江蘇省徐州市新型建筑實(shí)用技術(shù)應(yīng)用中心 ■ 何水清

一 安徽省安慶市太陽(yáng)能建筑一體化設(shè)計(jì)

1 工程概況

安慶“香樟里·那水岸”項(xiàng)目，小區(qū)總占地108畝，規(guī)劃建筑面積19.67萬m2，由17幢高層、小高層及臨街2層商業(yè)裙方組成，總住戶1060戶。全小區(qū)工程，經(jīng)國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部康居示范工程達(dá)標(biāo)驗(yàn)收，“住宅成套技術(shù)”、“規(guī)劃設(shè)計(jì)”、“建筑設(shè)計(jì)”、“施工組織管理”4項(xiàng)驗(yàn)評(píng)體系全部被評(píng)為“優(yōu)秀”。同時(shí)根據(jù)國(guó)家《住宅性能評(píng)定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，認(rèn)定小區(qū)住宅在適應(yīng)性能、安全性能、耐久性能、環(huán)境性能、經(jīng)濟(jì)性能上達(dá)到“AA級(jí)”標(biāo)準(zhǔn)。這是安徽省第一個(gè)通過國(guó)家住宅性能定為AA級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目，填補(bǔ)了安徽在AA級(jí)住宅建設(shè)方面的空白。

2 技術(shù)方案

實(shí)施工程的某公司和清華陽(yáng)光太陽(yáng)能設(shè)備公司合作，在對(duì)國(guó)內(nèi)多個(gè)高層太陽(yáng)能建筑進(jìn)行考察研究基礎(chǔ)上，對(duì)通用的太陽(yáng)能系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)破性的大膽改進(jìn)和創(chuàng)新，增設(shè)了管道循環(huán)系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)和分時(shí)加熱系統(tǒng)，首創(chuàng)國(guó)內(nèi)高層高效聯(lián)集式太陽(yáng)能建筑一體化系統(tǒng)。充分采用光電兩用、分戶計(jì)量、定時(shí)控制、加壓循環(huán)等有效措施，很好地解決了“三大循環(huán)”難題，即集熱器與集熱水箱的循環(huán)、集熱水箱與保溫水箱的循環(huán)、住戶管道冷水與集熱水箱的循環(huán)。

該系統(tǒng)具體運(yùn)行原理為：自來水進(jìn)口處電磁閥打開，將集熱水箱加滿，集熱器在陽(yáng)光的照射下開始工作。當(dāng)集熱器上端水溫探頭測(cè)得集熱器水溫達(dá)到60 ℃時(shí)(此溫度可調(diào)節(jié))，集熱器和集熱水箱之間的水泵開始工作，將集熱器的熱水打到集熱水箱里。當(dāng)集熱器水溫低于50℃ (此溫度可調(diào)節(jié))時(shí)，反反復(fù)復(fù)將集熱水箱加熱。當(dāng)集熱水溫探頭測(cè)得水箱達(dá)到60℃ 時(shí)(此溫度可調(diào)節(jié))，集熱水箱下端的電磁閥自動(dòng)打開，將集熱水箱里熱水頂?shù)奖厮?；?dāng)集熱水箱上端水溫低于50℃時(shí)，進(jìn)水電磁閥自動(dòng)關(guān)閉，集熱器與集熱水箱繼續(xù)按上述流程工作，不斷將保溫水箱加滿。如遇陰雨天或太陽(yáng)光照不足、水溫不高時(shí)，集熱水箱里面的加熱器開始工作，利用夜間峰谷電自動(dòng)加熱。如保溫水箱多日不使用，水溫下降至不能使用時(shí)(探頭測(cè)得水溫低于45℃)，保溫水箱和集熱水管之間的循環(huán)泵開始工作，將保溫水箱的低溫?zé)崴數(shù)郊療崴湓偌訜?。同時(shí)，考慮高層住宅管道冷水較多，將設(shè)在底層的水溫探頭設(shè)置一定溫度(一般為35℃)，當(dāng)感測(cè)水溫低于設(shè)定溫度時(shí)，熱水管道上方循環(huán)泵就會(huì)自行啟動(dòng)，把管道冷水抽到集熱水箱內(nèi)；當(dāng)管道水溫達(dá)到45 ℃時(shí)(可調(diào)節(jié))，循環(huán)泵便停止工作，循環(huán)的次數(shù)和時(shí)間都可調(diào)整，徹底解決了管道冷水以及冷熱水箱交換問題，確保每戶都能用上即開即熱的清潔低廉的太陽(yáng)能熱水。此外，考慮到住戶日常使用管理等問題，在每個(gè)住戶熱水進(jìn)水處安裝一個(gè)磁卡熱水表，先充值后使用(IC充值卡)，整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，大大降低了物業(yè)管理的麻煩。

