摘要:随着我国建筑行业的不断发展,太阳能热水系统得到了广泛的应用,甚至有的地方政府出台了相关政策,必须进行太阳能热水系统的安装,太阳热水系统对建筑行业的进步发挥了巨大作用。笔者从太阳能热水系统与建筑整合概念入手,并对整合设计进行了分析,具有一定的参考意义。
关键词:太阳能;热水系统;整合设计
一、太阳能热水系统与建筑政府和简述
太阳能热水系统与建筑整合简单来讲,是指在相关建筑师的指导下,通过对设计场地进行综合分析,并制定科学的策略使二者有效结合,发挥出太阳能热水系统为人们提供良好的生活体验、生态的重要作用。值得注意的建筑师在展开整合前要对当地气候、温度、日照强度等信息进行采集,在进行太阳能热水系统的选择时便可以这些数据作为依据,切实保障所选的型号能够满足整合需要,提高整体的设计水平。
总体来讲,建筑与太阳能热水系统的整合能够大大减少热水系统的建筑的负面影响,实现热水系统与建筑的有机结合,促进建筑的一体化发展。在将太阳能热水系统与建筑进行整合时要注意太阳能的应用效果与环境的美观,实现小区规划与建筑设计的共同进行。
二、太阳能热水系统与建筑整合设计的原则分析
太阳能热水系统与建筑整合涉及到美学、建筑学等方面,一般要满足以下原则:
第一,充分利用太阳能。太阳能热水器工作原理特殊,集热器需暴露于太阳中,因此在设计时要减少周围物体的阻挡。第二,太阳能热水系统设计与规划要同步进行,统一规划。第三,在规划设计时要充分考虑当地地理情况,在确定建筑朝向及建筑形体组合前需做好实地勘探。
三、太阳能热水系统与住宅建筑设计思路
太阳能热水系统要想完美地与建筑结合需要统筹考虑,因为它不仅要求外观结合美观,还需要各个管道相互协调且互不影响,是多个方面的有机结合。太阳能热水系统类型应根据建筑形式、建筑物的功能特点、地理位置、气候条件、供水条件、安装条件、方便使用与维护、节能降耗以及建筑投资等因素综合决定。
(一)分户集热分户供热系统分户
顾名思义就是每家每户独立供热、独立管理,它的独立性较强,与其他住户区分清晰,互不干扰。阳台壁挂式就是将太阳能的集热系统挂在住户南立面墙或阳台栏板上,分体承压水箱则置于室内,集热器与水箱之间是靠各类管道连接的,冷水从水箱下部进入,热水从上部被顶出。水箱若为间接换热,则采用防冻剂做介质。太阳能热水器就在这种水流循环过程中完成供热工作。这种分户方式非常方便,各自记录计费,清晰明确。但是楼层低的住宅太阳光不足会造成供热不足,而且分户安装的成本较高,售后维护工作也不简单。这种安装方式大多出现在别墅、多层住宅或单排中高住宅。
(二)集中集热分户供热系统
集中集热系统不同于分户,它是集体共用一个集热系统,统一安装在楼房最高层楼顶,每家每户只需装一个承压水箱。每个承压水箱都装有辅助加热设备,水箱内用水或防冻液作为介质,水箱的温度也同样有设定,当水温比设定值低时辅助加热设备就会自动开启。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它的加热方式属于间接加热,虽为集中供热但供水、计费还是分户进行,既克服了底层光照不足又方便计费。但集中把集热系统放置于楼顶管道铺设工作就会复杂很多,难以做到每户水力平衡,技术要求较高,此类方法可用于各种住宅类型。
(三)集中集热集中供热系统
集中集热供热系统是没有分户部分的,它的集热系统全在楼顶,而水箱、辅助加热器也都集中在楼顶,有的也放在地下室,与上面两种方法相似,它也是通过水体循环完成供热。由于每家每户没有水箱,供水就只能靠供水管道输送到住宅,而且集中供热太阳能集热器功率大,因此住户可以使用的热能就比前两种方法多,并且它集中安装,成本低还方便维护。
四、太阳热水系统与建筑整合设计
鉴于太阳能热水系统对人们生活的重要影响以及对建筑整体的作用,需要合理设计太阳热水系统,做到与建筑的相互结合,真正的实现二者的整合,进而对建筑的整体起到积极的促进作用。太阳热水系统作为建筑的一个关键部分,实现与建筑的整合,需要从以下几个方面着手:
(一)太阳热水系统与墙体的结合
要想实现太阳热水系统与建筑的有效整合,需要加强太阳热水系统与墙体的结合,在建筑中,南立面有着很好的采光条件,因此可以利用窗坎墙实现集热器与南立面墙体的有效结合,即将平板的集热器作为立体墙面的一部分,这就需要提升太阳热水系统的功能,既要满足自身的功能,同时还要符合建筑物的结构和建筑功能。这样就可以加强对集热器墙体的设计,利用相应的材料,实现二者的整合,一般而言,集热器墙体的设计由内到外分别是透光保温涂层、光热转化层、外墙支撑以及导热层、集热管、发泡保温层、内墙支撑层以及内墙的涂膜层等。这样在太阳照射时,光线可以一定的角度射入墙面,利用有效投影截面获得的有效光能通过透光保温涂层,入射到光热转化层,并在光热转化层内进行热能的转化,一般是完全转化或者是选择性转化,进而发挥了太阳热水系统的作用。
(二)太阳热水系统与屋面的结合
就建筑物的屋面而言,不如墙面遮挡和接触阳光的面广,因而更加适合太阳热水系统中各个设备的采光和集热。为了实现太阳热水系统与屋面的有效结合,需要针对不同的屋面特征采取不同形式的太阳热水系统设计,一般而言,对于平屋顶通常采用的是覆盖式,对于斜屋顶采用的是镶嵌式。前者要根据地域确定倾斜的角度,并且根据集热器的种类和尺寸制定构架,同时将构架固定在与屋面连接的基座上,这样可以满足泛水的要求,后者具有很好的视觉效果,但是其安全性要求较高,需要增加防水层,避免出现漏水的现象。
五、结语
通过以上分析不难发现,太阳能热水系统与建筑整合具有很多优势,不仅可以有效发挥出系统作用,还能避免对建筑美观造成的不良影响,实现了一体化设计。同时,也对设计师提出了较高要求,他们需具备较强的专业知识与丰富经验才可整合好,才能真正将系统与建筑各自作用全面发挥。相关从业人员还需不断实践,勇于创新,努力为我国建筑行业的发展贡献出自己的一份力量。
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论文作者:高鸿程
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第14期
论文发表时间:2019/10/29
标签:系统论文; 热水论文; 太阳能论文; 建筑论文; 水箱论文; 太阳论文; 分户论文; 《建筑实践》2019年第14期论文;