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10年经验|绿地(山东)高层住宅应用太阳能热水系统之路
日期:2018-1-9 13:56:16    阅读:

山东省,密集出台推进太阳能应用大省。省人民政府、省住建部、省经济和信息化委员会、省太阳能协会的共同努力下,不断制订、引导、推进和落实多项节能政策,特别100 米以下住宅及集中供应热水的公共建筑要应用太阳能光热建筑一体化政策。至今,太阳能“强装令”已经蔓延14个省份。
在政策驱动和市场对建筑节能需求的“双驱动”下,对于应用太阳能热水系统,开发商已经历了“应付验收——低价中标——追求性能与高品质——个性化需求”的意识形态转变。尤其是在政策氛围比较浓的山东房地产市场,太阳能热水系统甚至成为新开发住宅项目的必需品,开发商对太阳能系统的性能、安全、美观均提出了较高的要求。

 

世界500强企业、2017中国房地产开发企业TOP4——绿地集团旗下以房地产开发为主业、多元产业综合发展的山东绿地泉控股集团,从2007年开始,在“泉城”济南开始将“太阳能建筑一体化”落地。

 

10年,绿地泉见证了太阳能与建筑融合由低层建筑的业主自发地安装屋顶太阳能,到如今阳台壁挂式太阳能热水系统“明星产品”的演变。从2007年至今的10年间,绿地泉已经竣工180万平方米、在建165万平方米的太阳能工程项目。

 


 一. 过去的探索

2007年~2012年
太阳能工程项目特点

2012年到2017年的5年间,多层建筑以安装屋顶式太阳能热水器为多,阳台壁挂式热水器逐渐成为房企在小高层、高层住宅项目采购太阳能热水系统的“明星产品”。

 


多层采用屋顶式太阳能热水器,为重力流系统,各户均在卫生间预留管道竖井,热水器安装在屋面,户内卫生间整齐美观,由于日照充分,使用效果极好。
小高层、高层住宅采用阳台壁挂式热水器。集热器悬挂在阳台板外侧热水箱安装在阳台侧墙上端,热水箱与洗衣机综合考虑放置在南阳台,水箱在楼板下尽量提高高度,下面预留洗衣机冷热水,同时预留出墙空调管道位置。

 

绿地泉的太阳能工程项目上,以后者为主,设计阳台壁挂太阳能热水系统的技术要点体现在:

在设计初期,提交设计院的设计任务书中提出要求,明确产品水箱及阳台外挂集热器尺寸,土建与设备专业设计配合,需要一步到位。

外挂集热器固定件与一般的膨胀螺栓不同,采用穿透阳台栏板的方式,在外墙主体完工后进场预留,预留时考虑外保温厚度。支架及配件材质安装严格按照国家规范规定要求,保证安全性。特殊立面特殊定做。

一层用户考虑到安全性,根据质检站验收要求加装护栏。

 

 

2007年~2012年
绿地泉走过的弯路

1.  因位置不同造成的集热效果不同的问题
为保持外立面整齐美观,产品采用同规格,但是集热效果受户型、位置、楼层的影响比较大,一些凹进去位置的户型或者日照遮挡相对厉害的楼座,低层用户尤其是一层用户日照不充分,集热效果不佳,加上很多客户习惯与传统屋顶式产品做比较,投诉比较多。

2.  阳台热水器与开窗矛盾问题
因为建筑立面和采光要求,阳台上土建墙垛尺寸偏小,80L水箱直径450mm,造成水箱安装后,阳台窗户开启角度不到90度,后续项目加大墙垛尺寸最小500mm,保证阳台窗户完全打开。

3.  集热器倾角问题


2007年绿地泉景天沅秀园小高层项目应用时,壁挂太阳能产品处于一代产品,为保证建筑立面美观,阳台集热器采用无倾角式安装,竣工以后发生大量用户投诉,集热效果大面积较差。经过与力诺公司技术部多次分析磋商,决定改为集热器带倾角安装,选用同样条件的3户做样板间测试,分别用30°、25°、15°倾角安装,进行了一周的测试。经过测试最终选用了25°倾角进行了改造,并采用多种保温措施:注液阀做保温、介质循环管路分开做保温、真空管口作保温来加强效果。

4.  介质管爆管问题
交房后入住率不高,夏季日照强造成介质管爆管,介质外溢污染外墙面的问题,后期项目均采用铜管或不锈钢波纹管,同时跟厂家协商,在用户上户以后再进行注液,彻底避免此情况的发生。

5.  景观影响一层用户集热效果问题
楼前景观绿化覆土较深,加上树木遮挡,造成一层用户室外集热器有些在坑里,效果很差,这是目前已竣工项目普遍存在的问题。在景观设计中将该类问题作为重点改进,设计中尽量避免楼前种大树,考虑集热器位置。


