我国已把开发太阳能利用作为实现可持续发展战略的有效措施之一。在节能评估报告中要建议设置各种类型的太阳能集热设施和装置，与建筑一体化。例如，太阳能热水，技术成熟，经济性好，对光照强度要求较小，已经成为可再生能源利用最普遍的手段之一。另外，住区室外公共照明，包括路灯、草坪灯、景观灯等可以应用太阳能光电照明，选用超高亮半导体LED灯等。

　　摘 要：根据《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2006，以下简称“绿建”）及《公共建筑节能设计标准》（DGJ32/J96-2010，以下简称“公建节能”），其对太阳能热水系统设置的要求量有所不同，而太阳能热水系统在住宅和公共建筑上面的设置形式也有所不同，现加以分析讨论。

　　关键词：太阳能设置量及设置形式；建筑节能设计；太阳能热水系统；热水供应量

　　在我们给排水专业内，热水是通过燃油、燃煤或者燃气锅炉直接或间接加热得到，其归根结底就是消耗不可再生的能源。随着全球对能源的不断消耗，我们必须要遵循节能这个概念来做好每个项目。而太阳能热水系统就是一种重要的可再生能源利用技术，推广应用太阳能热水系统，对于减少矿物能源消耗，减少环境污染，缓解能源消耗的紧张形势，促进节能减排，实现可持续发展都具有重要意义。

　　笔者结合近几年就太阳能热水系统在建筑物中地设计做一点总结，以供大家参考。

　　一、太阳能热水系统在住宅项目中的运用（就江苏省内而言）

　　根据《关于加强太阳能热水系统推广应用和管理的通知》（苏建科[2007]361号）第一条“自2008年1月1日起，江苏省城镇区域内新建12层及以下的住宅应统一设计和安装太阳能热水系统”。而对于12层及以下的住宅是否全部都要做太阳能，笔者认为可以依据《关于进一步加强太阳能热水系统推广应用和管理的通知》（苏建科[2008]353号）第二条：“住宅建筑应用太阳能热水系统要根据建筑条件、住户用水需求和管理要求选择适用系统，在技术经济合理的前提下，尽可能利用屋面面积，集热器面积一般应满足60%以上住户热水需求”。对此，我认为12层住宅，只需要60%的住宅做太阳能，即12*0.6=7.2，则8层用户需要做太阳能热水系统。而其采用形式，个人认为采用“整体式”，即每户各设计一台太阳能热水系统，这样便于管理，且避免各用户间产生矛盾。而对于参与评选绿色住宅建筑的项目而言，其需要按照“绿建”中的住宅建筑来判定。即如果小区中有25%以上的住户采用太阳能提供住户大部分生活热水，则满足节能与能源利用中的第9条（属一般项）。如果小区中有50%以上的住户采用太阳能热水器提供住户大部分生活热水，则满足节能与能源利用中的第11条（属优选项）。

　　二、太阳能在公共建筑项目中的运用

　　㈠、苏建科[2007]361号文中的第一条也明确规定：“自2008年1月1日起，江苏省城镇区域内新建、改建和扩建的宾馆、酒店、商住楼等有热水需求的公共建筑，应统一设计和安装太阳能热水系统”。其设计量的多少，本人认为可从“公建节能”和“绿建”及苏建科[2008]353号文件来讨论。

　　1、我们在设计公建项目时，首先从苏建科[2007]361号文及苏建科[2008]353号文出发，看其是否有热水需求。如果项目有热水需求，则需要及时告知业主本工程需设太阳能热水系统，然后根据“公建节能”来定性建筑是甲类还是乙类。如果建筑的节能属于甲类，可再生能源利用必须满足三选一：①太阳能热水系统②地源热泵空调系统③太阳能光伏发电系统/光诱导系统。当可再生能源利用采用太阳能热水系统，则太阳能热水系统的供应量应不小于建筑物生活热水量的50%。如果建筑的节能属于乙类，则根据苏建科[2008]353号文件，太阳能应采用“集中供热系统”，对于其量的多少，个人觉得应根据建筑屋面的形式及其面积来布置太阳能板，且要最大化地利用屋面的面积，使屋面充分布满太阳能板（如果业主想控制造价，降低投资成本，当采用“整体式太阳能热水系统”，则需业主将其方案送至当地规划部门进行审批，且需通过当地规划部门审批之后方可实施，此方案只限于乙类公建）。

