广东省公共和居住建筑太阳能热水系
统一体化设计施工及验收规程
日 期: 二OO六年九月
本规范主编单位: 广东省建筑科学研究院及下属广东省建科建筑设计院 广东省建筑设计研究院
本规范参编单位: 深圳市建筑科学研究院 华南理工大学建筑学院
广州市墙材革新与建筑节能办公室 广东省建设工程质量安全监督检测总站 中科院广州能源研究所 深圳市嘉普通太阳能有限公司 广东红日太阳能有限公司
本规范主要起草人:杨仕超、蔡晓宝、吴晓瑜、庄平江、符培勇、 江刚、何伟、卜增文、孟庆林、汤炯、蒋勇、
杨树荣、钟柳文、陈卓伦、刘德峰、叶鲲鹏
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《公共和居住建筑太阳能热水系统一体化设计施工及验收规程》
1 总 则
1.0。1为促进可再生能源的利用,节约能源,使公共和居住建筑太阳能热水系统安全可靠、性能稳定,规范公共和居住建筑太阳能热水系统一体化的设计、施工和工程验收,保证工程质量制定本规程。
1。0。2 本规程适用于使用太阳能热水系统的新建、扩建和改建的公共和居住建筑,在既有建筑上增设太阳能热水系统以及改造既有建筑上已安装的太阳能热水系统可参照本规程执行.
1.0.3 对热水供应有长期稳定需求的新建公共和居住建筑,在经济技术条件和环境条件允许的情况下,应优先采用太阳能热水系统。
1。0。4 太阳能热水系统的设计应纳入建筑工程设计,统一规划,同步设计,同步施工,与建筑工程同时投入使用。
1.0。5公共和居住建筑太阳能热水系统一体化设计、施工及验收除应符合本规范外,尚应符合国家、省现行的有关标准规范的规定。
2 术 语
2.0。1 建筑平台 terrace
供使用者或居住者进行室外活动的上人屋面或由建筑底层地面伸出室外
的部分。
2.0。2 变形缝 deformation joint
为防止建筑物在外界因素作用下,结构内部产生附加变形和压力,导致建
筑物开裂、碰撞甚至破坏而预留的构造缝,包括伸缩缝、沉降缝和抗震缝. 2。0.3 日照标准 insolation standards
根据建筑物所处的气候区,城市大小和建筑物的使用性质决定的,在规
定的日照标准日(冬至日或大寒日)有效日照时间范围内,以底层窗台面为计算起点的建筑外窗获得的日照时间. 2。0。4 平屋面 plane roof
坡度小于10°的建筑屋面.
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2。0。5 坡屋面 sloping roof
坡度小于等于10°且小于75°的建筑屋面。 2。0.6 太阳能热水系统 (solar water heating system)
将太阳能转换成热能用来加热水的装置. 通常包括太阳能集热系统和热
水供应系统。
2。0.7 太阳能集热系统 (solar collector system)
吸收太阳辐射, 将产生的热能传递到传热工质并最终得到热水的装置.
