趙琦慧

【摘要】隨著建筑行業(yè)中太陽熱水系統(tǒng)的應(yīng)用不斷增加，進行建筑設(shè)計時，將太陽熱水系統(tǒng)和建筑進行有機的整合，通過綠色建筑理念的滲透促進建筑行業(yè)大發(fā)展，進行整合設(shè)計需要發(fā)揮太陽熱水系統(tǒng)的最大限度的功能，將建筑整合的思路加入太陽熱水系統(tǒng)的設(shè)計過程，向二者的整合有效途徑予以研究，最終推動建筑行業(yè)健康發(fā)展。本文就圍繞太陽熱式系統(tǒng)和建筑整合設(shè)計進行探討，希望能夠為提升綠色建筑水平具有參考價值。

【關(guān)鍵詞】太陽熱水系統(tǒng);建筑整合;設(shè)計運用

當前，建筑設(shè)計從策劃定位，施工圖設(shè)計和安裝設(shè)計施工等各個環(huán)節(jié)進行了綠色理念的滲透，例如太陽能熱水系統(tǒng)的設(shè)計，要求符合住宅工程的設(shè)計要求前提下，將建筑給排水電氣等專業(yè)技術(shù)應(yīng)用加以整合，綜合考慮建筑所在地區(qū)資源條件、居民的住宅類型以及建筑布局，考慮熱水用量、集熱器形式功能等，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，充分體現(xiàn)出太陽能輔助能源的優(yōu)勢，將太陽能熱水系統(tǒng)與建筑實現(xiàn)一體化整合設(shè)計。

1、太陽能熱水集熱器的技術(shù)與建筑結(jié)合

隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，對質(zhì)量的需求也逐步增大，常規(guī)的能源使用逐漸帶來了一定的污染，造成了人類生活的嚴重問題。太陽能作為一種可再生清潔的資源，在利用上受到各國重視，充分發(fā)揮太陽能資源的優(yōu)勢，將太陽能補充到能源運用過程中，是未來技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中普遍關(guān)注的話題。隨著太陽能熱水系統(tǒng)的不斷普及和推廣，當前將建筑和太陽能熱水器加以一體化設(shè)計，采用太陽能熱水器的安裝形式的優(yōu)化方式，實現(xiàn)建筑綠色化設(shè)計與應(yīng)用。

1.1在結(jié)構(gòu)上妥善解決太陽能熱水系統(tǒng)的安裝問題，考慮到建筑物和太陽能集熱器要共同抵御外部環(huán)境的干擾，例如自然因素，雷電、地震、暴雨、冰雹等，要確保建筑物的承載和防水功能不受影響，同時要提升建筑物的承受災(zāi)害的能力[1]。

1.2在外觀上，將太陽能集熱器安裝在陽臺外墻面墻體內(nèi)等各個部位，要實現(xiàn)太陽能熱水器系統(tǒng)與建筑的有機結(jié)合，將建筑作為太陽能集熱器的載體，實現(xiàn)二者的統(tǒng)一和和諧。

1.3在系統(tǒng)運行上，應(yīng)確保系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運行，同時易于維護和管理。

太陽能與輔助能源加熱系統(tǒng)應(yīng)該進行合理匹配，逐漸實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化和自動控制化。管線布置上要防止管線的接口通道等出現(xiàn)滲漏，尤其是熱水供應(yīng)管路以及太陽能循環(huán)管路等。經(jīng)過熱能耗的降低，實現(xiàn)熱水管路長度的有科學設(shè)計，選定的太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)該確定集熱器的形式尺寸大小等，在安裝面積和安裝位置等方面，適應(yīng)地區(qū)的氣候特點，將太陽能熱水系統(tǒng)各個組成部分在建筑中的位置加以科學合理的布設(shè)，滿足相關(guān)防水排水，通風、隔熱防潮等需求[2]。

2、太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化設(shè)計思路

提倡清潔用能、循環(huán)用能的項目理念，某項目從結(jié)構(gòu)設(shè)計之初，就考慮加入太陽能方案，提出了太陽能供熱理念，營銷價值點。從施工安裝和后續(xù)投入方面來看，實行太陽能集熱器的安裝，與屋頂建筑完美結(jié)合，屋頂太陽能集熱器的鋪設(shè)在施工安裝方面比較簡便，在建筑全生命周期之初不影響建筑的整體美觀。對于分戶水箱的安裝，結(jié)構(gòu)設(shè)計中把太陽能熱水系統(tǒng)考慮其中，設(shè)計及施工、初期及預(yù)留管路鋪設(shè)方案選擇的管路均為市場中常規(guī)管線，對于系統(tǒng)的使用和維修以及后續(xù)室內(nèi)環(huán)境改裝都提供了拓展空間。