3 應(yīng)用效果和示范意義

小區(qū)太陽(yáng)能集面積達(dá)到3050m2，住宅應(yīng)用覆蓋率100%，示范面積14.53萬m2，確保了每戶熱水使用量在0.2t/天以上，具有安全、節(jié)能、環(huán)保、不占室內(nèi)空間、業(yè)主免維護(hù)和使用成本低的顯著優(yōu)勢(shì)。小區(qū)主要設(shè)備配置見表1。自首批業(yè)主入住以來，熱水單價(jià)平均按5.6元/t收取，IC卡計(jì)量收費(fèi)，住戶預(yù)存金額，逐日扣除，多用多付費(fèi)，少用少付費(fèi)，不用不付費(fèi)，使用方便，性能可靠，深受好評(píng)。該技術(shù)系統(tǒng)也獲得國(guó)家財(cái)政部、住建部可再生能源建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目資金支持。

隨著國(guó)家對(duì)省地節(jié)能環(huán)保住宅建設(shè)的支持和鼓勵(lì)，高層住宅太陽(yáng)能利用具有廣闊前景，高層住宅建造量不斷攀升。從全國(guó)太陽(yáng)能熱水器家庭普率不足10%來看，太陽(yáng)能熱水器具有巨大的市場(chǎng)潛力。商層住宅太陽(yáng)能熱水器屬于一次性投資，維護(hù)簡(jiǎn)單方便，不擾民，不增加住戶負(fù)擔(dān)，且安全可靠。綜合計(jì)算，太陽(yáng)能熱水器總體成本最少，并且隨著能源價(jià)格的不斷提升，太陽(yáng)能熱水器的應(yīng)用，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益更加明顯。

以每天提供20t熱水為例，燃?xì)?、燃油、電加熱和太?yáng)能系統(tǒng)相差較小。而從15年的使用總費(fèi)用(含水、氣、電費(fèi))來看，太陽(yáng)能熱水器的費(fèi)用比燃?xì)鉄崴饕〉枚?，并且，燃?xì)夂碗妰r(jià)呈逐年上升趨勢(shì)。顯然，從長(zhǎng)期使用的角度來看，使用太陽(yáng)能熱水器非常經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。如果將太陽(yáng)能熱水器替代電熱水器，三口之家每年至少可節(jié)省電費(fèi)約600元。而如果一家一戶安裝一個(gè)太陽(yáng)能熱水器，約需設(shè)備投資3500～5000元，使用期間存在維護(hù)費(fèi)用支出。但對(duì)于高層高效聯(lián)集式太陽(yáng)能建筑一體化系統(tǒng)工程，其設(shè)計(jì)費(fèi)用、設(shè)備投入、運(yùn)行系統(tǒng)等加起來，平均每戶約攤成本費(fèi)用4500元，對(duì)住戶來說，免維護(hù)終身受益。更為重要的是，高層高效聯(lián)集式太陽(yáng)能建筑一體化系統(tǒng)可不受天氣影響，做到一年四季24h均衡。

表1 主要設(shè)備配置表

投資對(duì)比分析，以加熱1t水為例，自來水溫按15 ℃加熱到55℃ ，需40000千卡的熱量，對(duì)燃?xì)?、燃油、電加熱和太?yáng)能系統(tǒng)分析對(duì)比：初步測(cè)算提示，太陽(yáng)能熱水器一次裝置投資比燃?xì)鉄崴?、電熱水器要高，但它?5年的裝置總投資費(fèi)用供應(yīng)熱水，讓居住更健康，讓生活更舒適。

