太阳能住宅设计应考虑的问题
住宅建筑太阳能热水应用设计中的几点体会

随着我 国政府 对节能减 排越来 越 重视 , 住宅 太 阳 能热 水应用设 计 已成 为建筑 设计不 可或缺 的一部分 。 新设计的住宅建筑在建筑屋面或 阳台上都设计 了太 阳
能系统。太阳能 系统形式 多样 , 可 能地与 建筑 完美 尽
屋面
通气 口
I 溢 删 水 管
. L ‘ 热水
() 2 控制 比较 复 杂 , 在住 户 内安 装 控 制 器 , 需 每
分离式 间 接加 热 法 ( 图 3 见 )的 特 点 及 适 用
范围。
‘
次使 用 时操 作控 制器 ;
() 3 使用 时 由 于 采 用 非 承 压 水 箱 , 水 和 冷 水 热 的水 源 非 同 源 , 热 水 压 不 同 , 水 水 温 调 节 较 冷 热
主要 有 以下三 大类 系统 :
1 1 紧凑 式 落 水 法 .
紧凑 式顶 水法 ( 图 2 的特点及 适 用范 围 。 见 )
紧凑式 落水 法 ( 图 1 的特 点及适 用 范 围 : 见 )
( ) 热系 统采 用 自然循 环 、 接加 热方 式 ; 1集 直 () 2 采用 非 承 压水 箱 , 靠 水 箱 与 用 水 点 的 高 依
差 供热 水 ;
() 3 热水 器 的冷 水进 水 与 热水 出水 共 用一 根 管
道, 手动控制热水 器 的补水 , 淋浴器 为热水 单管供 应 ; ( ) 以根据 用户 需求 设 置辅 助加热 系 统 ; 4可 ( ) 防冻措 施 。 5无
收 稿 日期 :0 1一 5— 4 2 1 O 0 地面 接 户内给 水管道
置 大管 道井 困难 , 能尽量 减 小住 宅公 摊 面积 , 这也 是 住宅 设 计 中大 多采 用这 种形 式 的太 阳能 热水 系统 的 主要 因素 ;
农村住宅太阳能供暖的设计及应用

农村住宅太阳能供暖的设计及应用农村住宅太阳能供暖是一种利用太阳能资源进行采暖的方式,采用太阳能供暖系统可以大大降低农村住宅的能源消耗,减少对化石燃料的依赖,实现可持续发展。
以下是关于农村住宅太阳能供暖设计及应用的一些建议。
首先,农村住宅太阳能供暖的设计应考虑以下几个方面:1. 太阳能集热系统设计:太阳能集热系统是农村太阳能供暖的核心,可分为平板式和真空管式两种。
平板式太阳能集热器通常安装在住宅屋顶上,利用黑色的吸热板将太阳能转化为热能,通过管道传输至住宅中的热水设备。
真空管式太阳能集热器利用真空玻璃管将太阳能转化为热能,具有更高的热效率。
2. 热储藏设计:农村住宅太阳能供暖系统需要有一个储热装置,以便在夜间或阴雨天的时候使用储存的热能供应供暖。
常用的热储藏装置包括水箱、热泵以及地源热能系统等。
热储藏的设计需要考虑容量大小和热损失,以确保足够的热能供应,并减少能量的浪费。
3. 系统管道设计:农村住宅太阳能供暖系统的管道设计需要合理布局,以确保热水能够顺畅地流动到各个供暖设备。
同时,还需注意保温措施,以减少热损失。
其次,农村住宅太阳能供暖的应用上需要注意以下几个方面:1. 太阳能供暖的适用性:应根据农村住宅的地理位置、气候条件和建筑形式,进行合理的太阳能供暖设计。
太阳能供暖适用于寒冷地区、大部分时间晴朗的地区以及南北向建筑形式,这些条件有助于提高太阳能的利用效率。
2. 结合其他能源供暖:由于农村住宅的能耗较大,单独依靠太阳能供暖可能会有不足。
因此,在太阳能供暖的基础上,可以结合其他能源供暖,如天然气、生物质能等,以保证农村住宅的供暖效果。
3. 能耗监测和维护:农村住宅太阳能供暖系统的实际运行效果需要进行监测和维护。
定期检查太阳能集热器、热储藏装置、管道等设备的运行状况,及时处理故障,以确保系统的正常运行和供暖效果。
4. 激励政策和技术支持:政府可以通过出台激励政策,鼓励农村住宅采用太阳能供暖系统。
同时,提供相关技术支持和培训,提高农民对太阳能供暖系统的认知和应用能力。
浅谈太阳能在现代住宅设计中的应用

浅谈太阳能在现代住宅设计中的应用【摘要】建筑节能是技术进步的重要标志,新能源利用是实现建筑可持续发展的重要环节,也是世界上所有国家采取的节能措施。
