导语：太阳能热水器讲究集热器的设计，根据太阳能集热器本身的特点、肌理、材质和元素性质，结合住宅建筑外观的构件特点，采用替代设计手法，在满足自身使用功能的前提下，又发挥了其美化建筑造型、节省使用空间等功能，与住宅建筑一体化的程度极高。

一、了解替代式设计手法，完全取代了原有的构件或秩序，进行本质创新

替代，形容事物的交换方式而本质相同。新的事物取代了原有的事物，但是在功能和本质上不做改变。在建筑设计中，替代手法往往表达的是一种结果，一种设计师经过多种推敲而确定的结果。

这种手法不同于延伸和转变，这两种手法的特点是在原有构件或是秩序的基础上进行设计和改造，而替代则完全取代了原有的构件或秩序，展现给外界的是其新的形式。并非延伸手法和转变手法展现出来的变化，它们是一种过程，而替代则是一种结果，一种没有比较对象的结果。

替代手法在建筑设计中应用十分广泛，任何构件都可以被不同形式的其他构件所取代：材质的不同、肌理的不同、楼梯形式的不同、空间的不同、建筑风格的不同等等。所替代的事物可以是客观存在的事物，小如材质颜色、线脚类型，大如建筑风格、艺术形式；也可以是意向的秩序、韵律等。

二、了解不同太阳能热水器的集热器设计方式，致力于美化住宅设计造型

1、真空管式集热器替代女儿墙栏杆

女儿墙是平屋面建筑构件的一部分，是指建筑屋顶四周的矮墙，除了安全维护和防止屋顶雨水漫流两个基本作用之外，还具有一定的装饰作用。根据屋面使用性质的不同，女儿墙的高度要求也不同。

不上人的屋面要求女儿墙的高度不低于mm，上人屋面的女儿墙高度要达到mm，但凭空增加女儿墙的高度不但会提高成本，更会增加建筑本身的荷载负担，所以女儿墙的高度最高不超过mm。至于其他的高度说法，比如：不低于mm，都是把女儿墙当作安全防护考虑了，是背离本意的做法。

要考虑安全，完全可以在mm高女儿墙上再做mm高栏杆作为防护。这种做法在满足女儿墙本身功能的同时，也使其自身更加轻盈化，“半实半虚”的栏杆或玻璃栏板成为了实体的女儿墙与天空之间的过渡，柔化了建筑的天际线。而真空管式集热器由于肌理与栏杆相似，因此可以替代栏杆成为一种新的女儿墙形式。

具体的做法是把住宅的女儿墙设计成上文提到的＋的形式，在mm高的实体基座上设置横向的栏杆，只是把南向的栏杆全部替换成真空管式集热器。可以将栏杆的间距、颜色与集热器相协调，以达到视觉效果上的统一。构造方面直接将集热器的两端通过预埋杆件固定在女儿墙基座升起的构造柱上，保证其可以承受足够的风雪荷载。

2、集热器替代建筑顶部飘板

飘板的出现，主要得益于现代简约风格住宅的兴起。欧式风格住宅和古典风格住宅风靡国内的市场后，设计师们开始寻求新的风格从而提高群众的购买力，简约式风格以其特有的无线脚、颜色多样等特点，很快成为了设计师眼中的新宠，大量的简约风格住宅开始出现在各大城市中。

建筑顶部飘板在建筑造型效果中起到装饰的作用，在带有屋顶花园的建筑中也会起到遮阳作用。飘板大多采用轻质的金属材料，荷载小，因此对屋面承受能力的要求也低，绝大多数住宅都可以满足。除了装饰的作用，飘板也可以用来遮挡屋面的机房，因此飘板常见于较为低矮的建筑中。

对于飘板的材料，虽然金属是最佳选择，但是如果没有处理好保护措施，飘板多次淋雨后会生锈，污染自身不说，锈迹还会滴落从而影响到下面的墙体；木质的飘板质轻，纹理效果好，但常常也会因为腐蚀问题而造成安全上的隐患；钢筋混凝土飘板虽然不会发生破损等问题，但是自身荷载大，对屋面造成了不必要的承受，也不是最佳的选择。

综上，对于飘板材料的选择，宜选用防锈效果好的轻质金属，视觉效果好的同时，也减少了屋面层的荷载压力。真空管式集热器自身的格栅化效果，可以与飘板结合设计，避免了飘板只作为装饰用的尴尬形式。两者的粗细、疏密程度均可以通过建筑本身的效果来相互协调，做到风格上的统一。

针对不同类型的飘板有不同的结合方式，例如对于整体式的飘板，可以将集热器镶嵌在飘板中，通过预埋杆件固定在集热器边框的两端。深色的集热器有规律地穿插在飘板中，使飘板更加轻盈。而对于分散式的飘板，可以首先协调飘板和真空管集热器的尺寸，尽量做到两者的统一，可以通过调节飘板的颜色来达到两者的对比，从而突出集热器。

对于管线和水箱的设置，管线可以直接放置在飘板的内部，顺着管井进入到各户的卫生间或厨房，以减少热量损失。集热器与建筑顶部飘板的结合设计，其优势在于不占用住宅的南向墙体，特别是对于现代风格的住宅而言，由于舍弃了线脚的装饰。

设计师们更喜欢凸出的块状装饰物来丰富造型，因此住宅的南向可能不会有足够的完整的墙体来布置集热器。所以集热器会全都布置在住宅的屋顶上，而飘板的存在又会使住宅的风格显得现代感十足，集热器的加入不仅维持了原有的飘板形式，更是可以发挥出其新的功能。

3、真空管式集热器代替空调外挂机位

对于空调外挂机位的形式及演变过程，上文已经有了很详细的介绍，我们可以根据其格栅式机理与太阳能真空管式集热器相近的特点，进行延伸式设计，使太阳能集热器可以较为完美地与空调外挂机位一体化设计，成为原有构件的衍生事物。在建筑设计之初就与太阳能热水器厂家商量好所需集热器的规模，避免在结合时出现尺寸上的差错。

真空管式集热器替代空调外挂机位格栅，并非全部替代，外挂机正对着的金属格栅依然保留，只替代两个金属格栅衔接处的格栅，这样整体的格栅肌理相同但是仍然有细节变化，有疏密之分。

通过事先预埋在墙体内的杆件把太阳能集热器固定好，水箱可以就地放在卧室或者阳台，三种管线布置方式均可，根据水箱的位置决定哪种方式最适合。对于尺寸的设计，因为要同时满足集热器面积和上下金属格栅通风口的尺寸，所以要尽量缩小集热器的长度，加大集热器的宽度，既满足自身使用功能的同时，又不影响上下的排风。

结语：太阳能热水器与住宅建筑同步设计同步施工，两者之间互相协调，根据结合的部位来调整集热器的类型、肌理和尺寸，使集热器在融入建筑中后，不仅仅是作为一个客观的构件，而且在虚拟元素例如韵律和秩序方面来美化建筑的造型。最终让太阳能热水器成为建筑构件的一部分，是一种建筑设计语言。