高层住宅太阳能热水系统建筑设计思路

　　0引言
　　我国已进入城镇化快速发展时期，每年建筑面积达到20亿m ，今后至少要增加300亿m2的建筑面积才能满足人口增长和城镇化的需要。过去30年全国城镇化水平每提高1%需新增能耗6 000万吨标煤。如果城镇化的发展模式不及时向低碳生态绿色转型，将使我国城镇化过程成为资源环境过度消耗的过程，严重制约和影响我国经济社会的可持续发展。建筑节能减排的途径主要是开源节流，节流就是减少传统能源的消耗，开源就是开发建筑应用的可再生能源。利用太阳能制备建筑使用的热水就是其中一种可再生能源利用方式。在居住建筑能耗中，热水能耗占比为l0%～14%，太阳能热水系统的使用，节能潜力非常巨大。使用太阳能热水系统，一个家庭每年可节电1 748 kW·h，换算为标煤214 kg或天然气163 m 3，可减少678 kg二氧化碳排放。
　　1 太阳能热水系统建筑应用现状
　　1.1 背景
　　当前，由于中国的能源与环境问题，可再生能源开发利用受到越来越高的关注。可再生能源一方面作为传统能源的补充，另一方面可有效降低环境污染。我国可再生能源和新能源开发利用虽然起步较晚，但近年来也以年均超过25%的速度增长。我国是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家。
　　1.2 现状
　　近年来，以低耗能、低污染为基础的绿色经济模式是全球大趋势，当中又以取之不竭的太阳能发展潜力最佳。在国家政策的重点扶持下，2009年我国太阳能热水器总保有量达1.45亿m2。2010年，全国太阳能热水器总集热面积达到1.5亿m2，预计到2020年，全国太阳能热水器总集热面积达到约3亿m2，加上其他太阳能热利用，年替代能源量达到6 000万吨标准煤。
　　1-3 存在的主要问题
　　(1)居住建筑太阳能热水系统的安装使用基本上以单个太阳能热水器为主，安装凌乱，影响建筑外观和城市市容市貌的美观。
　　(2)居住建筑小区整体安装使用太阳能热水系统的比率非常低，尤其是房地产开发项目开发商一般不主动采用，而被要求采用时，也会尽量少安装。究其原因，主要是近年来我国住宅建筑无论是房开项目或职工住宅，均以高层建筑为主，30层的住宅建筑非常普遍。有限的建筑屋面或者根本不能满足全楼的热水所需要的集热器面积，解决的办法有哪些?开发商不清楚，建筑师也不清楚。这一情况成为太阳能热水系统建筑应用的瓶颈。
　　(3)已经安装太阳能热水系统的很多的项目，太阳热水系统的设计、安装往往在建筑设计完成后，或者土建竣工后，甚至住宅使用后才考虑，带来最大的问题是太阳能热水系统与建筑不能很好结合，集热板直接安装在屋面上，影响屋面的功能，管线明敷凌乱，存在建筑构件的损坏和安全隐患。
　　建筑设计是建筑师的专业活动，建筑专业是建筑工程设计的主导专业，建筑设计从建筑师的方案构思开始，历经方案设计一施工图设计一建筑施工一设备安装——竣工验收，纵观整个建设流程，一幢建筑建成是从建筑师有效思维开始的，太阳能热水系统在高层住宅的应用的成败，完全取决于建筑师对此项新技术的掌握程度。