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太阳能热水系统与平改坡建筑相结合研究

日期:2015/1/28    来自:大乐透省太阳能应用工程技术学会   作者:Admin
 

摘要:本文介绍太阳能热水系统在既有建筑平改坡改造中的应用,并介绍某改造建筑与太阳能相结合的工程实例,并就应用形式与经验进行分析总结,为建筑平改坡发展提供新的思考方式和建议。

关键词:既有建筑,平改坡,太阳能,太阳能热水系统

0前言

我国从20世纪80年代就开始对建筑节能技术开展了研究工作,经过二十多年的努力,取得了很大的进展,其中太阳能热水系统是应用最广泛的新能源之一。随着城镇化的加速,建筑能耗增加。

由于一些客观因素制约,一大批城镇旧住宅平屋面还要在相当长的时间内与新建筑毗邻共存,目前许多旧住宅平屋顶上各自装的太阳能热水器随意摆放,上下水管外挂面,更显凌乱无章,为了改善城镇建筑物的整体性和美观性,改进平屋顶的隔热、防水功能,实现建筑平改坡与建筑利用太阳能热水系统的多重功能,需要进行深化设计与改造。

1既有建筑结构复核

对于平改坡且增设太阳能热水系统的项目,必须经相关资质部门进行建筑结合复核。首先根据有关图纸、资料进行调查和资料核查,收集建筑物结构原始资料、了解建筑物历史,其次进行现场检查、检测与试验,再根据资料、现场情况以及新增建筑构造和太阳能热水系统总质量进行计算复核,综合分析,给出相关结构安全等级评定,并根据评定结论,提出是否可以进行太阳能热水系统与平改坡改造结合的处理意见和建议。在满足结构安全的情况下才能进行太阳能热水系统与平改坡建筑技术应用。

2太阳能热水系统设计及与平改坡屋面结合设计

2.1太阳能热水系统设计

既有建筑平改坡中增设太阳能热水系统的设计应遵循节水节能、经济实用、安全简便、便于计量的原则:根据建筑原有规划设计要求、气候条件、热水使用规律、辅助能源种类和太阳能集热器、贮热水箱设置的条件,合理选择太阳能热水系统类型。

2.2太阳能热水系统设计及与平改坡屋面结合设计

结合目前太阳能与建筑相结合的设计经验,太阳能热水系统与平改坡建筑结合设计,主要包括外观协调、结构集成、管线布置和系统运行等方面。

1.在外观上,实现太阳能热水系统与平改坡建筑构造地完美结合,合理布置太阳能集热器。使太阳能集热器成为建筑坡屋面的一部分,实现两者的协调统一。

2.在结构上,妥善解决太阳能热水系统的安装问题,确保平改坡建筑物的承重、防水等功能,使太阳能集热器具有抵御强风、暴雪、冰雹等能力。

3.在管路布置上,合理布置太阳能循环管路以及冷热水供应管路,尽量减少热水管路的长度。

4.在系统运行上,要求系统可靠、稳定、安全、易于安装、检修和维护,合理解决太阳能与辅助能源加热设备的匹配,尽可能实现系统的智能化和自动化。

3太阳能热水系统与平改坡改造结合应用

太阳能热水系统按照类型主要有紧凑式、分离式和闷晒式,目前应用最广泛的是紧凑式和分离式太阳能热水系统产品,在此推荐三种常用系统运行、结合方式,如图1、图2和图3所示:

以某具体项目为例,介绍一种太阳能热水系统与平改坡改造结合应用的案例。如图4、图5、图6所示,该项目合理的设置平改坡建筑太阳能热水系统,将太阳能集热器与坡屋面进行整体设计,将集热器的倾角和坡屋面坡度保持一致。热水器上下水管从坡屋面夹层中穿过,整体进入PVC 立管引入了各户厨房、卫生间。建筑南侧太阳能热水系统与改造后的坡屋面浑然一体,建筑北侧完全看不到热水器和水管,达到了太阳能热水系统与平改坡改造相结合的目的。

通过原有楼体顶部上人孔和坡屋面夹层预留的检修门,可便捷的安装检修太阳能热水系统。


经分析,该项目每户太阳能热水系统每年节能量折合标准煤约300kg,每户每年二氧化碳减排量为950kg,二氧化硫减排量为6kg,烟尘减排量为3kg

4结束语

平改坡在经济投入并不大,且原有建筑满足新增负荷的前提下,将太阳能热水系统与既有建筑进行结合设计改造,缓解了旧住宅与新景观的环境矛盾,解决了长期存在的保温节能、防水和外观效果等问题,取得了良好的经济效益与环境效益。

大规模推广太阳能热水系统与既有建筑进行结合设计改造,特别是一些城市老城区的整体改造,是建设美好城市的一个新思路,城市规划部门可进行一些改造方面的尝试。另外对于减少建筑中常规能源的消耗,实现经济和{word1}的可持续发展,也将有十分重要的意义
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