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北京工業(yè)大學(xué)的洗浴余熱回收系統(tǒng)和其他節(jié)能減排措施
案例摘要：
北京工業(yè)大學(xué)將節(jié)能減排知識納入學(xué)校教育培訓(xùn)體系，列為大學(xué)生政治思想教育的重要內(nèi)容，倡導(dǎo)以制度建設(shè)為保證，以技術(shù)應(yīng)用為依托，搭建技術(shù)、教育促進管理節(jié)能實施效益的能源管理體系，形成校園節(jié)能風尚。近幾年，學(xué)校實施了建筑物圍護結(jié)構(gòu)改造、太陽能光熱系統(tǒng)、洗浴污水余熱回收系統(tǒng)、雨水收集利用系統(tǒng)、中水管線改造、無負壓供水系統(tǒng)改造、光伏發(fā)電系統(tǒng)、節(jié)能型中央空調(diào)系統(tǒng)改造等項目，不斷提高建筑物和設(shè)備設(shè)施的節(jié)能效益。進一步細化能源監(jiān)控節(jié)點分布，在已具備實時監(jiān)測、分析預(yù)測功能的基礎(chǔ)上，增加管控功能，實現(xiàn)系統(tǒng)主動巡檢、自動判斷、自動執(zhí)行的智能化管理，優(yōu)化資源配置。2016年按照《能源管理體系》（GB/T 23331）的要求，學(xué)校建立了能源管理體系和碳排放體系認證。在建筑面積、用能設(shè)備、師生人數(shù)不斷增長的情況下，學(xué)校能耗總量沒有增加，用水總量逐年減少，由2012年的63萬噸減少到2015年的54萬噸，單位建筑面積能耗、人均能耗、人均用水量呈下降趨勢，其節(jié)能實踐對全面、系統(tǒng)提升高校節(jié)能工作具有借鑒意義。
一、單位概況
北京工業(yè)大學(xué)創(chuàng)建于1960年，是一所以工科為主，理、工、經(jīng)、管、文、法相結(jié)合的多科性市屬重點大學(xué)。1981年成為國家教育部批準的第一批碩士學(xué)位授予單位，1985年成為博士學(xué)位授予單位，是國家“211工程”項目建設(shè)高校。學(xué)校一直秉承“不息為體，日新為道”的校訓(xùn)，努力提高核心競爭力，全面推進育人質(zhì)量的提高，努力建成展現(xiàn)北京市屬高校發(fā)展建設(shè)成果的示范窗口。學(xué)校本部位于北京市朝陽區(qū)，另有三個分校區(qū)，總占地面積90.65萬平方米，建筑面積116.43萬平方米。現(xiàn)有全日制學(xué)生20505人，國際學(xué)生1014人，在職教職工3020人。
二、案例實施
（一）建章立制，落實管理節(jié)能
1.健全組織機構(gòu)。學(xué)校成立了副校長任組長的節(jié)能工作小組，作為學(xué)校能源使用管理的決策機構(gòu)。節(jié)能工作小組下設(shè)節(jié)能管理辦公室，設(shè)置專職管理和技術(shù)人員，負責推進校園節(jié)能的具體工作；在此基礎(chǔ)上，進一步組建由各二級單位“節(jié)能管理員”組成的節(jié)能管理隊伍，配合學(xué)校節(jié)能管理部門做好所在單位節(jié)能工作的檢查落實。形成了以學(xué)校為主導(dǎo)、職能部處為主體、全校師生員工共同參與和推進的工作格局。
2.完善管理制度。學(xué)校將節(jié)能工作納入學(xué)校年度計劃，并進行年度考核。制定了《北京工業(yè)大學(xué)校園綠色消費行為規(guī)范》、《北京工業(yè)大學(xué)水電管理辦法》、《校內(nèi)公共教室、辦公等公共區(qū)域的節(jié)能管理辦法》等管理制度，并通過了能源管理體系認證。推行二級單位用電公示制度，推動了全校師生員工用電習慣的改進、工作責任的落實和節(jié)能意識的建立。
