太阳能在宿舍建筑设计中的应用

太阳能在宿舍建筑设计中的应用

朱明明

广东华南建筑设计院有限公司广东东莞523000

摘要：现如今，我国在能源和环境等方面出现的问题逐渐加重，在建筑设计上节约能源及广泛应用太阳能成为了当前缓解环境恶化问题的一个行之有效的措施。通过对不同宿舍类型的分析和调查，在宿舍建筑设计中应用太阳能供水系统，不仅可以改善宿舍的居住条件、节省电费、减少环境的污染，而且也为太阳能技术的发展起到了一定的推动作用。

关键词：太阳能；宿舍建筑设计；应用

随着改革开放的不断深入，我国在工业方面，居民消费水平与结构方面都得到了相应程度的提高，城镇化的发展更是突飞猛进，同时各方面的发展从而也带动了对能源及经济的需求。太阳能是一种非常便利的能源，目前来看是取之不尽，用之不竭的，不会出现像煤炭等的一次能源一样有消耗殆尽的情况，同时它还是一种清洁能源，即使大量的使用也不会对环境造成破环。在建筑设计中，利用太阳能供水系统为居民和用户提供热水及供暖等，很大程度上节约了能源消耗，因此，太阳能技术如今得到了广泛的关注，并得到了大量的使用。

一、太阳能热水器的发展现状

当前我国在对太阳能利用的这一方面，应用的最直接最便捷的方式就是通过太阳能热水器将太阳能转化为生活能源。在对太阳能热水器的开发设计方面，我国已经取得了相当大的成效，并且拥有了比较完整的工业体系，从而使得我国的太阳能制造技术在全世界范围内也是首屈一指的，超过九成的知识产权都是我们自主研发的。在最近的研究调查报告中显示，当前我国太阳能热水器集热面积将近一点三亿平方米，对热水器的生产以及使用等方面占到了全世界的一半以上。我国的太阳能产业已经完全跻身于世界前列。

二、太阳能热水器与建筑一体化途径

在我们平常的建筑设计当中，应该很好的将太阳能装置与设计完美的结合在一起，从而形成一个有机的整体。在对建筑进行初步设计的时候，就应该把太阳能装置的安装与布局考虑进去。太阳能集热板由于性能不同，对光照的要求及自身的颜色和构造等方面都有很大的差异，所以在建筑设计的时候要充分结合不同的建筑特点选用不同的太阳能集热板，统一进行施工，将太阳能与整个建筑合为一体，成为建筑中不可分割的一部分。我们所说的整合设计并不是单纯的将太阳能安置在建筑当中就可以了，而是要将两者的功能相互结合，让不同类型不同性能的太阳能技术完美的融入到建筑设计当中，不改变建筑原有的风格和特性的同时，最大程度的发挥太阳能的功效，从而达到太阳能与建筑一体化的效果。

三、太阳能热水系统

我国传统的热水供应系统往往就是通过燃烧能源将锅炉里的水进行直接或间接的制热，灵活行很强，可以根据不同行业等对水的可靠性以及特点的不同要求，传统的供水系统能够很好的进行满足。传统的热水供应系统都是经过专业的部门或者设计机构，根据不同的行业标准和规范对供水系统进行设计的，对各方面的要求及因素可以全面的考虑，即使是对相关设备进行改造，由于其所占空间比较小，操作起来也相当的便捷。对将太阳能作为热源对水进行制热，从而形成一个完整的供水系统来说，实行起来是比较困难的。因为如果真正进行操作的话，受到很多方面因素的影响，一方面就是不同的地域对太阳能资源的利用情况不同，而且在气候和生活习性等方面也存在非常大的差异，因此无法运用统一的标准来对太阳能供热系统进行设计；另一方面就是如果要安装太阳能供水系统，不管是采用什么样的集热器，都对场地有一定的要求，要想达到一个理想的集热效果，对于方位和安装方式也是有相当严格要求的。

