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1 概述
北京市建委和市*2008年01月公布了去年北京實(shí)施能源審計(jì)的部分北京市國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑平均電耗、水耗。其中進(jìn)行審計(jì)的20個(gè)單位的國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑，每平方米建筑面積年平均耗電量為85.4度（年平均85.4kWh／m2），人均年耗電量為3072.5度（年平均3072.5kWh／人）。國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑年耗電量約占全國(guó)城鎮(zhèn)總耗電量的22%，每平方米年耗電量是普通居民住宅的10～20倍，是歐洲、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家同類建筑的1.5～2倍。
一方面，我國(guó)大型公共建筑能耗巨大，另一方面，我們也缺乏直接數(shù)據(jù)為決策的提供基礎(chǔ)和參考。*建科[2008]114號(hào)文（2008-06-24）《關(guān)于印發(fā)國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則的通知》實(shí)施，對(duì)于能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作了具體規(guī)范。因此，必須建立大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)，對(duì)全國(guó)重點(diǎn)城市重點(diǎn)建筑能耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過能耗統(tǒng)計(jì)、能源審計(jì)、能效公示、用能定額和超定額加價(jià)等制度，促使國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑提高節(jié)能運(yùn)行管理水平，為政府政策的制定和決策提供參考。
2 建筑節(jié)能工作的主要任務(wù)
2.1采暖能耗
我國(guó)絕大部分建筑采用集中供熱采暖。其中城市熱網(wǎng)供熱面積已達(dá)1億平米，其它為各種不同規(guī)模鍋爐房集中供熱。
建筑采暖節(jié)能的途徑依其綜合節(jié)能效果排序分別為：
1）通過改善調(diào)節(jié)、計(jì)量收費(fèi)與供熱體制的改革，大幅度降低過度供熱現(xiàn)象，使采暖能耗降低20％以上；
2）發(fā)揮我國(guó)大型城市熱網(wǎng)作用，充分挖掘熱電聯(lián)產(chǎn)熱源的能力，適當(dāng)擴(kuò)充熱電聯(lián)產(chǎn)熱源容量，并利用散布于城區(qū)的燃?xì)忮仩t充當(dāng)城市熱網(wǎng)的調(diào)峰熱源，這樣把城市熱網(wǎng)的供熱范圍提高到2億平米，可使采暖熱源能源消耗降低10％；
3）通過并入城市熱網(wǎng)或“煤改氣”，替換小型低效燃煤鍋爐。這可使我國(guó)采暖能耗再降低3％～5％；
4）對(duì)部分保溫極差的建筑（主要是80年代建筑）進(jìn)行以更換外窗為主的節(jié)能改造，改善這類建筑的室內(nèi)環(huán)境，并通過縮小這類建筑與保溫建筑的差別，減少保溫建筑過度供熱現(xiàn)象。
2.2住宅建筑除采暖外的其它能耗
這里主要指炊事、生活熱水、照明、家電、空調(diào)等用電用氣。與美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家比，除炊事能耗外，我國(guó)城市住宅的其它能耗水平僅為發(fā)達(dá)國(guó)家的1/3～1/5。主要差別是生活熱水、家電和空調(diào)。