通常包括太阳能集热器、贮热水箱、泵、连接管道、支架、控制系统等. 2.0.8 热水供应系统 (hot water supply system)
将储热水箱中的热水通过泵、配水管道、控制系统等输送到各个热水配
水点的装置。 通常还包括必要的辅助加热设备. 2。0.9 太阳能集热器 (solar collector)
吸收太阳辐射并将产生的热能传递到传热工质的装置。 2。10 贮水箱 (heat storage tank)
太阳能热水系统中储存热水的装置。 2.11 贮热水箱 (hot water storage tank)
太阳能集热系统中储存热水的装置。 2.12 供热水箱 (hot water supply tank)
热水供应系统中储存热水的装置。 2.13 平板型集热器 (flat plate collector)
吸热体表面基本为平板形状的非聚光型太阳能集热器。 2.14 真空管集热器 (evacuated tube collector)
由若干在透明管(一般为玻璃管)和吸热体之间有真空空间的部件组成的
太阳能集热器。
2.15 U型管式真空管集热器 (U—pipe evacuated tube collector)
由若干由金属翼片与U型管焊接在一起组成, U型管与玻璃熔封或采用保
温盖的方式相结合作为吸热体组成的真空管集热器。
2。16 热管式真空管集热器 (heat pipe evacuated tube collector)
由若干以铜-水重力热管作为吸热体组成的真空管集热器。
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2。17 集热器总面积 (collector gross area)
集热器的最大投影面积,不包括那些固定和连接传热工质管道的组成部分。 2。18 集热器倾角 (tilt angle of collector)
太阳能集热器与水平面的夹角。
2。19 太阳能集热器年平均效率 (solar collector annual average efficiency)
一年内由传热工质从集热器中带走的能量与该一年内入射在该集热器总
面积上的太阳能之比。
2.20 自然循环系统 (natural circulation system)
仅利用传热工质内部的密度变化来实现集热器与贮热水箱之间或集热器
与换热器之间进行循环的太阳能热水系统。
2。21 强制循环系统 (forced circulation system)
利用泵强迫传热工质通过集热器(或换热器)进行循环的太阳能热水系
统.
2.22 直流式系统 (series-connected system)
传热工质一次流过集热器加热后,进入贮水箱或用热水点的非循环太阳
能热水系统。
2.23 太阳能保证率 (solar fraction)
太阳能热水系统中由太阳能部分提供的热量除以系统总热负荷. 2.24 太阳能辐照强度 (solar irradiance)
太阳辐射照射到一个表面的功率密度,即单位面积上接收的太阳辐射功
率,单位为W/m2。
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3 太阳能热水系统与建筑一体化设计
3.1 一般规定
3.1。1 太阳能热水系统设计和建筑设计应适应使用者的生活方式、人文习俗。 3。1。2 在规划设计时应综合考虑所在地区的地理纬度、气候状况、场地条件及周围环境,在确定建筑布局、朝向、间距、群体组合和空间环境时,应结合建设地点的地理、气候条件,满足太阳能热水系统设计和安装的技术要求。 3。1.3 在建筑设计时应为太阳能热水系统的设计、设置提供必需的条件,应满足:施工安装方便、用户使用方便及管理维修方便.
3.1。4 在建筑设计时应结合建筑物周围的景观与树木绿化种植,避免对投射到太阳能集热器上的阳光造成遮挡;建筑的外部体型和空间组合应与太阳能热水系统结合,应为接收较多的太阳能创造条件。
3。1。5 太阳能热水系统的管线布置应安全、隐蔽且相对集中、合理有序地布置于专用管线空间内,不得穿越其他用户的室内空间。
3。1。6 太阳能热水系统应配置另一辅助形式能源的加热设备。
3.1。7 公共和居住建筑(单栋独户的私家住宅及单栋独户的别墅宜除外)太阳能热水系统应根据管理及使用要求,安装与用户数量相匹配的计量装置。 3.1。8 太阳能热水系统产品及系统类型、生产工艺、材料技术及外形规格尺寸等,应逐渐实行标准化、系统化,并与建筑相协调。
3。1。9 太阳能热水系统设计应与建筑设计一并考虑,使二者有机结合。太阳能热水系统与建筑应同步设计、同步施工、同步验收、同步使用。
3.2 建筑设计
3。2.1 在建筑设计时应满足建筑物内部功能和外部造型的要求。应结合建筑物的类型、使用功能及安装条件,合理选择太阳能热水系统的类型、热水供应方式、集热器安装位置及系统运行方式等并经技术经济比较确定。
3。2。2 在建筑设计时应合理确定系统各组成部分在建筑中的位置且不影响该部位的建筑功能,应满足所有相关部位的防水、排水、通风、隔热、防潮、防雷电、抗(台)风及抗震等要求.
3.2。3 根据工程具体情况及使用要求,可以将太阳能集热器设置在建筑物的屋面、阳台、外墙面、墙体内(嵌入式)以及建筑物的其它部位。设置于建筑物外围任何部位的太阳能集热器应规则有序、排列整齐并应与建筑的使用功能和外部
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造型相结合.
