探究住宅建筑中太阳能热水系统设计

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1、探究住宅建筑中太阳能热水系统设计　　摘要：本文主要介绍了住宅建筑中常用的几种太阳能热水系统形式特点，并比较分析其优缺点。对不同情况住宅太阳能热水系统的选用方法进行了推介。关键词：太阳能；集中式；集热器；住宅中图分类号：TK511文献标识码：A0前言建筑节能已成为我国节能减排战略的重要组成部份，充分利用太阳能是减少常规能源消耗的有效途径，在建筑节能领域中有广阔的发展前景。开发利用可再生能源，是建设资源节约型和环境友好型社会的重要保证。为促进我省太阳能热水系统的广泛实施，加快民用建筑太阳能热水系统一体化技术应用的步伐，

2、规定新建民用建筑应将太阳能热水系统作为建筑设计的组成部分，与建筑主体工程同步设计、同步施工，同步验收。十二层及以下的新建居住建筑和实行集中供应热水的医院、学校、饭店、游泳池、公共浴室（洗浴场所）等热水消耗大户，必须采用太阳能热水系统与建筑一体化技术；对具备利用太阳能热水系统条件的十二层以上民用建筑，建设单位应当采用太阳能热水系统。国家机关和政府投资的民用建筑，应带头采用太阳能热水系统。6但在住宅设计中太阳能集热器的安装形式给城市景观、建筑维护等带来了一系列问题，难于满足太阳能与建筑一体化要求，引起了社会各界的越来越

3、多的关注和重视。因此在大力提倡使用太阳能的同时，也需要在工程设计中强调建筑的整体美、造型新以及技术的先进性，关注设计中选用的太阳能集热板在屋顶墙面的安装方式，集热器型式和面积大小与建筑立面的造型及环境是否协调等多方面因素。1多层住宅多层住宅太阳能设计相对来说较为易于实现，其户数相对较少，屋顶可用空间较大，易于实现一户一单体太阳能热水器，由于集热器需要南向的坡屋面或墙作为安装的依托，争取尽量多的实体面积和可利用空间就成为一体化住宅形体设计的指导思想。通常可以使用退阶和半接地式的设计。通过立体构成的切割手法，使整个体量

4、的横断面类似于台阶或三角形。当太阳能热水器安装在屋顶时，由于其位置较高，可以形成自然压头，管路选择比较灵活，既可以选择顶水式，也可以选择落水式。相应集热器类型也有较大的自由度，自然循环式、强制循环式和直流式均可。但住宅屋顶形式有平屋顶和坡屋顶之分，所以需要重点解决太阳能设备与不同屋顶形式的有机结合和连接。6就热水器的安装而言，平屋顶的优点是施工比较方便，集热器或支架与屋顶结构的连接技术难度较小。而且平屋顶在一般视点是无法看到的，因此不需过多考虑集热器的外形与建筑立面的协调。考虑到由高层或其他位置能够看到平屋顶的情况

5、，集热器只需排列整洁即可。而坡屋顶安装太阳能热水器，根据其坡度不同，可以直接将集热器安装在屋顶，也可以用支架安装，但都要做到不影响房屋的使用和外观。实际上，我国许多住宅的坡屋顶都是相对稍缓。稍缓的倾角更有利于集热器接受太阳漫射辐射，可以不必另行安装支架。由于坡屋顶正常视高一般可见，集热器可以起到丰富其外观的作用。缺点是施工会牵扯到防水的问题，技术上相对复杂。当然，对于多层住宅太阳能也可设于阳台栏板上，与建筑立面统一设计。2小高层住宅6对于7-12层的住宅，每个单元每层2-4户，每个单元14-48户，对于户数相对较少

6、的住宅，还是可以将太阳能设于屋顶，原理同多层住宅，但是底层部分住宅需要单独引至屋顶一根压力较高的太阳能进水管，而且使用热水时，底层部分热水压力较高，太阳能管路较长，浪费水资源。这时候可以在墙面或阳台安装太阳能热水器，可以减小管路的长度。对于高层住宅是其他安装方式不能替代的。而且其位置往往处于立面的视觉焦点，可以成为立面构成的重要因素，这也更加符合一体化设计的思想。由于与用水端没有足够的高差，所以在墙面或阳台安装的系统必须采用顶水式管路。而且同坡屋顶一样，应尽量选择集热器与储水箱分离的系统，可以减小坠落伤人的概率。根

7、据使用情况的不同，构件连接可以分为固定式和活动式两种情况。1）固定式固定式是指热水器在安装后用户不再移动其位置或角度。所以要求集热器在安装之初就能够达到比较好的效率，而且又不会造成立面的混乱或造成不安全因素。集热器可单独悬挂于建筑物向阳的阳台或外墙窗口下方，彻底解决高层建筑低层住房想装却怕管道太长及屋顶无法安装诸多难题。水箱悬挂于阳台地面或室内墙角。2）活动式活动式连接是指集热器可以由用户控制而在支架滑轨上运动，使其可以贴于竖直墙面，也可以斜出以达到最佳的集热效果。比较理想的一种情况是将支架安装在窗户的上方，除支架

8、外其余部分可以收起。使用时，将集热器放至适当位置和角度，在集热同时起到遮阳的作用，尤其适合夏季太阳高度角比较高的情况。在外挑支架上设有档位，可使集热器在不同季节分别处于最佳的倾角。集热器的打开和收起可利用下端的拉杆完成。缺点是由于集热器已经位于窗上过梁位置，该层已没有足够空间容纳水箱，所以采用自然循环时水箱必须置于其上一层户内。6以上所说的多层、小高层太阳能