目前我國(guó)居民人均生活熱水耗能量不到美、日的1/5。其原因是不同的生活習(xí)慣和我們應(yīng)用了大量的太陽(yáng)能熱水器。美、歐等發(fā)達(dá)國(guó)家家電能耗遠(yuǎn)高于我國(guó)的重要原因是大量應(yīng)用衣服烘干機(jī)、洗碗機(jī)等高能耗設(shè)備。我國(guó)這類家電沒有普及是我們目前住宅仍維持于低能耗的原因之一。如何通過正確的引導(dǎo)和政策的限制，盡可能抑制這類家用電器的使用，是實(shí)現(xiàn)我們建筑節(jié)能的重要任務(wù)。
2.3大型公共建筑節(jié)能
大型公共建筑指單體建筑規(guī)模超過2萬(wàn)平米，且采用*空調(diào)的建筑。此類建筑照明、空調(diào)、和其它附屬用電設(shè)備（風(fēng)機(jī)、水泵、電梯等）的用電量可達(dá)60～100kWh/m2，是普通公共建筑用電量的3～8倍，因此是建筑節(jié)能的重點(diǎn)。
大型公共建筑指單體建筑規(guī)模超過2萬(wàn)平米，且采用*空調(diào)的建筑。此類建筑照明、空調(diào)、和其它附屬用電設(shè)備（風(fēng)機(jī)、水泵、電梯等）的用電量可達(dá)60～100kWh/m2，是普通公共建筑用電量的3～8倍，因此是建筑節(jié)能的重點(diǎn)。
實(shí)現(xiàn)大型公建節(jié)能的主要途徑為：
1）控制此類建筑的總量。包括嚴(yán)格限制既有建筑通過“改造”，升級(jí)為“大型公建”；嚴(yán)格限制新建建筑以各種名義盲目提次，成為高耗能建筑。
2）嚴(yán)格審查新建的各類公共建筑?？刂平ㄖ?guī)模，限制采用大玻璃幕墻等高能耗方式，限制采用全空氣的*空調(diào)方式。
3）通過對(duì)用電量實(shí)行分項(xiàng)計(jì)量、公示、比對(duì)和定額管理，促進(jìn)節(jié)能管理和節(jié)能運(yùn)行。
4）提倡節(jié)約的運(yùn)行模式，繼續(xù)推行夏季空調(diào)溫度不低于26℃的政策，并且要求無(wú)人時(shí)關(guān)閉空調(diào)，人走關(guān)燈，下班關(guān)機(jī)。通過行為節(jié)能，可以使綜合能耗降低15％以上。
5）有針對(duì)性的推廣一些實(shí)用的節(jié)能技術(shù)。這主要是采用變頻水泵、變頻風(fēng)機(jī)；對(duì)需要全年空調(diào)降溫的計(jì)算機(jī)設(shè)備室等空間采用“熱管導(dǎo)熱”降溫排熱技術(shù)；冷源的優(yōu)化運(yùn)行調(diào)節(jié)技術(shù)等。正確和適宜地應(yīng)用這些節(jié)能技術(shù)，可以使大型公建能耗降低10％～20％。
2.4普通公共建筑節(jié)能
與發(fā)達(dá)國(guó)家相比或者與大型公建相比，此類建筑目前能耗很低，除了采暖能耗外，主要能耗是照明能耗，辦公設(shè)備能耗，以及有些不適當(dāng)?shù)拈_水器的高能耗。限制盲目地把此類建筑通過加裝*空調(diào)、封死外窗等措施改造成高能耗的公共建筑，是這類建筑節(jié)能的關(guān)鍵。主要節(jié)能措施為：
1）大力提倡行為節(jié)能，要求隨手關(guān)燈，下班關(guān)電腦，關(guān)空調(diào)。通過這些措施，可以使這類建筑的用電量降低15％以上；
2）更換節(jié)能用電設(shè)備。包括推廣節(jié)能燈和節(jié)能燈具，推廣節(jié)能開水器或?qū)ΜF(xiàn)有的開水器作節(jié)能改造，推廣節(jié)能冰箱等用電設(shè)備。
3 建筑節(jié)能工作的思路
與工業(yè)生產(chǎn)過程能耗不同，建筑能耗不僅取決于建筑形式，用能設(shè)備及運(yùn)行調(diào)控，更在很大程度上與建筑使用者的行為和其對(duì)室內(nèi)環(huán)境狀況的要求有關(guān)。實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的目標(biāo)很大程度上在于倡導(dǎo)與自然和諧的文化理念，堅(jiān)持中華民族節(jié)儉的生活方式，抵制在室內(nèi)環(huán)境控制上片面的“機(jī)械論”、盲目追求所謂“高舒適”的傾向。通過改善管理，杜絕“跑冒滴漏”；同時(shí)配合適當(dāng)?shù)募夹g(shù)改造和技術(shù)創(chuàng)新，使得在提供滿足舒適健康要求的建筑室內(nèi)環(huán)境的基礎(chǔ)上，維持和進(jìn)一步降低建筑運(yùn)行能耗，不使建筑能耗成為節(jié)能減排工作的拖累。
