教学楼建筑节能方案设计

教学楼建筑节能方案设计摘 要环境与发展是当今国际社会普遍关注的重大问题。保护环境，实施可持续发展战略，是当今世界的共识。环境保护，教育为本。为进一步促进我校学生深入学习环保基本知识，树立环保意识，增强环保法制观念，由校学生科、就业办联合决定在全校范围内开展“环保”专题研究活动，以实际行动争创“国家级”绿色学校。教学楼的管理是全国各地学校后勤管理工作的一个重要组成部分，例如供电的管理是教学楼管理的重点。尤其是照明用电，不仅涉及到保护学生视力，提高教学效率的问题，而且也是高校用电的主要负荷，关系到管理费用的支出，以及国家能源的合理使用问题。现就教学楼中节能的问题作进一步的探讨、研究，希望对有关人员在具体工作中有所借鉴。本文分析了学校教学楼照明管理中存在的问题和电能浪费的影响。介绍了一种时间照度控制开关的功能及使用前后的情况分析，为学校节能和节约费用提供一种简便易行的方法。关键词 教学楼，建筑节能，使用率，时间照度控制开关目 录摘要1目录2引言3第一章 学校教学楼建筑节能方案设计的理论基础41.1 建筑节能新思维41.2 中国文化与绿色建筑科技融合的建筑设计理念6第二章 学校教学楼建筑节能方案设计调查与实践132.1 对学校教学楼照明管理中节能的浅析132.2 玻璃门窗节能潜力大172.3 神奇的节能玻璃182.4 太阳能综合利用192.5 太阳能供热，一个不该被忽视的节能课题21第三章 国内外学校教学楼建筑节能的典范243.1 中意合作清华环境节能楼树立节能建筑典范243.2 北欧供热计量节能的主要经验和做法37第四章 学校教学楼建筑节能的前景与存在的问题414.1 学校教学楼建筑节能的前景414.2 多方因素影响节能产品的使用率42参考文献44引 言据调查，目前学校教学楼照明用电的管理基本是处于一种粗放式的管理状态。其管理一般为下列三种模式：一是无专人管理，由学生自行控制开启，再由值日学生在中午、下午和晚自习后关闭灯具；二是利用定时开关，根据作息时间开启和关闭整个教学楼的照明电源；三是由专人负责，即管理人员根据作息时间和天气情况分楼或分层送电。对教学楼照明管理的要求是在充分保证教室的照度的前提下，尽可能地节约电能。上述的三种管理模式都不同程度地存在着缺陷，而造成电能的浪费。节约能源几乎涉及到国民经济和社会生活的各个领域。节约能源工作需要全社会的共同努力。全国各地，各级政府和各行也积极响应并投入到“创建节约型政府，创建节约型社会，创建节约型学校，创建节约型生活”的活动中来。节约创造价值，节约就是奉献。各种节能设施的使用，可能会有一个适应过程，但只要不影响师生正常的学习、工作就值得推广，这对于促进我校节能工作，推进节约型校园建设有着重要意义。学校在加强管理的同时，更需要广大师生员工的支持与理解。 第一章 学校教学楼建筑节能方案设计的理论基础学校教学楼建筑节能是整个社会节能的一部分，研究建筑节能的理论是非常必要的。1.1 建筑节能新思维节能减排几乎已成了老生常谈，但是情况却总难让人乐观。据国家统计局公布的数据，今年首季我国GDP增长速度为11.1%，能源生产总量增长12.1%。两相比较，能源生产总量增速高了1个百分点。显然，去年下半年节能减排所取得的一些实效，已完全被对冲了。更关键的是，首季我国原煤产量增速还要高于能源总量的增速2.7个百分点，煤炭燃烧对环境的污染较大,给环境保护带来更大压力。客观地讲，节能减排是一把双刃剑。不实施节能减排，经济的可持续发展将成问题。而严格地实施节能减排，中短期经济可能又会受影响，毕竟迄今为止世界上还没有节能减排做得好、经济仍保持高速发展的先例。这就使我们面临着严峻选择：环境保护与经济增长，究竟哪个应成为政策首选目标？如果经济增长是第一位的，那么环境保护难度就会非常大；如果把环境保护放在第一位，则必然会在一定程度上牺牲经济增长速度！是否有可能在一定程度上鱼和熊掌兼得，实现人与自然和谐发展？从理论上讲，可能的解决之道有两条：一是推进产业结构高级化，即迅速提升高附加值、节约能源的高新技术产业和服务业比重，降低高耗能的重化工业比重；二是推进节能减排技术开发，提高能源利用效率。实现产业结构升级，减少经济对资源的依赖，是减少排放和保护环境的最佳途径。我国的有关数据分析，也是如此。以2002年为例，我国工业单位增加值能耗为4.75吨标准煤/万元增加值（1978年价），而服务业的单位增加值能耗为2.38吨标准煤/万元增加值，正好为前者的一半。这表明，只要加速推进产业结构高级化，提高服务业比重，我国经济的耗能强度就能较快下降。然而，产业结构的演化有其自身规律。目前我国正处于经济起飞期，重化工业是一个不可逾越的发展阶段，撇开重化工业的发展，服务业将成为没有乔木支撑的蔓藤，难以获得向上拓展的空间，最后将使工业和服务业同时受阻，经济必然陷入停滞。这么说来，大力推进节能减排技术开发，似乎是摆在我们面前的“华山一条道“了。目前，我们面临的最大挑战是因工艺技术落后导致能源利用效率低。