探討平板集熱器與建筑相結(jié)合設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

摘要 隨著太陽能熱水系統(tǒng)的普及，人們關(guān)心的不僅僅是使用太陽能熱水系統(tǒng)的舒適性、節(jié)能性，也越來越重視使用太陽能熱水系統(tǒng)對(duì)建筑外觀的影響。本文結(jié)合實(shí)例，探討分析平板太陽能系統(tǒng)在建筑一體化設(shè)計(jì)中的常用思路和方法。 　　0 引言 　　近年來，我國多個(gè)省市有關(guān)部門紛紛出臺(tái)了鼓勵(lì)或強(qiáng)制安裝太陽能熱水系統(tǒng)的節(jié)能政策，極大地促進(jìn)了太陽能熱水系統(tǒng)在建筑中的推廣應(yīng)用。隨著太陽能熱水系統(tǒng)的普及，人們關(guān)心的不僅僅是使用太陽能熱水系統(tǒng)的舒適性、節(jié)能性，也越來越重視使用太陽能熱水系統(tǒng)對(duì)建筑外觀的影響。 　　平板太陽能因其壽命長、安全可靠和易與建筑結(jié)合的特點(diǎn)，一經(jīng)問世就在市場上占居了重要地位。本文結(jié)合實(shí)例，重在探討分析平板太陽能系統(tǒng)在建筑一體化設(shè)計(jì)中的常用思路和方法。 　　1 別墅太陽能設(shè)計(jì)方法 　　別墅，帶有私家花園的低層獨(dú)立式住宅，目前有獨(dú)立別墅、聯(lián)排別墅、雙拼別墅、疊加式別墅和空中別墅，建筑風(fēng)格涉及中式、日式、歐式、美式等等，因別墅風(fēng)格眾多，設(shè)計(jì)迥異，所以在設(shè)計(jì)太陽能熱水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)充分結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)及其風(fēng)格，予以考慮。 　　一般別墅所采用的太陽能熱水系統(tǒng)多為分體式，即水箱和集熱器分別放置。在設(shè)計(jì)太陽能熱水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)充分考慮集熱器、水箱的放置方式以及管道的鋪設(shè)對(duì)建筑美觀的影響。一般設(shè)計(jì)方法是把平板集熱器布置于南向屋面，與坡屋面平行放置，如圖1；水箱放置于樓下陽臺(tái)或其他陰性位置，如圖2；集熱器邊框等顏色盡可能與建筑斜屋面主色調(diào)保持一致，效果圖如圖3所示。 　　為了更好的與建筑相結(jié)合，節(jié)省建筑材料，也可把平板集熱器鑲嵌在斜屋面上，但鑲嵌時(shí)要做好防水處理，此種方法施工工藝要求較高，如圖4所示。 　　另外，在別墅四周無遮擋的情況下，也可考慮利用一層或二層陽臺(tái)空間，集熱器固定在陽臺(tái)欄桿上，水箱掛于承重墻，如圖5所示。也可把集熱器與建筑集成化，平板集熱器嵌入一樓墻面，如圖6所示。為了保證集熱效果以及增加美觀性，集熱器建議采用整板藍(lán)膜，邊框顏色可根據(jù)建筑主色調(diào)進(jìn)行選擇。 　　總之，別墅的類型有許多，建筑一體化設(shè)計(jì)方法也有所不同，設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)別墅結(jié)構(gòu)以及周邊環(huán)境有充分的了解，優(yōu)先選擇與建筑色調(diào)一致的邊框，以達(dá)到美觀的目的。 　　2 中高層住宅和宿舍樓太陽能設(shè)計(jì)方法 　　中高層住宅和宿舍樓一般采用集中集熱，集中儲(chǔ)熱太陽能熱水系統(tǒng)。有些住宅也會(huì)采用集中集熱，分戶儲(chǔ)熱太陽能熱水系統(tǒng)。對(duì)于屋頂面積充足的建筑，平板集熱器常布置于屋頂，水箱放置于屋頂或地下室，如圖7所示。平板太陽能熱水系統(tǒng)不僅能滿足日常熱水需求，還能起到隔熱作用，并且因集熱器、水箱等設(shè)備都鋪設(shè)在屋頂，所以從樓下來看，對(duì)建筑美觀性基本無影響，特別適合舊建筑改造項(xiàng)目。 　　對(duì)于屋頂面積不足的高層建筑，則可采用陽臺(tái)壁掛式設(shè)計(jì)方法。平板集熱器固定在用戶陽臺(tái)位置，水箱放置于陽臺(tái)承重墻，如圖8所示。此時(shí)對(duì)集熱器的放置也有一定要求，除集熱器的固定滿足風(fēng)載等載荷要求外，還要避免因集熱器的安裝，對(duì)樓下住戶采光影響。 　　3 酒店太陽能設(shè)計(jì)方法 　　酒店一般要求24 小時(shí)用水，基本都采用集中集熱、集中儲(chǔ)熱、集中供熱式太陽能熱水系統(tǒng)，與建筑的結(jié)合常在于集熱器的合理布置，除采用上文提到的中高層住宅和宿舍屋面布置集熱器方法外，還可在屋面搭設(shè)鋼架結(jié)構(gòu)，集熱器固定于鋼架結(jié)構(gòu)上，屋面可用來作為休閑場所使用，同時(shí)平板集熱器起到了很好的遮陽作用，如圖9、圖10所示。值得一提的是，在建筑設(shè)計(jì)前期，就要考慮在屋頂統(tǒng)一設(shè)計(jì)混凝土花架，將集熱器布置于花架上。 　　4 其他設(shè)計(jì)方法 　　除上述提到的常規(guī)建筑一體化設(shè)計(jì)思路外，太陽能熱水系統(tǒng)的幕墻設(shè)計(jì)方法，即在保持與原有建筑風(fēng)格一致的基礎(chǔ)上，用高效平板太陽能集熱器代替部分建筑材料，從而達(dá)到建筑節(jié)能和美學(xué)設(shè)計(jì)的要求。這種設(shè)計(jì)方法綜合性強(qiáng)，涉及太陽能熱利用、建筑學(xué)、美學(xué)等多種領(lǐng)域。設(shè)計(jì)時(shí)，需把平板集熱器看作是一種建筑材料，合理使用，但要注意考慮集熱器之間的固定連接，循環(huán)管道走管方式等問題，要做到在不破壞原有建筑的基礎(chǔ)上，與建筑相輔相成，達(dá)到統(tǒng)一的有機(jī)整體。實(shí)例如圖11、圖12、圖13所示。 　　5 結(jié)語 　　從以上實(shí)例可以看出，平板太陽能熱水系統(tǒng)與建筑相結(jié)合具有多樣性、綜合性和靈活性等特點(diǎn)。因此，平板太陽能熱水系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)與建筑和諧統(tǒng)一，就必須在設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮，做到與建筑主體工程“五同步”，即同步規(guī)劃、同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步驗(yàn)收、同步交付使用，只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的平板太陽能與建筑的完美結(jié)合，滿足人們美的享受。（珠海興業(yè)新能源科技有限公司李海燕）