在今后的发展中,太阳能的应用和新型的节能建筑,只能以最低的能量消耗,使居住环境更舒适,更清浩,而节能及社会效益更好。
关键词节能建筑设计能源利用引言当今世界对太阳能的应用越来越广泛,特别是在建筑业,对于太阳能的应用,能够使人们过上绿色的生活,当然,太阳能的应用在现代住宅设计中也占据了一席之地,本文简单介绍太阳能在住宅设计上的应用。
一、太阳能的利用现状我国有着丰富的太阳能资源,每年获得的太阳能约为3.6×1022J,相当于1.2万吨标准煤的热值[1]。
约占全国国土面积的2/3的地区年平均辐射总量在3340~8400MJ/m2,年日照时数在超过2200h,相当于110~280kg标准煤的热值[2]。
我国从70年代就开始了太阳能利用方面的研究,经过30年来的不懈努力,现已在太阳能利用和推广方面已经取得了一定的成绩,尤其在太阳能热水器方面取得了一大批科研成果。
但我国的太阳能利用技术与发达国家相比还存在很大的差距,例如我国目前对太阳能在建筑中有效地利用还是探索阶段,不仅利用方式单一并且在与建筑一体化方面显得尤为落后。
因此我国在太阳能技术的实用性、经济性、先进性、可操作性等方面都有很多值得进一步研究的地方二、现代住宅设计中的太阳能建筑技术太阳能建筑可分为主动式和被动式两个类型。
利用机械装置收集和储存太阳能,并在需要时向房间提供热能的建筑,被称为主动式太阳能建筑;根据当地气候条件,在很少使用机械设备条件下,通过建筑物布局,构造处理,选择性能好的热工材料,使建筑物本身能够吸收和储存太阳能量,从而达到采暖, 空调,供热水的建筑物,称为被动式太阳能建筑。
太阳能建筑的平面布置应尽量将长边作为南北方向。
使集热面处于正南方向正负30ο以内。
并根据当地的气象条件及所处位置,做出恰当调整,以达到最佳的阳光照射效果。
高层住宅楼顶太阳能发电系统施工设计方案

高层住宅楼顶太阳能发电系统施工设计方案一、概述随着可再生能源的重要性日益凸显,太阳能发电系统在高层住宅建筑中的应用越来越普遍。
本文将为高层住宅楼在楼顶安装太阳能发电系统的施工设计方案进行详细阐述。
二、方案概况1. 项目概述该高层住宅楼太阳能发电系统项目旨在利用太阳能作为可再生能源,为楼内提供清洁、可靠的电力供应,降低对传统能源的依赖。
2. 设计原则(1)安全性:设计必须符合国家相关安全规定,能够确保居民使用太阳能发电系统时的安全。
(2)可靠性:系统设计应具备稳定、可靠的运行特性,保证持续的电力供应。
(3)高效性:发电系统应具备高效转换太阳能为电能的能力,最大限度地利用太阳能资源。
(4)环境友好性:发电系统应减少对环境的污染和破坏,具备清洁能源的特性。
(5)经济性:设计应具有经济合理性,合理控制成本,提高投资回报率。
三、施工设计方案1. 阳光资源分析通过测量楼顶的位置、朝向、遮挡以及光照条件,确保太阳能电池板能够充分暴露在阳光下,获取最大的太阳能资源。
2. 太阳能电池板布局设计根据阳光资源分析结果,合理布置太阳能电池板。
考虑到楼顶可利用性,采用固定式安装方式,确保电池板的稳定性。
3. 太阳能电池板选型与安装选择具有高效率、可靠性和耐用性的太阳能电池板,并根据楼顶结构进行合理的安装。
太阳能电池板之间的间距应适当,以最大程度利用可安装面积。
4. 蓄电池系统设计设计合适的蓄电池系统以存储白天通过太阳能发电系统所产生的电能。
考虑充放电效率和安全性,选择高质量的蓄电池,并保证其能够满足楼内电力需求。
5. 逆变器与电力管理系统选用高效稳定的逆变器,将直流电能转换为交流电能,并通过电力管理系统实现对发电和供电的智能控制。
确保系统在各种运行状态下都能正常工作。
6. 接入电网设计设计方案中应包含将太阳能发电系统与当地电网连接的方案。
通过电网连接,实现电能的双向流动,并使得电力在需要时能够无缝切换到电网供电。
7. 安全与维护措施设计方案中应考虑安全与维护措施,确保系统的长期稳定运行。
民用建筑太阳能热水系统设计常见问题分析及建议

民用建筑太阳能热水系统设计常见问题分析及建议近年来,随着科技技术的快速发展以及人民生活意识的提升,太阳能热水系统广泛应用于人们的日常生活中。
特别是在广大农村,太阳能热水系统也十分普及。
