8> 管理节能，由易到难，常抓不懈

　　在基础设施逐步完善的基础上，同济大学大力加强节能管理，领导带头，后勤先行，措施有力，责任落实，取得了很好的成绩。

　　①、公共教学场所节能潜力大。2007年同济物业成立了图书馆节能管理小组，在相关部门和图书馆的指导支持下，对照明灯、景光灯、计算计、空调、电梯、水泵、饮水机等，根据学生流量、开放时间、不同季节、寒暑假等具体情况制定了节能分类管理方案和细则，每一项都责任到人。通过一年的运行收效很大，全年图书馆共节电31万度，用电量同比下降15%。教学楼通过采取张贴节能提示宣传，巡查关电扇和照明，劝说学生相对集中自修，采用高效节能灯管，走廊照明双管改单管等措施，用电量大大下降，四平校区南北教学楼节电10%以上，嘉定校区07与06年比较教室使用量增加25%而用电量基本持平。

　　②、饮食中心能源实行定额管理。饮食是学校用能大户，2007年学校对饮食中心能耗指标实行了定额补贴，按06年发生数的90%作为定额，节约留用，超额自负。饮食中心加强能耗成本核算，层层分解能耗指标，每个食堂都有专人负责节能监督检查，将能源消耗与奖金分配挂钩，通过一系列的技术改造和管理措施，全年在营业额增长的情况下，能源消耗比06年下降15%，百元营业额能源消耗下降了3个百分点。

　　③、对大功率用电设备加强管理。学校制定中央空调使用办法，严格督察执行情况，对违规使用者由校办公开曝光。要求物业公司定期对空调进行清洗，可以节约5％的用电量。对各大楼电梯使用也作了规定和限制，原则上三楼以下不停，夜间停用，寒暑假有的大楼缩短开放时间，有的停用。

　　④、加强巡视督查。建立“校园节能督察队”，这是上海市首个大学生自发开展的校园节能督察工作的组织。“节能督察队”的同学们负责对同济校园教学楼、办公楼、宿舍楼、食堂等公共区域的水电、粮食、办公学习用品以及生活物品等各种资源使用情况进行每日检查，能源管理中心、物业管理中心也都聘请专兼职节能督察员巡视检查，督促大家勤俭节约，节省能源，减少浪费，发挥了重要作用。

　　（2）同济大学节能具体案例分析

　　作为建筑节能的国家级重要研发基地，同济大学以效益为中心，以技术为保障，以管理为手段，积极探索节能的新途径、新举措，努力寻求节能的新思路、新方法。自03年开始创建节约型校园活动以来，全校师生员工上下协力，从自身做起，厉行节约、杜绝浪费，节能工作取得了实效。几年来，节能工作持之以恒地在我校开展，学校在创建节约型校园活动中采取了一些具体措施和做法，教学科研综合楼、中法中心等建设项目中的节能亮点便是其中之一。

　　<1> 中法中心

　　中法中心在设计之初，建筑师就希望用两种质感和色彩不同的材料作为建筑的外墙材料，一种红色，一种灰白色；材料要具有自然色泽与质感，不做不透明涂装的工业化材料。依据这一思路，建筑师选择了耐候钢板(红色)和水泥纤维板(灰白色)。

　　耐候钢板可作为立面材料使用的主要技术支撑点是耐候钢与普通钢材相比，其耐腐蚀性能超强。在自然气候下，钢材受蚀减薄5年可达0.1～1mm以上，时间长或在特殊及人为的恶劣环境下，减薄更为严重。而耐候钢（以宝钢的产品为例）通过加入铌、钼、磷、钛等耐候性元素，使钢铁材料在锈层和基体之间形成一层约50～100μm厚的致密且与基体金属粘附性好的氧化物层。这一特殊致密氧化层具有稳定、均匀的自然锈红色。

　　耐候钢已成为一种有吸引力的建筑外墙材料，同时成本相对不高。中法中心的耐候钢板幕墙由中南幕墙公司配合建筑师深化设计，采用4毫米厚的板材，后衬镀锌钢加强筋，然后悬挂于外墙龙骨上，板间开缝后衬排水槽。龙骨与维护墙体间为30厚挤塑板外保温层，使外墙热阻达到了《公共建筑节能标准》的规定。

　　<2> 教学科研综合楼

　　教学科研综合楼是一幢集教学，科研及办公等多项功能为一体的综合性建筑，由21层主楼(H=98米)和一层地下室(H=6米)组成，基地面积15622平方米，总建筑面积45789平方米，其中地上建筑面积37808平方米，地下建筑面积7981平方米。作为校园内一座标志性的建筑，其集教学、科研于一体和大量的异型空间的建筑特点决定了他的节能设计对大楼日后的正常运行和维护会产生较大的影响。由于空调系统的能耗往往占到建筑日常能耗的50％以上，采用合理的空调系统对本大楼的建筑节能会产生比较大的影响和意义。