1、平屋顶建筑可采用隐蔽型的一体化形式,在建筑上通过技术处理采取加高女儿墙,在特别部位增设装饰性遮挡构筑物和修建屋顶水箱间等办法,避免和减少太阳能热水系统对建筑形象的改变和破坏。
2、在平屋顶和坡屋顶建筑上可采用和谐型的一体化形式,将太阳能热水系统作为建筑的一部分彰显出来,在工程设计、设备安装、设备色彩、工程尺度等方面尽量与建筑的功能、造型、色彩、风格、质感相和谐,形成一个整体的建筑视觉效果。
3、在平屋顶和坡屋顶建筑上可采用融合型的一体化形式,以建筑和建筑需求为主体,将太阳能热水系统作为建筑的一部分,一个功能部件来设计、安装,可采取集热屋面,集热阳台、集热空调栏板、集热露台、集热平台、集热墙面,集热飘板等形式,与建筑以一种完整的、内外统一的形式共存。
3。2.4 设置于建筑物内部的太阳能输、配水管及配置的电器、电缆线应与建筑物其它管线综合设计、统筹安排,便于安装、检修、维护及管理。
3.2.5 在新建建筑物上设计安装太阳能热水系统,以及在既有建筑物上增设或改造已安装的太阳能热水系统,应保持该建筑与相邻建筑物之间的间距合理性;在建筑屋面上设计安装较大面积的太阳能集热器时,不应影响该建筑物及其相邻建筑物的通风及采光标准,并不应影响建筑物的消防通道。
3.2.6 建筑的体形和空间组合应避免安装太阳能集热器部位受建筑自身及周围设施和绿化树木的遮档,并应满足太阳能集热器有不少于4h日照时数的要求。 (强条)3。2。7 在安装太阳能集热器的建筑部位,应设置防止太阳能集热器损坏后
其部件坠落伤人的安全防护设施。
3.2.8 直接以太阳能集热器构成围护结构(如嵌入墙体部位)时,太阳能集热器除应与建筑整体有机结合,并与建筑周围环境相协调外,还应满足所在部位的结构安全和建筑防护及防火功能要求。
3。2。9 太阳能集热器不应跨越建筑变形缝设置.当其跨越建筑变形缝设置时,应采用与主体建筑的变形缝相适应的构造措施。 3。2.10 设置太阳能集热器的平屋面应符合下列要求:
1 太阳能集热器支架应与屋面预埋件连接牢固,并应在地脚螺栓周围做密封处理;
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2 在屋面防水层上设置太阳能集热器时,屋面防水层应包到基座上部,并在基座下部加设附加防水层;
3 太阳能集热器周围屋面、检修通道、屋面出入口和集热器之间的人行通道上部应铺设保护层;
4 太阳能集热器与贮水箱相连的管线需穿屋面时,应在屋面预埋防水套管。防水套管应在屋面防水层施工前埋设完毕,并应对其与屋面相接处做防水密封处理。 3.2。11 设置太阳能集热器的坡屋面应符合下列要求:
1 屋面的坡度设计宜结合太阳能集热器接收太阳光的最佳倾角,即以本地区纬度±10°来确定;
2 设置在坡屋面上的太阳能集热器宜采用顺坡镶嵌设置或顺坡架空设置: 3 设置在坡屋面上的太阳能集热器的支架应与埋设在屋面板上的预埋件连接牢固,并应采取防水构造措施;
4 太阳能集热器与坡屋面结合处雨水的排放应通畅;
5 太阳能集热器顺坡镶嵌在坡屋面上,其与周围屋面材料连接部位应做好防水构造处理;
6 太阳能集热器顺坡镶嵌在坡屋面上,不得降低屋面整体的保温、隔热、排水、防水、防雷电、抗(台)风及抗震等功能;
7 坡屋面上太阳能集热器与贮水箱相连的管线需穿过坡屋面时,应在屋面预埋防水套管。防水套管应在屋面防水层施工前埋设完毕,并应对其与屋面相接处做防水密封处理。
(强条)3。2。12 设置太阳能集热器的阳台应符合下列要求:
1 设置在上部无飘板的凸阳台(露台)上的太阳能集热器,其支架应与阳台地面预埋件连接牢固,并应在地脚螺栓周围做密封处理;