二. 现在的经验

2012年~2017年
“泉城”济南推进太阳能应用的政策纷纷落地

2012年济南市一次强推,要求11层以下小高层强制安装太阳能热水器;
2014年1月1日济南市建委二次强推,专家论证,图则编制,产品入围;自此,济南市决定100米以下新建高层住宅和集中使用热水的公共建筑强制推广使用太阳能热水系统。与政策同时推出的还有相应的实施细则及参考图则 (J14SJ001)。强推政策是自2007年国家发改委明确提出制定太阳能热水器的强制安装政策以来,第一次升高至百米。
2016年以来,济南城乡建设委员会连续下发关于加强太阳能应用措施。
2017年8月山东省全面强推。

政策推进 推进济南环境效益与经济效益

节能减排效果显著:2016年,济南市新建住宅面积约1000万㎡,按照每户100㎡估算,折合10万户。若每户配置100L太阳能热水器,每年可节约电能2300万kW·h。按热电平均转换效率30%计,折合节约标准煤95000吨。

规范技术:与政策同时推出的还有相应的实施细则及参考图则 ,填补了设计规范的空白。编制图则汇聚了设计、施工、质检等各个行业专家,对系统选择、容量、平面布置做了细致规定,成为济南市太阳能热水系统应用的指导性文件,为强推政策提供有力技术支持。

提升工程质量:由济南市建委组织,建立了从设计到产品准入、施工验收等多个环节的把控。目前设计院图审机构、质监站均以图则文件为依据,进行设计审批及施工验收,有力的保障了新政的落  地执行。

 


政策氛围浓厚 技术正在规范
绿地泉在应用太阳能道路上面临新挑战

新挑战1:高端及个性化楼盘与太阳能立面冲突问题
高端与个性化建筑的外立面往往线条复杂,造型夸张,视觉冲击力强。目前市场上的主流分体壁挂太阳能集热器面积较大,造型单一,很难完美融入建筑南立面线条中去。

 

绿地·海珀天沅项目:外立面为新古典仿石材玻璃效果。该风格建筑南立面窗墙面积比较大,整体简洁大气,质感出色。阳台集热器安装按常规做法可能会对原汁原味的新古典风格造成一定影响,因集热器减少了南立面的透明面积,断开了连贯的线条,所以目前在效果图上来看,将在一定程度上削弱视觉张力。


绿地·隆悦公馆项目:建筑风格为法式高层住宅。线脚复杂,造型带有典型的欧式风格,尤其是横向线条和造型较多。几乎每处窗间墙都有造型。大线条还有横跨阳台栏板的情况。南立面的太阳能集热器太密集,对立面线条和造型将会产生一定的遮挡作用,原本连贯的法式风格线脚无法完美呈现。出挑的集热器托板从阳台栏板中间或上下窗间墙中间延伸出来,也会对大面的视觉效果产生一定的削弱。

 

绿地·国际城四期:南部文庄片区的高端项目,建筑风格为简约欧式。三面环山,山景资源丰富,观景阳台为开敞式玻璃栏板,无法安装壁挂太阳能。
新挑战2:75节能规范实施带来的集热效果问题


2014版图集要求集热器托板凸出结构墙面400mm,实际托板可用净宽度只有300mm左右,集热器倾角仅仅15°,9月份水温才30°左右。75节能规范后,保温层厚度进一步增加,2016年修订版图则将托板宽度增加到了500mm,但加大托板宽度的同时也带来了下层住户采光问题。
新挑战3:验收问题
设计阶段把控好,但是安装企业与现场施工人员理解不到位,执行有偏差,导致出现验收问题。需做好验收把控,样板先行。
新挑战4:太阳能介质管影响外立面问题


使用功能与观感不能兼顾,自然循环的太阳能,其介质管必须带有坡度,并且不能采用直角弯头,室内使用功能满足的情况下,室外介质管长度过大对立面产生负面影响,尤其是深颜色的立面。


照顾室外外立面美观,室内长度过大会对业主室内空间产生影响。
新挑战5:太阳能集热器受景观、外立面等其他构筑物影响导致热效率低


部分户型虽然阳台栏板可以正常安装集热器,但因楼层较低,或受其他景观、构筑物遮挡,日照时数达不到要求,导致底层业主水温不达标。
新挑战6:阳台集热器锚固件完全按照图集要求不实际


阳台集热器锚固件完全按照图集要求进行提前预埋有困难,厂家须在主体结构施工阶段进场预埋锚固件,但主体阶段尚未确定太阳能供货商。
不同厂家提供的锚固件形式不统一,主体施工阶段,总包很难代替厂家进行预埋预留。
新挑战7:太阳能热水器替代产品种类少,比如空气能热水器。
分体式空气能热水器则室外机位置不易解决。
一体式空气能热水器,小容量(≤100L)只有横式,尺寸≥1100mm。

