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平板集熱器與建筑相結(jié)合設(shè)計中的應(yīng)用探討
更新日期:2014年12月10日  瀏覽次數(shù):次   字體【 】  收藏此頁

0 引言

近年來,我國多個省市有關(guān)部門紛紛出臺了鼓勵或強(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,一經(jīng)問世就在市場上占居了重要地位。本文結(jié)合實例,重在探討分析平板太陽能系統(tǒng)在建筑一體化設(shè)計中的常用思路和方法。

1 別墅太陽能設(shè)計方法

別墅,帶有私家花園的低層獨立式住宅,目前有獨立別墅、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)計迥異,所以在設(shè)計太陽能熱水系統(tǒng)時,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)計太陽能熱水系統(tǒng)時,應(yīng)充分考慮集熱器、水箱的放置方式以及管道的鋪設(shè)對建筑美觀的影響。一般設(shè)計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空間,集熱器固定在陽臺欄桿上,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)計方法也有所不同,設(shè)計時要對別墅結(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)計方法

中高層住宅和宿舍樓一般采用集中集熱,集中儲熱太陽能熱水系統(tǒng)。有些住宅也會采用集中集熱,分戶儲熱太陽能熱水系統(tǒng)。對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,對建筑美觀性基本無影響,特別適合舊建筑改造項目。

對于屋頂面積不足的高層建筑,則可采用陽臺壁掛式設(shè)計方法。平板集熱器固定在用戶陽臺位置,水箱放置于陽臺承重墻,如圖8所示。此時對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,對樓下住戶采光影響。

3 酒店太陽能設(shè)計方法

酒店一般要求24 小時用水,基本都采用集中集熱、集中儲熱、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)計前期,就要考慮在屋頂統(tǒng)一設(shè)計混凝土花架,將集熱器布置于花架上。

 

4 其他設(shè)計方法

除上述提到的常規(guī)建筑一體化設(shè)計思路外,太陽能熱水系統(tǒng)的幕墻設(shè)計方法,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)計的要求。這種設(shè)計方法綜合性強(qiáng),涉及太陽能熱利用、建筑學(xué)、美學(xué)等多種領(lǐng)域。設(shè)計時,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。實例如圖11、圖12、圖13所示。

5 結(jié)語

從以上實例可以看出,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。因此,平板太陽能熱水系統(tǒng)要實現(xiàn)與建筑和諧統(tǒng)一,就必須在設(shè)計時綜合考慮,做到與建筑主體工程“五同步”,即同步規(guī)劃、同步設(shè)計、同步施工、同步驗收、同步交付使用,只有這樣,才能實現(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。

來源:中國太陽能產(chǎn)業(yè)資訊網(wǎng)

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