抓建筑節(jié)能的目的是為了解決我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的能源瓶頸，減少環(huán)境壓力，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。目前建筑節(jié)能工作存在兩種思路：一是從建筑能源消耗的具體數(shù)據(jù)入手，以實(shí)實(shí)在在降低建筑運(yùn)行能源消耗量為基本追求目標(biāo)；二是以采用了多少節(jié)能措施，應(yīng)用了多少節(jié)能*技術(shù)為目標(biāo)。
以采用多少節(jié)能技術(shù)和措施作為導(dǎo)向的建筑節(jié)能思路，把建筑節(jié)能工作的重點(diǎn)放在圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫，推廣水源熱泵、地源熱泵等新技術(shù)，應(yīng)用太陽(yáng)能等可再生能源等方面。但沒能對(duì)建筑用能的真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)劃與考核，這樣能夠產(chǎn)生多少真實(shí)的節(jié)能效果呢？
目前我國(guó)幾座“建筑節(jié)能”*項(xiàng)目，采用的是世界上多項(xiàng)的節(jié)能技術(shù)，依照歐美生活模式和建筑使用方式，其結(jié)果導(dǎo)致實(shí)際的建筑能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國(guó)的一般住宅；此外，我國(guó)幾項(xiàng)采用水源熱泵、地源熱泵的住宅項(xiàng)目，采暖用電量約為35kWh/m2，折合發(fā)電煤耗13kg標(biāo)煤/m2。但我國(guó)城市熱網(wǎng)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)際的供熱煤耗在10～12kg標(biāo)煤/m2，相比之下，這些熱泵項(xiàng)目并不具有節(jié)能的推廣價(jià)值。
除了采用太陽(yáng)能熱水器解決生活熱水供應(yīng)外，目前在我國(guó)采用太陽(yáng)能發(fā)電、采暖、制冷空調(diào)都屬于高投入、低產(chǎn)出，除了在宣傳上起作用外，對(duì)降低建筑能耗總量不會(huì)起到任何實(shí)質(zhì)意義。
今年兩會(huì)通過大型公建要在立項(xiàng)時(shí)作節(jié)能審查。然而由于立項(xiàng)時(shí)建筑方案尚未確定，不可能根據(jù)建筑與系統(tǒng)的實(shí)際設(shè)計(jì)方案核算能耗狀況，根據(jù)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行審查。結(jié)果節(jié)能審查就成為相互攀比采用了多少保溫、熱泵、太陽(yáng)能等*技術(shù)，而這些措施實(shí)際都不是大型公建節(jié)能的核心問題，而片面地追求這些技術(shù)，不僅可能導(dǎo)致投資增加，很可能zui終造成實(shí)際能耗的增加。
為了解決我們能源和環(huán)境的瓶頸，我們必須以實(shí)際的能耗數(shù)據(jù)為導(dǎo)向，以真正降低能源消耗為目標(biāo)，開展建筑節(jié)能工作，從行為、管理、技術(shù)落實(shí)，才能真正完成建筑節(jié)能重大任務(wù)。
4 建筑節(jié)能工作的建議
1）大力推進(jìn)供熱計(jì)量調(diào)節(jié)與收費(fèi)改革