文章主要就民用建筑太阳能热水系统设计常见问题展开分析,并给予相应的建议。
标签:民用建筑;太阳能热水系统;设计问题;建议近十年建筑行业的迅猛发展,致使清洁能源与新能源的急速发展。
大力开发好利用太阳能是优化能源结构,改善环境,降低能耗等可持续发展的战略之一。
目前太阳能热水系统在民用建筑中的应民用建筑中的应用和推广。
1、民用建筑太阳能热水系统设计常见问题及建议1.1太阳能集热器布置不合理及建议民用建筑太阳能热水系统设计一般由给排水专业人员负责,并与建筑、电气、结构等专业配合共同完成,但由于民用建筑中建筑专业的主导地位,建设项目在规划方案设计之初,并未征询给排水专业人员意见或者说并未考虑太阳能热水系统与建筑的一体化设计,项目进行到施工图设计阶段才有给排水专业参与。
另外,本身专业人员设计失误,还有专业之间配合不完善等原因,最终造成太阳能集熱器布置存在诸多不合理之处。
施工图阶段,屋面可能有暖通通风空调设备、屋面突出构件及建筑造型、给排水伸出屋面的管道、消防水箱、屋面的消防疏散要求等,实际可安装太阳能集热器的空间有限,根本无法满足方案设计要求,甚至无法满足消防安全。
一种结果是变更方案设计,造成项目建设程序延迟,经济及时间上的损失不言而喻;另一种结果便是设计人员尽最大可能布置集热器,如将集热器架高、将集热器布置在阳台、将屋面的镂空造型补实等,而相应的代价则是造成屋面设备管线布置混乱,后期施工和维护检修极其不便。
因此,在方案设计时应当综合考虑各专业意见及工程建设的不确定性,适当预留空间,合理布置太阳能集热器。
1.2管道设计不合理及解决建议1.2.1集热系统管道连接不满足规范要求《民用建筑太阳能热水系统应用技术标准》第5.4.18条:集热器组之间连接的设计应遵循“同程原则”。
住宅建筑太阳热水系统整合设计的思路

住宅建筑太阳热水系统整合设计的思路
1.了解太阳能热水系统相关知识,包括工作原理、组成部件、适用范围、优缺点等。
熟悉相关国家、区域以及地方政策及标准。
2.根据业主需求和建筑规划,确定太阳能热水系统的使用量、使用场
合以及系统大致规模,考虑系统的用途、空间利用率、系统效率等关键因素。
3.结合建筑物的朝向、地形地貌、气候环境,制定太阳能热水系统的
定位方案,选定太阳能热水系统组件的放置位置。
4.根据太阳能热水系统的规模和使用需求,设计系统的水路、电路及
传热管路,确定系统各部分的尺寸和选型参数。
5.制定太阳能热水系统的运行控制策略,考虑系统运行调节、游离点
控制、过载保护、报警等方面,确保系统运行的稳定和安全。
6.考虑太阳能热水系统与其他建筑设施的集成,包括冷热水管道、热
回收系统、水处理系统等,实现能源的协同利用。
7.通过计算分析预测太阳能热水系统的能源效益,包括系统的总投资、总维护成本、总收益率以及回报周期等。
并合理制定系统的维护与管理方案。
8.在系统的设计、施工、调试及巡检过程中,注重与相关部门和人员
的沟通与配合,积极探索技术创新和新技术应用,提高系统性能和运行效率。
浅谈太阳能热水系统与住宅建筑一体化的设计要点分析
浅谈太阳能热水系统与住宅建筑一体化的设计要点分析摘要:近年来,太阳能热水系统因其高效、节能、环境友好等优点逐渐在建筑设计中推广和普及,并取得了良好的经济效益和社会效益。
住宅建设中,将太阳能热水系统作为建筑的一部分加以设计,有利于充分利用建筑空间、同步设计施工、减轻建筑负荷、提高设备利用效率等,因此设计师在规划过程中应结合住宅所在地区气候特征、建筑类型以及安全条件等,合理确定热水系统的设备类型、运行方式以及其他各项性能参数,在满足建筑内部功能与外部造型要求的同时,创设高效、低耗、舒适、健康的宜居环境。