据有关专家测算，我国能源利用效率只有33%，比国际先进水平低10个百分点左右，我国单位GDP能耗比世界平均水平高2.4倍，是德国的4.97倍，美国的2.1倍；电力、钢铁、有色金属、石化等8个主要耗能工业的单位产品能耗比世界先进水平高40%以上；我国单位建筑面积采暖能耗是气候相近国家的2至3倍；载货汽车百吨公里油耗比国际先进水平高出1倍以上；我国现有各类电动机总功率约4.2亿千瓦，运行效率比国际先进水平低10个百分点以上，相当于每年多消耗电约1500亿千瓦小时！差距如此之大，则节能的潜力当然就相当大。比如说，我国现有中小锅炉实际运行效率只有65%左右，比国际先进水平低15至20个百分点，通过技术改造和完善管理等措施，仅燃煤锅炉一项的节煤潜力就有7000万吨。据推测，按照我国目前节能技术发展趋势看，到2010年我国技术节能可能到达3亿吨标准煤。尽管如此，与节能的需求相比，通过技术节能能够实现的空间依然不够。按照2010年的发展目标，届时我国所需要的节能量很可能会超过7亿吨。另外，技术开发是不确定性很大的探索性实践，按技术开发的普遍规律，风险很高、失败可能性非常大，而且有可能多次失败。因此，企业投资从事节能减排技术开发，很有可能血本无归，“出师未捷身先死”，这是企业不能不考虑的第一点。还有，技术开发具有较强的外部经济性。根据美国的经验，企业技术开发投资回报率在20%至30%之间，社会回报率则高达50%，而节能减排技术对社会的“溢出”效应则更大。凡此种种，都使企业开发节能减排技术的积极性不高。那么，2010年经济耗能强度下降20%的目标还有望成功吗？显然，若按照前面的分析，答案几乎是否定的。我们还有什么良策呢？事实上，就目前而言，在生产领域节能，包括产业结构升级、生产技术开发、再制造业等受到各种客观因素制约，难以在短期内取得快速进展。而在消费领域只要政策措施得当，则有可能取得明显收效。但是，在消费领域节能，需要人人都行动起来。除了改变人们的消费观，抑制奢华生活风气之外，更主要的是培养绿色消费观念，改变消费方式和习惯。如果将夏季室内空调设置调高1，可节约用电5%至8%，按2002年家庭空调数量计算，可节约用电56万千瓦小时；如果每天少用空调一小时，则可节约用电870万千瓦小时。有研究表明，在基本不降低生活水平的前提下，单是在住房、汽车、摩托车和家用电器节能这几项就可以节约居民生活用能的11.0%。我们必须改变节能思路！如果把节能看成是一场“抗战”，现在采取的方针只是“正面抗战”。而为了获得胜利，我们必须“全面抗战”！不仅在生产环节节能，还需要在消费领域节能。而且，即使在生产领域，我们不仅需要提升产业结构和开发技术，还需要转变生产方式，发展循环经济；不仅需要发展高技术的制造业，还需要发展再制造业等等。1.2中国文化与绿色建筑科技融合的建筑设计理念中国绿色建筑比发达国家晚了15年左右，但是这几年我们在认识上，在推进的力度上都有了很大的变化，而且有了飞跃的进步。一个方面是由于我们的资源环境逼迫，还有一个人们认识的提高，再一个是越来越好的经济、技术基础。所以中国的住宅，到本世纪开始，已经从数量发展到质量的发展，所以对质量的发展越来越高了。这是我们国家的基本情况。现在国际上的绿色建筑发展非常快，有四个方面，一个是政策法规和体制不断的完善。像欧盟在成立之初就进行了立法，从标准的制订，到政策的支持等等，一系列方面做了大量的工作，使得整个绿色建筑在比较好的体制下进行。第二个是欧盟国家的节能标准是不断的提高，我们国家是节能标准是65%左右，实际上发达国家已经修改了好多次，每一次修改都使节能标准有了很大的标准。我们现在国家提出的墙体保温系数等等，实际上国外比起来，还是比较初级的阶段。像德国现在的新的标准，不是说对你的墙壁的导热系数等等，而是整体上，通过各种手段以后，住宅要求达到每年每平方米的耗能是多少，你要调动所有的手段来实现这个目标。所以几次修改以后，我们的标准和欧盟相比还有很大的差距，而且现在提出了一些新的概念，比如零排放住宅等等，而且很多的实验来支撑，不是一个小规模的实验，也是大规模的区型的进行参与实验。这些新的评价体系每年都在不断的进行评价标准，我们国家现在对于住宅是一个标准，对于公共设施是不分的，但是对于办公建筑、对于商业建筑，发达国家有针对性的条文，而且越来越完善。现在一些新的节能构造，新的太阳能采暖等方面的技术，也不断的出现改进以后，也不断的成熟，所以在这方面，我们国家这方面来说，从2001年后，这方面有很大的进步，主要是在2001年我们制订了第一个绿色建筑评价体系，就是聂梅生会长刚才提到的，这是由聂会长提出，由清华大学共同完成的，到现在为止，我们有全国性的国家绿色建筑评价标准，环境部提出的生态住宅认证体系，还有很多有影响的，比如绿色奥运建筑评价体系，这几个是比较带有全国性的，有影响的绿色建筑评价标准。除了这几个以外，现在各个地区，浙江省出台了省的绿色建筑评价标准，包括苏州市也制订了市的绿色建筑评价标准，所以可以看出来，我们国家的绿色建筑评价标准有了很大的进步，虽然有一些看起来有一些不成熟但至少有这方面的认识和发展。第二方面主要是国家政策方面的支持。最近这两年，从财政部这个是支持的，对于这个新能源的利用的项目，每平方米是60块钱，一万平方米就是60万了，今年已经有几十个项目得到了财政部的支持。