3.建設(shè)監(jiān)控平臺。學(xué)校已建成數(shù)字化能源監(jiān)控平臺，實現(xiàn)對全校水、電等能源的實時監(jiān)測與計量，以及多聯(lián)機空調(diào)、低壓變配電、學(xué)生宿舍預(yù)付費空調(diào)、校園路燈的智能控制，實現(xiàn)對學(xué)校用能的精細化管理。一是通過校園全覆蓋的電能監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)獲取了全校用電實時數(shù)據(jù)與統(tǒng)計數(shù)據(jù)�；谕暾臄�(shù)據(jù)支持，學(xué)校已實施對二級單位的用電公示制度，為能源指標分解打下基礎(chǔ)。二是對VRF空調(diào)系統(tǒng)的智能控制。實現(xiàn)了對空調(diào)開關(guān)狀態(tài)、運行模式、溫度的管控，保證運行溫度符合國家要求，避免下班后忘記關(guān)閉空調(diào)造成電能浪費，有助于師生形成節(jié)能習慣。三是路燈的遠程控制。根據(jù)時間控制電路的接通或者斷開，輔以光照控制，彌補時間控制無法根據(jù)天氣條件自動調(diào)節(jié)的缺點，從而實現(xiàn)路燈的分時分路控制，減少不必要的電能消耗，夜間關(guān)閉部分路燈后，單路路燈每晚可節(jié)電5.1度。四是對用水瞬時流量的持續(xù)性監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)地下管線“跑冒滴漏”問題，年節(jié)省水費60萬元。五是為學(xué)生的生活帶來便捷。完成了學(xué)生宿舍預(yù)付費空調(diào)系統(tǒng)與校園一卡通系統(tǒng)的對接，實現(xiàn)了學(xué)生宿舍空調(diào)用電的全時段自助充值，節(jié)約了人力資源。
（二）科技引領(lǐng)，開展技術(shù)節(jié)能
近年來，學(xué)校共開展節(jié)能技術(shù)改造共計30余項，涵蓋水、電、氣、暖等多個領(lǐng)域。
1. 浴池洗浴廢水余熱回收系統(tǒng)
建設(shè)洗浴廢水余熱回收系統(tǒng)
學(xué)校安裝3臺洗浴廢水余熱回收機組系統(tǒng)，該系統(tǒng)從洗浴廢水中提取熱量，用來預(yù)熱洗浴用水。同時，增加了冷源利用，為學(xué)校綜合商店、實驗廠房生產(chǎn)車間、浴池更衣室等部門2000m2建筑面積提供夏季制冷。該系統(tǒng)實現(xiàn)了能量的階梯利用，比原有天然氣鍋爐節(jié)能60%以上。
投資回收期：項目總投資99萬元，年節(jié)約經(jīng)費24萬元，投資回收期4.1年。
北京工業(yè)大學(xué)洗浴廢水余熱回收系統(tǒng)
2.建設(shè)浴室太陽能光熱+空氣源熱泵熱水系統(tǒng)
在學(xué)校奧運餐廳樓頂安裝了太陽能重力集熱管207組，集熱面積828m2，每天可提供55℃熱水70噸。陰天時，采用7臺空氣源熱泵輔助加熱；冬季時，采用自然回流方式防凍；節(jié)假日期間，水箱采用表冷器強制散熱實現(xiàn)高溫保護。在12號學(xué)生宿舍樓頂安裝了太陽能光熱系統(tǒng)，集熱面積384平方米，每天可提供55℃熱水40噸。兩套系統(tǒng)的熱水實現(xiàn)連接共用，提高了熱水的使用效益。
投資回收期：項目總投資520萬元，年節(jié)約天然氣量約為871372m3，節(jié)省經(jīng)費247.9萬元，投資回收期為2.1年。
圖2 太陽能供熱系統(tǒng)及南區(qū)公共浴室
3. 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造
（1）第三教學(xué)樓更換新型水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)
學(xué)校第三教學(xué)樓建筑面積20080平方米。改造前，教學(xué)樓原空調(diào)系統(tǒng)夏季制冷最大功率為861KW，冬季制熱最大功率為784KW，能效比約為3.71。學(xué)校采用新型水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)替換原空調(diào)系統(tǒng)，新空調(diào)系統(tǒng)制熱能效比達到5.88，制冷能效比達到5.0。同時，新空調(diào)系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定，機房噪音降低，保證了教學(xué)正常進行。