2 挂在阳台栏板上的太阳能集热器支架应与阳台栏板上的预埋件连接牢固; 3 嵌入阳台栏板的太阳能集热器,则本身构成阳台栏板或栏板的一部分,应满足其刚度、强度及防雷电、抗(台)风、抗震等围护和防护功能要求。 3.2.13 设置太阳能集热器的外墙面应符合下列要求: 1 设置在外墙面上的太阳能集热器宜有适当的倾角;
2 放置太阳能集热器的外墙除应承受太阳能集热器荷载外,还应对安装部位可能造成的墙体变形、裂缝等不利因素采取必要的技术防护措施;
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(强条)3 设置在外墙面的太阳能集热器支架应与墙面上的预埋件连接牢固,必要时在
预埋件处增设混凝土构造柱,并应满足防水、防锈、防腐等要求;
4 设置在外墙面的太阳能集热器与贮水箱相连的管线需穿过墙面时,应在墙面预埋防水套管并应做防水密封处理,穿墙管线不应设在结构柱(梁)处; 5 太阳能集热器镶嵌在外墙面时,太阳能集热器的外观(含颜色与尺度)宜与墙面装饰材料的色彩、分格协调一致;
6 由太阳能集热器构成的部分外墙,应满足其刚度、强度及防雷电、抗(台)风、抗震等围护和防护功能要求。
3。2。14 贮水箱的设置应符合下列要求:
1 贮水箱宜布置在室内或不影响建筑功能的屋顶;
2 设置贮水箱的位置应具有相应的排水、防水、通风、隔热、防潮等措施; 3 贮水箱上方或周围侧边应有安装、检修、清洁及维护空间,要求其净空不宜小于600mm,贮水箱应设有检修孔。
3。2。15 采用太阳能热水系统的建筑,建筑师应向其他专业工程师提供设计所需要及应满足的基本技术条件和要求。
3。3 结构设计
3.3。1 安装太阳能热水系统的建筑主体结构及结构构件如屋面、阳台、外墙体及悬臂梁(板)等,应符合相关的工程施工质量验收规范的要求;应能承受太阳能热水系统传递的荷载和作用,具有相应的承载力以确保安全。
3。3。2 在既有建筑物上增设或改造已安装的太阳能热水系统,必须经结构计算、复核,并应满足其它相关的使用及安全性要求。
3.3。3 太阳能热水系统的自重、荷载(按最不利荷载时考虑)均应在建筑结构及其构件的承载力设计允许值范围内。
3。3.4 承受太阳能热水系统的结构及其构件应能抵御强(台)风、雷电、暴雨及地震等自然灾害的影响。
(强条)3.3。5 太阳能热水系统的结构设计应为太阳能热水系统的安装预先设计设
置承载梁(板)构件或埋设预埋件或其他连接件。连接件与主体结构的锚固承载力设计值应大于连接件本身的承载力设计值。
(强条)3.3.6 当太阳能集热器设置在建筑物的外墙面,应与建筑物连接牢固。宜采
用与建筑结构一体的钢筋混凝土悬臂(梁)板式承载太阳能集热器,不宜采用分体
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的挂墙式支架承载.
3。3.7 当安装在屋面、阳台、墙面的太阳能集热器与建筑主体结构通过预埋件连接,预埋件应在主体结构施工时埋入,预埋件的位置应准确;当没有条件采用预埋件连接时,应采用其他可靠的连接措施,并通过试验确定其承载力。 (强条)3.3.8 砌体结构、轻质填充墙不应作为太阳能集热器和贮水箱的支承结构。
3。3.9 当太阳能热水系统与主体结构采用后加锚栓连接时,应符合下列规定: 1 锚栓产品应有出厂合格证; 2 碳素钢锚栓应经过防腐处理;
3 应进行承载力现场试验,必要时应进行极限拉拔试验; 4 每个连接节点不应少于2个锚栓;
5 锚栓直径应通过承载力计算确定,并不应小于10mm; 6 不宜在与化学锚栓接触的连接件上进行焊接操作; 7 锚栓承载力设计值不应大于其极限承载力的50%。 3。3.10 太阳能热水系统结构设计应计算下列作用效应; 1 非抗震设计时,应计算重力荷载和风荷载效应; 2 抗震设计时,应计算重力荷载、风荷载和地震作用效应.
