國內(nèi)外太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化技術(shù)應用綜述

1、國內(nèi)外太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化技術(shù)應用綜述摘要：本文通過對太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體 化技術(shù)出現(xiàn)的背景進行闡述，同時分析國內(nèi)外太陽能熱水系統(tǒng)與 建筑一體化技術(shù)的研究現(xiàn)狀，同時提出相應的政策建 議，為從事太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化技術(shù)工程施 工、設計的人員提供參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：太陽能熱水系統(tǒng) 建筑一體化0 引言 隨著太陽能熱水系統(tǒng)被家庭使用，帶來一系列的 問題：太陽能熱水器在造型上與建筑難以結(jié)合； 建筑的結(jié)構(gòu)和設備系統(tǒng)在安裝太陽能熱水器時容易遭 到破壞；太陽能熱水器未做過住宅一體化設計，降 低了太陽能熱水系統(tǒng)的工作效率。在這種情況下，有 必要研究太陽能熱水系統(tǒng)與住宅一體化。1 國外研究與應用現(xiàn)狀

2、1.1 太陽能集熱器的要求通過調(diào)查研究，Stadler等人認為：46%的建筑師 希望集熱器符合建筑立向模數(shù)， 28%的建筑師希望集 熱器有標準的尺寸， 85%的建筑師希望集熱器的顏色 有多種選擇。通過網(wǎng)絡對建筑師進行調(diào)查， Mariacristia 得出結(jié)論：建筑師認為通過集熱器尺寸和位置、形狀 和尺寸等體現(xiàn)集熱器和建筑外觀的結(jié)合。1.2 太陽能集熱器與建筑的結(jié)合方式與屋頂結(jié)合。與立面結(jié)合。T.Tchow等人通 過數(shù)值模擬，集熱器效率可達 53.4%，并能降低對室 內(nèi)的傳熱1。與陽臺結(jié)合。德國一棟11層公寓在 2004年改建時，將原有的陽臺欄板用太陽能平板集熱 器進行替換2。與遮陽結(jié)合。基于現(xiàn)

3、有的遮陽構(gòu)件 Palmero Marrero等人，結(jié)合集熱功能，并建立模型進 行模擬，對三種不同構(gòu)造的運行效果進行分析3。 與屋脊結(jié)合。荷蘭 LAFARGE 公司開發(fā)了一種和屋脊 結(jié)合的脊瓦型太陽能集熱器，在一些傳統(tǒng)坡屋頂建筑 上特別適合 4。1.3 太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化設計 國外主要強調(diào)科技的領先及色彩的豐富、與建筑 構(gòu)件整合設計、新型整合屋面系統(tǒng)等 5。2 國內(nèi)研究與應用現(xiàn)狀2.1 太陽能集熱器 結(jié)合關(guān)鍵技術(shù)，針對于低層、多層住宅，國內(nèi)提 出集熱器“建筑構(gòu)件化”，適用于住宅的多種熱水系統(tǒng) 運行方式 6。2.2 太陽能熱水系統(tǒng)與住宅結(jié)合的研究 史潔7提出整合設計的三條途徑：太陽能集成技

4、 術(shù)策略、建筑整合設計的方法和政策的引導機制。何海霞 8對太陽能熱水系統(tǒng)與高層住宅一體化 進行了設計并應用于工程中。吳琛9著重對太陽能裝置的集熱器與建筑的各 組成部分的結(jié)合方式進行分析研究，提出了一些太陽 能裝置與建筑相結(jié)合問題的解決辦法，推進太陽能熱 水與建筑一體化設計在山西省的應用。錢燁10系統(tǒng)歸納了太陽能集熱器與建筑立面的 結(jié)合方式整理，如表 1：表 1 太陽能集熱器與建筑立面的結(jié)合方式一覽表注：表中 1 代表“局部熱水供應系統(tǒng)” ；2 代表“集 中熱水供應系統(tǒng)”；3代表“真空管式集熱器”；4 代表 “平板式集熱器”。2.3 太陽能住宅細部構(gòu)造設計方面 國內(nèi)各個地區(qū)均制定了集熱器與建筑結(jié)

5、合的構(gòu)造 圖集，供建筑師參考，如上海現(xiàn)代建筑設計公司主編 的民用建筑太陽能系統(tǒng)應用圖集 、大連市墻體材料 革新辦公室組織編制的太陽能熱水器與建筑一體化構(gòu)造圖集等 11。2.4 太陽能熱水器系統(tǒng)應用于不同層高的選擇方 案王?12提出了太陽能熱水器系統(tǒng)的選擇方案， 如 表 2 ：3 結(jié)束語 國內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊；缺乏激勵政策；與建筑 行業(yè)脫節(jié)。在我國，后者阻礙太陽能熱水系統(tǒng)的推廣， 前兩個問題均會直接影響建筑行業(yè)。參考文獻：1 Du ，W；Yang，QR；Zhang，F(xiàn)C.A study of the ventilation performance of a series of connected

6、 solar chimneys integrated with building.RENEWABLE ENERGY，36-1，265-271.2011.2 Marwa M.Hassna&Yvan Beliveau Design， construction and performance prediction of integrated solar roof collectors using finite element analysisJ.Construction and Building Materials 2007 （21）：1069-10783 Tomas Matuska， Borivo

7、j Sourek.FagadesolarcetorsJ. Solar Energ，y 2006（ 80）： 1443-14524 T.T.Chow，K.F.Fong，A.L.S.Chan，Z.Lin. Potential application of a centralized solar water-heating system for a high-rise residential building in Hong Kong .Applied Energy， 2006， 83；42-54.5 譚艷平.太陽能熱水器與建筑一體化設計的研 究D.浙江大學，2005.6 毋楠.太陽能熱水系統(tǒng)與高層

8、建筑一體化的構(gòu) 造研究 D. 西安科技大學， 2012.7 史潔.上海高層住宅外界面太陽能系統(tǒng)整合設 計研究 D. 同濟大學， 2008.8 何海霞.杭州地區(qū)太陽能熱水系統(tǒng)與高層住宅 結(jié)合設計研究 D. 浙江大學， 2009.9 吳琛.山西省太陽能系統(tǒng)與建筑一體化初探 D. 太原理工大學， 2010.10 錢燁.上海地區(qū)太陽能熱水系統(tǒng)與高層住宅的 一體化研究 D. 同濟大學， 2008.11 呂錫民 .國內(nèi)太陽能熱水器使用狀況調(diào)查分析 J .能源季刊， 1997.27（3）： 105-117.12 王?.太陽能技術(shù)在建筑上的應用研究 D. 西 安科技大學， 2010.基金項目：常州工程職業(yè)技術(shù)學院大學生實踐創(chuàng) 新訓練項目太陽能熱水系統(tǒng)與住宅一體化技術(shù)應用的調(diào)查研究（編號CX