4 改進(jìn)的方向

“香樟里·那水岸”項(xiàng)目實(shí)施，針對(duì)項(xiàng)目不完善，需在以下兩個(gè)方面改進(jìn)：

(1)將太陽(yáng)能和建筑更為完美的結(jié)合。針對(duì)太陽(yáng)能集熱器和屋頂結(jié)合問題，將平面屋頂改為斜坡屋頂，把太陽(yáng)能集熱管鑲嵌在屋面中，實(shí)現(xiàn)建筑、技術(shù)和美學(xué)融為一體，達(dá)到適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的目的，進(jìn)一步增強(qiáng)建筑的表現(xiàn)力。

(2)深化太陽(yáng)能綜合利用。在做好太陽(yáng)能建筑一體化的同時(shí)，將單純使用太陽(yáng)能熱水器，走向太陽(yáng)能綜合利用的全面發(fā)展，重點(diǎn)發(fā)展太陽(yáng)能地板采暖技術(shù)和太陽(yáng)能照明技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑的低能耗與舒適健康性的充分結(jié)合，為房地產(chǎn)市場(chǎng)創(chuàng)造一種全新的開發(fā)模式。

二 江蘇省徐州市不同住宅類型的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

通過太陽(yáng)能光熱利用技術(shù)，為用戶提供價(jià)廉的熱水，是解決能源緊張同提高居民生活舒適度矛盾的有效方法。

1 工程概況

徐州市某住宅小區(qū)位于市區(qū)城南新城開發(fā)區(qū)，總建筑面積為234.085萬m2，其中住宅面積為190.638萬m2，包括45棟3層別墅、25棟多層(6層局部躍7層)、16棟高層(7～11層局部躍層)，均采用太陽(yáng)能熱水供應(yīng)系統(tǒng)。

2 太陽(yáng)能設(shè)計(jì)的難點(diǎn)

太陽(yáng)能熱水器受天氣影響較大，到達(dá)某一地面的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度，因受地區(qū)、氣候、季節(jié)和晝夜變化等因素影響，時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，時(shí)有時(shí)無，給使用帶來不少困難。在高層建筑中屋面的建筑面積一般無法滿足整棟樓的熱水供應(yīng)，而且只能采用集中供熱的給水方式來解決分戶供水壓力不足的問題，并且要增加熱水計(jì)量水表，使小區(qū)物業(yè)管理復(fù)雜。

3 本工程住宅建筑熱水系統(tǒng)的選擇

(1)別墅

別墅是高檔住宅建筑，各戶獨(dú)立，私密性好，宜考慮每戶設(shè)置獨(dú)立的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。別墅的套內(nèi)衛(wèi)生間數(shù)量較多，人均用水量大且用水不均勻性較大，但人均屋面面積大，而且一般市政供水壓力滿足別墅的直接供水，可考慮屋面設(shè)置太陽(yáng)能系統(tǒng)。為了保證別墅供熱能力的持久性，在地下室安裝有輔助加熱設(shè)備。別墅熱水供應(yīng)由燃?xì)鉄崴骱吞?yáng)能熱水器聯(lián)合供給，熱水經(jīng)太陽(yáng)能預(yù)熱后再進(jìn)入燃?xì)鉄崴?，出水溫度設(shè)定為60℃并設(shè)循環(huán)回水，保證主管循環(huán)。當(dāng)遇到天氣等問題使水溫達(dá)不到設(shè)定的出水溫度時(shí)，由輔助加熱設(shè)備進(jìn)行加熱。

(2)多層住宅

多層住宅屋面面積一般夠集熱用，采用屋面集熱，即太陽(yáng)能熱水器放置于屋頂。本工程多層住宅采用太陽(yáng)能熱水器和電熱水器相結(jié)合的熱水供應(yīng)系統(tǒng)(也可采用于然氣熱水器)，以滿足住戶在任何時(shí)候都可使用熱水。

(3)小高層住宅

小高層住宅屋面面積相對(duì)較緊張，如屋面面積不足時(shí)可考慮采用南陽(yáng)臺(tái)設(shè)置太陽(yáng)能集熱板。對(duì)于小高層的建筑考慮3種太陽(yáng)能的安裝方式。

方案一：1～5層采用市政壓力直接供水，太陽(yáng)能安裝于陽(yáng)臺(tái)；6層以上由公建地下室恒壓變頻供水，太陽(yáng)能安裝于屋頂。由于1～5層安裝在陽(yáng)臺(tái)上，對(duì)建筑立面有一定影響，并且會(huì)對(duì)用戶產(chǎn)生一種新的污染——光污染。