科技部对这个项目也有支持，无论是资金还是政策上。政策上我们国家在慢慢发展，另外就是从技术上我们国家也正在普及和提高，应该讲我们目前外保温技术，外窗的技术，太阳能利用技术等等，这方面越来越推广，而且比较被大家认可。特别是是再生和可再生能源的示范推广以后，地热在辽宁省就大面积的使用了，而且取得了非常好的效果。所以这几年我们国家在这方面有很大的进步。这其中有一个很重要的标准，各个地方的确出现了一批比较有地区性的绿色建筑，比如金都的这些绿色建筑等，公共建筑也有一批比较好的，得到了国家绿色建筑创新奖。但是总体上来看，我们节能标准，绿色评价这是一个动态，和国外的相比，我们的一些要求还有很大差距，最简单的比如外墙，我们现在在在很冷的地区，我们节能技术还是有相当差距的，这个随着节能技术的发展和改善以后，这个标准还会提出，而且绿色建筑评价体系过几年也是会修改，也会越来越完善。所以应该看到，这几年我们国家发展很大。钟彬：谢谢袁镔老师的分析。下面有请吴总介绍一下，因为你们在做绿色实践方面，首先很早的进行做，有很多的示范项目，另外就是你们之后做很多的项目就是围绕绿色建筑这个主题来做的，目前我们国内在推广过程中，很多的开发商提的问题，就是绿色建筑我能得到什么？那么吴总你们这些年来说，你们也在不断的创新，这几年你们得到了什么？给我们共享一下您的经验。吴忠泉：刚才主持人问我们金都在做绿色建筑和科技节能得到什么，我想他问这个问题大概是原来市场上有一个现象，就是做绿色建筑的，做科技节能的住宅的销售价格与不做，或者没有明显提出的，可能销售价格差不多，就是你做的绿色建筑的，销售价格可能和没有做的是一样的，那你为什么要做？这个很简单，我们得到什么呢？得到了三个方面：一个是产品鲜明的特性。我们做绿色的建筑，比如金都华庭、金都画幅、城市芯宇等等，在现场就和谈到过这个问题，就是好不容易买到一块地，怎么作出一个好产品出来，而且这个产品是有生命的，而这个就很有好处的。如果没有绿色建筑，科技节能，金都华府、金都华庭可能没有现在的影响力，就是这个产品的品行、特性没有，就是有价值、有意义、有代表性的产品出来，和设计师一起合作。第二个得到的好处，就是对于金都而言，不仅仅是原来建了房子，现在建了房子，将来专业构筑品质生活，就要专门的专心的走一条什么样的道路，就是走绿色建筑、科技节能的产品，从而打造一个专业的团队，专业的道路，这是一个好处，有人才，有方向。第三个好处，就是我们在开发建设中认识了很多的专家，如果不走绿色建筑、科技节能，我们很难邀请到建设部的专家给我们评审，也很难认识科研院所的专家给我们的项目进行评审，如果失去了这些资源，我们就失去了社会上最优秀资源的支持。我们现在讲节能、减排，而从市场运作方面来说，要尽最大努力扩大这些资源，扩大专家资源、社会资源的支持，所以我想这一点的体会，对于一个企业来说，是非常有价值，也是对今后的发展非常有帮助的。现在住宅设计的发展，到了这个阶段，我觉得和我们过去的建筑师是不一样的，我主要讲两个方面，一个是现在的科技节能，怎么样提高住户的品质，这一点以前我们考虑的很少，而现在的住宅设计师越来越精细化的发展。我们最近做的城市芯宇，一共有22个系统，这里面的做真的是非常的复杂。所以我觉得，现在生态节能也好，提高居民的生活品质也好，对于建筑设计，已经不是过去的简单的做做住宅，其实现在应该讲是很精细化的工业产品。所以对于建筑师来讲的话，也是需要一些改变的了现在做住宅，比过去公建花的精力、花的时间，现在更长了，现在对于我们很多的设计师来讲，我们还有很多并不熟悉的东西需要熟悉，所以通过这两年做住宅我，我自己深深感受到这一点，这是一个方面。同时我感到另外一些问题，我们现在讲的绿色建筑，实际上自己做的时候问题很多很多，所以我们一些要求，一些评估体系，一些标准，我们一起做的时候问题很不少。我们现在的标准和我们的技术支撑等方面还是有区别的。比如说最简单的外墙外保温，这是做设计最基本的需要考虑的，但是我觉得我们现在的外墙外保温技术实际上并不保温，就是我们为了搞有这么一个标准，那么好了如果要做，但是真正做起来，要么低标准的做，第二个就是贴贴一些材料，这个我觉得不管是防水，还是高层的安全性，我觉得很值得讨论的。现在的我们也找了一些国外的公司和我们谈外墙外保温技术，他们采用的技术和我们的完全不一样的，同样还有很多的问题，比如现在做的门窗这些东西，我们现在做都这么做了，但是在南方地区，在杭州这个地区，到底做出的效果上，做跟不做有什么区别，我们都在做很具体的研究。我觉得我们中国在推广住宅方面，绿色建筑节能的措施，需要很严谨的技术支撑总结，许多很强大的支撑，我觉得这方面是需要各方面重点解决的问题了。对于一个建筑师，也是要学习，怎么样来实现国家的这些规定标准，但是从整个要走的路，不管是设计要解决的问题，要从各方面，这是一个产业链，这是一个系统。这是我个人提的一些看法。另外一方面，关于住宅建筑和人文文化结合的方面，简单讲一下。最近这两年，我觉得大家都在关心住宅的建设，吴总关心市场，政府是关心政绩，老百姓关心房价等等，所以现在的住宅建设在城市当中的地位，它对城市面貌的形成有越来越大的作用。