3.4 给水排水系统设计
3。4.1 与太阳能热水系统配合的给水排水系统设计应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定。
3。4.2 作为太阳能热水系统给水水源的水质应满足国家标准《生活饮用水卫生标准》GB5749的规定。如超过有关硬度指标,应进行软化处理。
3。4。3 当使用生活用水水箱作为给太阳能集热器的一次水补水源时,生活饮用水水箱的容积和设置位置应能满足集热器一次补水所需的水量、水压要求。 3。4。4 热水设计水温的选择宜按现行国家标准中推荐温度中选用下限温度. 3.4。5 太阳能热水系统的设备、管道及附件的设置应按现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015中的有关规定执行。
3.4.6 容纳太阳能热水机组的机房的消防设计应符合现行国家标准《民用建筑防火设计规范》GBJ16—87和3。5。4 太阳能热水系统电器控制线路应穿管暗敷或在管道井中敷设。
3.4.7 太阳能热水系统的管线布置应组织有序,做到安全、隐蔽、易于检修,
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且应使管内液体流动具有较好的水力条件。新建工程竖向管线宜布置在竖向管道井中;在既有建筑上增设太阳能热水系统或改造太阳能热水系统时其管线布置应做到走向合理,不影响建筑使用功能及外观。
3.4.8 在太阳能集热器附近宜设置用于清洁集热器的给水点. 3.4。9 热水供应系统应按1.0m/s的流速选取管径,宜采取保温措施. 3。4。10 在进行天面雨水设计时应考虑排放太阳能热水系统检修时的排水。
3.5 电气设计
3.5.1 太阳能热水系统的电气设计应满足太阳能热水系统用电负荷和运行安全要求。
(强条)3。5。2 太阳能热水系统中使用的电器设备应有剩余电流保护、接地和断电
等安全措施。
3。5。3 系统应设专用供电回路,内置加热系统回路应设置剩余电流动作保护装置,保护动作电流值不得超过30mA.
3。5.4设置在天面的太阳能热水系统应采取防雷设计措施,其设计应符合国家现行标准《建筑物防雷设计规范》GB50057的规定。
3.5。5 太阳能热水系统电器控制线路应穿管暗敷或在管道井中敷设。 3.5。6 太阳能热水系统与建筑一体化的全天候系统自动控制分为太阳能热水系统控制,辅助加热系统控制和热水供应系统控制三部分,可采用标准工业控制仪表单元组合或单片机技术集成,或采用计算机通信远程集群控制。
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4 太阳能热水系统设计
4。1一般规定
4.1。1 太阳能热水系统设计应作为建筑给排水热水供应设计的一部分,纳入建筑给水排水设计,与太阳能专业人员协调合作设计,并应符合国家现行有关标准的要求。
4。1。2 太阳能热水系统应根据建筑物的使用功能、地理环境、广东省的气候特点和当地的安装条件等综合因素,选择其面积、类型、色泽和安装位置.
4。1.3 太阳能集热器应能与建筑物的围护结构相适配,与建筑围护结构一体化结合,并能与建筑物整体及周围环境相协调,且其规格宜与建筑物体模数相协调。 4。1.4安装在建筑屋面、阳台、墙面和其它部位的太阳能集热器、支架及连接管线应与建筑功能和建筑造型一并设计,不得影响建筑功能、破坏建筑造型。 4。1.5太阳能热水系统的设计应遵循安全可靠、节水节能、经济实用、美观协调、便于计量的原则,并应便于安装、清洁、维护和局部更换.
