合肥地區(qū)建筑朝向?qū)τ谔柲芄鉄崂玫挠绊?/h1>
2014-11-25 03:04:26丁嘉慎合肥市建筑質(zhì)量安全監(jiān)督站安徽合肥230000
安徽建筑 2014年3期
丁嘉慎 （合肥市建筑質(zhì)量安全監(jiān)督站，安徽 合肥 230000）
0 引 言
我國的建筑能耗在全國能源消費(fèi)總量中的比例呈現(xiàn)出逐漸上升的趨勢，自2006年國家開始重視節(jié)能減排工作以來，加強(qiáng)對可再生能源利用是當(dāng)前建筑節(jié)能工作中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)。由于太陽能能源具有豐富的資源，是用之不竭，取之不盡的，且是清潔能源，因此太陽能得到廣泛利用。2009年合肥市成為全國首批可再生能源建筑應(yīng)用示范城市，太陽能光熱建筑一體化應(yīng)用在實(shí)際工程中得到普遍推廣和應(yīng)用。目前合肥市已經(jīng)將居住建筑安裝太陽能熱水系統(tǒng)建筑應(yīng)用納入強(qiáng)條。
1 研究對象和方法
高層建筑太陽能系統(tǒng)安裝常有兩種形式：一種是分散集熱——分散供熱水系統(tǒng)，集熱器分布在每戶南墻立面，水箱安裝在陽臺內(nèi)；另一種是集中集熱——集中供熱水系統(tǒng)，集熱器和集熱水箱均安裝在頂層層面上，供熱水管道分布各層公共水表管道井內(nèi)，通過熱量表計(jì)量供各用戶使用。本項(xiàng)目建筑為常見的居住建筑，一共27層，每層層高為2.9m，每層8戶，共216戶，太陽能集熱器的安裝形式采用上述第一種形式。具體尺寸見圖1和圖2。
本項(xiàng)目建筑的實(shí)際朝向?yàn)槟掀珫|23°，為了方便研究，將建筑的朝向調(diào)整為正南方向，以正南朝向?yàn)榛鶞?zhǔn)分別向東和西以5°逐步偏轉(zhuǎn)，直至建筑朝向?yàn)?0°為止，共設(shè)置16種工況。
圖1 居住建筑的立體效果圖
圖2 陽臺分體壁掛式太陽能安裝尺寸
圖3 各工況下太陽能集熱器日照時間不滿足戶數(shù)
圖4 南偏東各種工況下最低日照時間
常見的建筑日照分析報告是以窗戶作為分析對象，本文的分析對象為陽臺位置處的太陽能集熱器，由于建筑采光和太陽能光熱利用的要求不同，因此不能按照《城市居住規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50180-93）(2012年版)來判定太陽能集熱器處的日照是否滿足要求。合肥市城鄉(xiāng)與住房建設(shè)委員會于2012年8月15日發(fā)布了《合肥市太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化應(yīng)用技術(shù)導(dǎo)則》（DBHJ/T 005-2012），其中第5.2.4條規(guī)定：建筑的外部體型和空間組合應(yīng)與太陽能熱水系統(tǒng)密切結(jié)合，建筑自身及構(gòu)件、周圍設(shè)施和綠化樹木不應(yīng)對太陽能集熱器造成日照遮擋。居住建筑和醫(yī)院、學(xué)校、幼兒園等公共建筑除應(yīng)符合現(xiàn)行國家《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50180）及安徽省各地市規(guī)劃部門的相關(guān)日照規(guī)定外，宜滿足太陽能集熱器不小于4h真實(shí)日照時數(shù)的要求，即合肥地區(qū)太陽能集熱器的日照時間要能在春分日和秋分日達(dá)到4h真實(shí)日照時數(shù)。
2 建筑朝向角度對太陽能影響分析
通過眾智Sun日照分析9.0軟件計(jì)算不同角度下太陽能集熱器日照時間，滿足要求的戶數(shù)統(tǒng)計(jì)見圖3。
由圖3可知，建筑朝向正南時，該建筑的216戶均能滿足春分日4h的日照時間；當(dāng)南偏東或南偏西0°~10°時，有25戶不滿足規(guī)范要求；當(dāng)建筑朝向角度大于10°以后，建筑不滿足的戶數(shù)將大幅度提高，約為77戶左右。同時由圖可知不管建筑朝向是南偏東還是南偏西，其變化的規(guī)律相似。
由圖4可知，正南方向偏轉(zhuǎn)15°其最低日照時間下降較快，當(dāng)建筑偏轉(zhuǎn)角度超過15°時，其最低日照時間下降緩慢，當(dāng)超過30°時，太陽能集熱器板的日照時間又開始加速下降。
3 結(jié) 語
由上述分析可知，建筑物朝向?qū)τ谔柲芄鉄峤ㄖ惑w化應(yīng)用有重要的影響，其朝向宜控制在南偏東15°至南偏西15°之間，這樣太陽能集熱器才能得到充分的日照時間，足夠的熱量來使水箱的水加熱。
總之，在合肥地區(qū)大力推廣太陽能光熱建筑一體化應(yīng)用的同時，需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，通過科學(xué)計(jì)算，得到合理的建筑朝向和合理的建筑平面布局。本次研究的建筑平面布局較為單一，需要進(jìn)一步加深對建筑本身布局研究，探究其是否會影響分析的結(jié)果。
[1] 簡毅文.建筑形式對太陽能熱利用的影響研究[J],太陽能學(xué)報,2007(1).