目前建筑采暖節(jié)能的瓶頸是缺少計(jì)量收費(fèi)與調(diào)節(jié)手段，因此建筑節(jié)能工作的重點(diǎn)和政府財(cái)政支持的主要方向不應(yīng)該是圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫，而應(yīng)該是供熱計(jì)量、調(diào)節(jié)和收費(fèi)改革。集調(diào)節(jié)和計(jì)量于一體的“通斷式計(jì)量調(diào)節(jié)”裝置，已在吉林省大規(guī)模示范中獲得成功。北京市可積極支持完善和推廣這一系統(tǒng)，或者發(fā)展推廣其它的有效解決采暖末端調(diào)節(jié)與計(jì)量的解決方案。同時(shí)這項(xiàng)工作還涉及收費(fèi)制度的“暗補(bǔ)變明補(bǔ)”的改革和供熱企業(yè)的改革。只有技術(shù)、體制、補(bǔ)貼機(jī)制等各方面彼此配套，全面實(shí)施，才能完成“熱改”，從而依靠市場(chǎng)機(jī)制推動(dòng)和實(shí)現(xiàn)大規(guī)模降低采暖能耗的目的。
2）建立基于用能數(shù)據(jù)的大型公共建筑的節(jié)能管理系統(tǒng)
大型公共建筑是建筑節(jié)能的又一重點(diǎn)。由于它的能耗高但總的建筑數(shù)量不多，因此*可以建立全面的以能耗數(shù)據(jù)為中心的全過程管理體系，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
在新建項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)不必審查用了哪些節(jié)能技術(shù)，而可以由建設(shè)方對(duì)各分項(xiàng)建筑能耗作出承諾，審查其承諾數(shù)值是否低于同功能建筑的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。此承諾數(shù)值就可以作為建筑設(shè)計(jì)方案的基本要求，也是要求設(shè)計(jì)投標(biāo)方案詳細(xì)論證的內(nèi)容。論證的合理與否又可作為審查評(píng)比投標(biāo)方案的主要審查內(nèi)容之一。
在對(duì)詳細(xì)設(shè)計(jì)的審查過程中，就可以根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)模擬計(jì)算，得到具體的能源消耗量，審查其是否達(dá)到承諾的節(jié)能數(shù)值。這一過程在北京市建委和**的支持下，已分別在北京奧運(yùn)場(chǎng)館建筑和國(guó)管局新建辦公項(xiàng)目的節(jié)能審查中成功實(shí)施。
在竣工驗(yàn)收時(shí)可以具體測(cè)試各相關(guān)設(shè)備與子系統(tǒng)的性能，進(jìn)而估算全年能耗，考察是否能達(dá)到承諾要求。這可以增添到項(xiàng)目驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容中，作為驗(yàn)收的*條件。
正常運(yùn)行后要求對(duì)各分項(xiàng)用能情況實(shí)施全市（或分區(qū)縣）集中的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與管理。時(shí)刻觀察其各項(xiàng)用能狀況的變化，并不斷與承諾（或簽訂的）用能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，杜絕各種由于管理運(yùn)行的疏忽造成的能耗增加。
對(duì)各相同功能的建筑進(jìn)行運(yùn)行分項(xiàng)能耗的橫向比較，獎(jiǎng)優(yōu)罰劣，或根據(jù)承諾數(shù)值通過實(shí)際的用能數(shù)據(jù)實(shí)行定額管理。
建議政府建立統(tǒng)一的大型公建運(yùn)行能耗管理中心，對(duì)全市1000座大型公建進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可極大地促進(jìn)我國(guó)大型公建的節(jié)能工作。
通過上述全過程管理的方式，對(duì)新建和既有大型公建實(shí)行全面的統(tǒng)一的集中管理，可以使這類建筑的能源消耗降低30％以上。
3）用科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)既有建筑節(jié)能改造
根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，建議對(duì)既有建筑節(jié)能改造突出解決以下問題：