关键词:住宅建筑,太阳能热水系统,一体化设计Abstract: in recent years, solar hot water system for its high efficiency, energy saving, environmental friendly advantages such as gradually in architectural design in spreading, and have achieved good economic and social benefits. Residential construction, solar hot water system as the building will be part of the design, the utilization of building space, synchronization design and construction, building load, reduce to improve equipment utilization efficiency, so stylist in the planning process should combine residential area, the climate characteristics of building types and safety condition, reasonably determine the hot water system equipment type, operation mode and other various performance parameters, and to meet internal and external function building modelling requirements at the same time, create high efficiency, low consumption, comfortable, healthy livable environment.Keywords: residential buildings, solar water heating system, integrated design1 太阳能热水系统概述1.1 太阳能热水系统的组成及其工作原理社会经济的进步与人民生活水平的提高使我国能源需求量逐年增加,全国很多地区都面临着资源匮乏和环境污染造成的严重问题,在这一背景下,对可再生能源的开发利用,就成为了社会各界普遍关注的焦点。
高层住宅施工设计方案的太阳能热水
高层住宅施工设计方案的太阳能热水太阳能热水被广泛应用于许多领域,其中包括高层住宅的施工设计方案。
太阳能热水系统可以为住宅提供可持续的热水供应,并减少对传统能源的依赖。
本文将讨论高层住宅施工设计方案中太阳能热水系统的应用,以及实施和运营过程中需要考虑的因素。
一、高层住宅的太阳能热水系统设计。
对于高层住宅的太阳能热水系统设计,有几个关键因素需要考虑。
首先是太阳能热水系统的集热器的位置和布局。
由于高层住宅的屋顶空间有限,因此需要找到合适的位置来安装集热器,以最大程度地吸收太阳能。
其次是热水储存设备的选择和容量确定。
高层住宅的热水需求较大,因此需要足够大的储存设备来满足住户的需求。
最后是管道和水泵的设计。
太阳能热水需要通过管道将热水分发到各个住户,所以管道的设计和布局需要考虑到住户的分布情况。
此外,太阳能热水系统还需要水泵来保证热水能够顺畅流动。
二、实施高层住宅太阳能热水系统的挑战。
实施高层住宅的太阳能热水系统面临一些挑战。
首先是空间限制。
高层住宅的屋顶空间有限,需要找到合适的位置来安装太阳能集热器。
其次是系统的成本。
太阳能热水系统的成本相对较高,需要考虑投资回报周期和维护成本。
此外,系统的维护和运营也是一个挑战,需要定期检查和维护设备以确保其正常运行。
三、高层住宅太阳能热水系统的优势。
高层住宅太阳能热水系统具有一些优势。
首先是环保可持续性。
太阳能热水系统利用太阳能作为能源源源不断供应热水,减少对传统能源的依赖,降低对环境的影响。
其次是经济性。
尽管太阳能热水系统的建设和维护成本较高,但由于太阳能是免费的能源,长期来看可以减少能源开支。
此外,太阳能热水系统还可以改善住宅的能源效率,减少能源浪费。
四、高层住宅太阳能热水系统的市场前景。
随着全球对可再生能源的需求不断增加,高层住宅太阳能热水系统的市场前景很好。
政府和社会对可持续发展的关注度提高,对太阳能热水系统的需求也在增加。