[2] 史潔,宋德萱,等.上海高層住宅太陽能系統(tǒng)整合設(shè)計(jì)研究[J].建筑學(xué)報,2009(S2).
[3] 史潔,蘇偉.夏熱冬冷地區(qū)住宅建筑太陽能一體化技術(shù)的適用性研[J].工業(yè)建筑,2010(3).
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高層建筑太陽能系統(tǒng)安裝常有兩種形式：一種是分散集熱——分散供熱水系統(tǒng)，集熱器分布在每戶南墻立面，水箱安裝在陽臺內(nèi)；另一種是集中集熱——集中供熱水系統(tǒng)，集熱器和集熱水箱均安裝在頂層層面上，供熱水管道分布各層公共水表管道井內(nèi)，通過熱量表計(jì)量供各用戶使用。本項(xiàng)目建筑為常見的居住建筑，一共27層，每層層高為2.9m，每層8戶，共216戶，太陽能集熱器的安裝形式采用上述第一種形式。具體尺寸見圖1和圖2。
本項(xiàng)目建筑的實(shí)際朝向?yàn)槟掀珫|23°，為了方便研究，將建筑的朝向調(diào)整為正南方向，以正南朝向?yàn)榛鶞?zhǔn)分別向東和西以5°逐步偏轉(zhuǎn)，直至建筑朝向?yàn)?0°為止，共設(shè)置16種工況。
圖1 居住建筑的立體效果圖
圖2 陽臺分體壁掛式太陽能安裝尺寸
圖3 各工況下太陽能集熱器日照時間不滿足戶數(shù)
圖4 南偏東各種工況下最低日照時間
常見的建筑日照分析報告是以窗戶作為分析對象，本文的分析對象為陽臺位置處的太陽能集熱器，由于建筑采光和太陽能光熱利用的要求不同，因此不能按照《城市居住規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50180-93）(2012年版)來判定太陽能集熱器處的日照是否滿足要求。合肥市城鄉(xiāng)與住房建設(shè)委員會于2012年8月15日發(fā)布了《合肥市太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化應(yīng)用技術(shù)導(dǎo)則》（DBHJ/T 005-2012），其中第5.2.4條規(guī)定：建筑的外部體型和空間組合應(yīng)與太陽能熱水系統(tǒng)密切結(jié)合，建筑自身及構(gòu)件、周圍設(shè)施和綠化樹木不應(yīng)對太陽能集熱器造成日照遮擋。居住建筑和醫(yī)院、學(xué)校、幼兒園等公共建筑除應(yīng)符合現(xiàn)行國家《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50180）及安徽省各地市規(guī)劃部門的相關(guān)日照規(guī)定外，宜滿足太陽能集熱器不小于4h真實(shí)日照時數(shù)的要求，即合肥地區(qū)太陽能集熱器的日照時間要能在春分日和秋分日達(dá)到4h真實(shí)日照時數(shù)。
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由圖4可知，正南方向偏轉(zhuǎn)15°其最低日照時間下降較快，當(dāng)建筑偏轉(zhuǎn)角度超過15°時，其最低日照時間下降緩慢，當(dāng)超過30°時，太陽能集熱器板的日照時間又開始加速下降。
3 結(jié) 語
由上述分析可知，建筑物朝向?qū)τ谔柲芄鉄峤ㄖ惑w化應(yīng)用有重要的影響，其朝向宜控制在南偏東15°至南偏西15°之間，這樣太陽能集熱器才能得到充分的日照時間，足夠的熱量來使水箱的水加熱。
總之，在合肥地區(qū)大力推廣太陽能光熱建筑一體化應(yīng)用的同時，需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，通過科學(xué)計(jì)算，得到合理的建筑朝向和合理的建筑平面布局。本次研究的建筑平面布局較為單一，需要進(jìn)一步加深對建筑本身布局研究，探究其是否會影響分析的結(jié)果。
[1] 簡毅文.建筑形式對太陽能熱利用的影響研究[J],太陽能學(xué)報,2007(1).
[2] 史潔,宋德萱,等.上海高層住宅太陽能系統(tǒng)整合設(shè)計(jì)研究[J].建筑學(xué)報,2009(S2).
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