方案二：1～頂層由恒壓變頻供水，太陽(yáng)能安裝于屋頂。但需增設(shè)恒壓變頻供水一套，原泵房要大一倍。

方案三：將太陽(yáng)能集熱器中布置在屋頂，儲(chǔ)熱水箱分散布置，采用熱交換的方式供給用戶熱水，系統(tǒng)原理見圖1。

圖1 小高層太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)原理

本系統(tǒng)是集熱部分和儲(chǔ)熱部分完全分離，在二者之間增加了分集水器(或緩沖集熱水罐)部分，這3部分通過管路構(gòu)成密閉承壓的泵送循環(huán)，實(shí)現(xiàn)熱量的收集與轉(zhuǎn)移，通過泵送循環(huán)高溫?zé)崦?，與各戶儲(chǔ)熱水箱之間進(jìn)行隔離換熱，為住戶提供生活熱水，每戶各自獨(dú)立的承壓儲(chǔ)熱水箱，內(nèi)部配有電輔助加熱系統(tǒng)以保證用水的舒適度。當(dāng)用戶使用熱水時(shí)，控制器1探測(cè)分戶水箱的水溫，當(dāng)溫度滿足用戶使用溫度時(shí)，循環(huán)不運(yùn)行；當(dāng)溫度低于用戶使用要求時(shí)，控制器1自動(dòng)打開分戶水箱前的電動(dòng)閥，并運(yùn)行循環(huán)泵，供給用戶足夠的熱源來滿足用戶的需求。當(dāng)儲(chǔ)熱水箱不能提供足夠的熱量時(shí)，控制器2會(huì)啟動(dòng)更多太陽(yáng)能集熱板的循環(huán)泵提高儲(chǔ)熱水箱的溫度，來滿足更多用戶同時(shí)使用熱水的要求。天氣條件不佳時(shí)，控制器1和控制器2測(cè)定分戶水箱、儲(chǔ)熱水箱和太陽(yáng)能集熱板3處的水溫，當(dāng)3處溫度不能達(dá)到用戶使用要求時(shí)，控制器將啟動(dòng)分戶水箱內(nèi)的電輔助加熱設(shè)備為用戶提供足夠的生活熱水。

本系統(tǒng)的特點(diǎn)為：集熱部分集中布置，儲(chǔ)熱水箱分散布置，既提高了系統(tǒng)與建筑結(jié)合的適應(yīng)性，也提高了系統(tǒng)使用效率；集中布置的集熱器構(gòu)成的集熱單元供整個(gè)系統(tǒng)公用，因此降低了使用成本，可有效克服前期入住率較低的影響，最大效率地利用集熱單元；儲(chǔ)熱水箱分戶放置，實(shí)現(xiàn)水、電的分戶計(jì)量，便于后期的物業(yè)管理和維護(hù)；系統(tǒng)采用的是間接換熱的方式，保證熱水的衛(wèi)生、潔凈；太陽(yáng)能放置屋頂不會(huì)對(duì)用戶產(chǎn)生光污染。

上述3種小高層的太陽(yáng)能供給熱水方案，前兩種都有很多弊病，而且會(huì)產(chǎn)生新的光污染，方案三是目前最便捷、最節(jié)能的熱水供應(yīng)方式，并且不會(huì)產(chǎn)生前兩種安裝方式的問題，由于它的智能化，方案三的前期投資較大，但在后期的管理和維護(hù)上都很便捷。綜合比較，本工程選擇方案三。

4 簡(jiǎn)述

通過對(duì)住戶太陽(yáng)能熱水使用情況的調(diào)查，居民反映當(dāng)日照條件很好時(shí)，龍頭出水溫度很高，天氣一般時(shí)也能正常使用太陽(yáng)能，到冬季，由于設(shè)有輔助加熱設(shè)施，也能舒適地使用熱水。