此外,随着太阳能技术的不断进步和成本的降低,太阳能热水系统将变得更加普及和经济实惠。
高层住宅建筑屋顶太阳能施工设计方案
高层住宅建筑屋顶太阳能施工设计方案一、引言随着能源危机和环境污染问题的日益凸显,太阳能作为一种清洁、可再生的能源,受到了越来越多人的关注。
在高层住宅建筑中,充分利用屋顶空间安装太阳能发电系统是一种理想的解决方案。
本文将就高层住宅建筑屋顶太阳能施工设计方案进行深入探讨。
二、施工前的准备工作在开始施工前,有必要进行详细的准备工作,包括以下几个方面:1. 评估可行性在选择施工太阳能发电系统之前,需要进行详尽的评估,包括对屋顶承重能力、遮挡物、日照时间等进行调查和分析,确保太阳能发电系统的安装是可行的。
2. 设计方案根据评估结果,制定详细的设计方案。
包括安装位置、太阳能板的数量和布局、逆变器和电池的安装位置等。
同时需考虑系统的安全性和美观性。
3. 材料选购选择优质的太阳能板、逆变器、电池等设备。
确保其质量过关,并具有长寿命、高效率的特点。
4. 安全措施在施工前需制定详细的安全方案,确保工人施工过程中的安全。
同时需要对施工现场进行临时围栏设置,防止事故发生。
三、施工步骤下面将详细介绍高层住宅建筑屋顶太阳能施工的步骤:1. 屋顶准备清理屋顶,并确保屋顶的平整度。
同时,查看屋顶的防水状况,确保在安装过程中不会对防水层造成破坏。
2. 太阳能板安装按照设计方案确定的位置,安装太阳能板。
在安装过程中需注意调整板的角度以获取最佳日照效果。
同时,确保板与屋顶结构牢固连接。
3. 电气连接将太阳能板通过电缆与逆变器连接,将直流电转化为交流电。
同时将逆变器与电池连接,以便储存多余的电能。
电气连接需由专业电工进行,并确保符合相关安全标准。
4. 支架安装根据太阳能板布局规划,安装支架系统。
支架需考虑对于屋顶结构的影响,确保安全和稳固。
5. 系统测试在完成施工后,进行系统测试。
包括对太阳能发电系统的输出功率、充电效果等进行检测,以确保系统正常运行。
四、施工后的维护与管理在完成太阳能发电系统的施工后,还需进行日常的维护与管理,包括以下几个方面:1. 定期清洁定期清洁太阳能板,确保其表面清洁,以提高发电效率。
太阳能热水系统与建筑设计及安装技术要求
太阳能热水系统与建筑设计及安装技术要求深圳市嘉普通太阳能有限公司设计部彭炎著一、太阳能热水系统与建筑设计1设计总则太阳能热水系统与建筑设计应用,除了设计时除了考虑建筑功能、场地条件、周边的环境外,还应当根据建筑布局、地理条件、地域气候条件、地域日照条件等因素来确定和设计太阳能系统和安装的技术要求,最大限度的满足建筑的朝向、建筑之间的间距及建筑外观的统一。
太阳能热水系统的选型是太阳能热水系统与建筑设计应用的重要内容,设计者应结合建筑的功能及对热水供应方式的需求,综合考虑环境、气候、太阳能资源、常规辅助能源类型和供水的条件、施工条件等诸多因素,比较不同类型太阳能热水系统的性能、优缺点、适应性,进行综合分析。
在充分综合比较后,选择适用的、性能比高的太阳能热水系统以满足建筑的需要。
太阳能集热器是太阳能热水系统中重要的组成部分,也是太阳能热水系统与建筑设计应用中的重点设计内容,在建筑上合理的设计集热器的安装位置尤为重要。
太阳能集热器一般可安装在建筑屋面、坡屋面、建筑外墙面上,或者安装在建筑的其他位置,如女儿墙、建筑屋顶的花架上,甚至可以安装建筑的遮阳板上、建筑的飘檐等能充分吸收阳光的位置。
集热器位置的设计应作为建筑设计的元素,与建筑有效结合,保证建筑外观的统一和谐。
避免安装集热器的位置受建筑或周围设施的遮挡。
安装集热器应与建筑可靠连接,并保证其安全牢固,并不得影响建筑的承载,保温、防水、排水等相应的建筑功能。
太阳能热水系统不仅需要安全安装,还需要维护更换。
因此设计中除了考虑不可抗拒的自然因素外,还应为太阳能热水系统的日常维护,如太阳能热水系统的安装、维护、日常保养、更换设备提供安全有利的条件。
2太阳能热水系统与建筑设计的相关原则2.1太阳能热水系统设计的条件太阳能热水系统设计需综合考虑建筑功能,建筑所在地的气候、纬度、日照条件,了解业主对热水的使用要求(如用水量、用水时间),明确辅助能源的类型(如电、柴油、煤气),考虑建筑的承载、水电的供应、周围的设施,综合确定太阳能热水系统的规模及形式,确定建筑是否具备安装规模,并与业主沟通确定太阳能热水系统的供热方式。
