黑龙江省大学生宿舍节能综合技术研究

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摘要：建筑节能是社会广泛关注的问题。本研究根据大学生宿舍的特点，从节约建筑能耗分析入手，提出大学生寝室节能的方案，解决大学生宿舍内的节能问题，在能量的有效利用下，合理的改变宿舍热湿环境，提高环境的舒适度。

关键词：建筑能耗；节能；自动控制技术；措施

引言

“建筑能耗”指的是民用建筑中消耗的能源，即建筑的供暖、通风、空调、用电、家用电器、炊事、生活热水及其他在建筑中安装使用的耗能设备，是社会终端消费的概念。建筑物冬季采暖，夏季制冷以及日常生活饮食是人们赖以生存的基础，而他们是以煤、石油、天然气等一次能源为代价来得到保障的。然而，目前我国人均煤炭储藏量只占世界人均的50%，人均原油储藏量只占世界人均储藏量的12%，人均天然气储藏量只占世界人均储藏量的6%，因此为了缓解能源供应紧张局面，更是为了社会经济的发展，建筑节能刻不容缓。

结合大学生寝室的实际情况，为提高大学生节能减排的意识，减少建筑能耗，达到更好的节能水平，就必须推动建筑节能技术的发展。根据大学生宿舍的条件来看，室内设施对采暖的利用比较单一、利用率不高，可加强对宿舍采暖的热量合理有效的利用。另外，身为一名当代大学生，深感现在对电的浪费的严重。本研究以大学生寝室采暖和节电两方面为切入点，通过各种手段和技术在多方面进行研究从而实现减少建筑能耗的现象。本研究需要团队合作精神，拓展我们的知识面，提高我们的创新能力，是在黑龙江八一农垦大学大学生创新创业训练计划项目的支持下完成的。

一、大学生寝室能耗情况

1寝室采暖现状

很多宿舍楼的外墙、屋面、外窗等构件的热工性能达不到规范规定的限值，从而造成宿舍楼的建筑能耗比较大，部分宿舍冬夏两季室内热环境比较差，实施节能改造的潜力比较大。据统计，在采暖或空调的条件下，冬季单层玻璃所损失的热量约占供热负荷的30%-50%。增强外窗的保温隔热性能，减少外窗的能耗，是改善室内热环境和实施建筑节能的重要环节。在采暖热负荷计算中，窗帘的保温作用多作为安全项，不作为热负荷计算，这对于节约采暖能耗是不可取的。

2 寝室用电现状

目前大部分高校寝室电路都是简单的照明电路，晚上断电之后寝室灯泡熄灭，如果忘记关闭开关，在第二天早上5点30分来电的时候，寝室灯泡会自动亮起，而灯泡亮起的时候有80%的学生没有起床，那么在这段时间就会造成一定的电量浪费。如果以每个寝室为单位，整个学校的耗电费用统计到一起是一笔非常大的开销，而且这是完全不必要的浪费。

二、实现节能的方案

（1）北方高校冬季室外温度低，因此各高校将窗户制成双层玻璃的，以达到保温的目的，而窗帘则是单层，散热损失较大，能达到总散热量的40%-50%，通过改变窗帘的布置方式，采用双层厚亚麻布窗帘，能有效的减少散热损失，提高室内的热指标；

（2）在室内布置一水箱，利用空气与水箱中的水进行对流换热，从而提高进入室内冷水的温度，合理的利用了宿舍内电脑所散发的余热，同时水箱内水蒸发，提高了室内的相对湿度，有效地保证了宿舍内的热湿环境。提高了生活舒适度；

（3）通过继电器、空气开关、灯泡、常开常闭开关等实验器具模拟实际电路，设计出实验模型。

三、寝室节能实验与设计

1北方冬天窗帘对室温的影响

冬天，寝室双层玻璃的利用的确控制了室内热量的流失，窗帘也会起到很大的作用。取某高校寝室楼为参照，在室外平均气温为-15℃到-22℃时对该大学寝室楼进行抽样测量。两周内测量寝室窗口处的拉上窗帘和打开窗帘室内温度数据见图1，由图可看出拉上窗帘后，窗口处室温比没有拉上窗帘的窗口处室温要高，平均高1.2℃。抽样选取某高校寝室楼12天内各种材质窗帘对室温的影响进行测试，结果见图2，由图可看出窗帘的材质对保温性能有明显影响，保温性能由高到低依次是棉质、麻质和纱织。因此，在冬季大学生宿舍使用棉质窗帘，晚上拉上窗帘，会有明显的节能效果。

2室内余热和废水利用

利用晚上和早晨的时间，随机测量公寓楼室内水龙头出水温度以及夜间放水在地热上第二天清晨的水温。经过各个楼层多次测量得出水龙头出水的温度平均为4.5℃，第二天清晨的水箱内水温度平均为8.9℃，提高了4.4℃。通过我们的实际测量所收集的数据，可以明显得出把水放在热的地板上，第二天可以得到温水利用，同时在冬季还可改善室内的湿度环境。把洗漱后的水倒入脏水桶，用于冲马桶，这样可以节约水资源。

3节电模拟电路设计

为了达到寝室节电的目的，并能实现主动开启、关闭电灯，断电后又重新通电需手动开启才会使灯发光的功能，设计使用1个小型低功耗继电器来控制寝室内灯的开与关，在宿舍楼总开关供电时，需要人工启动，才能使室内照明灯通电，达到节电的目的。为了进行节电展示，设计了寝室节电控制系统模型，实物见图3。这是一个开关自锁电路，利用电磁继电器的常闭、常开触点达到控制主电路通断的目的。

寝室用电节能系统的自身消耗量功率量很低，客观上能起到节电的作用。寝室的照明是40W的灯具，使用此系统平均每天可节电1.5小时，即可节电0.06度，一个宿舍楼按240个寝室计算，即可节电14.4度，一年按300天计算，一个宿舍楼一年可节电4320度，节电效果显著。

结论

通过分析现有的北方大学生寝室能耗情况，参考现有的节能方式，结合现有寝室节能技术，进行了一系列的实际测量和数据分析。根据大学生宿舍的特点，从节约建筑能耗分析入手，提出大学生寝室节能的方案，解决大学生宿舍内的节能问题，在能量的有效利用下，合理的改变宿舍热湿环境，提高环境的舒适度。要实现建筑节能，需要社会各界人士的共同努力，使建筑节能的意识深入人心，不断深入开展建筑节能工作。

参考文献：

[1] 清华大学建筑节能研究中心. 中国建筑节能年度发展研究报告[R]. 北京：中国建筑工业出版社，2007.6-7.

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[5] 高珍.内置窗帘外窗热工特性研究[D]。西安，2012.