三 天津市高層住宅一體化應(yīng)用太陽(yáng)能熱水器的幾種策略

在高層住宅中一體化應(yīng)用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，首先要解決兩大問題：一是選擇合適的系統(tǒng)；二是選擇適宜的安裝位置。太陽(yáng)能熱水范圍主要分為集中供熱水系統(tǒng)、集中－分散供熱水系統(tǒng)和分散供熱水系統(tǒng)3大類?，F(xiàn)在應(yīng)用在高層住宅中的分體式熱水器采用的就是分散供熱水系統(tǒng)。這種系統(tǒng)使用靈活，一般由住戶自己安裝、管理，但由于各戶間用熱水量不平衡，因此不能充分利用太陽(yáng)能集熱設(shè)施。另外由用戶自己選擇不同品牌的熱水器安裝易造成位置分散、立面凌亂，造價(jià)也較高。集中－分散供熱水系統(tǒng)也是由住戶自己管理、使用，但高層住宅中應(yīng)用就存在管路距離遠(yuǎn)、熱損失大、水箱占用室內(nèi)使用面積的缺點(diǎn)。集中供熱水系統(tǒng)相比其他兩種供熱水系統(tǒng)有節(jié)約投資、用戶間用水量可平衡、集熱器較易有序列布置等優(yōu)點(diǎn)，但需有集中管理維護(hù)及分戶計(jì)量的措施。綜合來說，最適合高層住宅的集中供熱水系統(tǒng)。

而從適合集熱器安裝的部位分析，高層住宅的屋頂由于其位置高、遮擋少、安裝維修方便、易于和熱水器結(jié)合成為太陽(yáng)能應(yīng)用的首選位置，僅次于屋頂?shù)牟课痪褪悄舷蚋咛幍膲γ婧完?yáng)臺(tái)，充分利用這幾個(gè)部位是結(jié)合的重點(diǎn)。

1 屋頂集中式

這種做法適用于各種類型的高層住宅。主要利用屋頂構(gòu)架架空設(shè)置集熱器。架空構(gòu)架處于建筑最高點(diǎn)，遮擋少，集熱效率高，而且集熱器面積不完全受屋頂限制。采用集中供熱水系統(tǒng)，能平衡用戶間用水量，相應(yīng)減少一定的集熱面積，解決了高層住宅應(yīng)用太陽(yáng)能熱水器存在的主要問題。具體做法如下：

(1)系統(tǒng)

采用以單元或整棟樓為單位的集中供熱水系統(tǒng)。針對(duì)冬季使用太陽(yáng)能不足的問題，采用天然氣熱水爐輔助加熱。這種系統(tǒng)為間接式熱交換、強(qiáng)迫式雙循環(huán)的分離式承壓系統(tǒng)，不怕凍，不會(huì)造成集熱器結(jié)垢，即使有集熱器損壞，系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。同時(shí)集中式系統(tǒng)可平衡用戶之間的用水量，非常適合集合住宅的形式，能有效和高效地利用太陽(yáng)能，管理和維修都較方便。

(2)集熱器形式和位置

采用平板式集熱器或U形管真空管太陽(yáng)能集熱器單元陣列。單元可集成管線、集熱管等組成集熱器模塊，在工廠內(nèi)預(yù)制好現(xiàn)場(chǎng)安裝即可。集熱器不是直接安裝在屋面上，而是安裝在利用下部的原結(jié)構(gòu)升出屋面形成的構(gòu)架上。構(gòu)架可用混凝土或鋼結(jié)構(gòu)做成傾斜或水平，細(xì)長(zhǎng)密集的集熱管作為里面的小構(gòu)架，和外部框架形成整體，成為建筑的特色。同時(shí)，集熱管還能作為屋頂?shù)恼陉?yáng)構(gòu)架，使原本純裝飾的構(gòu)件多功能化，樣式多樣化。

(3)水箱

集中供熱水系統(tǒng)的水箱可設(shè)在樓、電梯間上面，這樣對(duì)屋面使用沒有影響，當(dāng)然也可 根據(jù)情況設(shè)置在屋面其他位置。根據(jù)負(fù)荷大小可每單元或每棟樓設(shè)一個(gè)水箱，這樣水箱的容積適宜，對(duì)結(jié)構(gòu)影響小。集熱器和水箱之間的管線較短，熱損失少。同時(shí)增設(shè)干管循環(huán)，解決低屋用戶管道冷水過多問題。

