摘要:太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源,单台太阳能热水器已为人们的生活带来很多方便,但随着经济的发展和建筑设计成坡屋面,其安装和使用对城市景观、建筑维护等带来一系列问题,已经满足不了人们的需求和发展的要求。目前,我国太阳能的热利用特别是太阳能光热利用技术日趋成熟,而太阳能的利用和建筑一体化这项新的课题引起了各界、各地的关注和重视,科研、院校、能源开发等部门都在积极地探索,在工程实践中尝试,我们相信高科技的发展,太阳能必将得到更加科学的研究开发和广泛的普及与推广应用,这项新的课题将为社会节约大量能源,净化环境,造福民众。
关键词:太阳能 太阳能与建筑一体
1 前言
太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源,单台太阳能热水器已为人们的生活带来很多方便,但随着经济的发展和建筑设计成坡屋面,其安装和使用对城市景观、建筑维护等带来一系列问题,已经满足不了人们的需求和发展的要求。目前,我国太阳能的热利用特别是太阳能光热利用技术日趋成熟,而太阳能的利用和建筑一体化这项新的课题引起了各界、各地的关注和重视,科研、院校、能源开发等部门都在积极地探索,在工程实践中尝试,我们相信高科技的发展,太阳能必将得到更加科学的研究开发和广泛的普及与推广应用,这项新的课题将为社会节约大量能源,净化环境,造福民众。
2 太阳能利用与建筑一体化的发展动态
2.1 绿色健康住宅根据国家有关部门的要求,已进入了试点应用研究的重点阶段,而作为可再生能源的太阳能热利用技术也同时进入了快速发展时期,太阳能热水器真成为广大民众绿色家电的首选。建设部相继召开了“太阳能与建筑结合应用研讨会”,国家有关部门对这项课题十分重视并抓得很紧,建设部、科技部、经贸委先后分别下发了《建设部建筑节能“十五”计划纲要》、《科技型中小企业技术创新基金若干重点项目指南》、《新能源和可再生能源产业发展“十五”规划》、《关于组织实施资源节约与环境保护重大的通知》等文件,强调并提出课题开发应用的目标,明确了发展的重点和重点支持的具体项目。为此,中国建筑标准设计研究所承担了编制建筑工程行业标准、建筑施工工法、标准设计图集等“太阳能供热制冷成套技术开发与示范”的课题,为太阳能与建筑一体化事业的健康稳步发展,也为我们设计单位承担这项课题的专项设计提供有利条件。福州康安康合太阳能公司2002年在“湖前兰庭”9幢别墅做了第一个太阳能与建筑一体化示范工程,接着又在福州武警消防大厦、泉州“中远名城”,马尾“时代广场”商住楼等多处做了多例大型的太阳能集中供热系统工程,已全部通过验收投入使用,节能效果显著。
2.2 据了解,目前太阳能利用与建筑一体化这项新课题主要是科研、院校在研究开发,一些能源技术开发公司承担施工安装,福州康安康合太阳能技术开发公司经过多年的研究、试验和开发,拥有“太阳能吸热瓦片”、“真空管太阳能中央热水器”、“不对称太阳能集热板”等多项国家实用型专利,该公司利用多项成果,专业从事太阳能集中供热建设,在解决太阳能与建筑一体化上取得很大突破,已经设计、安装了上述介绍的几项大工程,积累了很多的实践经验,取得了可喜的成绩。
3 工程实例
3.1 “湖前兰庭”别墅区,位于福州市湖前江厝路106#,福飞南路与北环西路交叉部位,由天福集团投资开发,福建省闽武建筑设计院承担设计,康安康合太阳能技术开发公司设计并安装太阳能热水器。该项目为9幢联体别墅共78户,总建筑面积为13429,均为四层框架结构,房屋总高度为17.25m,屋面设计均为坡屋面,采用“瓦片式”,于2003年3月安装完毕,并投入使用,东南快报和《八闽房产》、《福州房地产》、《福建建筑》等报刊、杂志作了专题报道,受到消费者、房地产开发商的共同关注和青睐,同时也引起了省建设厅、市建设局有关部门的重视。
