太阳能住宅设计应考虑哪些问题

1、太阳能住宅设计应考虑哪些问题 推荐了太阳能热水器与住所设计的有机结合。住所太阳能热水器一体化的设计将与现有住所在形式和风格上存在比较显然的差别，在样式各异的住所中独树一帜，无论对住户还是开辟商，其独特的可识别性都是有吸引力的。更为重要的是，这种一体化的设计所代表的是一种新生事物，其前途和生命力都是无可限量的。 1、引言 目前对太阳能已有一定的研究，但对太阳能热水器一体化住所的外观设计常走向两个极端，一种是设计时忽略太阳能热水器的设备，在立面造型完成后将需要的设备容易安装上；另一种则是只相辅相成。失去建造立面整体的平衡感。太阳能热水装置本身有别于建造，但其作务必通过建造的整体才干充分显示。下面就

2、太阳能热水器与住所建造设计的有机结合举行争论。 2、设计原则 建造的形式与内容（ 功能、材料、结构、工艺）应全都。 太阳能热水器一体化住所的造型设计应该充分考虑到其居住建造的特点。首先，无论是高层住所还是多层住所，都是由套型组成，没有大空间，平、立面结构和造型一般比较规整；第二，房间的功能性限制大，十分强调自然采光和自然风；第三，住所受造价限制较大，外墙也应该尽量平直。因为住所的这些特点，在造型处理上可以有大的体量变化，但一般很难打破层、套等单元性因素的限制。实际中常常利用相同元素的重复、增减来达到艺术效果。从这一点来看，住所的造型设计较之公共建造更有难度。但从另一角度来看，住所内部严谨的结构

3、性和功能的主导地位十分符合技术美学所强调的规律性及目的性。太阳能热水器一体化的设计在住所中表现技术美学是可行的，固然高层住所、多层住所有自己的特点，应该区分对待。 （1）高层住所 高层住所本身就标志着现代科学技术在建造工程领域的成就，太阳能热水器一体化的设计可与之相辅相成。因为管线和住户密度的缘由，高层建造中的太阳能集热器常常安装在墙面和阳台，顶部的集热器只能为上部几层供应热水。所以首先争论竖用。直面上集热器与建造的协调。 首先，可以利用较大面积的集热器加强垂直构思。我国的高层住所，非凡是塔式住所，平面会有一些变化，但其体形特征多为高耸挺立。进一步加强垂直构思，可以使其更富于现代风格。集热器可

4、以集中继续布置，也可以与窗或阳台的高低处理结合形成竖向的划分，使囫囵建造在垂直方向上形成剧烈的韵律感。太阳能热水器的水箱应该尽量放置于室内，以免破坏立面整体效果，常常选用强制循环式或直流式集热器，并采用顶水式的管路。 （2）多层住所 多层住所太阳能热水器一体化设计首先可以从形式和体量动身，因为集热器需要南向的坡屋面或墙作为安装的依托，争取尽量多的实风光积和可利用空间就成为一体化住所形体设计的指导思想。通常可以使用退阶和半接地式的设计。通过立体构成的切割手法，使囫囵体量的横断面类似于台阶或三角形。 太阳能热水器一体化设计还可以借助局部的构件来表达技术特征和现代风格，由于受功能的影响， 多层住所体

5、型的变化常会受到局限，此时局部的处理和构件的形式将起到重要的作用。 3、构造方案与系统抉择 太阳能热水器一体化住所外观设计的美学原则和手法以及构造方案与系统抉择，是建造师对太阳能热水系统所做的二次产品设计和加工，是实现“ 一体化”的要害步骤。内容包括安装部位抉择和构造方案设计，既要考虑到保证太阳能热水器的工作效率，又要与住所的结构、使用功能以及美观相协调。为了保证足够的日照时数，集热器可能的安装位置包括屋顶和南向的外墙和阳台。下面就不同的安装部位举行争论。 （1）屋顶部位 当太阳能热水器安装在屋顶时，因为其位置较高，可以形成自然压头，管路抉择比较灵巧，既可以抉择顶水式，也可以抉择落水式。相应集

6、热器类型也有较大的自由度，自然循环式、强制循环式和直流式均可。但住所屋顶形式有平屋顶和坡屋顶之分，所以需要重点解决太阳能设备与不同屋顶形式的有机结合和衔接。 就热水器的安装而言，平屋顶的优点是施工比较便利，集热器或支架与屋顶结构的衔接技术难度较小。而且平屋顶在一般视点是无法看到的，因此不需过多考虑集热器的外形与建造立面的协调。考虑到由高层或其他位置能够看到平屋顶的状况，集热器只需罗列干净即可。而坡屋顶安装太阳能热水器，按照其坡度不同，可以直接将集热器安装在屋顶，也可以用支架安装，但都要做到不影响房屋的使用和外观。 1）平屋顶的安装 太阳能热水器在平屋顶安装时，要注重集热器的平面安装位置。应该尽