(4)管道井的設(shè)置

通過適當(dāng)加大建筑已有的設(shè)備管道井解決水箱和用水點(diǎn)的連接管道安裝空間。這樣就不用在各戶內(nèi)另設(shè)，減少對(duì)住戶干擾，增加了戶內(nèi)使用面積。

(5)經(jīng)濟(jì)性分析

以18層單元式高層住宅為例，計(jì)算參數(shù)按每單元共36戶，每戶3人，每人每天用水量50L，每100L水需集熱器1m2選取。這樣集器面積約需55m2，水箱容積約5.4t，根據(jù)某品牌U形集熱真空管的價(jià)格測(cè)算，系統(tǒng)造價(jià)約3000元/m2，土建增加約3萬元，年運(yùn)行費(fèi)用約5000元，每噸45 ℃熱水綜合成本約8元，相比普通電熱水器一般每噸20多元的成本來說，每單元每年省電費(fèi)用約2.8萬元，綜合測(cè)算后投資回收期約7.5年。

這種做法的主要優(yōu)點(diǎn)為：一是實(shí)現(xiàn)了熱水器和建筑的完美結(jié)合，構(gòu)架本身就是建筑造型的一部分，而且造型靈活多變，可有各種不同的組合方式；二是完全解決了高層住宅使用問題。通過設(shè)干管循環(huán)和減壓措施(減壓閥)解決低層用戶管道內(nèi)冷水過多和超壓?jiǎn)栴}，設(shè)熱計(jì)量表計(jì)量每戶用水量；三是簡(jiǎn)化了復(fù)雜的技術(shù)銜接。太陽(yáng)能熱水器廠家在架空的框架內(nèi)可根據(jù)實(shí)際需要安裝集熱器，不必?fù)?dān)心對(duì)屋面的防水、保溫和結(jié)構(gòu)破壞等問題，同時(shí)解決了太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)使用年限和建筑壽命方面的矛盾；四是屋頂?shù)募芸諛?gòu)架是一個(gè)多功能的生態(tài)構(gòu)架，構(gòu)架的安裝不影響屋頂空間的使用，下方仍然是居民的活動(dòng)場(chǎng)所和消防通道。另外集熱器構(gòu)架在夏季會(huì)成為良好的遮陽(yáng)構(gòu)件，改善頂層住戶的居住品質(zhì)，構(gòu)架又成為一個(gè)生態(tài)構(gòu)件，同時(shí)還有利于居民的室外活動(dòng)。太陽(yáng)能集熱器既有實(shí)際功能，又成為建筑構(gòu)件，還滿足了形式的需要，這樣它的存在就會(huì)更具合理性。

除了屋頂空間，高處的南向墻面和陽(yáng)臺(tái)也是日照時(shí)數(shù)較長(zhǎng)的部位。因此為了充分利用這一區(qū)域，就出現(xiàn)了別外一種較好的應(yīng)用策略：兩段式。

2 兩段式

這種做法適用于各種層數(shù)的單元式或通廊式高層住宅。實(shí)際上是對(duì)住宅上下分別采取不同的處理方式：低層部分的熱水供應(yīng)采用統(tǒng)一放在屋頂上的集中供熱水系統(tǒng)；而中高層部分則采用獨(dú)立的分體式熱水器放在每戶的南向陽(yáng)臺(tái)或墻面上。主要做法如下：

(1)系統(tǒng)

上下分別采用不同的系統(tǒng)形式。下部由于日照時(shí)間不足，無法同層使用太陽(yáng)熱水器，因此采用集中供熱水系統(tǒng)。住宅上部則采用以每戶為單位的分散供熱水系統(tǒng)。

(2)集熱器形式和位置

集中供熱水系統(tǒng)集熱器同屋頂集中式一樣采用承壓式的平板太陽(yáng)能集熱器或真空管太陽(yáng)能集熱器單元陣列。分散供熱水系統(tǒng)的集熱器則結(jié)合陽(yáng)臺(tái)或墻面安裝，可設(shè)在陽(yáng)臺(tái)的欄板、陽(yáng)臺(tái)窗戶兩側(cè)、墻面的窗間墻位置等，通過豎向有韻律的布置達(dá)到與建筑的較好結(jié)合。

