2.3 中国高校建筑能耗的影响要素分析
高校校园建筑能耗水平除与高校所在气候区、校园建筑体量、建筑技术水平密切相关外,校园建筑能耗影响因素非常复杂,一般来说,高校建筑能耗还与学校的办学规模如学生人数和校均学生规模、科研实力如科研经费收入和仪器设备规模、学校类型等有较大的相关性,本书根据教育统计相关公开数据,对影响高校校园建筑能耗的主要因素进行分析。
2.3.1 在校生人数
1.普通高等学校在校生人数
2004—2013年的十年间,中国高等教育经历了快速发展期,高等教育毛入学率从2004年的19%上升到2013年的34.50%,高等学校本、专科生在校人数从2004年的1333.50万人上升到2013年的2468.07万人,本专科生在校人数十年间增加了85.09%,研究生(硕士、博士生)数量从81.99万人增加到179.40万人,增幅118.81%。(见图2-4)
图2-4 2004— 2013年高等学校在校生人数
2.普通高等学校数量及校均人数规模
(1)普通本专科院校数量。2004—2013年,我国普通高等学校数量增长迅速,普通本科院校从2004年的684所增长到2013年的1170所,普通专科院校从2004年的1047所增长至2013年的1321所。2013年普通本、专科院校达到2491所,比2004年增长43.91%,小于普通本、专生人数的增幅,这意味着在这期间,增长的学生人数大多是通过扩大原有的本专科学校办学规模来承载高等教育扩招压力的,在此期间,校舍面积持续增长也成为必然。(见图2-5)
图2-5 2004— 2013年高等学校数统计
(2)校均规模。2004—2013年,普通高等学校以学生人数为统计指标和校均规模见图2-6。由图可知,普通本、专科院校的校均规模在2013年达到9814人/校,中国高校已经普遍达到万人大学水平。其中:普通本科院校的校均规模十年间基本保持一致,甚至因在2008年普通本科院校陡增了339所,该年度的校均规模反而有所下降,而普通专科(职业)院校的校均规模在十年间从3209人/校增长到2013年的5876人/校,增幅83.11%。因办学层次不同,校均规模不同,高校的用能方式、用能特征和能耗水平均有很大差异,需要在节能目标设置、用能管理方式等方面予以差别化对待。
图2-6 2004— 2013年高等学校校均规模统计
2.3.2 仪器设备总值与科研投入量
相对于以教学型为主的本科院校,部分综合性研究型院校的科研水平、科研工作承担量以及研究生的培养数量等也是影响高校能耗总量与用能水平的重要因素,部分研究型高校的科研能耗量约占学校总能耗的40%以上,是高校能耗管理研究的重要内容之一。其中,影响一个学校的科研能耗量的重要指标是:承担的科研项目经费量和相应的仪器设备数量。在本章中,通过一些公开的资料对高校影响科研能耗量和用能水平的相关数据作一分析,供相关部门、研究机构等作为研究高校能耗管理的参考。
1.仪器设备总值现状
2013年高校教学科研仪器设备总值为3283亿元,其中当年新增教学仪器设备总值为394亿元,新增量为当年总量的12%。与各气候区的校舍建筑面积比例相似,以严寒、寒冷地区的高校的教学仪器设备总值最高,两者占全国高校教学仪器设备总值的47%,夏热冬冷地区高校占42%,夏热冬暖地区和温和地区高校共占11%。
图2-7 2013年度分气候区的高校教学仪器设备总值比例(单位:亿元)
2.高校R&D(Researh & Development)投入量
高校的科研业务是高校能源消耗的主要因素之一,科研量的增长,不仅使科研用仪器设备能源消耗量增长,而且研究型高校由于科研业务量大,往往将大量的科研工作放在寒暑假进行,直接导致高校寒暑假时间缩短。而寒暑假正是我国绝大部分地区空调或采暖的高峰时节,也是导致高校能源消耗增长的原因之一。
根据相关统计资料,2005—2012年的七年间,我国高等学校的R&D内部经费增长了3.22倍,其中R&D项目(课题)经费增长了3.13倍,2012年R&D项目(课题)经费占高校总R&D内部经费的77.78%,项目经费是高校R&D经费的主要来源。(见图2-8)
图2-8 2005—2012年全国高校R&D内部经费支出
在R&D内部经费中,2012年用于仪器设备支出的经费为121.48亿元,占高校R&D经费内部总支出的15.56%。
分气候区的全国高校R&D经费内部支出情况见图2-9,其中:夏热冬冷地区高校支出为342.86亿元,占全国高校总支出的44%,严寒地区和寒冷地区高校支出分别为104.72亿元和269.56亿元,分别占全国高校总支出的13%和35%,夏热冬暖地区和温和地区高校总支出较少,分别为52.76亿元和10.66亿元,分别占全国高校总支出的7%和1%。
图2-9 2012年度全国高校R&D内部经费支出分气候区统计(单位:亿元)