淺談龍池翠洲花園分體式太陽能熱水器的應(yīng)用

許雷鳴

南京城開集團　江蘇南京  210002

    近年來，我國城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展迅速，建筑面積不斷擴大。城鎮(zhèn)每年建成的住宅面積達到4億㎡～5億㎡，農(nóng)村則已達到7億㎡一8億㎡。在目前己經(jīng)超過360億㎡的累計房屋建筑面積中，嚴格按照采暖建筑節(jié)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(fā)達國家的3倍左右，而因為隔熱材料質(zhì)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(diào)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(jīng)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(wù)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(fā)和利用可再生能源，改善我國的能源結(jié)構(gòu)，保護環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)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(zhì)量高等眾多優(yōu)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(shù)已經(jīng)進入快速發(fā)展時期。太陽能光熱應(yīng)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(guān)建筑主管部門關(guān)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(yè)和房地產(chǎn)業(yè)關(guān)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(yīng)該從設(shè)計一開始的時候，就要將太陽能系統(tǒng)包含的所有內(nèi)容作為建筑不可或缺的設(shè)計元素加以考慮，巧妙地將太陽能系統(tǒng)的各個部件融入建筑之中”相加”設(shè)計，使太陽能系統(tǒng)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(gòu)件。這樣，太陽熱水系統(tǒng)科技內(nèi)容的加入就會使建筑呈現(xiàn)出一種新的造型與外觀，增強使用太陽熱水系統(tǒng)建筑的表現(xiàn)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(jié)合并實現(xiàn)整體外觀的和諧統(tǒng)一。具體來講包括下面幾個優(yōu)點：

    (1)建筑的使用功能與太陽能熱水器的利用有機的結(jié)合在一起，形成多功能的建筑構(gòu)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?shù)靡猿浞掷�用�?/span>

    (2)同步規(guī)劃設(shè)計，同步施工安裝，節(jié)省太陽能熱水系統(tǒng)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)和太陽能設(shè)備協(xié)調(diào)和諧，構(gòu)造合理，使太陽能熱水系統(tǒng)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(tǒng)，還有利于平衡負荷和提高設(shè)備的利用效率；

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

    總之，經(jīng)過一體化設(shè)計和統(tǒng)一安裝的太陽能熱水系統(tǒng)，在外觀上可達到和諧統(tǒng)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(shù)形象。

2、分體式太陽能熱水器的應(yīng)用

    分體式太陽能熱水器與建筑的結(jié)合主要是集熱器與建筑的結(jié)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(yīng)關(guān)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(qū)甚至被限制大規(guī)模在住宅中使用。

    (2)集熱器玻璃管內(nèi)不能走水。傳統(tǒng)太陽能由于玻璃管內(nèi)走水，爆管、漏水、結(jié)垢、熱效率低下、經(jīng)常維護的問題始終無法解決。

    (3)更換損壞部件系統(tǒng)應(yīng)照常運行。要求系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計作出特別設(shè)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(yè)主的特權(quán)。康壽讓別墅、多層、小高層、高層的用戶使用太陽能變成現(xiàn)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(xiàn)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(yè)管理為代價。系統(tǒng)設(shè)計上的缺陷、經(jīng)常維護、維護困難以及所有有關(guān)計量、收費的額外問題，我們認為均是增加物業(yè)管理的工作量。太陽能熱水系統(tǒng)作為建筑的附屬物必須以減少物業(yè)管理的工作量為前提。   

    (8)太陽能應(yīng)該讓建筑錦上添花。太陽能產(chǎn)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(jié)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(guān)鍵。

    分體式太陽能熱水器與建筑的結(jié)合應(yīng)是在開發(fā)商、建筑設(shè)計單位進行建筑設(shè)計之前就將太陽能熱水器考慮在內(nèi)，在建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、給排水設(shè)計和電氣設(shè)計時將太陽能熱水器設(shè)計在內(nèi)，并且與太陽能廠商溝通，選擇合適的太陽能系統(tǒng)，以便預(yù)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(jié)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(yīng)考慮綜合陽臺欄板的功能，形成多功能建筑構(gòu)件，力求實現(xiàn)太陽能熱水器和建筑的完美結(jié)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(xié)商，以便就施工的順序、進度、注意事項等達成一致，出現(xiàn)問題后及時進行解決和處理。尤其要注意預(yù)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(tǒng)太陽能熱水器結(jié)構(gòu)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(yīng)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(jù)規(guī)劃中日照間距設(shè)置，確定最低的安裝高度。

3、節(jié)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(jié)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(qū)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(jù)測算，每臺熱水器每年按250個運行日運算，相當于一年節(jié)電l 543kWh/臺，經(jīng)濟效益明顯。具體指標如下：

    1.用熱水人數(shù)：(3～5)人/戶，一期共408戶

    2.當?shù)氐奶�陽能輻照量�?/span>1163kWh/m2—1393kWh/㎡．年

    3.當?shù)貧夂驐l件：日照時數(shù)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(chǎn)量：l20L～150L，水箱容積：l35L；

    7.集熱系統(tǒng)運行方式：自動控制、強迫循環(huán)；低溫循環(huán)  防凍；

    8.與建筑結(jié)合的方式：陽臺鑲嵌(代陽臺欄板)；

    9.預(yù)計年節(jié)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(yīng)用推廣工作，  與城市生態(tài)環(huán)境保護相結(jié)合，與現(xiàn)代康居工程和小城鎮(zhèn)建設(shè)相結(jié)合，依照建設(shè)部”民用建筑節(jié)能管理規(guī)定”、”全國生態(tài)建設(shè)規(guī)劃”，把太陽能熱水器推廣工作，納入我市經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃，并實行6個統(tǒng)一，即：統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一施工、統(tǒng)一安裝、統(tǒng)一驗收、統(tǒng)一管理。同時，建議有關(guān)部門，根據(jù)”玻璃真空管式太陽能熱水器技術(shù)規(guī)范”及安裝規(guī)范標準，對產(chǎn)品的質(zhì)量和安裝質(zhì)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(tǒng)與建筑的整合，是多學(xué)科、多方面參與和合作的綜合性事業(yè)，需要太陽能技術(shù)專家、建筑師、建筑材料等相關(guān)專業(yè)人士以及房地產(chǎn)開發(fā)商共同參與、共同努力、共同創(chuàng)造。太陽能熱水器的產(chǎn)品在保證功用性能的前提下，應(yīng)該盡量做到模數(shù)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(gòu)件結(jié)合成一個有機的整體。這樣，在建筑師與企業(yè)密切的配合下，通過與建筑渾然一體的整合設(shè)計，太陽能熱水器將作為建筑構(gòu)件構(gòu)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(huán)保的時代色彩。

參考文獻

【1】羅萬軍，徐承立，馬洪亭．幾種主要建筑節(jié)能技術(shù)的  發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用前景【J】．安徽農(nóng)學(xué)通報，2007．13(11)：168—171．

【2】楊善勤．民用建筑節(jié)能設(shè)計手冊【M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997．1．

【3】楊慧敏，馮巍．建筑節(jié)能技術(shù)對建筑設(shè)計的影響【J】．四川工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2003，23(4)：76—801．

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會  文徑網(wǎng)絡(luò)：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)