3.2 “中远名城”住宅小区,位于泉州市泉秀路,由泉州中远房地产投资建设,康安康合太阳能技术开发公司设计、安装,该项目总建筑面积约100000,共9幢建筑,住户804户,多层建筑5幢(7层框架结构),高层建筑4幢(13层和18层各两幢),屋面设计为平屋顶,太阳能采用“凉棚式”设计。该项目是全国太阳能与建筑一体化规模最大的项目之一,产品被建设部指定“国家康居示范工程选用部品与产品”该项目已批准为“省级新技术推广应用示范小区”,《东南早报》在22版以头条新闻“太阳能住宅,未来人居新亮点”的醒目标题进行了详细报道,在当地引起了强力反响,有效地提高了楼盘的档次,成为民众热买的新亮点。
4 设计原理与主材选用
4.1 系统设计
太阳能热水系统由太阳能集热系统和热水分配系统组成,集热系统的主要部件有太阳能集热器、辅助加热、储热水箱、循环管路、循环泵、控制部件和线路等;热水分配系统由配水循环管路、水泵、储热水箱、控制阀门和热水计量表组成,储热水箱是两个系统的共同部件和连接点;热水管系统由太阳能真空集热管和吸热瓦片组成的吸热器,在晴天阳光下产出40~85摄氏度以上的水温,进入储热水箱,再由水箱进入热水管道至每户的分支管道供室内使用,根据工程的实际情况,湖前兰庭联体别墅热水系统采用四户型和六户型进行循环,中远名城多层及高层以梯位进行循环。
4.2 主材选用
采用专利太阳能不锈钢扎花反射板和吸热真空管,水箱内胆采用不锈钢,热水给水管:“湖前兰庭”采用铝塑复合管新型材料,“中远名城”考虑到高层建筑,采用钢塑管,主管均用聚乙烯发泡保温材料保温。
5 设置安装
5.1 扎花反射板:“湖前兰庭”紧贴南面坡屋面上,“中远名城”设置在平屋顶上,均为每户4,反射板上设Ф47长1500真空吸热管,管间设120×160×2000集热箱。
5.2 储热水箱:“湖前兰庭”设置在北向坡屋面上,四户型为860升,六户型为1300升,直径均为810;“中远名城”设置在平屋顶上,为1970升和1550升两种,直径分别为1230和970,根据梯位户数进行组合设置。
5.3 与土建配合,将各分户的上下冷热水管、辅助加热电线等设在管道井内。
6 太阳能利用与建筑一体化的优点
(1)有利于人们生活环境的生态保护,不但降低了日益严重的生态污染,而且有效地减少常规能源的使用量,降低了能耗。
(2)解决了目前单台太阳能热水器各户自行安装不规范、不统一,且先建筑后设置,特别是设置在坡屋面上,对城市的景观、建筑维护等带来不利影响。
(3)太阳能热水器是一种绿色环保的产品,不但具有明显的节能效果,而且使用安全,寿命长,为人们创造一个安全、高舒适性的生活环境,提高了生活水平。
(4)太阳能与建筑一体化,采用“瓦片式”可替代坡屋面上部分建筑瓦片,既减少建筑成本,又达到防水、遮阳的效果,与建筑融为一体,外观独特美观。
(5)分户计量,按表收费,便于管理;集中供水可进行上下水、水温、水位的自动控制,定温输水采用自然循环,使用方便。
7 结束语
随着经济建设的发展,我们省近年来房地产业搞得红红火火,一个个高品位住宅小区有的已投入使用,有的正在兴建,有的正准备新建,据了解,作为省会城市福州,金山住宅新区、五四北、仓山等地还将兴建一大批住宅;如何为消费者创造经济节能、绿色环保的条件,给我们每一个设计者提出了更高、更紧迫的要求,让我们充分发挥主力军的优势和作用,为我省的楼市特别是一些明星楼盘添翅加翼,为太阳能集中供热,与建筑一体化在建筑领域广泛应用,与各界共同努力,携手奋进。