圖2 兩段式

(3)水箱

集中供熱水系統(tǒng)的水箱間位置及做法也同屋頂集中式。分散供熱水系統(tǒng)的水箱則設(shè)在每戶的陽(yáng)臺(tái)內(nèi)或結(jié)合空調(diào)室外機(jī)放置，這樣集熱器和水箱的距離較近，熱損失較少。

圖3 兩段式上部的幾種安裝方法

(4)管道井的設(shè)置

集在式系統(tǒng)與用水點(diǎn)聯(lián)系也是通過加大建筑內(nèi)的原有設(shè)備管道井，上部的分散式供熱水系統(tǒng)則不需專門的管道井。

這種策略的優(yōu)點(diǎn)：一是不同的系統(tǒng)形式分別解決了不同部位用戶的太陽(yáng)能利用和屋頂集熱面積不足的矛盾問題；二是不同的處理方式和建筑都達(dá)到了較好的結(jié)合。缺點(diǎn)是：分散式的使用、管理、維護(hù)對(duì)用戶有干擾；二是這種方式對(duì)塔式高層住宅不太適宜；另外集中式也存在后期因費(fèi)用問題帶來的糾紛問題。

3 均分式

這種做法主要適用12層以上的單元或通廊式高層住宅。實(shí)際上是把高層住宅豎向轉(zhuǎn)化為幾個(gè)多層住宅的疊加，利用每隔幾層在南向外墻設(shè)一水平懸挑隔板的方式解決太陽(yáng)能熱水器的放置。這樣既有效地利用了南向外墻，解決了低層部分的使用，又使住宅在豎向分為幾段，形成有韻律的外部景觀。主要做法如下：

(1)系統(tǒng)

采用集中－分散供熱水系統(tǒng)，輔助電加熱。這種做法是把整個(gè)高層建筑豎向均分為幾個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)均為分體承壓、強(qiáng)制循環(huán)。

(2)集熱器形式和位置

這種做法的集熱器也是采用串并聯(lián)的平板或真空管集熱器，傾斜或垂直、有規(guī)則地安裝在從南向外墻懸挑的隔板上，作為下部幾層的集中集熱區(qū)。水平隔板每隔5～6層設(shè)置一道，出挑寬度約700mm，這樣在整個(gè)立面上就形成了幾條橫向的水平分隔帶。隔板既能安裝集熱器，也可作為檢修的通道，同時(shí)還能作為下層的遮陽(yáng)板。

圖4 均分式

(3)水箱

每戶水箱設(shè)在南向陽(yáng)臺(tái)凹槽內(nèi)或結(jié)合空調(diào)室外機(jī)放置，這樣水箱和集熱器的距離相對(duì)較短，熱量損失較少。

(4)管道井的設(shè)置

結(jié)合單元陽(yáng)臺(tái)設(shè)置的凹槽作為導(dǎo)熱介質(zhì)管道井進(jìn)入各用戶水箱的管道井，這樣集熱器和水箱連接較直接，對(duì)戶內(nèi)使用也沒有影響。

這種策略的優(yōu)點(diǎn)：用戶自己使用，避免了后期的費(fèi)用問題糾紛；另外每隔5～6層作為一個(gè)系統(tǒng)，連接管道短，熱損失少，安裝檢修方便，集熱管和建筑結(jié)合緊密，成為建筑的一個(gè)造型元素；同時(shí)隔板還有一定的遮陽(yáng)作用。缺點(diǎn)：住宅的凹凸變化不應(yīng)過多，管理、維護(hù)對(duì)局部用戶有干擾，對(duì)陽(yáng)臺(tái)較小的用戶來說也有一定的影響。

上述3種策略共同的部分就是從管道井或水箱進(jìn)入室內(nèi)用水點(diǎn)的處理。具體做法為：在現(xiàn)澆樓板上做墊層時(shí)沿墻、沿地預(yù)留5cm深溝槽。可把太陽(yáng)能熱水管道結(jié)合暖氣供回水管道或自來水管道共同鋪設(shè)在溝槽內(nèi)，太陽(yáng)能熱水管道可采用AL-PPR鋁塑管。鋪設(shè)完畢后，溝槽用蛭石等輕質(zhì)材料做保溫填充至墊層上平，最后墊層上統(tǒng)一有2cm面層做法。這種做法雖然地面易產(chǎn)生裂縫，但用戶一般要對(duì)地面進(jìn)行二次處理，所以問題并不突出。