山东省太阳能热水系统与建筑一体化设计研究

摘要

为了提高太阳能热水系统在建筑能源结构中的地位，本文对太阳能热水系统与建筑一体化设计策略进行了研究。
　　 本文对国内外太阳能热水系统的应用现状进行调研，对比国际的最近发展动态，总结了我国太阳能热水系统应用特点。对山东省应用情况进行了分析，发现了在工程应用中存在的问题。结合太阳能系统类型、集热器种类的特点，总结了在山东地区太阳能集热器与系统类型的选择设计建议。
　　 根据建筑规划技术经济指标要求，对山东省不同规划参数的建筑进行类型化研究。运用天正TSun日照分析软件对行列式、错列式、斜列式三种规划布局进行了日照分析，归纳总结了改善日照环境的规划布局优化方法。在日照分析的基础上，重点对不同高度、不同规划布局的高层居住建筑提出了相应的太阳能系统选型策略。
　　 本文重点阐述了将集热器作为建筑构件与设计元素进行建筑一体化设计的途径与策略。提出了建筑根据太阳能采集需求进行体型适应设计的策略；拓展了集热器的安装部位，提供了集热器作为屋面、墙面、阳台以及其他建筑构件的一体化设计建议，使集热器在保证集热功效的同时还具有围护、外观设计元素、保温、遮阳等多重建筑功能；根据集热器的不同色彩、肌理、材质，研究了集热器作为设计元素使建筑外观、构造与集热功能整合的方法；在集热器与建筑模数尺寸的匹配，水箱与管线、管井的布局设计方面给出了设计建议。
　　 本文以济南市和鑫地块建筑设计为例，将上述研究成果应用于该项目中，运用模拟软件对日照时间进行分析。根据分析结果对案例建筑进行太阳能一体化设计。并对试点工程了进行评估，结果显示太阳能热水系统具有良好的经济效益、节能效益与环境效益。
　　 本论文旨从设计的角度研究了集热器作为设计元素使建筑外观、构造与集热功能整合的方法，使太阳能热水系统与建筑有机结合。研究结论不仅对山东省生态节能建筑具有积极的意义.同时为建筑师利用太阳能的建筑创作提供了新的源泉。