太阳能热水系统与建筑一体化

太阳能作为一种新能源，是一种清洁无污染的可再生能源。在建筑物中合理、高效利用太阳能，将太阳能技术与建筑完美结合，在建筑中注入绿色元素将成为建筑发展的趋势。太阳能热水系统是以吸收太阳辐射能为热源，将太阳能转为热能以加热水的整套装置。太阳能热水系统在建筑中已应用多年，在住宅建筑中往往将其作为一种附属设备挂附在建筑物的墙面或屋面上。如何实现太阳能与建筑一体化，既有效利用太阳能又美化建筑环境，是广大建筑设计师十分关注的问题。
　　 对于建筑，太阳能热水系统是为建筑所服务的，设计师要根据现代建筑的几种形态进行设计，而不是拿建筑来适合太阳能热水系统的需要。建筑在设计的时候要建筑设计师在评价太阳能热水器的好坏时，应重点关注5个指标：一是热性能，其热效率是太阳能整个热利用产品当中效率最高的，为40%-50%；二是运行可靠性；三是使用安全性；四是使用寿命，真空管太阳能热水系统一般是10-15年，平板太阳能热水系统一般为20-30年；五是外观是否与建筑及周围环境和谐共生。
　　 城市建筑多属多层以上建筑，其中多层建筑屋顶集热面积一般能满足太阳热水系统需求，故安装形式以屋顶安装为主。高层建筑由于建筑面积大，相对屋顶面积过小故不能满足集热需求，可利用东、南、西三个建筑立面的阳台、窗间墙等部位解决集热面积不足的问题。
　　 (1)坡屋面安装方式
　　 坡屋面多采用集热器与屋面结合，平铺在屋面上的集热器能很好地与屋面一体化。
　　 (2)平屋面安装方式
　　 在平屋面建筑中，屋面安装是一种风险较小、较安全的方式，故一般尽可能将集热器安装在屋面上。在安装中，如果直接将集热器布置在屋面上，将占据住户活动的空间并影响屋面的使用。而将集热器安装在屋面上的架空钢架上，则不影响原楼面的利用（绿化、晒被褥、休闲等），甚至可以起到美化和遮阳的作用。架空安装在一定程度上能增加集热面积，其遮阳效果还能降低顶层房间的空调能耗，但必须考虑安全性能以及维修的方便。
　　 (3)立面安装方式
　　 在高层建筑中，有时即使屋面全部利用了还不能解决集热面积不足的问题，这时可采用立面安装形式。立面安装应尽量使集热器多接收太阳光，避免遮挡，且安全问题应特别重视。
　　 目前立面利用太阳能多采用分体式单机系统，每户单独安装，水箱置于阳台或卫生间内。
　　 在与建筑一体化方面，可将集热器与建筑遮阳结合，在集热的同时起到遮阳与挡雨的作用；可在立面垂直安装，利用阳台栏杆或者窗间墙等作为集热器布置空间或直接将集热器作为阳台护栏。此外集热器还可以安装在南立面空调机外侧，这样可起到遮挡空调机的目的。
　　　李明霞 王记生