　　2、如果项目要参加绿色建筑评定，且一定要从太阳能热水系统上面取一项（前提是建筑采用太阳能热水系统），根据“绿建”则由太阳能直接供应的热水量应达到建筑全年总热水供应量的10%以上。

　　3、若一个项目中太阳能提供热量大于建筑物生活热水量的50%，则不管是甲类还是乙类公建，其均可以达到“绿建” 中公共建筑第5.2.18条优选项。（纯办公楼除外）

　　㈡、现讨论几个比较常见问题，确定公建是否需要做太阳能热水系统。

　　第一：厨房，其是有热水需求，而2011年江苏省给排水施工图审查意见书上明确指出，“厨房餐厅面积大于300m2 应设太阳能热水系统。但若厨房只是建筑物中的一部分，且建筑物为办公性质，其他部位无热水需求，则此太阳能不能最为可再生资源利用三选一的条件。”

　　第二：甲类建筑（如宾馆），采用空气源热泵，日产水量占总热水量的100%，且其降低能耗综合效能高于太阳能，其可替代太阳能热水系统，但其不满“公建节能”的相关规定。因为空气源热泵不属于再生资源，所以此项在项目前期应需及时告知业主。

　　第三：根据2011年江苏省给排水施工图审查意见书上规定，纯办公楼建筑，只有卫生间洗手盆供应热水，是可不设太阳能热水系统。

　　第四：2011年江苏省给排水施工图审查意见书上规定，厂区内独立建造的食堂、浴室、办公楼等公共建筑应执行“公建节能”的相关规定对其进行节能设计，如若有热水需求，则根据前面所诉内容做相应太阳能热水系统设计。

　　三、小结

　　在项目设计的前期，我们不仅要知道其是否需要设置太阳能热水系统，而且要知道其设置的形式及数量。只有这样，我们才能更节能、更环保地做好每一个项目。

　　1、太阳能热水系统与建筑一体化的结合的必要性

　　目前，中国在太阳能热水器的产量在世界排名第一。太阳能热水系统在实际项目中的应用还并不够完善，比如太阳能集热器的摆放缺乏整体协调性，普遍位置摆放较随意，严重影响了建筑外观；管线无预留空间或预留空间小，导致管线肆意占用通风道；太阳能热水系统管道冻裂的现象时有发生；管道漏水或由于穿墙、屋顶而破坏建筑防水、保温等现象很多；甚至还有安装在屋顶上的太阳能热水器被风吹落等比较严重的事件发生。还有的开发商和物业，严禁业主私自安装太阳能破活小区整体形象，也阻碍了太阳能的推广。这些都是由于太阳能系统的设计和施工没有跟建筑一体化设计相结合，导致出现的各种连带问题，从而严重阻碍了太阳能热水系统这项节能技术应用更好的向前发展。

　　1.1太阳能与建筑一体化的结合

　　近年来，国内建筑能耗在全社会能耗所占的比重不断增加，若综合并充分的利用太阳能，全面的实现太阳能与建筑一体化，太阳能热水可补充一定的建筑能耗，并针对建筑的不同需求，提供不同的设计方案。在建筑设计方面上，应将气候与建筑的使用考虑在是否适合太阳能热水系统中两方面因素。太阳能的应用受当地可用的太阳能辐照强度影响较大，此外还需要系统恰当的设计和系统使用目的相结合。同时，太阳能热水系统与建筑的一体化是一项复杂的综合技术：设计、安装与验收涉及到建筑、结构、电气与给排水等专业。如在系统设计中，给排水专业应向建筑专业提出具体的系统设计方案和技术要求，并向电气专业提出完整明确的系统控制方案；建筑专业应根据建筑外立面，合理明确太阳能热水系统的各组成部分在建筑中的位置；结构专业对设置在建筑中的太阳能板件和水箱等的荷载进行计算校核等。只有各专业间良好的协调配合才能达到太阳能热水系统与建筑的完美结合。