实际上我们过去盖了这么多的住宅，欧洲风味也好，真正的住宅怎么改变城市面貌方面，提高它的文化品位，提高文化内涵，我觉得这是一个很重要的问题。所以我觉得有人讲住宅公建化，这是我不同意，我们建筑师应该让住宅更有人文特征，更有地域的特征，这也是我们建筑师应该特别注意的问题所以在这两点上，我们也是有很多的问题，我们也是希望和吴总，各位朋友一起努力，简单的做到，这是我简单谈到的。第二方面，程大师刚才讲到的，就是在达到了国家的一些标准的支持，实践的支持，产品的支持，体系的支持等等，还有也把国外已经在使用的材料的支持，能够引入进来，共同结合起来达到建筑能耗的标准。我觉得这是我们的初级阶段，下一步我们大家共同努力，从学术界、政府、行业共同努力，把这个绿色建筑这样的体系做好。我们做设计的过程当中，你考虑的不是你能不能把日照排好了，虽然我们现在的墙没有了，但是我们住宅内容的设计空间，怎么做到人性化，我们的社区的绿化怎么和建筑结合，让居民感受到他生活再一个有绿色的有安全感的环境当中，我们希望有一些体现。我们说传统当中是怎么样怎么样的，我们希望还是一种和中国文化相结合的，既有生活气息，同时还有庭院生活气息的这种气氛和这种环境。当时把这个盖出来了以后，大家可能觉得根本就没有，但是我们对于现在的理解，一定要结合我们现在的时代特色，客观上存在的问题，新的功能，新的材料，新的一些整个城市发展的要求等等，一定要结合起来。所以我想这个和一些过程，和有形的相比，无形的肯定更多一些，在这方面我们也希望有一些探讨，希望有更多的建筑师和我们一起合作，能够把我们中国的文化特色在建筑特色当中体现出来。现在在城市，特别是大城市当中倡导天人合一的生活环境，这确实是非常困难的。比如强调的职务的多样性、二氧化碳的平衡，但是完全实现那是不可能的，主要的还是要为人们创造一个更舒适的生活环境。但是另一方面来讲，减少污染的排放，减少二氧化碳等，这是对整个全球的生态系统来讲，对我们国家的生态系统是有好处，特别当人的数量控制以后，到了合适的规模，有没有可能退耕还林等等，那是以后的事了，真到那个时期，可能就可以达到人和自然的和谐了。第二就是市场的需求。我们在90年代初期是人均六到七平分，去年我们是二十六平方，我想主要是我们有一些有规模的项目推出，也就是我们在短短的这几年里，我们完成了将近20平方的这样一个量，一般的发达国家住宅面积四十平方左右。在二十六平方到五十平方之间，这个消费就是生活品质的提升，从市场的角度来说，自然而然对于品质的要求，和前面的只对于居住的要求，这个还是有区别的。第三个就是从我们人类生存的这么一个环境来说，我们每个人人均的自然资源越来越少，人口增加，所以如何为子孙万代着想，如何使我们的生存环境和自然更和谐，从这些深层次的条件来说，节能减排、绿色地产也是一种发自内心的趋势性的要求。所以理解趋势不是太难，但是把这种趋势化为实践就不是简单的事情了，这有来自于各个利益体的想法，市场和收入、性价比之间都有很多的考量，所以这是一个非常难的问题。我们在全国工商联房地产商会的带领下，很多就是做绿色地产的示范和绿色地产的推广普及工作，一年来我们大大小小的会议大概有30次，小的会议也有不少，而且依托于浙江大学这些专家教授，专门成立了一个专家委员会，来支撑绿色地产在长三角的发展。所以尽管用了这么大的力度，在报纸上面也有很多的版面介绍什么是绿色地产，做了很多的剖析，业介绍了国家环保总局对于绿色地产的认证，执行的一些流程，包括浙江不动产发展中心如何在这方面做一些努力。但是坦率的说，去年真正的投入的绿色的房地产开发企业还不是踊跃，我们知名的房地产商前期也是非常认真的投入，但是真正落实做的还不是很多，其中我们今天的金都房产集团做的还是非常不错的。窗这一块，是非常好的！还有是任何的涂料都能够上色，它的色彩比较的丰富。这一方面我们已经完成了100万多平行的使用量。第二方面就是我们的节能玻璃。这就是我们目前节能比较好的楼宇产品。它能够降低能耗的损失，降低电力方面的损失。所以这两块我们这几年还是为节能降耗，提高人们的居住的舒适度，做了一些探索和经营。我们的绿色产品的材料，也希望我们的同行多加交流，能够在以后的地产项目当中更多的实践。今天参加我们绿色地产的实践和趋势，我们是专业室内环境的公司，刚刚和张院长说绿色的地产的五大系统指标，我们恰恰属于室内的这一块。目前我们有一个小的故事和大家分享，我们在北京市场每年可以接受1万个客户，而且都是零售的客户，他们家里买了毛坯房以后，会到我们公司做装修。从设计、施工到所有的配套的产品，尤其到整个厨房的产品。我们发现无一例外，几乎所有的家庭在做完了它的装修的时候，都会把家里全都拆一遍。所以在做这个的时候，我们都感觉非常的痛心，后来的话我们把这么多的经验，为什么客户愿意把墙拆了，重新布置它的各个功能间的布局，我们总结了一个规律，其实现在随着中国的地产政策趋于70/90的政策以后，很多的客户对于家庭里面的环境布局越来越讲究宜居功能。