面对太阳能热水系统与建筑融合的新挑战
绿地泉的解决措施

(1) 太阳能立面专项控制
绿地泉严格按照图则补充规定执行,方案阶段建筑与设备专业提前交圈,对南立面进行梳理校对,反提要求,既要保证集热器托板的有效尺寸,又要将集热器对外立面的影响降到最低。
(2) 考虑替代产品
对于受横向线条影响和日照不足的户型,采用替代产品,如一体式空气能热水器替代,若考虑采用分体式空气能热水器,需提前考虑室外机机位
(3) 向标杆企业学习
设计理念,摆放尺度。优先采用竖式水箱,集热效果好,减少室内室外介质管影响。

 

 三. 太阳能与建筑的未来 

2017年……
绿地泉的建议

1 太阳能行业需紧跟市场形势
随着社会经济发展和人们生活水平提高,高档楼盘会越来越多的推出。太阳能热利用行业及其系统研发应以建筑市场为核心,与时俱进,不断更新技术与制造工艺,推出适应不同开发商与用户的新产品。这是一个全新的市场,也是一个机遇。


如:打破太阳能集热器只能倾斜安装局限性,可垂直镶嵌安装的太阳能平板集热器。

 

又如:管路可以预埋,由承压型集热器、搪瓷水箱、微型循环泵以及控制器等组成的强制循环阳台壁挂太阳能热水系统。系统保障建筑一体化更美观,且性能不受影响。
2 太阳能行业应建立行业标准
目前太阳能行业对于产品的形式、规格尺寸及与建筑一体化应用等方面没有统一的标准。市场上的太阳能产品质量良莠不齐,为赢得项目打价格战,恶性竞争导致行业产品质量整体下降的情况依然存在。
太阳能热利用行业需出台相关准入细则,规范太阳能行业的市场秩序,保证高质量产品的供应。并研究制定真正意义上的符合“建筑一体化”标准,确保与建筑外立面的协调和统一。

3 产品实现订制化生产,满足个性化需求
随着社会发展及人们生活水平的提高,高端、个性化楼盘会越来越多的推出。房地产开发趋于理性化、精细化,地产形势的变化促使开发商对产品开发更加精益求精,以求增加卖点,提高市场竞争力。
最大化的实现太阳能与建筑一体化应用,是满足个性化需求的前提。
例如,集热器做成彩色,研发外框甚至整个集热器颜色与建筑外墙颜色相同的产品。除颜色统一外,推出造型也可以与外墙线条统一的集热器,可以垂直镶嵌在外墙内但集热效率不受明显影响的产

4 产品朝小型化智能化发展
建议探索实现室外集热器的构件化,寻找集热效率更高但性价比更高的新型集热材料或集热技术,缩小集热器面积,减小对外墙面积的遮挡。研发换热效率更高,加热速度更快,保温效果更好的储水箱,减小室内水箱对使用空间的占用。
“互联网+”的概念正逐渐渗透到各个领域,市面上已经出现很多基于无线WIFI+APP客户端实现远程控制的家用电器。例如,户式新风系统、家庭中央空调系统,甚至洗衣机、冰箱、电视等。太阳能企业也应顺应市场潮流,积极打造智能化的太阳能热水器,并探索与智能家居系统的对接,实现住宅家电的集成化、智能化、远程化控制。
在强推政策的促进下,太阳能热水系统已成为济南市新建住宅项目的标配。实现其智能化、远程化控制必将为用户增加体验感,从而为开发商打造出新的卖点。

5 产品与“住宅产业化”结合
太阳能技术的应用在“住宅产业化”进程中将占据至关重要的地位。济南市提出的“住宅产业化”发展计划分为动员启动、加快推进、全面发展三个阶段进行,每一个阶段都对太阳能技术的应用提出了指标要求。
住宅产业化的主要特点就是住宅构件的工厂化预制,为适应产业化住宅产品快速生产快速施工的节奏,要求太阳能厂家在构件预制阶段就应与住宅构件厂家相互配合,将分散式或集中式太阳能热水系统的固定构件、室外集热器及水箱固定螺栓集成到住宅装配部件中,并充分与建筑外立面结合,在主体拼装完成后,统一进行太阳能热水系统剩余部件的安装工作。

6 开辟太阳能技术集成的新局面
未来的太阳能,将不仅是光热转换单一功能的应用,而是一个综合性的系统。
下一步可以探索在住宅建筑技术中引入太阳能发电、供暖、制冷等新技术。不同于燃气冷热电三联供的能源梯级利用,太阳能综合利用属于能源平级多位开发利用。
将光热转换及光电转换技术集成到一起,可以最大程度应用可再生能源,真正打造出以太阳能为主要能源的光能综合应用一体化社区。


 

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