7、量削减水平管路的长度， 将集热器置于卫生间的上方。优点是此处的楼板为现浇混凝土结构，有利于设置管路和固定支架。 假若用户抉择循环式热水器，则集热装置务必按一定角度倾斜安装，集热器须外加支架与屋面结构相衔接。支架的冷轧钢板的厚度不应该小于2mm，不锈钢板的厚度不应小于1.5mm.屋面构造上可以在柔性防水上另加40mm厚混凝土刚性防水层，预埋铁件与支架焊接或螺栓衔接。 假若用户选用了直流式热水器，则集热器可以直接水安全装在屋顶上方，减小风荷载，增强系统的平安性。而且，因为集热管和反射板的遮蔽，使屋面的隔热作用有所加强，从而降低住所顶层夏季室内温度，也使构造衔接的热桥效应减至最小。调试时，安装人员按

8、照当地的位置和自然地理状况旋转集热管，将吸热体的角度调节为最佳，就可以达到比较好的集热效率。 2）坡屋顶的安装 一般循环式太阳能集热器均需要一定的倾角， 利用坡屋顶的结构坡度是很自然的。因为坡屋顶楼面下一般有吊顶空间，可以容纳横向管路，所以集热器的平面位置可以比较灵巧。 在设计中，最好抉择集热器与储水箱分别的热水系统，将储水箱置于吊顶内，可以削减屋面的荷载。在采用自然循环时，要求集热器不高于水箱水位；而采用强制循环则没有这种限制。 另一方面，我国消失了质量分布比较匀称的水箱 集热器一体化太阳能热水器。屋脊式太阳能热水器克服了单管上下水不能24小时随时用热水及操作繁琐的缺点，上水无需任何操作，通

9、常天气热水随开随用，结构独特，适宜于人字形屋顶，重心低，安装极其便利、稳固。坡屋顶横管式太阳能热水器最适宜坡屋顶平房或楼房，水箱外形像“ 饼干”一样平贴于斜屋面，克服了各种太阳能热水器重心高、在坡屋顶上安装困难等缺点，平安牢靠，外形平整，成片安装干净美观，已大量被房地产公司配套安装。其共同的特点是水箱与集热器结合在一起，降低了管路的造价。 （2）墙面与阳台 在墙面或阳台安装太阳能热水器，可以减小管路的长度。对于高层住所是其他安装方式不能替代的。而且其位置往往处于立面的视觉焦点，可以成为立面构成的重要因素，这也越发符合一体化设计的思想。因为与用水端没有足够的高差，所以在墙面或阳台安装的系统务必采

10、用顶水式管路。而且同坡屋顶一样，应尽量抉择集热器与储水箱分别的系统，可以减小坠落伤人的概率。按照使用状况的不同，构件衔接可以分为固定式和活动式两种状况。 1）固定式 固定式是指热水器在安装后用户不再移动其位置或角度。所以要求集热器在安装之初就能够达到比较好的效率，而且又不会造成立面的混乱或造成不平安因素。很显然，斜向悬挑的固定集热器无论在力学上还是心理上，都会形成不平安因素。所以在当今的技术条件下，比较现实可行的方案是在竖直墙面上安装直流式横向集热管和在阳台倾斜栏板上安装热管式或平板式集热器。集热器可单独悬挂于建造物向阳的阳台或外墙窗口下方，彻底解决高层建造低层住房想装却怕管道太长及屋顶无法安

11、装诸多难题。水箱悬挂于阳台地面或室内墙角。全自动，拧开龙头即可用热水。管道基本不在室外，冬季不怕冻结，因为独特的聚光专利技术，以及消退集热器表面落灰的便利条件，冬季水温比屋顶式高得多。 2）活动式 活动式衔接是指集热器可以由用户控制而在支架滑轨上运动，使其可以贴于竖直墙面，也可以斜出以达到最佳的集热效果。活动式衔接是循环式集热器常常采用的方式。比较抱负的一种状况是将支架安装在窗户的上方，除支架外其余部分可以收起。使用时，将集热器放至适当位置和角度，在集热同时起到遮阳的作用，尤其适宜夏季太阳高度角比较高的状况。在外挑支架上设有档位，可使集热器在不同时节分离处于最佳的倾角。集热器的打开和收起可利用下端的拉杆完成。缺点是因为集热器已经位于窗上过梁位置，该层已没有足够空间容纳水箱，所以采用自然循环时水箱务必置于其上一层户内。但假若大规模建筑或采用强制循环，则上述不便也不成为问题。此外，活动式衔接还可以应用在阳台的竖直栏杆或栏板外侧。 4、结语 住所太阳能热水器一体化的设计将