比如厨房，我们当时初级的很多的消费者，按照不同的阶层进行分类，我们发现不同的阶层、不同的分类他们对于厨房的功能要求是完全不一样的。如果我们在一开始的时候就和开发商把这个数据联合的话，对于材料的应用等等方面，会有更多方面的优化。第二章 学校教学楼建筑节能方案设计调查与实践2.1 对学校教学楼照明管理中节能的浅析一、学校教学楼照明用电管理的现状据调查，目前学校教学楼照明用电的管理基本是处于一种粗放式的管理状态。其管理一般为下列三种模式：一是无专人管理，由学生自行控制开启，再由值日学生在中午、下午和晚自习后关闭灯具；二是利用定时开关，根据作息时间开启和关闭整个教学楼的照明电源；三是由专人负责，即管理人员根据作息时间和天气情况分楼或分层送电。对教学楼照明管理的要求是在充分保证教室的照度的前提下，尽可能地节约电能。上述的三种管理模式都不同程度地存在着缺陷，而造成电能的浪费。第一种模式的特点是可以灵活地满足不同季节、天气、楼层和朝向的照度要求，布线和控制简单，是常用的一种方式，但也是最为浪费电能的一种方式，因为在强光下人眼对弱光不敏感，在自然光照大于灯具光照的情况下，难以觉察到灯光的存在，这是造成白天长明灯的主要原因。如果值日人员责任心不强，还会造成休息时间和夜晚的长明灯。第二种模式比上一种模式在节能方面有很大的提高，但其致命缺点是无法及时地保证各个教室的照度，因为自然光照不仅受时间、季节等已知因素的影响，而且还要受天气、楼层和朝向等具体因素的影响。这种模式难以满足管理要求，要么是以牺牲学生视力为代价，要么是节能效果不明显。第三种模式在照度和节能两方面都大为提高，但占用的人员数量较多，而且控制的准确程度受人员的习惯所影响，难以作到科学和准确，同时容易受人员责任心的影响，甚至会出现整个教学楼的长明灯而造成更大的浪费。根据我们不完全统计：80%的教学楼存在着在白天光照良好的情况下，教室灯具开启和在午休时间长明灯的现象。一个教室的长明灯，看起来耗能不大，但从整个学校来看，却是一个不小的数字。以济南大学为例：整个大学教学楼照明灯具负荷共计约为480KW（不计线路损耗），每天如果按长明灯2小时计算（这是保守的估计），一天就浪费电能960千瓦时，以济南地区电费0.52元/千瓦时计算，折合电费499.2元。再以学生一年在校9个月计算，一年将浪费电能25.92万度,折合电费134,784.00元。如果加上线路损耗和灯具长时间使用造成的损坏，费用还要高许多。这种粗放管理带来的电能浪费和学校后勤管理费用的增加就显而易见了。以上是对一所学校情况的简单分析，而目前全国各地学校有几十万所（来源于中国教育网），依此类推，学校每年的电能浪费约为4364900.28万千瓦时，折合电费浪费高达2269700.63万元，真是“不算不知道，一算吓一跳”，电能浪费量是何等的惊人！我国是能源短缺大国，电力缺口也很大。虽然各地学校被拉闸限电的现象发生较少，但随着燃煤和石油价格的年年攀升，势必会带来发电成本的增加，因此节约电能不仅有利于社会，也有利于学校本身。我国各级政府也在积极倡导市民“空调温度调高一度”的行动，采取城市“关闭景观灯”、“路灯交叉开闭”等多项措施。北京师范大学就向全校发出：“白天要不开或少开灯，开灯场所要做到人走灯灭，杜绝长明灯”的号召。造成电能浪费的现象除了节能意识薄弱以外，另一个更为重要的原因就是节电的硬件设备跟不上。着眼于整个学校的大局和全社会能源短缺的大环境，学校教学楼照明灯的智能化管理改革势在必行。二、“SL8300系列节能控制开关”的功能及应用节约用电，是指加强用电管理，采取技术上可行、经济上合理的节电措施，减少电能的直接和间接损耗，提高能源效率和保护环境。“SL8300系列节能控制开关”是济南赛英立德电子科技有限公司根据学校教学楼节电的具体要求，研制开发的一种智能控制开关。SL8300系列节能开关产品中,不仅采用时间控制,照度控制,还有微波多普勒人体感应和人体热释电红外传感器等多项技术的组合应用。以SL8320时间照度控制开关为例：它采用时间和照度双重控制，在定时开启的时间段内，如果自然光照低于设定的照度值，开关自动开启，否则关闭。通过适时的检测自然光照来控制灯具的开启和关闭，从而达到满足教室照度要求，节约电能和减轻操作人员劳动强度的多重目的。该开关的定时电路采用微电脑控制，精度高，控制点多，功耗低；照度探测电路采用硅光电池探测器，稳定性好，耐强光，抗冲击能力强，经过严格的视觉修正和余弦特性修正，可以完成准确的照度控制。由于照度值可以线性调节(40-1000勒克司，探测距离可达50米)，满足在不同楼层、朝向以及对照度要求有差别使用的要求。该开关采用大规模集成电路和优质元器件，控制灵敏，性能可靠，使用方便。其性能指标如下：工作电源：220V/50Hz 适应电源范围：170240V 开关容量：阻性：25A，感（容）性：16A 消耗功率：4VA 开关时间组数：10组，手动自动两用 时控范围：1分钟168小时 计时误差：2秒/天 照度调整范围：40200勒克司 环境温度：-10-50 相对湿度： 95% 外形尺寸：1268851mm3 重量：550克 在工作和学习中，我们能否看清一个物体，或能否辨别物体上的细微部分，都与物体表面的被照程度有关系。