【摘 要】
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公共建筑是公众活动的主要载体,需要坚持节能绿色的高质量发展。校园建筑作为典型公共建筑,从2008年开始推行高校“节能型”校园,已积累了一定的管理与研究经验,也发现了亟待解决的诸多问题。为满足新时代的建筑节能、舒适与经济相结合的绿色高质量发展需求,校园建筑节能运行管理也需要解决更多新问题。基于上述背景,本文以校园园区为研究对象,以校园建筑能效提升与舒适度运行为目标,提出校园建筑的节能运行集成管理系统
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公共建筑是公众活动的主要载体,需要坚持节能绿色的高质量发展。校园建筑作为典型公共建筑,从2008年开始推行高校“节能型”校园,已积累了一定的管理与研究经验,也发现了亟待解决的诸多问题。为满足新时代的建筑节能、舒适与经济相结合的绿色高质量发展需求,校园建筑节能运行管理也需要解决更多新问题。基于上述背景,本文以校园园区为研究对象,以校园建筑能效提升与舒适度运行为目标,提出校园建筑的节能运行集成管理系统方法论。本论文基于系统科学、管理学、经济学、运筹学等多学科理论,运用理论分析、实证分析、数据模拟与文献调查等研究方法,将校园建筑节能运行管理作为一个被研究的复杂系统,利用“物理事理人理”(WSR)方法论,系统地研究校园建筑运行管理过程问题,提出集成管理模式与策略。本文主要研究工作归纳如下:(1)调查了高校校园建筑节能运行管理现状,并系统分析了高校校园建筑节能运行集成管理的问题。首先,采用实际走访的方式,了解我国高校校园建筑节能运行管理的监测平台建设情况、相关技术应用情况、建筑运行管理情况。基于WSR方法论,设计调查问卷,对节能运行的实际管理问题,从WSR三个维度进行系统性分析:监测平台及相关技术问题(物理层)、管理目标与功能问题(事理层)、相关主体行为的问题(人理层),提出高校建筑节能运行集成管理需要解决的关键问题。(2)基于WSR方法论完善既有平台构建的管理理念,明确了校园建筑节能运行集成管理所需要的集成化平台架构与技术支撑体系、采集信息内容,并通过实证效果评价的方式,验证了集成化平台的合理性与必要性。首先,基于WSR方法论重构了平台的构建逻辑,并明确目标、需求与人物。然后,明确平台的WSR信息集成内容;从服务节能运行的物理层、事理层、人理层的管理需求出发,具体提出了“物理”层面建设监测内容指标、辅助“事理”的监控内容指标、服务“人理”的平台服务内容指标。最后,通过BJT大学的能源监测平台效果对比评价,验证了本文提出的建筑节能运行的集成化平台的合理性与必要性。(3)站在主体需求导向的角度分析事理层问题,建立了校园建筑节能运行管理的动态多目标优化模型,验证了模型可用性,并对比主要目标与综合加权和两种解法,分析解法的优越性。首先,分析事理层管理的研究内容,并分析管理目标关系。然后,建立了“能源-环境舒适度-经济”动态多目标优化模型,并选择主要目标法与综合加权和法(目标集成加权优化)求解问题。最后,进行算例验证,结果表明模型进行节能、舒适度、经济性的均衡优化符合实际需求,对比两种优化解法,目标综合加权法,更贴合实际建筑运行管理需求。(4)提出了高校校园建筑节能运行集成管理的不同主体合作与管理策略集合。基于消费者行为理论,从人理层面分析校园建筑节能的主体消费者行为特征,分开解决不同消费特征主体的合作与管理关键问题。针对教学区,基于完全信息动态博弈模型,分析并解决学校主体与ESCo的合同能源管理合作模式选择的问题。针对宿舍区,基于歧视价格理论,设计宿舍区建筑用电歧视电价模式,引导在校师生改善用能行为。最后,基于BJT大学22号宿舍楼的实际用电数据进行实证分析,结果表明两种歧视电价模式可以对主体节能行为进行经济激励。(5)最后,从物理层(W)、事理层(S)、人理层(R)三个层面提出校园建筑节能运行集成管理的对策建议,以及集成管理的综合建议。
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