投資回收期：項目總投資518.83萬元，年節(jié)電150.2萬度，節(jié)約電費76.6萬元，投資回收期6.77年。
（2）信息中心更換新型風冷模塊機組
信息中心原空調(diào)系統(tǒng)僅用于夏季制冷，運行時間為5月-9月（共153天），每日24小時運行。改造前空調(diào)系統(tǒng)能效比為2.6，改造后能效比達到3.5。
投資回收期：項目總投資93.02萬元，年節(jié)電16.83萬度，節(jié)約經(jīng)費8.58萬元，投資回收期9.22年。
2016年，學(xué)校將知新園、第一教學(xué)樓、第二教學(xué)樓等建筑內(nèi)的T8日光燈和部分路燈更換為LED燈，共計更換LED燈32550支，實現(xiàn)節(jié)電率59.57%。改造后，年節(jié)電約157.73萬度，節(jié)省經(jīng)費80.44萬元。
4.建設(shè)電動汽車群充電系統(tǒng)
2015年，學(xué)校建設(shè)了電動汽車群充電系統(tǒng)。一期工程配置1臺630kVA箱式變電站、40個車擋式交流充電終端、10個落地式直流充電終端，可同時滿足10輛小客車直流快充和40輛電動車交流慢充的充電需求。二期工程配置2臺純低壓箱體、4套交流充電終端、3套落地式直流充電終端、12套落地式直流充電終端，可同時滿足3輛大巴車、12輛乘用車直流快充以及4輛乘用車交流慢充的充電需求。對車輛和充電終端進行實時監(jiān)控，包括車輛行駛狀態(tài)、充電電壓、電流等，通過對數(shù)據(jù)信息進行分析處理，提供故障診斷、報警功能，延長車輛使用壽命，保障車輛安全運行。
5.安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)
在學(xué)校奧林匹克體育館南廣場安裝了光伏發(fā)電系統(tǒng)，年發(fā)電量約8500度,為場館周邊照明路燈供電；博雅路全部路燈使用太陽能路燈，利用太陽能電池板為路燈供電。
6.食堂節(jié)能改造
更換節(jié)能燃氣灶51臺并購置25臺新型燃氣灶，節(jié)氣率達到34%，減少了污染物排放量。購置3臺節(jié)水洗菜機，節(jié)水率達到30%。購置13個節(jié)水洗地龍頭，相比傳統(tǒng)的人工沖水方式，節(jié)水率達到50%；購置2條自動米飯生產(chǎn)線，實現(xiàn)標準化、規(guī)范化的米飯烹飪，不僅節(jié)約了能源資源，還減少了食品安全隱患。購置2套超聲波洗碗機、10臺蒸汽機和1座蒸汽消毒庫，實現(xiàn)了餐具的自動清洗、消毒、配送流水作業(yè)。其中，1座蒸汽消毒庫的效率相當于20余臺傳統(tǒng)消毒柜，節(jié)電率達到90%。通過多種節(jié)能節(jié)水設(shè)備的投入使用，不僅減少了能源資源消耗，降低了人工成本，還大幅提高了炒菜、售飯服務(wù)的效率與質(zhì)量。
投資回收期：購置蒸汽機、自動米飯生產(chǎn)線、超聲波洗碗機、蒸汽消毒庫、洗地龍頭等設(shè)備設(shè)施總投資160.73萬元，預(yù)計年節(jié)省經(jīng)費80萬元，回收期2年。
7.其他高耗能系統(tǒng)節(jié)能改造
2015年，學(xué)校對電動機、變壓器進行了普查，淘汰了高耗能變壓器1臺，高耗能電動機14臺，有效減少了電能消耗。2016年，學(xué)校將金工樓、數(shù)理樓和環(huán)能樓的3部老舊電梯更換為新型電梯，降低了電梯能耗，同時保證了電梯運行的安全性。
8.建設(shè)雨水收集利用系統(tǒng)
學(xué)校建設(shè)了雨水收集利用系統(tǒng)，實現(xiàn)對北校區(qū)13萬m2匯水面積雨水的收集、處理、儲存，年收集雨水量7000m3；位于東南校區(qū)的月亮湖可實現(xiàn)對周邊路面雨水的收集、儲存，年收集雨水量3000m3。收集的雨水用于綠地澆灌、道路噴灑降塵、沖廁、景觀用水、回補地下水等，不僅節(jié)約了水資源，而且對防洪排洪起到緩沖作用。
9.引入市政中水
學(xué)校在綠地澆灌、環(huán)境景觀、沖廁等的用水引進使用市政中水，使用市政中水的范圍覆蓋了學(xué)校近95%的建筑。近三年共使用市政中水約100萬噸，累計節(jié)約自來水費約500萬元。
