基于助推理论的高校教学建筑能源管理系统

2025-05-11 上传，收录于 2025届研究生毕业设计作品

在“双碳”目标驱动建筑领域节能减排的大背景下，高校建筑能耗问题日益凸显。教学建筑作为高校建筑的重要组成部分，能耗较高且节能潜力巨大。然而，当下高校建筑所采用的能源管理系统在设计过程中多从能源管理者的视角出发，主要聚焦于设备节能技术的调控，而忽略了对能源使用者行为的有效引导。这种单一视角导致使用者节能积极性低，难以形成节能习惯。此外，现有系统未能充分考虑高校教学建筑的复杂使用场景及用户的多元行为特征，致使即便部分使用者具备节能意识，也往往因行为惯性难以落实节能行动。针对上述问题，本文主要研究目标是借助合适的理论支持制定行为改变策略，并通过合理运用设计方法，依托适配的载体对能源管理系统的功能展开创新设计，以此引导使用者养成节能习惯，最终实现系统整体效能的提升。 本文首先分析了当前主流教学建筑能源管理系统的功能构成及其在实际运行中面临的挑战。在此基础上，选择助推理论作为研究的理论基础。该理论以其非强制、低成本和易于实施等特点，为高校教学建筑能源管理系统的优化设计提供了新的视角。通过深入剖析助推理论，并结合现有能源管理系统的特点，本文提炼出契合助推理论特性的高校教学建筑能源管理系统调研维度和调研方法，并据此构建了本研究的研究路径。根据所构建的研究路径，在综合考虑各调研维度之间的紧密联系后，本文制定了详细的调研步骤，并从能源管理者及能源使用者两个视角展开了相应调研。研究初期，通过对多栋高校教学建筑的实地调研，本文掌握了教学建筑内的典型用能场景及不节能行为。然后，借助半结构化访谈，本文与教学建筑的能源管理者进行了深入交流，全面了解了当前能源管理的现状及具体管理策略，同时更细致地掌握了教学建筑的用能情况。为了深入挖掘不同场景下能源使用者的行为及其动因，本文采用焦点小组的形式针对教学建筑内的不同能源使用者进行了深入调研。根据访谈结果，提炼出引发能源浪费与促进节能的关键行为影响因素，并对这些影响因素与节能情况进行交叉分析，以明晰二者间的内在联系。此外，焦点小组还获取了用户对当前能源管理策略的反馈，进一步了解了现有策略的实际运行状况及其存在的痛点。通过对以上调研结果的整合与分析，本文提炼出了当前高校教学建筑能源管理体系中存在的痛点，并运用助推理论中的NUDGES原则对这些痛点进行发散性分析，形成了一系列优化设计策略。最后，基于这些优化设计策略，本文以高校个人门户为设计载体，对高校教学建筑能源管理系统进行了设计实践，通过对产品结构、功能布局、交互流程和视觉呈现的综合设计，最终形成了功能原型方案，并对其助推效果的体现进行了阐释。为了确保设计方案的可行性和有效性，本文对其进行了可用性测试和助推效果评估，并根据测试评估结果对设计方案进行了相应的优化和改进。 通过以上研究与设计过程，本文拓展了助推理论在教学建筑能源管理领域的应用，也为高校教学建筑能源管理系统的设计研究和实践提供了创新思路，这不仅对提升高校能源管理的效能具有积极作用，也对推动校园能耗的降低和绿色校园建设目标的达成具有一定的理论与实践意义。