養老建筑設計中太陽能的應用

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了養老建筑設計中太陽能的應用范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要:針對養老建筑的需求以及養老規劃理念，分析了太陽能應用技術的必要性，并對養老建筑設計中的太陽能應用存在的問題及策略進行闡述，最后對太陽能在建筑設計中運用的實際案例進行探討，旨在進一步提高我國養老建筑設計中太陽能的應用。

關鍵詞:養老建筑設計，太陽能技術，應用策略

0引言

我國的人口老齡化問題這幾年一直很嚴重，養老問題也成為房屋建筑設計界的一個研究熱點，養老建筑設計受到各大行業的關注。而太陽能是人類賴以生存的自然能源，也是很多其他能源的來源，比如:石油能源、火能、電能和一些現代高科技的新能源等，這些能量都是由太陽能通過轉化而來的。可見從過去到將來，太陽能都可以為人類生活提供能源和便利。

1養老規劃理念

養老規劃理念必須從地域環境入手進行整體考慮，一般大致存在四個方面:1)從“以人為本”轉為以“自然環境”為本，規劃建筑設計的規模，同時結合城市地理特點。2)建筑設計必須設計到室內與室外的老年人活動場所的細節部分，建筑一種老齡化養生場所。3)從環境氣候季節變化特點考慮老人們的養生活動范圍，來選擇技術優化的設計方法。4)推動養老建筑設計模式，從簡單的建筑設計開始，向考慮老人的需求努力。

2太陽能技術應用必要性分析

我們國家經歷了工業革命之后，國家對石油以及一些化石燃料的應用越來越多，然而化石燃料和一些石油都是不可再生的能源，導致現在我們的能源短缺，造成能源危機，所以就需要挖掘一些新的能源來被人類利用。化石燃料等能源的大量利用對環境產生大量污染，運用新的清潔能源對我們地球是非常重要的，而太陽能作為一種比較典型的綠色能源，可以降低石油的利用率，降低環境污染。通過一些特定的裝置把太陽能轉化為我們所需要的能源，這種太陽能轉換的方式和技術是我們研究的重點。

3養老建筑設計中太陽能應用技術存在的問題

雖然太陽能技術已獲得各行業的重視，也在一些應用中達到了一定的效果，但是依然存在一些問題，在這些問題的約束下，太陽能技術無法充分被運用。

3．1缺乏政策支持

雖然建筑行業中的太陽能應用技術需要提高，但是國家政策的支持卻有一定的缺乏，所以就很難將太陽能技術得到很好的推進，所以大部分的建筑技術中的太陽能利用技術都是停留在傳統的技術上。國家政策還沒有意識到太陽能技術的重要性，養老建筑設計無法得到推廣，無法刺激消費者群眾進行消費，約束了養老建筑設計運用太陽能。

3．2缺乏協調性

應用太陽能手段，在理論上可以達到很理想的效果，但是在具體實施的過程中，還是存在一些很明顯的問題，很難將太陽能技術和養老建筑技術進行結合。在實施的過程中，缺乏太陽能應用到建筑技術的統一規范，會導致兩者結合的時候引起惡劣的不良影響，在美觀上以及功能上都會存在一些問題。

3．3人民群眾節能意識不強

建筑技術的發展過程中，太陽能的運用結合雖然存在比較大的缺陷，但是人民群眾的節能意識也并不強烈，僅僅是建筑設計師的積極態度是遠遠不夠的，沒有人民群眾的支持，無法促進太陽能的運用。

4太陽能在建筑設計中的應用策略

4．1太陽能熱水系統的應用

太陽能熱水器是比較傳統的設備，根據當地的氣候變化、環境因素以及年平均日照時間，確定太陽能技術。結合太陽能熱水系統的布置方案，選擇恰當合適的太陽能集熱器和儲熱器，確保能夠將太陽能的熱量儲存下來太陽能集熱器和儲熱器一般都安裝在建筑物的屋頂，或者是懸掛在陽臺外側或者窗口的下方，保證較好的太陽光光照，有助于收集太陽的熱量，同時集板安裝角度也需要一定的規范。合理設計熱水的分配管路，讓熱水能夠較快較好的進入給排水體系中，實現熱水的充分利用，避免熱水浪費。而太陽能熱水器與建筑設計結合的方案有:雙排布置太陽能集熱裝置方案、單排布置太陽能集熱裝置方案、利用屋頂露臺布置太陽能集熱裝置方案和集中供熱分戶計量的太陽能綜合系統及熱布置方案。