投資回收期：中水管道建設(shè)投資369萬元，年節(jié)約自來水30余萬噸，節(jié)約自來水費150余萬元，投資回收期2.46年。
10.安裝無負壓供水系統(tǒng)
對人文樓、交通樓、基礎(chǔ)樓、10號學(xué)生宿舍樓和11號學(xué)生宿舍樓的水泵房進行改造，更換了無負壓供水設(shè)備。通過加壓供水機組直接與市政供水管網(wǎng)聯(lián)接，在市政管網(wǎng)剩余壓力基礎(chǔ)上串聯(lián)疊壓，為高層用戶供水；取消了水箱，避免水質(zhì)受到二次污染，保證了供水衛(wèi)生和安全。
（三）持續(xù)發(fā)展，重在教育節(jié)能
1.課堂教育。一是將節(jié)能減排納入大學(xué)生專業(yè)教育體系。學(xué)校開設(shè)了《能源戰(zhàn)略和科技發(fā)展》、《信息與能源新技術(shù)》等課程。建筑、環(huán)能、交通等專業(yè)在教學(xué)過程中，結(jié)合學(xué)科特點和專業(yè)課程進行節(jié)約資源、保護環(huán)境的教育；2015年，學(xué)校成立了京津冀地區(qū)首家交通節(jié)能減排實驗室。二是將節(jié)能減排列為思想政治教育的重要內(nèi)容，在學(xué)生思想道德教育切實體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保理念和要求。馬克思主義學(xué)院院長做了《堅持綠色理念，保持永續(xù)發(fā)展》的專題報告。
二是宣傳教育。借助節(jié)能宣傳周、節(jié)水宣傳周、地球一小時、進高校等主題活動，讓廣大師生面對面地了解學(xué)校的節(jié)能技術(shù)。通過展板、海報、公益廣告、宣傳標語的形式，倡導(dǎo)節(jié)能減排、綠色生活理念。借助PPT演示、有線廣播、電視、校園網(wǎng)、微信，開展經(jīng)常性的節(jié)能宣傳。鼓勵學(xué)生代表走進后勤，體驗節(jié)能工作者的日常工作，使節(jié)能真正深入到師生的日常生活中。
三是實踐教育。組織學(xué)生參加各類節(jié)能活動和比賽，增加學(xué)生的親身體驗，從內(nèi)心去感知節(jié)能。學(xué)校本科生參加全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽，2010年獲特等獎1項、二等獎1項、三等獎4項，2011年獲二等獎1項、三等獎6項，2013年獲三等獎3項，學(xué)校連續(xù)兩年獲得優(yōu)秀組織獎。2015年，環(huán)能學(xué)院博士研究生獲得“北京市節(jié)能環(huán)保低碳創(chuàng)業(yè)大賽”團隊組冠軍；2016年，學(xué)校參賽隊獲得“丹佛斯杯”第十屆華北地區(qū)大學(xué)生制冷空調(diào)科技競賽（北京賽區(qū)）一等獎。建規(guī)學(xué)院本科生運用綠色創(chuàng)新理念設(shè)計的老舊民宅改造作品獲得“2016年北京市大興區(qū)綠色建筑創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)設(shè)計大賽”一等獎。
三、綜合收益
（一）節(jié)能效益
通過一系列的節(jié)能管理、改造、宣傳工作，極大地推動了學(xué)校節(jié)能工作的開展和節(jié)能指標的落實。在建筑面積、用能設(shè)備、師生人數(shù)不斷增長的情況下，學(xué)校能耗總量沒有增加，用水總量逐年減少，由2012年的63萬噸減少到2015年的54萬噸。單位建筑面積能耗、人均能耗、人均用水量呈下降趨勢。按照2015年能源價格計算，學(xué)校年節(jié)約資金667.52萬元，總投資收益率達到18.8%。
（二）社會效益
學(xué)校履行了大學(xué)在節(jié)能方面的社會責任，培養(yǎng)具有節(jié)能意識、掌握節(jié)能技術(shù)的人才，為社會提供先進的節(jié)能產(chǎn)品和技術(shù)，并發(fā)揮示范輻射作用，近3年接待70多家單位來校學(xué)習調(diào)研節(jié)能工作。