4。2系统分类与选择
4.2。1 太阳能热水系统按供热水范围可分为下列三种系统:
1 集中供热水系统 2 集中-分散供热水系统 3 分散供热水系统
4。2.2 太阳能热水系统按系统运行方式可分为下列三种系统:
1 自然循环系统 2 强迫循环系统 3 直流式系统
4。2。3 太阳能热水系统按生活热水与集热器内传热工质的关系可分为下列两种系统:
1 直接系统 2 间接系统
4.2。4 太阳能热水系统按辅助能源设备安装位置可分为下列两种系统:
1 内置加热系统 2 外置加热系统
4.2.5 太阳能热水系统按辅助能源设备辅助能源启动方式可分为下列三种系统:
1 全日自动启动系统 2 定时自动启动系统 3 按需手动启动系统
4。2.6 太阳能热水系统的类型应根据用户基本条件、用户的使用需求、辅助能源种类等综合因素按表4.2。6加以选择。
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表4.2。6 太阳能热水系统设计选用表
居住建筑 建筑物类型 集中供热水系统 集热与 供热水范围 太阳能热水系统类型 辅助能源 启动方式 集热器内 传热工质 辅助能源 安装位置 系统 运行方式 集中—分散 供热水系统 分散供热水系统 自然循环系统 强制循环系统 直流式系统 直接系统 间接系统 内置加热系统 外置加热系统 全日自动启动系统 定时自动启动系统 按需手动启动系统 低层 — — 多层 — — 高层 — — - — — 宾馆 医院 — - - - — 公共建筑 游泳馆 - — — - — 公共 浴室 - — - - 注:表中“●”为可选用项目.
4.3 集热器分类与选择
4.3.1 集热器类型
集热器分为平板型太阳能集热器和真空管型太阳能集热器两大类型,其中真空管型太阳能集热器又分为全玻璃真空管型集热器、U型管式真空管集热器和热管式真空管集热器. 4。3.2 集热器类型的选择
1 在粤北地区,宜采用全玻璃真空管型集热器和U型管式真空管集热器,如采用平板型集热器应采取防冻措施;在粤南地区,宜采用平板型集热器、U型管式真空管集热器和全玻璃真空管型集热器。
2 对于须保证热水供应的太阳能热水系统,应采用平板型集热器或U型管式真空管集热器。
3 所选择太阳能集热器的耐压要求应与系统的工作压力相匹配。
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4。4 技术要求
4。4。1 太阳能热水系统的热性能应满足相关太阳能产品国家现行标准和设计的要求,系统中集热器、贮水箱、支架等主要部件的正常使用寿命不应少于10年.
(强条)4。4。2 太阳能热水系统应安全可靠,内置加热系统必须带有保证使用安全的装置,并
应根据不同地区采取防冻、防过热、防雷、抗风、抗震、抗雹等技术措施。
4。4.3 系统供水水温、水压和水质应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015的有关规定。
4。4.4 太阳能热水系统应符合下列要求:
1 集中供热水系统宜设置热水回水管道,热水供应系统应保证干管和立管中的热水循环;
2 集中-分散供热水系统应设置热水回水管道,热水供应系统应保证干管、立管和支管中的热水循环;
3 分散供热水系统可根据用户的具体要求设置热水回水管道。
4.5 系统设计
4.5.1 集热器总面积计算应符合下列规定
1 直接系统集热器总面积可根据用户的每日用水量和用水温度确定,按下式计算:
AcQwCw(tendti)f (4.5。1-1)
JTcd(1L)式中:Ac——直接系统集热器总面积,m2;
Qw——日均用水量,kg;
0
Cw——水的定压比热容,kJ / ( kg·C) ;
0
tend-—贮热水箱内水的设计温度,C ; 0
ti——水的初始温度,C ;
JT——正南朝向,倾角为当地纬度的平面上年平均日太阳辐照量,
kJ/m;
f—-太阳能保证率,%;根据系统使用期内的太阳辐照、系统经济性及
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用户要求等因素综合考虑后确定,宜为30%~80% ;