为了表明物体被照明的程度，人们引进了照度的物理量，它表示为物体表面上所得到的光通量跟这个被照射的面积的比值，单位是勒克司。保持合适的照度，对提高工作和学习效率都有很大的好处；在过于强烈或过于阴暗的光线照射下工作学习，对眼睛都是有害的。下表中所列的是几种不同工作情况下的标准照度和在某些情况下的实际照度。工作性质或场所照度（勒克司）夏季中午在太阳能直接照射下100，000没有太阳的室外10，000-1000明朗夏天的室内500-100细小精致的工作（如修理钟表、雕刻制板、制图等）100使用危险性的小的带刃工具（削刀、钻、旋刀）的工作100在工作台上作细小精致的工作（如用缝纫机缝纫、书写等）75阅读、观看各种仪器所示的读数，纺织50走廊10楼梯8在满月底下0.2SL8300系列节能开关产品提供的开关触点为带电源输出的有源触点，可以直接连接各种灯具、交流接触器等负载。以开关容量感（容）性16A直接接负载为例，该开关可以控制40W的日光灯80余盏，即可以对单个或几个教室进行单一或集中控制；加装交流接触器，扩容后控制的负载能力大为提高，可对整个楼层或同楼层不同朝向的教室进行统一控制。由于用该开关控制的是单个教室或同一楼层或同一楼层的同一朝向教室，因此照度的控制就更加准确可靠。同时，布线简单，安装容易。下面是使用1台SL8320时间照度控制开关直接控制3200W负荷的费用对比：通常白天上午9:00（9:30）-下午2:30（3:00）是自然光照良好；使用控制开关后照明灯至少可少开启5小时。因此：3200W0.525小时= 8.320元，可见用一台SL8320控制80余盏灯具可以节约8.32元/每天。9个月可以节约电费：2246.4元。480KW的总负载9个月可以节约：33.696万元。除白天节约的电能以外，学校通过晚自习教室的集中管理，通过时间(十组)开闭有效防止人员较少教室的使用；或通过加装交流接触器控制更多灯负载，节约效益更加突出。由此可见，采取有效节能措施不仅带来巨大的经济效益，其社会意义更为重要。随着各地学校的扩招，新的基础设施的建设，学校的用电量剧增。已使学校负担公共部门、公共场所电费支出大幅增加，直接影响学校将有限的资金投入到教学、科研等关键方面。“SL8300系列节能控制开关”通过多种控制技术的具体应用，能够有效地遏制长明灯，无人也开灯现象的发生。在保证教室照度检测准确，满足学生学习照度的前提下，最大限度的节约用电，合理用电。为学校的节电和节约经费提供一种行之有效的技术手段。节约能源几乎涉及到国民经济和社会生活的各个领域。节约能源工作需要全社会的共同努力。全国各地，各级政府和各行也积极响应并投入到“创建节约型政府，创建节约型社会，创建节约型学校，创建节约型生活”的活动中来。节约创造价值，节约就是奉献。2.2 玻璃门窗节能潜力大近年，上海许多住宅和公共建筑都采用近乎密闭的大玻璃、落地玻璃门（阳台），这种大面积的外窗在改善建筑外视景观的同时，却明显使导入室内的太阳辐射热量增多，在夏季增加了室内空调的用电。上海具有典型的炎热地区气候特征，太阳辐射强，全年日照率为51%，夏季空调使用时间较长。资料表明，目前造成 夏季建筑能耗居高不下的第一杀手就是空调，空调能耗已经占到了建筑能耗的30%到45%。人们也许注意到我国建筑门窗所用的玻璃，正经历着从普通（白玻璃）较深颜色的吸热玻璃（茶色玻璃）浅绿色吸热玻璃镀膜玻璃中空玻璃低辐射镀膜玻璃这样一个发展过程。凡此种种，都是为了解决普通玻璃隔热性能较差的问题。不过，上述各种玻璃都有普通玻璃最致命的弱点易碎，亦即玻璃的安全性能低。最新研制出的多功能玻璃贴膜则是一种能有效控制太阳能热辐射和增加玻璃强度的高科技节能产品。作为一种新型节能建材，这种玻璃贴膜是以特殊的聚酯薄膜作为基材，在聚酯膜中间用磁控溅射等方法，镀上各种不同的高反射率的金属或金属氧化物涂层，经特殊工艺复合压制成的一种既透光又高隔热的功能性玻璃贴膜，它可将廉价普通透明平板玻璃改造成多种颜色、多种功能的安全隔热玻璃。事实上，给玻璃贴膜是国外一些发达国家解决玻璃门窗隔热的通常做法。别看它只是一层不起眼的薄膜，却能够过滤80%以上的带热量红外线，过滤99%以上的有害紫外线，还能防止玻璃破损。例如：在普通透明玻璃上直接贴膜就可变成兼有隔热和安全防爆作用的安全隔热玻璃；也可在幕墙玻璃上加贴有色或无色透明安全膜，使镀膜玻璃的镀膜层不易氧化褪色脱落，增加其抗风压和抗酸碱、侵蚀的能力。当前，我们面临阶段性的能源紧缺，节能已成为每个公民必须履行的社会责任。无论是国家在2003年10月1日已经发布实施的夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准，还是不久前建设部发布的关于新建居住建筑严格执行建筑节能设计标准的通知，都要求严格执行建筑节能的有关规定。作为建设部确定的建筑节能目标，上海市今后在建筑能耗方面要减少65%，同时根据上海市建筑节能五年规划，四分之一旧建筑要在5年中完成节能改造。