①、冰蓄冷系统

　　我国的电力供应仍日益紧缺，尤其是高峰不足与低谷过剩的矛盾日益突出。如果全靠新建电厂来满足尖峰需求，会造成电厂及输配电设备投资的浪费，使国家经济遭受损失。冰蓄冷空调可以将用电时间移至非高峰期，起到“移峰填谷”的作用。同常规空调相比，冰蓄冷空调有25％左右的移峰填谷能力，理论上可转移ll％的高峰负荷到低谷。在教学科研综合楼项目设计初期，学校非常重视大楼冷源系统的选择，经过暖通空调研究所和设计院的深入分析和研究，决定综合楼的空调冷源采用冰蓄冷系统。

　表2同济大学综合楼冰蓄冷系统初投资、运行费及回收年限比较分析表

工程总造价（万元）

夏季空调季节的运行费用（万元）

冰储冷系统

663.67

96.16

常规空调系统

474.94

123.26

回收年限（年）

6.96

　　*计算标准：一个夏季空调季节时间约为120天，回收年限=（冰储冷空调造价-常规空调造价）/（常规空调季度运行费用-冰储冷空调季度运行费用）

　　②、通风系统设计

　　综合楼建筑中部有一个贯穿整栋楼的中庭，在这个中庭的周围以螺旋型上升布置着七个小中庭。在大中庭的顶部设计了8扇电动启闭的自然通风窗和四台风量为4090m3／（h·台）的机械通风风机，在每个小中庭的底部均设置了多扇可开启外窗。在空调季节的夜间可利用机械排风。风机在整栋大楼形成一个至下而上的自然通风效果，充分利用晚间的自然冷却效果将夜间空气具有的冷量储存在建筑内，以降低白天上班初期的空调冷负荷；同时在空调时间也可利用机械

　　通风进一步排除集聚在大中庭顶部的热负荷，降低空调的运行能耗。运行一段时间后发现，在过渡季节仅利用顶部的自然通风窗就可以达到夜间通风的效果。

　　综合楼的新风和排风系统均采用竖向系统，每三层为一个系统，新风机组和排风机均设置于各层设备夹层内。新风和排风采用全热交换器进行冷热回收，可以降低新风冷热负荷。

　　16-18楼的国际会议厅采用座椅送风方式的置换通风空调系统。在提高人员活动区域的热舒适环境的同时，也降低了会议厅的空调冷热负荷。

　　③、变频供水系统

　　综合楼采用乙二醇水系统和空调冷热水系统。采用变频供水系统可以降低空调水系统的输送能耗。

　　④、BA自动控制系统

　　综合楼还采用先进的BA自动控制系统，对室内空调机组的开启和温度设定采用独立空调和分区总控的方式，以便于在日后大楼的正常运行管理中进一步降低空调系统的能耗。

　　⑤、智能照明控制系统

　　智能照明采用多模式控制。不同模式中各个照明回路的开关状态可以通过计算机编程进行定义。设计师充分考虑了照明效果和节能因素，预定义了节能模式、值班模式和应急照明模式三种模式．大楼照明回路均纳入该系统，可以由位于地下室的弱电控制中心集中控制，也可以由位于各个区域的智能照明控制面板控制。

　　⑥、地下车库

　　综合楼的主入口南侧绿化景观广场下地下室顶板局部开口，设置“光伞”系统，将自然景致、阳光、通风引入地下停车空间。自然光线照射到高反射率的光伞表面散射到车库天花，再漫射到车库，增加自然采光范围，减少人工照明。“光伞”地面部分也成为广场别致的景观。

　　<3> 学生浴室

　　浴室主要采用太阳能智能集中供热和中水回用等技术进行节能。

　　①、太阳能智能集中供热

　　太阳能智能集中供热系统克服了目前各种供热水方式、各种热水器的缺陷。充分利用太阳能，将常规能源消耗降至最低，而且没有任何不安全因素，不造成任何污染。

　　浴室太阳能热水系统竣工于2005年底，采用了真空管高效太阳能集热器，总集热面积达400余平方米，采用间接换热原理，保证真空集热管内永不积垢。

　　整个热水系统采用OMRON PLC操纵台，实现全自动计算机控制，模拟显示各种动态状况及参数，方便的手动一自动切换。

　　通过对太阳能热水器进行热交换计算得出，太阳能集热器经济效益明显

　　如表3所示：

表3同济大学太阳能供热系统效率表

太阳能

柴油

一年经济效益

单位热值（大卡）

10200

设备效率

0.86

热交换效率

0.80

单位价格

4.95

总热值（大卡）

600000

经济效益（元）

430

250*430=107500

　　*计算标准：春秋季每天使20吨水温升稳定在30°C左右，一年以250天计；每天经济效益=一年总天数*每天经济效益。

　　②、中水回用

　　人们日常使用的洗浴水主要是经过加热的自来水。由于洗浴需要消耗大量水资源，而洗浴废水又具有水量大、污染轻、水质稳定的特点。因此，洗浴废水应优先作为一种再利用的水源来开发，其必将在城市节约用水中发挥重要作用。