通常情况下，我们要利用太阳能进行热水供应的话，为了方便快捷，太阳能集热器并不是随意安放的，一般情况下都是设置在建筑物顶端的。但由于太阳能热水器要想完成热水的供应，形成一个系统的话，需要多个集热单元进行组合。因为受安装场地的限制，这些单元在进行组合的时候也不是可以随意安置的，必须充分结合建筑设计的特性，从而达到整体的合理性及有效性。

还有一个层面就是太阳能热水供应系统能够发挥作用，最重要的能源就是太阳能，并且必须是在有日光的情况下才能让集热系统实现集热功效，而且对于一个相对独立的太阳能系统来说，也只有在接受一定量的日光照射后才能够对热水进行加热。太阳能热水供应系统要想实现供水功能，收到多方面因素的限制，因而不能像传统的热水供应系统一样方便快捷。

太阳能热水供应系统要想与传统的供水系统形成对比，并且能够达到相应的效果，同时又能够在最大程度上达到节能减排的功效，必须充分了解居民的用水特点，并通过供水的稳定性及可靠性来对用水量进行标准划分。另外，还要掌握用水高峰期及持续时间长度，从而为热水供应系统设计方案的制定和相关辅助设备的选取提供一定的数据支持。通过合理的设计为居民提供一个舒适、安全的热水供应系统，让人们的生活更加方便。

四、太阳能热水系统的设计类型

（一）定时供水系统

定时供水系统其实就是在每天不同的时间段限时为用户供水的一种系统，这种供水方式一般情况下多用在职工宿舍或者学校等集体居住的环境中，这种方式不受用水量标准的制约，而是根据人们平常的工作学习生活的习惯，在规定的时间段进行供水。

（二）多段时供水系统

这种供水系统是指在一天的生活当中，分不同的时段为人们进行热水供应，要想使其发挥最大的功效，与传统的供水系统相媲美，就必须要充分考虑到用水高峰期及持续时间，在保证热水供应的同时还要最大程度的利用太阳能，降低辅助能源的消耗情况。

（三）全天候供水系统

全天候供应热水系统往往被应用在那些全天二十四小时进行营业的场所，比如说像宾馆、酒店或医院等场所。这种供水系统由于受规模和用水习惯等因素的影响，对供水质量和可靠性的要求相对较高，所以与前两种系统比较而言，在设计的时候必须对用水高峰期及热负荷进行充分的考虑，并且制定好相应的用水标准，保证日常运行的同时，最大限度的节约能源消耗，从而降低成本投入。

五、宿舍太阳能热水系统设计

宿舍相对来说是一个小型的群居场所，在宿舍中对热水的使用情况主要包括淋浴、洗漱及饮用等方面，从更长远以及舒适的角度来讲，在宿舍建筑设计中设置太阳能热水供应系统，可以在寒冷的冬季为居住的人员提供更加舒适的休息环境。在宿舍建筑进行设计的时候要根据不同的情况和特性合理的安装太阳能，同时还要满足居住人员的需求，比如学校学生宿舍来说，中午及晚上属于用水高峰期，在对太阳能进行设计的时候要充分考虑到这一点，同时学生对热水的主要使用方式是用来洗浴，那就要求在对太阳能热水温度的设定方面要保持相对的恒定。另外，在宿舍建筑设计中使用太阳能可以充分利用太阳光对水进行加热，能源消耗地并且成本也低，很好的满足了学生消费能力有限的需求，而且太阳能的使用不会对环境造成污染和破坏。

六、结语

综上所述，在宿舍建筑设计中应用太阳能作为热水供应系统，充分体现了节能的设计理念，同时也很大程度上降低了一次能源的消耗，减少对环境的危害。宿舍应用太阳能系统真正意义上实现了热水供应系统与建筑设计的一体化，从而能够很好的促进太阳能热水系统的利用与推广。

参考文献：

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[2]孙传菲.现代高校学生公寓优化设计研究[D].上海：东华大学，2010

[3]杨恺.当代高校学生宿舍设计初探[D].深圳：深圳大学，2012