淺談龍池翠洲花園分體式太陽能熱水器的應用

許雷鳴

南京城開集團　江蘇南京  210002

    近年來，我國城鄉建設發展迅速，建筑面積不斷擴大。城鎮每年建成的住宅面積達到4億㎡～5億㎡，農村則已達到7億㎡一8億㎡。在目前己經超過360億㎡的累計房屋建筑面積中，嚴格按照采暖建筑節能標準建造的只有1.3億㎡。我國住宅單位面積采暖能耗是發達國家的3倍左右，而因為隔熱材料質量低、保溫效果差等原因造成這些高能耗建筑冬季采暖與夏季空調的使用日益普遍，能源浪費嚴重。面對這種狀況，如何提高可再生能源的利用程度，擴大可再生能源的利用范圍，己經成為了人們在新世紀的重要課題。

    2005年2月28日，第十屆全國人民代表大會常務委員會第十四次會議通過了《中華人民共和國可再生能源法》，以法律的形式確立了可再生能源的地位，目的是通過開發和利用可再生能源，改善我國的能源結構，保護環境，實現經濟社會的可持續發展。而太陽能以其清潔、儲量巨大、成本低、無地域限制和能源質量高等眾多優點成為可再生能源利用的首選資源。作為地球上最清潔的可再生能源，太陽能利用技術已經進入快速發展時期。太陽能光熱應用事實上已成為太陽能利用的先鋒，太陽能與建筑一體化日前也成了國家有關建筑主管部門關注的課題，太陽能與建筑一體化由此也日益成為太陽能企業和房地產業關注的焦點。1、太陽能熱水器與建筑一體化概念.

    太陽能+建筑≠太陽能與建筑一體化，所謂太陽能與建筑一體化不是簡單的”相加”，而是要通過”相加”整合出一個嶄新的答案。也就是說建筑應該從設計一開始的時候，就要將太陽能系統包含的所有內容作為建筑不可或缺的設計元素加以考慮，巧妙地將太陽能系統的各個部件融入建筑之中”相加”設計，使太陽能系統成為建筑組成不可分割的一部分，而不是讓太陽能成為建筑的附加構件。這樣，太陽熱水系統科技內容的加入就會使建筑呈現出一種新的造型與外觀，增強使用太陽熱水系統建筑的表現力。”

    太陽能熱水器與建筑一體化概括起來講，就是將太陽能熱水器與建筑充分結合并實現整體外觀的和諧統一。具體來講包括下面幾個優點：

    (1)建筑的使用功能與太陽能熱水器的利用有機的結合在一起，形成多功能的建筑構件，巧妙高效的利用空間，使建筑可利用太陽能的部分——向陽面或屋頂得以充分利用：

    (2)同步規劃設計，同步施工安裝，節省太陽能熱水系統的安裝成本和建筑成本，一次安裝到位，避免后期施工對用戶生活造成的不便以及對建筑以有結構的損害

    (3)綜合使用材料，降低了總造價，減輕建筑荷載；

    (4)綜合考慮建筑結構和太陽能設備協調和諧，構造合理，使太陽能熱水系統和建筑融合為一體，不影響建筑的外觀：

    (5)如果采用集中式系統，還有利于平衡負荷和提高設備的利用效率；

    (6)太陽能的利用與建筑相互促進、共同發展，使其節省能源，為民眾受益。

    總之，經過一體化設計和統一安裝的太陽能熱水系統，在外觀上可達到和諧統一，特別是在集合住宅這類多用戶使用的建筑中，改變使用者各自為政的局面，易于形成良好的建筑藝術形象。

2、分體式太陽能熱水器的應用

    分體式太陽能熱水器與建筑的結合主要是集熱器與建筑的結合，有平屋面、坡屋面、墻壁、陽臺安裝等幾種情況。龍池翠洲采用陽臺欄板式太陽能熱水器。

    分體式太陽能熱水器與建筑一體化應關注以下幾個方面：

    (1)水箱與集熱器分離。連體式的太陽能熱水器凌駕于屋頂上，造成視覺污染，在有些地區甚至被限制大規模在住宅中使用。

    (2)集熱器玻璃管內不能走水。傳統太陽能由于玻璃管內走水，爆管、漏水、結垢、熱效率低下、經常維護的問題始終無法解決。

    (3)更換損壞部件系統應照常運行。要求系統在結構設計作出特別設計。

    (4)不能讓底層用戶望”陽”興嘆。太陽能不能僅僅只是”上層”人士及別墅業主的特權。康壽讓別墅、多層、小高層、高層的用戶使用太陽能變成現實。

    (5)洗浴的享受。噴淋有力、酣暢淋淳的感受和水流綿綿、水溫或冷或熱的巨大對比，用戶一定會選擇前者。

    (6)24h賓館式熱水中心。現代家庭要求隨時隨地、隨心所”浴”，既要求即開即熱，多點供水，更在安全、方便上有更多要求。

    (7)不能以加重物業管理為代價。系統設計上的缺陷、經常維護、維護困難以及所有有關計量、收費的額外問題，我們認為均是增加物業管理的工作量。太陽能熱水系統作為建筑的附屬物必須以減少物業管理的工作量為前提。   

