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摘要：太阳能的利用是当前我国能源利用的趋势。随着常规能源的逐渐枯竭，以及常规能源对生态环境造成的不利影响，新型能源不断被开发利用。近些年来，太阳能不断在人们生产生活当中得以利用。在人们的居住建筑当中，太阳能主要用作太阳能热水器，解决人们日常生活中的热水问题。太阳能与住宅的一体化设计需要对目前的太阳能利用情况进行分析，根据太阳能装置在住宅不同位置的安装，进行最合理的一体化设计。加强对太阳能与建筑的一体化分析，不断提升人们的居住环境和生活舒适感。
关键词：太阳能；居住建筑；节能设计；一体化
在我国的居住建筑中，极大多数的建筑仍然属于高能耗建筑。这其中有很大一部分建筑在建设的时候尚未出现太阳能装置的普及，因此，后期进行一体化整改存在困难，但是也还有相当一部分居住建筑是在近些年建设起来的，在太阳能一体化设计上也不合格，严重影响到建筑的节能效果以及建筑物的整体舒适度。因此，加强太阳能和居住建筑一体化的研究分析十分有必要。随着传统能源的存量不断告急，以及生态环境的岌岌可危，人们的思想理念也发生了根本性的改变，开始追求舒适的绿色能源。根据近几年的太阳能装置应用情况来看，其一体化效果不容乐观，最主要的还是影响着城市景观和建筑物外观。
一、一体化设计方法和对策
在进行太阳能与建筑一体化设计之前，我们需要对建筑物的相关特点进行了解。一般来说，不管是多层居住建筑还是高层类型的居住建筑，其实整体上都离不开套型模式。居住建筑通常有着比较规整的造型，空间相对较小，采取平面和立面的相关结构。另外，居住建筑在功能的限制上比较大，需要良好的通风条件和采光条件。在现如今房价价格居高不下的情形下，开发商通常会对居住建筑的外墙尽量处理平直。从以上这些居住建筑的特点来看，整体上比较相似，但也也可以有一定的不同之处，但是其中的限制性因素是很难打破的。如今，居住建筑有着追求艺术效果的趋势，在实际建设当中，通常会将相同元素进行重复的利用，达到艺术性效果。以上种种表明，相对于其他一般建筑来说，居住建筑的造型设计更为困难和复杂，需要保持建筑内外的严谨性又要保持内部的功能性。所以，太阳能装置在居住建筑中进行设计时，需要进行其美观性与功能性的综合考虑。
（一）根据建筑类型设计
1、高层建筑
高层居住建筑是现代建筑工程和现代科学的较高成就，在太阳能一体化设计问题上，既有先进的现代技术进行支撑的优势，也有由于高度问题存在一些管线方面的限制性。因此，高层住宅建筑的太阳能热水器外部装置一般在建筑的阳台或者墙面进行安装，在建筑的顶部的安装面积明显不够，而且建筑物顶部到地层住户的距离太远，管线问题的解决比较复杂。或者说楼顶可以适当放置高层住户的热水器装置。因此来看，高层居住建筑主要需要进行考量的问题是协调性能，即建筑物本身与热水器外部装置的整体外观协调。具体来说，可以通过以下两种方式进行协调：第一种，通过集热器的较大面积进行垂直构思。一般来说，高层住宅建筑比较挺拔，垂直构思的应用能够使建筑更加具备现代化特征。热水器外部装置能够通过垂直构思，进行连续的布置，或者将其与窗台或者阳台进行相互融合处理，加强整个建筑的韵律感。除了太阳能装置的集热器裸露在外之外，尽量将其他装置如水量等置于室内，以来能够对装置形成保护作用，二来可以最大化保障建筑物的整体美观效果。第二种，可以通过对住宅部件或者材料的处理来加强集热器的利用。在建筑物墙面以及建筑物顶部的凹面采用具有标志性的符号形式加强建筑特色，使建筑看起来显得不单调。一般而言，太阳能装置的集热器采用特殊材料和图层，在太阳下能够产生特殊的质感和色泽，利用光色相间的效果，将集热器与高层建筑的水箱或者电梯间进行完美的结合，可以达到意想不到的色彩美感。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，集热器可以为建筑物遮挡一定的阳光，在视觉效果下能够形成虚实结合的层次感。