2.1在坡屋頂上進行建筑的安裝設(shè)計，可以將太陽能集熱器嵌入在建筑物的天窗上，作為建筑物維護的一部分。這種方式能夠有專門的排水板系統(tǒng)和固定系統(tǒng)，實現(xiàn)單戶供熱，尤其是用于高檔小區(qū)、學校、賓館等，既可以實現(xiàn)集中供熱，又能滿足普通的熱水需求。在建筑物的剖面上實現(xiàn)太陽能熱水器建筑的構(gòu)建，科學化合理化。坡屋頂?shù)慕ㄖ惭b設(shè)計，將太陽能熱水器一般建安裝在建筑物的最高位置，其熱水器的角度可以按照不同的光柱角度進行自行調(diào)整，顏色也與周圍的環(huán)境協(xié)調(diào)。

疊檐式則進行電源的設(shè)計，將熱水器儲水箱子嵌入到建筑中，同時也能發(fā)揮建筑排水和承重的功能，屋面層次富于變化的建筑往往適用于這一形式。

天窗式則將太陽能集熱器放置在建筑物的屋面上。這種方式集水器被設(shè)計為熱水器完全嵌入屋頂進行完全鑲嵌[3]。

2.2平屋頂則實現(xiàn)遠程的控制，將集中供熱水系形式，通過配備的輔助設(shè)備，采用強制循環(huán)設(shè)計，實現(xiàn)分戶計量，插卡取消享受熱水的供應(yīng)，同時造型獨特美觀，能夠點綴建筑物，展現(xiàn)出國際品質(zhì)的綠色熱水健康生活。項目經(jīng)過優(yōu)化后，整體設(shè)計思路是采用壁掛的方法，將集熱器固定在建筑物的立面墻壁上，儲水箱則安裝在室內(nèi)，可以進行熱水的壓力平衡，熱水更加充足，同時配備輔助能源系統(tǒng)，實現(xiàn)單家單戶的24小時熱水供應(yīng)這種方式。高層建筑可以實現(xiàn)管路不走水，避免冬季凍管的問題。咸寧市則結(jié)構(gòu)比較簡單靈活，具有流線型設(shè)計的優(yōu)點，能夠?qū)τ诨▓@、泳池、庭院等進行設(shè)置。這種太陽能熱水器采用光電板和納涼休閑于一體，尤其適用于建筑美學的整合，為城市建筑增添亮麗風景。瓢板式則使用輕鋼免焊飄板式結(jié)構(gòu)固定集熱器，使得建筑物具有風格性的完美點綴，保證熱水實現(xiàn)恒溫供應(yīng)。

采用強制循環(huán)設(shè)計，實現(xiàn)完整的遠程控制系統(tǒng)，并且采用分戶計量的方法，使得輔助能源能夠被配備。太陽能集熱水是太陽能熱水系統(tǒng)的重要組成部分，在建筑一體化設(shè)計中屬于核心領(lǐng)域，隨著工程具體要求和使用要求，太陽能集熱器一般設(shè)置在建筑物的外立面，例如外墻面、屋面，也有安裝在墻體內(nèi)，安裝在墻體內(nèi)的部分則屬于嵌入式，飄臺上和遮陽板上等能夠充分接受太陽光的位置，均可以進行嵌入。

結(jié)語：

按照現(xiàn)行的行業(yè)標準，平均日效率應(yīng)該是在有太陽光輻射的一天內(nèi)，太陽能集熱器獲得的熱量應(yīng)大于等于45%。因此在進行建筑物外圍的任何部位進行太陽能集熱器的安裝時，只要其設(shè)計保證排列整齊，規(guī)則有序，則能發(fā)充分發(fā)揮出太陽能集熱器的使用功能，同時與建筑外部造型相契合。

參考文獻：

[1]郝夢琳，楊賓，高麗媛，等.槽式太陽能供熱光伏系統(tǒng)集熱器集熱性能的實驗研究[J].可再生能源，2019，37（4）：521-524.

[2]賈斌廣，劉芳，王達，等.擾流板太陽能空氣集熱器的流道優(yōu)化[J].化工進展，2019，38（2）：819-825.

[3]曹穎.平板太陽能集熱器技術(shù)問題淺析[J].商品與質(zhì)量，2018，（43）：128.