本文对长春地区太阳能热水器的现状及一体化的程度展开分析，找出东北地区太阳能热水器与住宅建筑一体化设计中存在的问题并深入研究。从美学设计、构造技术等方面探讨住宅建筑中存在的一体化问题。得到以下主要研究结论：1、对东北地区住宅小区应用太阳能热水器情况进行调研分析找出其在美观、构造和使用效率等方面存在的问题并加以分析，并结合长春地区的太阳能资源状况，总结出适用于长春地区的太阳能热水器。分析比较出现有的太阳能集热器类型、安装位置和角度、以及不同的供热水方式对住宅的影响。在满足使用效率和安全性能的前提上，提出最有利于建筑外观的结合方式，使住宅建筑和太阳能热水器同步设计同步施工。2、通过对现状的分析，总结出适用于长春地区的太阳能热水器一体化设计方式，同时根据住宅建筑本身的特点，提出了延伸、转变、替代三种融入方式，每种方式都有各自的特点。
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第 1 章 绪论
由于这些问题的存在，使得太阳能热水器成为了业主们的累赘，不正当的安装方式导致热水器从屋顶脱落；储水箱损坏后水流溢出，在冬天造成了更大的麻烦；没有做好的防护措施导致太阳能热水器被风雪、雨水甚至雷电损坏的情况时有发生。这使得许多小区在物业管理方面明令禁止业主安装任何形式的太阳能热水器。所以说，缺少前期规划所导致的不规范安装，从某种程度上来说是阻碍了我国太阳能热水器一体化的发展。对此，把太阳能热水器作为建筑设计语言，从建筑设计之处便加入到对太阳能热水器外观、构造以及使用方式的思考，是促进我国太阳能热水器与住宅建筑一体化、与住宅建筑有机美观地结合的重要因素。
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第 2 章 太阳能热水器与居住建筑一体化设计
2.1 太阳能热水器与建筑一体化设计的基本概念
本文中的太阳能热水器与住宅建筑的一体化是指太阳能热水器与住宅建筑进行充分的结合，在造型上及功能上都形成一个有机的统一整体。即在每栋住宅最初的建筑规划设计中，就要将太阳能热水器作为一种元素来考虑，到后期的施工阶段，巧妙地将太阳能热水器的每一个部件都融入到住宅建筑中来，使之成为建筑构件的一部分，削弱甚至消除太阳能热水器对住宅建筑外观的影响，达到与住宅建筑的有机结合。实现太阳能热水器与住宅建筑的一体化，具有如下的意义：由于外墙体直接暴露在外面，是一栋建筑外观形象的最直观表现者，环境艺术功能相比与其他几项要更为突出。不同材质，不同颜色，不同肌理的外墙面会给人带来不同的感受；此外，线脚的出现也使得建筑的外观发生改变，不同的线脚让建筑产生出不同的韵律感；外墙和窗之间虚实对比，也会影响建筑的体量。因此，在满足基本功能的前提下，还要着重发挥外墙面的环境艺术功能。
2.2 太阳能热水器与住宅建筑一体化设计
在整个太阳能热水系统中，有一套闭合的水管线，即使冷水注入集热器的进水管和使热水流入储水箱的出水管。除此之外，电辅助热源热水器还有电线。管道设置应合理有序安排其走向，并不影响建筑功能及建筑外观。管线需要在预埋的套管中穿过维护结构。室内的管线要尽量敷设在楼板中或是墙体中，避免暴露出来影响居民正常的生活和建筑使用空间。为保证使用者按需求方便地获得热水，太阳能热水系统不仅需要有辅助热源的设施，还要有相关的设备设施。如：储水箱水位观察仪器、水温调制自动控制器、水温显示表、计量装置以及一系列泵、阀门等相关设备。这些设备的安装设置，能够保证太阳能热水系统的正常运作。因此，与太阳能热水系统相关的一系列辅助设备，均需建筑设计人员按设备不同的技术要求，妥善安排其空间位置，确保其安全使用，又便于操作维护管理[16]。
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第 3 章 东北地区住宅建筑利用太阳能热水器的现状及一体化设计意见.....37
3.1 东北地区住宅屋顶利用太阳能热水器现状、问题及一体化意见.........37
3.2 东北地区住宅墙面利用太阳能热水器现状、问题及一体化意见.........44
第 4 章 长春地区太阳能热水器与住宅结合的一体化设计..............................51
4.1 太阳能热水系统与住宅建筑一体化...................51
4.2 太阳能热水器的设计策略...............................56
结论..............................101
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第 4 章 长春地区太阳能热水器与住宅结合的一体化设计
4.1 太阳能热水系统与住宅建筑一体化
前文提到过，对于管线和管道的要求有两点，一是不破坏建筑的保温系统，二是不影响建筑的室内空间。由于在建筑设计之初就考虑到了太阳能热水器，所以以上两个问题都可以方便的解决。集热器的管线可以通过预埋好的套管进入室内，需要做好套管处的保温防水处理，可以采用岩棉填实后做发泡处理的做法。管线进入室内后，为了不影响室内的使用空间，需要将其埋设在墙体中或是楼板中，对于室内管线的设计，有以下三种方式，即隐藏在吊顶或是线脚中；预埋在墙体内；以及铺设在地板内部，见图 2-11。三种做法均能很好地将管线隐藏起来，不妨碍室内的使用空间，同时对于效率也没有影响。相比于埋设在墙体和地板内的两种做法，隐藏于吊顶线脚的做法要更为容易，并且检修起来也十分方便，不需要太大的工程量。
4.2 太阳能热水器的设计策略
对于集热器规模的确定，不同类型的住宅建筑有不同的要求。长春市在太阳能资源方面属于第三类的资源较丰富区，100L 水箱即可以满足用户的要求。而对于有自备热水供应和淋浴设备的住宅来说，每人每日的最高用水定额为 40L，而别墅住宅中，每人每日的最高用水定额可以达到 70L[22]，所以不同类型的住宅需要不同规模的集热器，对于普通的三口之家，日总用水量为 120L，而对于五口之家的别墅住宅，日总用水量可达 350L。按照长春市 100L 热水需要集热器面积为 1.6m2，因此普通住宅需要 1.96m2，别墅住宅则需要至少 5.6m2。此外，有些集热器会根据住宅造型的需求来改变应有的倾角，使得更改后的倾角无法满足最佳范围，这就要根据上述表格的要求来适当加大集热器的面积。
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