    (8)太陽能應該讓建筑錦上添花。太陽能產品的外觀和色彩可與建筑相得益彰。

    (9)分體式太陽能熱水器能夠與建筑進行很好的結合，這是太陽能熱水器與建筑一體化的前提，而如何實施是關鍵。

    分體式太陽能熱水器與建筑的結合應是在開發商、建筑設計單位進行建筑設計之前就將太陽能熱水器考慮在內，在建筑設計、結構設計、給排水設計和電氣設計時將太陽能熱水器設計在內，并且與太陽能廠商溝通，選擇合適的太陽能系統，以便預留好集熱器、水箱、管道等的安裝空問，這樣不但可以使集熱器與建筑達到完美的結合，又可以解決好防水、管道布置等難題。在陽臺安裝的熱水器應考慮綜合陽臺欄板的功能，形成多功能建筑構件，力求實現太陽能熱水器和建筑的完美結合，且能最大限度的利用太陽光照，滿足供水需求。

    在施工過程中，土建施工單位和太陽能廠家要進行充分的溝通和協商，以便就施工的順序、進度、注意事項等達成一致，出現問題后及時進行解決和處理。尤其要注意預埋管的成品保護。陽臺欄板式(陽臺鑲嵌式、陽臺掛壁式)太陽能熱水器改變了傳統太陽能熱水器結構形式及安裝位置，集熱器是收集太陽能的主要部件，其安裝的位置應避兔其它建筑、樹木及建筑自身遮擋陽光。特別是對于安裝在集合住宅南向墻面上的集熱器要根據規劃中日照間距設置，確定最低的安裝高度。

3、節能效益分析

    一般情況下，每㎡集熱器每年可提供能量約450kWh，如要安裝2㎡集熱器的話，則一年可提供能量約900kwh，若電價按0.6元/kWh計算，則一年可節約電費540元。如果一臺2㎡的普通直插式真空管太陽熱水器的價格為3500元，則6～7年時間即可收回熱水器投資，以后即可以無費用的使用太陽能熱水器。

    龍池翠洲花園小區一期工程多層住宅樓共安裝了陽臺欄板式真空管太陽熱水器408臺。據測算，每臺熱水器每年按250個運行日運算，相當于一年節電l 543kWh/臺，經濟效益明顯。具體指標如下：

    1.用熱水人數：(3～5)人/戶，一期共408戶

    2.當地的太陽能輻照量：1163kWh/m2—1393kWh/㎡．年

    3.當地氣候條件：日照時數l400h～2200h，年平均溫度15．7℃。

    4.輔助加熱形式及用量：電加熱，1.5kW/P；

    5.集熱器形式：分體式，面積：2.4㎡/戶～3㎡/戶；   

    6.熱水產量：l20L～150L，水箱容積：l35L；

    7.集熱系統運行方式：自動控制、強迫循環；低溫循環  防凍；

    8.與建筑結合的方式：陽臺鑲嵌(代陽臺欄板)；

    9.預計年節能量：l543kwh/臺；

    10.供水溫度：45℃；

    11.防垢措施：配置防垢器。

4、建議

    建議政府主管部門要把太陽能熱水器應用推廣工作，  與城市生態環境保護相結合，與現代康居工程和小城鎮建設相結合，依照建設部”民用建筑節能管理規定”、”全國生態建設規劃”，把太陽能熱水器推廣工作，納入我市經濟和社會發展計劃，并實行6個統一，即：統一規劃、統一設計、統一施工、統一安裝、統一驗收、統一管理。同時，建議有關部門，根據”玻璃真空管式太陽能熱水器技術規范”及安裝規范標準，對產品的質量和安裝質量進行驗收，杜絕偽劣商品進入市場，切實保護消費者的利益。

    同時，太陽能系統與建筑的整合，是多學科、多方面參與和合作的綜合性事業，需要太陽能技術專家、建筑師、建筑材料等相關專業人士以及房地產開發商共同參與、共同努力、共同創造。太陽能熱水器的產品在保證功用性能的前提下，應該盡量做到模數化、標準化、系列化以及多元化，使之可以與建筑的屋面、遮陽板、墻面、陽臺等構件結合成一個有機的整體。這樣，在建筑師與企業密切的配合下，通過與建筑渾然一體的整合設計，太陽能熱水器將作為建筑構件構成建筑中不可分割的部分，成為建筑形體中多姿多彩的點綴，為建筑外觀形象增添綠色環保的時代色彩。

參考文獻

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【2】楊善勤．民用建筑節能設計手冊【M]．北京：中國建筑工業出版社，1997．1．

【3】楊慧敏，馮巍．建筑節能技術對建筑設計的影響【J】．四川工業學院學報，2003，23(4)：76—801．

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)