①增加或完善集中供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與計(jì)量措施，改造部分保溫不良的集中供熱管網(wǎng)，改造低效的鍋爐，通過全面的供熱系統(tǒng)設(shè)施、管理與機(jī)制的改革，實(shí)現(xiàn)采暖節(jié)能降低30％的目標(biāo)。
②建立大型公建的用能分項(xiàng)計(jì)量與實(shí)時(shí)統(tǒng)一監(jiān)控系統(tǒng)。改造部分配電線路、安裝分項(xiàng)電表，建立全市或分區(qū)縣的采集與監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)大型公建用能的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管理。在此基礎(chǔ)上建立相應(yīng)的管理與協(xié)調(diào)機(jī)制，并由此促進(jìn)節(jié)能服務(wù)公司開展節(jié)能改造工作。這一措施可以使大型公建能耗降低20％以上。
③對(duì)各類公共建筑大范圍更換節(jié)能燈和節(jié)能燈具，安裝照明的節(jié)能控制器，電腦的節(jié)能控制器，開水器節(jié)電控制，及其它被實(shí)踐證明是有實(shí)際節(jié)能效果的措施。
5 大型公建電能計(jì)量宜采用智能電力監(jiān)控儀表
大型公共建筑電能計(jì)量宜采用電力儀表作為內(nèi)部管理電表，不宜用收費(fèi)電表。兩者主要特點(diǎn)歸納如下（見表1）。
供電部門一般給用戶實(shí)施一戶一表的收費(fèi)制度，即收費(fèi)電表由供電部門統(tǒng)一安裝。因此，收費(fèi)電表除了要有技監(jiān)局發(fā)放的計(jì)量器具許可證外，還需要當(dāng)?shù)厥?、市電力部門的許可才可安裝使用。在大型公共建筑電能管理中，供電部門一般會(huì)在總進(jìn)線處安裝收費(fèi)電表。
電力儀表在用戶安裝收費(fèi)電表的基礎(chǔ)上，考慮內(nèi)部電能計(jì)量與節(jié)能管理的需要安裝，用于內(nèi)部電能管理。因此用戶可自主選擇采購(gòu)，但應(yīng)注意制造商是否有電力儀表（電能部分）的計(jì)量許可證。電力儀表可以完成對(duì)各回路、各樓層或各功能區(qū)的分項(xiàng)電能數(shù)據(jù)的采集，通過后臺(tái)電能管理系統(tǒng)完成對(duì)大型公共建筑的電能分項(xiàng)計(jì)量。
6 電力儀表在建筑能耗電能分項(xiàng)計(jì)量中的選型方案
Acrel（安科瑞）公司研發(fā)的Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)，可以通過ACR網(wǎng)絡(luò)電力儀表、諧波表、導(dǎo)軌式電能表，對(duì)商場(chǎng)、賓館、學(xué)校、醫(yī)院、銀行、體育館、*等大型公建進(jìn)行電能分項(xiàng)計(jì)量和能耗分析管理。
電力儀表，是針對(duì)電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公用設(shè)施、智能大型公共建筑的電力監(jiān)控與電能管理需求而設(shè)計(jì)的。它能高精度的測(cè)量所有常用的電力參數(shù)，如三相電壓、三相電流、有功功率、無(wú)功功率、頻率、功率因數(shù)、四象限電能等，采用可視度高的LCD來顯示儀表測(cè)量參數(shù)和電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行信息。電力儀表功能、型號(hào)繁多，價(jià)格也各不相同，電能計(jì)量方案也多種多樣，因此，應(yīng)合理選配，達(dá)到較佳的性價(jià)比。
根據(jù)*114號(hào)文件，對(duì)大型公共建筑能耗數(shù)據(jù)實(shí)行分類、分項(xiàng)計(jì)量，對(duì)電能按動(dòng)力用電、照明與插座用電、空調(diào)用電和特殊用電進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量管理。因此，針對(duì)宿舍、商鋪、病房等應(yīng)計(jì)量到經(jīng)濟(jì)核算單元的地方，可采用DDS1352或DDSF1352電表；