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太阳能住宅设计应考虑的问题
摘要:介绍了太阳能热水器与住宅设计的有机结合。
住宅太阳能热水器一体化的设计将与现有住宅在形式和风格上存在比较明
显的差别,在样式各异的住宅中独树一帜,无论对住户还是开发商,其独特的可识别性都是有吸引力的。
更为重要的是,这种一体化的设计所代表的是一种新生事物,其前途和生命力都是无可限量的。
关键词:太阳能;住宅设计
abstract: this paper introduces solar water heater and the organic combination of residential design. residential solar water heater integrated design with the existing residence in form and style has obvious difference in different styles, the residential become an independent school, regardless of the household or developers, its unique identifiably is attractive. more importantly, the integrative design represents a new thing; its future and vitality are unlimited.
key words: solar energy; residential design
中图分类号 :tk511 文献标识码: a 文章编号:
1 引言
目前对太阳能已有一定的研究,但对太阳能热水器一体化住宅的外观设计常走向两个极端,一种是设计时忽视太阳能热水器的设备,在立面造型完成后将需要的设备简单安装上;另一种则是只相辅相成。
失去建筑立面整体的平衡感。
太阳能热水装置本身有别于
建筑,但其作必须通过建筑的整体才能充分显示。
下面就太阳能热水器与住宅建筑设计的有机结合进行讨论。
2 设计原则
太阳能热水器一体化住宅的造型设计应当充分考虑到其居住建筑的特点。
首先,无论是高层住宅还是多层住宅,都是由套型组成,没有大空间,平、立面结构和造型一般比较规整;其次,房间的功能性限制大,非常强调自然采光和自然风;第三,住宅受造价限制较大,外墙也应当尽量平直。
由于住宅的这些特点,在造型处理上可以有大的体量变化,但一般很难打破层、套等单元性因素的限制。
实际中常常利用相同元素的重复、增减来达到艺术效果。
从这一点来看,住宅的造型设计较之公共建筑更有难度。
太阳能热水器一体化的设计在住宅中表现技术美学是可行的,当然高层住宅、多层住宅有自己的特点,应当区别对待。
(1)高层住宅
高层住宅由于管线和住户密度的原因,太阳能集热器常常安装在墙面和阳台,顶部的集热器只能为上部几层提供热水。
所以首先讨论竖用。
直面上集热器与建筑的协调。
首先,可以利用较大面积的集热器加强垂直构思。
高层住宅,平面会有一些变化,但其体形特征多为高耸挺拔。
集热器可以集中连续布置,也可以与窗或阳台的凹凸处理结合形成竖向的划分,使整个建筑在垂直方向上形成强烈的韵律感。
太阳能热水器的水箱应当尽量放置于室内,以免破坏立面整体效果,常常选用强制循环式
或直流式集热器,并采用顶水式的管路。
集热器的利用还可以体现在住宅部件和材料的处理上。
近年高层住宅,常在顶部或外凹部拉梁采用特有的体形或符号来加强标志性,以避免单调的感觉。
太阳能集热器由于采用了吸收性涂层而具备特殊的色泽和质感,其表面非常光亮,如果将其与高层顶部的电梯间或水箱间结合,既可以起到装饰的作用,也能为上部几层的住户提供生活热水。
也可利用出挑的集热板充当遮阳体。
由它形成的阴影增加了造型的虚实对比和空间的层次。