因此，上海市在建筑节能方面还需要挖掘更多的节能空间，而作为能源损耗最严重的地方玻璃门窗，在降低能耗方面无疑大有可为。2.3 神奇的节能玻璃 薄薄的一片玻璃，却能在冬天把寒冷阻挡在门外，在夏天把炎热阻隔在室外。“使用这种玻璃，我们的空调间至少要比现在节能一半以上。”浙江大学无机非金属材料研究所所长、浙江大学教授韩高荣告诉记者。这种神奇的玻璃，外表看起来毫无奇特之处，记者用手弹弹玻璃，发出普通玻璃的当当之声。韩教授指着玻璃的后层说，答案就在这里。原来玻璃的另一面涂有一层膜。根据不同的功能要求，涂以不同的镀膜，这也产生了神奇玻璃的两大类：一类是阳光控制镀膜玻璃，另一类是低辐射镀膜玻璃。阳光控制镀膜玻璃，镀膜层以硅或金属钛为主。这种神奇玻璃有很好的反射作用，对可见光有一定吸收能力。此特性使得这种玻璃产生了神奇的阻挡夏天酷热的本领。使用上这种玻璃，室内空调至少节能50%以上，而杭州的世贸大楼的幕墙玻璃也早已使用上了这种玻璃。现在这个天寒地冻的季节里，更让人感兴趣的还是低辐射镀膜玻璃。不少人有这种体验，开了一夜的空调，电费了不少，房间里还是觉得冷。科学家介绍，原因就在于建筑物三分之一以上的能耗由门窗玻璃散失掉了。低辐射镀膜玻璃的神奇之处，就在于这种玻璃表层涂了以二氧化锡为主的涂层，这种涂层能隔热，人体发射出来的一定波长，也就是热量也不会散发出去。而更让人叫绝的是，把隔热和防冷的镀膜通过一定技术一起涂上玻璃，普通玻璃马上脱胎换骨，在夏天能抗热，在冬天能抗冷，成了地地道道的“聪明玻璃”。据介绍，天气较冷的欧美国家90%以上的建筑物都使用这种神奇玻璃。韩高荣教授说，这种技术国外曾一度垄断，为此，我国开始自主研发，浙江走在了前列。目前，杭州黄龙附近的公元大厦，近万平方米的建筑面积将使用上“聪明玻璃”。“聪明玻璃”即将投入生产，但由于价格高，现在的价格是300元/平方米，比普通玻璃贵将近10倍。韩高荣教授说，杭州市普遍使用，要等三五年后。2.4 太阳能综合利用太阳能能量密度低，特别是冬季，无法解决一天24h总可以利用太阳辐射获得的能量满足采暖、烘干等问题。科学家把目光集中到能量贮存的实用技术研究领域，并利用大量的实验数据解决相变贮能问题。1、相变贮能原理相变贮能就是利用太阳能或低峰谷电能加热相变物质，使其吸收能量发生相变（如从固态变为液态），把太阳能贮存起来。在没有太阳的时间里，又从液态回复到固态，并释放出热能，相变贮能是针对物质的潜热贮存提出来的，它不同于太阳热水器利用水介质的显热贮能，对于温度波动小的采暖循环过程，相变贮能非常高效。2、相变物质的选择现采暖，这就把太阳能的供暖时间人为地延长，从而能够实现连续地使用廉价的太阳能量获得全天候采暖的目的。目前这个领域的研究和开发是太阳能利用的又一重点，不少厂家或研究单位都研制出了一些样机，整个趋势向着智能化控制的合理调配和高效能采暖的方向发展。对于所选择的相变物质要求非常严格，它要服从以下原则：相变温度适宜；相变潜热高；相变是可逆的，重复循环不变质；液相和固相的导热系数和导温系数高；密度大；比热容大；相变体积变化小；蒸汽压低，能在常温下操作；无毒；无腐蚀性；无过冷现象。这些条件中最主要的是相变温度合适，相变潜热高和价格便宜。通常要在选定好的相变物质中加入导温系数高的填料，可作填料的有金属、陶瓷和热解石墨。金属中以铝的综合性能最好。陶瓷中氧化铍和三氧化二铝为佳。热解石墨是一种极端各向异性的材料，纵向和横向的导温系数相差很大；纵向为10cm2/s，横向为0.04cm2/s，因此用它做填料时，应该使其纵向与热流方向平行，这将会极大地改善系统的导温性能。现已开发的相变贮能物质分为水化盐类：如Na2SO410H2O（芒硝）；熔盐类：如硝酸盐类。它们不但价格便宜，而且对金属材料没有腐蚀性，一般熔点在300左右，500以下不会分解，但其导热系数低，熔解热小。比较常用的还有60%碳酸钾和40%碳酸钠的混合物，熔点可达704，比热容0.92kJ/（kg），熔解热364 kJ/kg，但缺点是腐蚀性很大。另外还有有机相变材料和特殊性能的相变材料（如用于航天事业的相变材料）等。3、利用太阳能进行相变贮能的开发及应用国内不少科研单位正在相变贮能课题上探讨，尤其是研究它在太阳能采暖方面的应用。天津洪帆环保新能源有限公司和青岛桑达利环保新能源设备有限公司已经利用其专有技术进行研制开发，具备了生产各种太阳能相变贮能设备的能力。目前公司正在开发一种全新概念的采暖模式，即利用太阳能和辅助低谷电能，通过相变贮能和智能化控制实现全新的采暖方式，这种采暖系统有望成为小区或独立用户最经济和环保的采暖形式。利用太阳能作为常年运行的能源，使用低谷电能和相变贮能系统贮存热能，同时，在系统中加入智能化控制技术，利用传感器指示的温度设定所需值，确定家中有人和人员外出状态下切换温度状态，实现节能；家中有人时充分采暖，家中无人时，自动控制系统进入保温状态。经过在北京的试运行，和集中供暖相比，可以节省费用30%以上，而且不产生任何污染。生活中供利用的热源有很多，烟道、家用电器、冷凝器和散热器的外端等，因为没有一种贮能的手段，相变贮能可以收集这些没有被合理利用的余热、废热，通过热交换把热能充分保存在一个封闭的系统之中。