2、多层建筑
居住建筑如果是一般的多层建筑，那么可以首先考虑在体量和形式上进行太阳能热水器的一体化设计。热水器的集热器在屋面进行安装时通常要考虑其朝向，必须要以南向的墙或者屋面为依托。在多层住宅当中，进行一体化设计尽量要为建筑物争取更多的实体面积。在这种基本要求下，可以进行半接地式或者退阶式的设计方法。
（二）根据安装部位设计
太阳能装置在住宅建筑中的一体化设计除了要对住宅类型进行考量之外，还需要综合考量太阳能装置的安装部位。太阳能装置最常见的安装位置是在房屋的屋顶以及墙面，有的建筑物会将太阳能装置安装在建筑物的阳台等。具体的安装部位要根据建筑物的整体结构进行考虑。不同的安装部位设计其具体的功能效果以及对建筑物的影响也是不同的，下面我们来进行具体的分析：
1、屋顶
如果将太阳能装置的集热器安装在住宅建筑的屋顶位置，总体来看，效果较为良好，优势较多。一来能够形成自然的压头，屋顶位置较高，水压形态十分好。另外，可以比较灵活地选择管路。在管路的选择问题上，所受到的限制很少，可以设计成落水式也可以设计成顶水式，具体看怎样更为便捷。在屋顶进行集热器装置的安装，其类型上所受到的限制也十分宽松。比如，能够选择直流式的集热器、强制循环式的集热器，也可以选择自然循环式的集热器。在屋顶进行安装，主要需要注意的是安装设备与屋顶形式的完美结合，由于建筑的屋顶形式不仅相同，在进行两者完好结合时，要具体分开讨论。一般而言，屋顶形式有平顶屋以及坡顶屋。平顶屋的屋顶是水平的，不存在结构倾角。在进行太阳能热水器装置的安装过程中，要考虑到管路以及固定支架的设置，管路的长度要尽量减少，降低成本。一般可以将热水器的集热装置安装在卫生间上方。通常卫生间上方混凝土为现浇筑的结构，抗压能力好，便于安置支架以及管路。而在坡顶屋上进行热水器装置的暗转要注意屋顶的坡度。调节好热水器装置的角度使其与屋面角度保持自然和谐。在坡顶屋上进行热水器装置安装，其安装位置也是比较灵活的，第一可以安装在屋顶，不过要注意装置的角度，第二可以安装在屋顶面下的吊顶空间。进行设计时，储水箱与集热器要进行分离。装置尽量置于吊顶，可以减小屋顶荷载。
2、墙面与阳台
太阳能装置除了安装在屋顶位置，还可以安装在阳台或者墙面。这样安装最有利的是可以减小热水器管路，降低安装成本，这是其最大的优势，但是，这种安装方式也具有极大的弊端。由于是在墙面或者阳台，在外观上处于视觉的焦点位置，容易对建筑物的整体美观效果造成影响。另外，这种安装方式在实际的应用当中，集热器应当使用顶水式的管路，因为装置和应用系统并没有明显的高度差。
结束语：太阳能作为一种新型能源，在现代化发展进程中，受到人们的极大青睐。但是太阳能装置在安装过程中如果设计不当，很容易对建筑物的整体效果造成不利影响。因此，必须加强二者的一体化设计，最大化保障甚至增强两者的融合效果。随着行业的快速发展，在未来，太阳能装置的安装和使用将会越来越满足住户的需求，在功能上也将有所增加，节能环保，为居民提供健康的居住环境。
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论文作者:彭运吉
论文发表刊物:《基层建设》2016年15期
论文发表时间:2016/9/30
标签：建筑论文; 太阳能论文; 装置论文; 建筑物论文; 屋顶论文; 热水器论文; 管路论文; 《基层建设》2016年15期论文;