(2)多层住宅
多层住宅太阳能热水器一体化设计首先可以从形式和体量出发,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,使整个体量的横断面类似于台阶或三角形。
3 构造方案与系统选择
太阳能热水器一体化住宅外观设计的美学原则和手法以及构造方案与系统选择,是建筑师对太阳能热水系统所做的二次产品设计和加工,是实现“一体化”的关键步骤。
内容包括安装部位选择和构造方案设计,既要考虑到保证太阳能热水器的工作效率,又要与住宅的结构、使用功能以及美观相协调。
为了保证足够的日照时数,集热器可能的安装位置包括屋顶和南向的外墙和阳台。
下面就不同的安装部位进行讨论。
(1)屋顶部位
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。
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,集热器只需排列整齐即可。
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。
1)平屋顶的安装
太阳能热水器在平屋顶安装时,要注意集热器的平面安装位置。
应当尽量减少水平管路的长度,将集热器置于卫生间的上方。
优点是此处的楼板为现浇混凝土结构,有利于设置管路和固定支架。
如果用户选择循环式热水器,则集热装置必须按一定角度倾斜安装,集热器须外加支架与屋面结构相连接。
支架的冷轧钢板的厚度不应当小于2mm,不锈钢板的厚度不应小于1.5mm。
屋面构造上可以在柔性防水上另加40mm厚混凝土刚性防水层,预埋铁件与支架焊接或螺栓连接。
如果用户选用了直流式热水器,则集热器可以直接水平安装在屋顶上方,减小风荷载,增加系统的安全性。
而且,由于集热管和反射板的遮挡,使屋面的隔热作用有所加强,从而降低住宅顶层夏季室内温度,也使构造连接的热桥效应减至最小。
2)坡屋顶的安装
一般循环式太阳能集热器均需要一定的倾角,利用坡屋顶的结构坡度是很自然的。
由于坡屋顶楼面下一般有吊顶空间,可以容纳横向管路,所以集热器的平面位置可以比较灵活。
在设计中,最好选择集热器与储水箱分离的热水系统,将储水箱置于吊顶内,可以减少屋面的荷载。
在采用自然循环时,要求集热器不高于水箱水位;而采用强制循环则没有这种限制。
集热器一体化太阳能热水器。
屋脊式太阳能热水器克服了单管上下水不能24小时随时用热水及操作繁琐的缺点,上水无需任何操作,通常天气热水随开随用,结构独特,适合于人字形屋顶,重心低,安装极其方便、稳固。
坡屋顶横管式太阳能热水器最适合坡屋顶平房或楼房,水箱外形像“饼干”一样平贴于斜屋面,克服了各种太阳能热水器重心高、在坡屋顶上安装困难等缺点,安全可
靠,外形平整,成片安装整齐美观。
其共同的特点是水箱与集热器结合在一起,降低了管路的造价。
(2)墙面与阳台
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。
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。
比较现实可行的方案是在竖直墙面上安装直流式横向集热管和在阳台倾斜栏板上安装热管式或平板式集热器。
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。
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。
活动式连接是循环式集热器常采用的方式。
比较理想的一种情况是将支架安装在窗户的上方,除支架外其余部分收起。
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。
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。
但如果大规模建造或采用强制循环,则上述不便也不成为问题。
此外,活动式连接还可以应用在阳台的竖直栏杆或栏板外侧。
4 结语
相信太阳能在未来的建筑上会掀起伟大的新篇章。