这样厨房作饭时产生的废热、冰箱散热系统产生的废热等都可以输送至贮能系统贮存起来用在采暖方面。青岛桑达利环保新能源设备有限公司生产和经营的太阳能相变贮能采暖设备，是利用一种特殊的聚焦太阳能罩板对太阳辐射能量进行大面积采集吸收，然后将能量传给介质水，使其升温。它不象一般市售的太阳热水器那样有一个大水箱，而是在集热器的热管冷凝系统内组装一个水量很少的微型水箱。室内在与暖气系统连接的位置上安装一个微型的换热器，这个换热器的效率很高，可以瞬间将洗浴、采暖、炊事所用的自来水加热到6070。室内水箱含有相变贮能的夹层或盘管，家中无人时，相变物融化吸热，贮存热能。阴天和夜间，相变物重新凝固，同时放出热能继续维持采暖。为了充分保证热水的温度，设备的室内水箱里加了一个500800W的小型辅助电加热棒，他的工作时间靠一个智能化仪表进行模糊控制。这样，系统建立起来后可以同时满足采暖、洗浴、洗衣、刷碗等用途的热水供应。这种设备适合在写字楼、公共场合、居室、实验室、病房等处使用。2.5 太阳能供热，一个不该被忽视的节能课题石油涨价了、煤涨价了、天然气涨价了在常规能源的喊涨声中，太阳能，一个我们可以天天免费享用的能量，却被大大地忽略了。就拿我省来说，虽然大部分地区属太阳能资源较为丰富的34级地区，年平均日照时间为2500小时，高于全国平均水平，但我们对太阳能，尤其是太阳能供热的利用，却远远落后于全国其他省份，在西部也仅排在中下游。太阳能资源丰富，利用率不到十万分之一我省大部分地区位于北纬32度至39度之间，关中地区年平均日照时数约为17002500小时，陕北地区部分年平均日照时数为22002600小时，榆林地区靠近内蒙古和山西省的神木县和府谷县年平均日照时数竟达30003200小时。据估算，我省全年共可获得太阳能资源9.31014兆焦，相当于317亿吨标准煤，具有极大的开发价值和潜力。相比于太阳能蕴藏的巨大能量，我省对太阳能的利用却乏善可陈。仅以太阳能在我省的主要应用领域太阳能热水器为例，其取热面积只有35.4万平方米。按每平方米年节煤750公斤来计算，我省在太阳能热水器上仅节煤26.6万吨，连太阳能资源十万分之一的利用率都达不到。有关专家告诉记者，如果我们仅仅将太阳能利用上百分之一，其所产生的能量比我省年产煤量的2倍还多。不仅如此，利用好太阳能，全省碳的温室气体及二氧化硫、烟尘的排放也将大大减少，有利于环保。地热资源衰减，太阳能供热可望后来居上位于西安玉祥门外的澳都酒店，是一家民营中型酒店。每天，该酒店都要到西安电缆厂的地热井去拉热水。一次要排4个小时的队不说，有时还拉不上。问他们为何不自己供热水，宾馆经理陈刚说：“现在，西安市不让烧燃煤锅炉，用电、天然气烧水太贵，集中供热一时管道又拉不过来，所以只好拉地热水了。一车水一般15吨，1吨13元钱，我们一天基本就够用了。”据悉，像澳都酒店一样，目前，西安市许多中小型宾馆及绝大部分洗浴中心的热水，都购买的是地热水。随着能源的涨价，地热水在西安也日益紧俏起来。据西安市水务局水资源管理处的工作人员介绍，截至目前，西安市共有180眼地热井，出水量500多万立方米，其中50以上专门用于洗浴，其余为供暖接洗浴。这些地热井大部分为单位所打，全市只有7个地热井有对外销售的资质。而且，由于地热水的不可再生性，目前，大部分地热水的水位都普遍下降150米左右，出水年限在520年之间。由于某些井的不合理抽取，58年后水量就急速衰减，甚至报废，也导致地表沉降。省节能中心负责人告诉记者，相比于地热水，太阳能取之不尽，用之不竭，从目前的情况来看，利用太阳能加热取代地热水供应势在必行。太阳能供热良莠不齐，市场有待规范日前，记者所在的家属院贴出通告，许多住户的太阳能热水器发生漏水现象，请自行做好检修。尚在使用期限内的热水器，屡屡发生漏水，一是产品质量不过关，二是说明厂家重销售轻售后服务。更有甚者，厂家甚至玩“人间蒸发”。前文提到的澳都酒店就深受其害。前年，从节能的角度考虑，该酒店邀请了西安高新区某公司来给他们安装太阳能供热系统。可是，没想到这是一个“拍脑袋公司”，对于太阳能集中供热技术根本不在行。只是简单地将单个的太阳能热水器并联在一起。结果可想而知，根本不能使用。最可气的是，最后那家公司竟然一走了之，再也找不到了。现在，安装在澳都9层楼顶上的太阳能管由于长期空置，加上高温暴晒，每天都在爆炸。听着这爆炸声，他们的心都凉了。看到澳都的景况，原来附近不少想安装太阳能集中供热的酒店也望而却步。据悉，目前，在西安市场，集中应用太阳能等可再生能源的工程中，优质工程不及总工程量的10，导致了大规模推广的难度。因此，良莠不齐的市场亟待规范。太阳能与建筑一体化市场广阔看惯了各自为政、零落散乱的单机太阳能热水器安装，在西安市，我们欣喜地找到了一家整齐划一，布局合理的太阳能集中供热示范工程西苑小区中央热水系统工程。该小区物业办的原继先师傅告诉记者，6年前，陕西华夏新能源科技有限公司给他们安装了2000管的太阳能供热系统，供应小区4栋住宅楼及一栋大型写字楼的热水。安装后，日出水量达20立方米，一月能出600多吨热水，特