DDS1352單相電表，用于單相電能計(jì)量，DIN35mm導(dǎo)軌安裝，寬度為1個(gè)模數(shù)（即寬為18mm），一次zui大接入單相電流30A，精度1.0級(jí)。優(yōu)點(diǎn)是尺寸小，價(jià)格低，缺點(diǎn)是沒有通訊功能，不能組網(wǎng)。
DDSF1352單相電表，同樣為DIN35mm導(dǎo)軌安裝，寬度為4個(gè)模數(shù)，一次zui大接入單相電流為80A，精度1.0級(jí)，具有峰、平、谷電能分時(shí)復(fù)費(fèi)率計(jì)量功能，帶RS485接口，Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約，可組網(wǎng)。主要應(yīng)用于對(duì)單相電能的計(jì)量，常用在配電箱內(nèi)。DDS1352及DDSF1352單相電表外形及應(yīng)用如圖1所示：
圖1 DDS1352電表外形，DDSF1352電表外形及其應(yīng)用
針對(duì)用電設(shè)施按照明與插座用電、動(dòng)力用電、空調(diào)用電、特殊用電進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量，對(duì)學(xué)校教室、醫(yī)療病房、賓館客房按樓層或功能分區(qū)計(jì)量時(shí)，可選用DTSF1352或ACR120EL電表。
采用DTSF1352三相四線電表（見圖2），用于三相電能計(jì)量，具有尖、峰、平、谷電能分時(shí)復(fù)費(fèi)率計(jì)量功能，DIN35mm導(dǎo)軌安裝，寬度為7個(gè)模數(shù)，可安裝在照明箱或動(dòng)力箱中，一次zui大接入三相電流80A，80A以上可經(jīng)電流互感器采集，精度0.5級(jí)，帶RS485接口，Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約，可組網(wǎng)。
圖2 DTSF1352電表外形及其在動(dòng)力箱中的應(yīng)用
采用ACR120EL多功能電表，該表為嵌入式安裝，可安裝在動(dòng)力箱或低壓出線柜門板上，面板尺寸為80mm×80mm，規(guī)格為220/380V、，電流經(jīng)互感器接入，精度0.5級(jí)，可測(cè)量電流、電壓、功率、頻率、功率因數(shù)、四象限電能等電參量，帶Modbus通訊協(xié)議。
一些重要場(chǎng)合需檢測(cè)諧波的，可采用ACR230ELH多功能電表，針對(duì)進(jìn)線回路或重要出線回路，采用ACR230ELH多功能電表，嵌入式安裝在配電柜門板上，面框尺寸為96mm×96mm，除測(cè)量所有電參量外，還具有zui大需量，2-31次電流、電壓諧波分量、電壓波峰系數(shù)、電流K系數(shù)、波形因子、電流電壓不平衡度、正負(fù)零序分量分析等功能。ACR120EL，ACR230ELH多功能電表外形及其在低壓配電柜中的實(shí)際應(yīng)用如圖3所示。
圖3 ACR120EL、ACR230ELH多功能電表外形及其在配電抽屜柜中的應(yīng)用
7 結(jié)束語(yǔ)
電力在日常生產(chǎn)生活中起到了越來越重要的作用，在能源消耗中占到了大部分。因此，大型公共建筑實(shí)行電能計(jì)量管理，可準(zhǔn)確、及時(shí)了解各機(jī)電設(shè)備的能耗狀況，從而發(fā)現(xiàn)可能存在的能耗漏洞，使節(jié)能改造對(duì)癥展開，并使各種節(jié)能措施的實(shí)施效果得以客觀的反映和評(píng)價(jià)及時(shí)發(fā)現(xiàn)糾正用電浪費(fèi)現(xiàn)象，為建筑節(jié)能考核提供數(shù)據(jù)。
參考文獻(xiàn)：
[1]上海安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊(cè).2010.08版.
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