研究太陽能熱水系統(tǒng)與平改坡建筑結(jié)合

摘要:本文介紹太陽能熱水系統(tǒng)在既有建筑平改坡改造中的應(yīng)用，并介紹某改造建筑與太陽能相結(jié)合的工程實(shí)例，并就應(yīng)用形式與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析總結(jié)，為建筑平改坡發(fā)展提供新的思考方式和建議。 　　0前言 　　我國(guó)從20 世紀(jì)80年代就開始對(duì)建筑節(jié)能技術(shù)開展了研究工作，經(jīng)過二十多年的努力，取得了很大的進(jìn)展，其中太陽能熱水系統(tǒng)是應(yīng)用最廣泛的新能源之一。隨著城鎮(zhèn)化的加速，建筑能耗增加。 　　由于一些客觀因素制約，一大批城鎮(zhèn)舊住宅平屋面還要在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)與新建筑毗鄰共存，目前許多舊住宅平屋頂上各自裝的太陽能熱水器隨意擺放，上下水管外掛面，更顯凌亂無章，為了改善城鎮(zhèn)建筑物的整體性和美觀性，改進(jìn)平屋頂?shù)母魺帷⒎浪δ?，?shí)現(xiàn)建筑平改坡與建筑利用太陽能熱水系統(tǒng)的多重功能，需要進(jìn)行深化設(shè)計(jì)與改造。 　　1既有建筑結(jié)構(gòu)復(fù)核 　　對(duì)于平改坡且增設(shè)太陽能熱水系統(tǒng)的項(xiàng)目，必須經(jīng)相關(guān)資質(zhì)部門進(jìn)行建筑結(jié)合復(fù)核。首先根據(jù)有關(guān)圖紙、資料進(jìn)行調(diào)查和資料核查，收集建筑物結(jié)構(gòu)原始資料、了解建筑物歷史，其次進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查、檢測(cè)與試驗(yàn)，再根據(jù)資料、現(xiàn)場(chǎng)情況以及新增建筑構(gòu)造和太陽能熱水系統(tǒng)總質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算復(fù)核，綜合分析，給出相關(guān)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)評(píng)定，并根據(jù)評(píng)定結(jié)論，提出是否可以進(jìn)行太陽能熱水系統(tǒng)與平改坡改造結(jié)合的處理意見和建議。在滿足結(jié)構(gòu)安全的情況下才能進(jìn)行太陽能熱水系統(tǒng)與平改坡建筑技術(shù)應(yīng)用。 　　2太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)及與平改坡屋面結(jié)合設(shè)計(jì) 　　2.1太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 　　既有建筑平改坡中增設(shè)太陽能熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循節(jié)水節(jié)能、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全簡(jiǎn)便、便于計(jì)量的原則：根據(jù)建筑原有規(guī)劃設(shè)計(jì)要求、氣候條件、熱水使用規(guī)律、輔助能源種類和太陽能集熱器、貯熱水箱設(shè)置的條件，合理選擇太陽能熱水系統(tǒng)類型。 　　2.2太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)及與平改坡屋面結(jié)合設(shè)計(jì) 　　結(jié)合目前太陽能與建筑相結(jié)合的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，太陽能熱水系統(tǒng)與平改坡建筑結(jié)合設(shè)計(jì)，主要包括外觀協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)集成、管線布置和系統(tǒng)運(yùn)行等方面。 　　1. 在外觀上，實(shí)現(xiàn)太陽能熱水系統(tǒng)與平改坡建筑構(gòu)造地完美結(jié)合，合理布置太陽能集熱器。使太陽能集熱器成為建筑坡屋面的一部分，實(shí)現(xiàn)兩者的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 　　2.在結(jié)構(gòu)上，妥善解決太陽能熱水系統(tǒng)的安裝問題，確保平改坡建筑物的承重、防水等功能，使太陽能集熱器具有抵御強(qiáng)風(fēng)、暴雪、冰雹等能力。 　　3.在管路布置上，合理布置太陽能循環(huán)管路以及冷熱水供應(yīng)管路，盡量減少熱水管路的長(zhǎng)度。 　　4.在系統(tǒng)運(yùn)行上，要求系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、安全、易于安裝、檢修和維護(hù)，合理解決太陽能與輔助能源加熱設(shè)備的匹配，盡可能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化和自動(dòng)化。 　　3太陽能熱水系統(tǒng)與平改坡改造結(jié)合應(yīng)用 　　太陽能熱水系統(tǒng)按照類型主要有緊湊式、分離式和悶曬式，目前應(yīng)用最廣泛的是緊湊式和分離式太陽能熱水系統(tǒng)產(chǎn)品，在此推薦三種常用系統(tǒng)運(yùn)行、結(jié)合方式，如圖1、圖2和圖3所示： 　　以某具體項(xiàng)目為例，介紹一種太陽能熱水系統(tǒng)與平改坡改造結(jié)合應(yīng)用的案例。如圖4、圖5、圖6所示，該項(xiàng)目合理的設(shè)置平改坡建筑太陽能熱水系統(tǒng)，將太陽能集熱器與坡屋面進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，將集熱器的傾角和坡屋面坡度保持一致。熱水器上下水管從坡屋面夾層中穿過，整體進(jìn)入PVC 立管引入了各戶廚房、衛(wèi)生間。建筑南側(cè)太陽能熱水系統(tǒng)與改造后的坡屋面渾然一體，建筑北側(cè)完全看不到熱水器和水管，達(dá)到了太陽能熱水系統(tǒng)與平改坡改造相結(jié)合的目的。 　　通過原有樓體頂部上人孔和坡屋面夾層預(yù)留的檢修門，可便捷的安裝檢修太陽能熱水系統(tǒng)。 　　經(jīng)分析，該項(xiàng)目每戶太陽能熱水系統(tǒng)每年節(jié)能量折合標(biāo)準(zhǔn)煤約300kg，每戶每年二氧化碳減排量為950kg，二氧化硫減排量為6kg，煙塵減排量為3kg。 　　4結(jié)束語 　　平改坡在經(jīng)濟(jì)投入并不大，且原有建筑滿足新增負(fù)荷的前提下，將太陽能熱水系統(tǒng)與既有建筑進(jìn)行結(jié)合設(shè)計(jì)改造，緩解了舊住宅與新景觀的環(huán)境矛盾，解決了長(zhǎng)期存在的保溫節(jié)能、防水和外觀效果等問題，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。 　　大規(guī)模推廣太陽能熱水系統(tǒng)與既有建筑進(jìn)行結(jié)合設(shè)計(jì)改造，特別是一些城市老城區(qū)的整體改造，是建設(shè)美好城市的一個(gè)新思路，城市規(guī)劃部門可進(jìn)行一些改造方面的嘗試。另外對(duì)于減少建筑中常規(guī)能源的消耗，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，也將有十分重要的意義。（合肥美菱太陽能科技有限責(zé)任公司 任社明 吳新平）