4．2太陽能光伏發電技術的應用

光伏發電技術是產生電能、發電的方式，對環境零污染，產生的電能是清潔能源。太陽能屬于可再生能源，能源利用不盡，裝置的成本較高，可使用的時間很長，占地面積很小，安裝的方式簡單，沒有必要選擇場地，直接安裝在屋頂。白天光照強烈時，電池可以長時間地儲存太陽的能源，吸收光能，可以避免陽光直射建筑，減少建筑對光能的吸收。太陽能轉換的電能隨時產生隨時用，只要有光就可以產生電能，可以大大地減少發電廠的輸電量，節省能源。太陽能光伏發電技術，基本上都是零污染零排放，不僅美觀而且節能。光伏發電技術運用到建筑設計中，它可以融入到建筑物中，作為常規的建筑材料，可以制作為桌面或者鋼筋混凝土做圍墻材料，主要保護建筑主體安全和美觀。吸收室內保持高溫，可以減少空調使用頻率，降低建筑物對環境的破壞。

4．3太陽能供暖系統的運用

太陽能集熱器作熱源代替常規能源做燃料的鍋爐，在建筑設計中采用低溫的輻射供暖，地板系統有效地利用太陽能的熱量。太陽能供暖系統的集熱器通過支架安裝在屋頂混凝土中，熱水管道布置在廚房或陽臺的側面。在整個系統運行時，太陽充足光照情況下，通過屋頂的太陽能集熱器收集太陽能，通過循環泵強制循環熱水。供暖水出水溫度達到40℃時，燃氣熱水出水管的兩通溫控閥關閉，天然氣不工作，由太陽能獨立供暖;供水的溫度小于40℃，溫控閥打開，燃氣與太陽能同時供暖;出水溫度低于30℃時，溫控閥關閉，太陽能不參與，僅僅由燃氣單獨供熱。

5太陽能在建筑設計中運用的實際案例

5．1歐美建筑設計中太陽墻的應用

太陽墻系統能夠把太陽加熱的空氣輸送到室內，起到取暖和輸送風的雙重作用，由集熱和氣流輸送兩個系統組成，包括垂直墻板、遮雨板支撐框架、氣流輸送系統、風機和管道。太陽墻建筑在外墻的外側，墻面的小孔和墻體的間距，由建筑師們計算決定。小孔形成的空腔和建筑內部通風系統的管道相連，管道中設置風機抽取空腔內的空氣，從而達到換風的效果。室外的空氣從小孔進入空腔，在流動的過程中獲得材料吸收的太陽能輻射的熱量，受熱膨脹后進入建筑物的通風系統，然后由管道平均分配到建筑的各個區域。太陽墻的安裝位置位于屋頂，就形成了太陽能屋頂，可以直接將太陽能轉化為電能，提供給室內發電。同時，將太陽墻和光伏發電技術相結合，形成光熱轉換系統，發熱可以同時發電。

5．2太陽能技術在我國北方養老建筑設計中的運用

5．2．1溫差光伏聯合發電屋頂

將太陽光進行分頻利用，波長短的太陽光照射到光伏電子區域，而其余波長的太陽光轉化為熱能，經過溫差發電器發電，實現太陽能全光譜高效利用。溫差發電墻類似于歐美的太陽墻技術，將北墻的內側采用溫差板—冷水管—外墻，由內到外的結構設計。沒有光照的時候，進行溫差發電，在陰雨天也發電。而東、西、南側的外墻采用溫差板—冷水管—內墻，由外到內的結構設計，在陽光光照下進行溫差發電。

5．2．2光伏百葉窗

利用獨特的地理環境因素，白天陽光強度太強，避免陽光直射造成光污染，同時不浪費太陽能的資源。這種窗戶可以控制室內光照強度，使其在一定的適宜范圍內。

5．2．3柔性薄膜電池

充分利用柔性薄膜電池，作為客廳的窗簾，同時增加光照傳感器技術，能夠自動調節窗簾的開閉。

6結語

充分掌握太陽能的運用技術，將其和建筑設計結合起來，結合養老規劃理念，降低老齡化問題帶來的困擾。同時，符合我國的綠色建筑理念，太陽能運用到養老建筑設計中零排放零污染，對老人們的身體健康也有一定益處。

參考文獻:

［1］劉剛，薛一冰，房濤．地域性與被動式建筑技術結合的頤養服務中心設計———以2017年臺達杯建筑設計競賽獲獎方案為例［J］．建筑節能，2018，46(10):59-63，83．

［2］裘鞠，丁辛宇，丁怡文．太陽能在養老建筑中的設計應用———以2017年臺達杯競賽優秀獎方案為例［J］．吉林建筑大學學報，2018，35(3):63-68

作者：張崎峰 單位：大同市二院建筑設計研究有限責任公司