　　如表4所示：

表表4同济大学中水回收经济效益

自来水

水处理

一年经济效益

人工费（元/吨）

0.2

药剂费（元/吨）

0.14

电费（元/吨）

0.54

不可预见费（%）

总费用（元/吨）

2.47

0.92

经济效益（元）

1.55

155000

*年处理能力以100000吨/年计

中水回用项目，建在学生浴室内。本项目采用膜生物反应器组合工艺，进行水处理，将处理之后的水回用于水体景观。通过对中水回用项目进行经济效益分析可以得出，水处理效益成绩显著。

　　③、余热回收

　　浴室是产生大量热源的地方。如果任由洗浴水流失，会浪费大量的能源。自行设计的余热回用系统充分利用了洗浴废水中的能量，而且简单易行，适合推广使用。

　　余热回收系统将铜质管置于浴室废水池内，洗浴冷水需经盘管内流过。废水通常有30°C左右温度，热交换面积约6平方米，冷水盘管内流出时水温提高4-11°C。该水作为浴室冷热水混合时的冷水使用。

　　如表5所示：

表5同济大学余热回收经济效益表

热交换池

柴油

一年经济效益

单位热值（大卡）

10200

设备效率

0.85

热交换效率

0.80

单位价格

4.95

总热值（大卡）

100000

经济效益（元）

71.4

360*71.4=25704

　　*计算标准：每天使50吨水平均升温2°C，一年以360天计；每天经济效益=总热值·单位价格/（单位热值·设备效率·热交换效率）；一年经济效益=一年总天数*每天经济效益

　　<4> 文远楼

　　文远楼是我国最早的典型的德国包豪斯风格建筑，于1993年获得“中国建筑学会优秀建筑创作奖”，1999年10月入选了“新中国50年上海经典建筑”，还曾入选《世界建筑史》和《中国建筑史》。为了保护和可持续发展，即保持文远楼历史面貌且赋予其最新的建筑理念，同济大学决定对其进行生态化改造。文远楼在改造的过程中，主要使用了以下几项技术进行节能。

　　①、地源热泵

　　据美国环保署估计，良好的土壤源热泵，平均可以节约30％～40％的空调运行费用。文远楼保护改造工程中采用了土壤源热泵空调系统，比传统空调系统提高能效约1．5倍以上。大大降低了空调能耗。

　　②、外墙内保温、隔热系统

　　文远楼外墙采用了安健能、巴斯夫、拜耳三家公司提供的聚氨酯内保温系统产品，其设计指数在满足节能指标的前提下，以最小的材料厚度提高保温、隔热的性能。根据文远楼整体功能、结构形式，设计时将内保温系统分成几个区域起到了节能作用。

　　③、铝合金断热型材、中空低辐射玻璃窗、内遮阳系统、屋顶花园断热铝合金具有热传导系数小的特点。中空低辐射玻璃具有很好的遮阳、阻隔温差热传导的效果，配合室内设置的内遮阳系统，可以进一步减少室内外热交换。此外，还在文远楼的中间教室顶部设置了屋顶花园，可以保护屋顶结构、节能降温，同时还可以改善该区域景观，提供一定的户外活动场所。

　　④、雨水收集处理及回用系统

　　在上海地区，可利用雨量要受到许多因素的制约，如气候条件、降雨季节的分配、雨水水质情况等自然因素的制约以及特定地区建筑的布局和结构等其它因素的影响。文远楼的雨水回用系统，主要通过合理的规划，在技术和经济可行的条件下使降雨量尽可能多地转化为可利用雨量。

　　根据雨水经初期弃流后的水质情况：COD：80～120mg／L，SS：20～40mg／L，

　　色度为10～40，根据我们的实际工程实例表明采用以下处理流程，其出水水质

　　即能满足《生活杂用水水质标准》要求。

　　<5> 大礼堂

　　大礼堂是建国50周年上海经典建筑，上海市第四批优秀历史建筑。大礼堂为装配整体式钢筋混凝土拱型网架薄壳结构。由于保温隔热性较差，无空调设施，无法适应当今全球变暖之气候，学校决定对大礼堂进行保护性改造。考虑到大礼堂的形体结构和功能要求，大礼堂主要在空调方面进行了节能性改造。