　　1.2太阳能与建筑一体化结合的应用与推广

　　从外观上应与建筑整体有机结合，达到与周围环境相协调；建筑阳台、墙面、屋面等共同组成的围护结构，建筑结合型太阳能热水器也作为建筑组成元素，使太阳能热水系统与建筑的使用功能更好的结合在王瑜代菲中国建筑东北设计研究院有限公司一块。既可以巧妙的利用空间，又可以形成多功能的建筑构件，发挥建筑一体化的优势。从性能上应完全满足建筑的功能及围护的要求，在保证可靠的防排水结构同时，也应考虑安装维护等其他方面因素。多年来经过不断的设计改进与试验，在太阳能与建筑结合设计时，防水问题有以下改进：集热板或集热管可以与坡屋面相结合，镶嵌到南向屋面暗装，并有一定角度，与坡面相平，与瓦形成浑然一体的感觉。既保证了外立面的美观又保证了屋面雨排水的流畅不渗漏。太阳能技术在多年的探索中，也研究出了一系列新的关键技术。采用太阳能加热和辅助能源的双热双产水系统智能控制，可根据天气情况及用水状况自动控制、切换，在无人看守的情况下，在充分利用太阳能的基础上，保证了24小时供应热水，使系统最少使用常规能源。北方冬季防冻问题也是多年来一直不容易突破的难题，多年来一直使用保温和电伴热带的方式进行，这种方式存在着受外界条件所限的缺陷，机械排空的方式，真正达到了系统防冻的万无一失。

　　1.3沈阳市太阳能热水系统与建筑一体化结合的应用情况

　　沈阳市已经从1996年开始就有太阳能热水器的应用，而且还在不断扩大应用范围。截止到2006年底，全沈阳市太阳能热水器家庭机安装量已经超过15万台，太阳能热水器的家庭占有率逐年提升。全市对太阳能的利用已经从单一的热水器的应用开始向多领域全面发展。新小区住房也逐步用上了太阳能热水，还有学校、办公楼以及大型会所的改造都改进成了太阳能热水系统，在沈阳浑南新开发地区，太阳能的应用更为普遍。沈阳市建委正在制定的《沈阳市太阳能推广应用规划》，将给沈阳市太阳能资源的利用和推广，起到决定性发展作用。其中最明显的一个应用，就是在新建建筑设计中，已经把太阳能热水系统纳入其中，综合考虑该建筑。所有新建和改建的住宅建筑，必须按照相关标准考虑太阳能热水器一体化设计。扶持和推广一些示范工程，住宅和公共建筑由开发单位和使用者的要求决定是否进行太阳能热水的一体化设计和施工，一旦采用，政府将给予政策奖励和扶持。根据市建委的推广应用规划，本应该符合该设计采用太阳能热水系统的建筑，而未进行设计的，将不给予设计审查通过。未经允许，擅自把太阳能热水的安装取消，将不给予竣工验收合格证。目前存在的主要问题是：太阳热水器建筑一体化结合和系统优化设计的水平低，还没有可用作建筑构件的太阳热水器产品；主、被动结合供热、空调综合利用太阳能建筑还完全是空白；同时，全天候太阳能热水系统的日常管理，也应该纳入物业管理的范围，确保其以后日常的运行，监控，保养，维修工作的平稳和安全的运行。我国的太阳能产业界和建筑业界对这些存在的问题都有充分的认识，并已开始携手为这些问题的解决而共同努力。

　　2、小结