　　①、下通道

　　基于地源热泵基本原理，同济大学因地制宜地利用地下浅表底层蓄热(冷)效应进行节能。在大礼堂的地下挖了两条风道，在风道的入口处设置了两个风口，风口放在树林下面。这样，在夏天，风道里的凉风就通过管道到达大礼堂内部，起到制冷作用。在冬天，风道里的热风通过管道传到大礼堂，又能供暖。

　　②、置换通风

　　大礼堂中采用了置换空调系统，在观众席设计座椅下送风，空调区域合理的限定在人群停留区域，既提高了室内环境热舒适性，又明显提高了空调效率，节省了能源消费。

　　给同济大学节能的建议

　　（1）用水节能

　　 <1>、将卫生间内的旋转式铸铁龙头改装为陶瓷芯式水龙头。北京大学采取此措施,年节水量达到10万立方。

　　 <2>、进行了学校园区的绿地喷灌节水改造。北京大学将原来直喷式改为埋地式喷灌或微喷，年节水量达到6万立方。

　（2）照明节能

　　 <1>、使用高效卤光灯比普通灯节能50％一70％。

　　 <2>、学生按时集中教室上自习。为避免晚自习教室学生寥寥无几，却开着许多个日光灯的现象，可以开设自习室，设置自习时间段，需要上晚自习的学生按时集中教室上自习。此外，高校里一般临近考试周时自习的人较多，而平日自习室内门可罗雀。针对此现象，学校可以采取平日少开自习室，考试周多开自习室的办法。以一间自习室为例：有40w日光灯管24根，功率为960w，1小时耗电O.96度。原来46间自习室1小时耗电44．16度，根据学生在自习室上自习情况开放14个教室，1小时耗电13．44度，比原来节约了30.72度，节电率为69.57％，一天按5个小时上自习时间，可以节约153.6度，一度电按0.51元电费计算，一天可节约78．336元，那么一年(假期除外)一件普通自习室可节约资金21150.72元。

　　 <3>、嘉定图书馆白天关闭屋顶灯。嘉定图书馆三面均为玻璃，采光很好，且每个桌上都有灯，白天没必要开屋顶的灯。

　　 <4>、图书架上的灯可采用和博物馆展览柜一样的感应技术。以嘉定图书馆为例，书架上是灯最集中的地方但也是人最少的地方，这些灯从早上8点图书馆开馆到晚上22点图书馆闭馆一直开着，是巨大的浪费。采用感应技术后，没人的时候灯灭着，人靠近时相应位置的灯在开启，可以节省许多电能。

　　（3）建筑节能

　　 <1>、校园环境绿化。校园建设与环境保护，尽量加大建筑物之间的间距，减少建筑群间的硬化地面，推广植草砖地面，提高绿地比率，加强由落叶乔木、常绿灌木及地面植被组成的空间立体绿化体系，以便由树冠和地面植被阻挡、吸收大部分的太阳直射辐射，减小地面对建筑物的反射、辐射，降低区域的夏季环境温度，减轻区域的热岛现象。

　　<2>、建筑物窗户设计。尽量减少设置大窗户，窗户大小以满足采光要求为限。门窗玻璃应采用普通透明玻璃或淡色低辐射镀膜玻璃的中空玻璃。门窗型材应采用塑料型材、断热彩钢及断热铝合金型材，不得采用非断热铝合金及彩钢型材。还要求窗具有良好的气密性、水密性、不小于30dB的隔声性能和不小于2．5kPa的抗风压性能。

　（4）合理利用可再生能源

　　<1>、在学校一些学生宿舍屋顶和玻璃墙上铺设光电板，可解决部分日常用电。

　　<2>、注重废弃物的回收利用。

　（5）陪培养学生的节能环保意识

　　<1>、离开图书馆、宿舍时随手关灯。

　　<2>、电脑不用时要关机，不要长时间处于待机状态。

　 <3>、同学在宿舍洗澡，约定统一时间，避免热水器重复，多次加热。热水器最好22点以后再开，避开用电高峰期。

　　<4>、鼓励同学们4层以内不适用电梯。

　　结论：

　　高校建设节约型校园优势多多，意义重大。首先，高校内部集结了大量的高级知识分子，在技术上保证了校园节能减排工作的进行；其次，高校有着完善的管理体制，在制度上有利于节能工作的展开；再次，高校之间具有相似性，同样的技术可以相互借鉴；还有，高校结构复杂，犹如一个小型社会，高校进行的节能尝试可以很快运用于社会；最重要的是，高校是国家培养人才的基地，在大学开展节能减排工作，对大学生进行节能减排教育，不仅对当下能源危机有所缓解，更重要的是这些学生迈入社会后，对全社会的节能减排工作都遇着深远的影响。

　　所以，高校之间要相互借鉴，充分发挥各自优势，抢抓机遇，做好节约型校园建设的工作，这将是一件利在当代功在千秋的大事。

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