cd——太阳能集热器年平均集热效率;根据经验取值宜为0.25 ~0。
50,具体取值应根据集热器产品的实际测试结果而定;
L——管路及贮水箱的热损失率;根据经验取值宜为0。20 ~0.30;
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2. 间接系统集热器总面积按下式计算:
AINAc(1FRULAc) (4。5.1-2) UhxAhx式中:AIN-—间接系统集热器总面积,m2;
FRUL—-集热器总热损系数,W/(m·C);
对平板型集热器,宜取4~6 W/(m2·0C);
对真空管集热器,宜取1~2W/ (m2·0C); 具体数值应根据集热器产品的实际测试结果而定;
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Uhx——换热器传热系数,W/(m·C); Ahx——换热器换热面积,m;
4.5.2 集热器定位
1 集热器的朝向应符合下列要求:
1)太阳能集热器设置在平面屋顶时,集热器宜朝正南设置;对受条件限制,集热器不能朝南设置的建筑,集热器可朝南偏东、南偏西或朝东、朝西设置;
2)太阳能集热器设置在坡屋面时,集热器可设置在朝南、南偏东、南偏西或朝东、朝西的建筑坡屋面上;
3)太阳能集热器设置在墙立面上时,集热器可设置在朝南、南偏东、南偏西或朝东、朝西的墙立面上或直接构成建筑墙面;
4)太阳能集热器设置在阳台立面上时,集热器可设置在朝南、南偏东、南偏西或朝东、朝西的阳台栏板上或构成阳台栏板。 2 集热器倾角应符合下列要求:
1)太阳能集热器设置在平面和坡面屋顶时,如系统为全年性使用,集热器倾角应等于当地纬度;如系统侧重在夏季使用,其倾角应等于当地纬度减10°;如系统侧重在冬季使用,其倾角应等于当地纬度加10°;倾角误差为±3°.全玻璃真空管集热器和U型管式真空管集热器东西向水平放置时的集热器倾角可适当减小。热管式真空管集热器不可水平安装。
2)太阳能集热器设置在阳台立面上时,应有适当的倾角。 3)太阳能集热器设置在墙立面上时,宜有适当的倾角。 4.5.3 集热器面积修正
集热器面积有下列情况时,可参照附录1进行修正,但增加面积不得超过本规程第4.5.1条计算结果的一倍:
1 集热器朝向和倾角受条件限制或其它特殊要求,没有处于正南朝向和当地纬度倾角时.
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2
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2 当按规程第4。5。1条计算得到系统集热器总面积,在建筑围护结构表面不够安装时,可按围护结构表面最大容许安装面积确定系统集热器总面积。 4。5.4 太阳能集热器设置在平面屋顶时,集热器与遮光物之间或集热器前后排之间的最小距离可按下式计算:
DHctgs (4.5。4) 其中:D—-集热器与遮光物或集热器前后排之间的最小距离,m;
H——遮光物最高点与集热器最低点间的垂直距离,m;
s——当地春秋分正午12时的太阳高度角(季节性使用),
当地冬至日正午12时的太阳高度角(全年性使用). 4.5。5 集热器的布列应符合下列要求:
1 集热器可通过并联、串联和串并联等方式连接成集热器组; 2 集热器应便于拆装和移动;
3 集热器组中集热器的连接应尽可能采用并联,平板型集热器每排并联数目不宜超过16个;
4 串联的集热器数目应尽可能少,全玻璃真空管东西向放置的集热器,在同一斜面上多层布置时,串联的集热器不宜超过3个(每个集热器联箱长度不大于2m);
5 对于自然循环系统,每个系统全部集热器的数目不宜超过24个,大面积自然循环系统,可以分成若干个子系统,每个子系统中集热器数目不宜超过24个;
6 集热器之间的连接应使每个集热器的传热介质流入路径与回流路径的长度相同,以使流量平均分配;
7 受场地条件限制,不能通过简单管系布置实现流量平均分配时,可借助辅助阀门以获得均匀的流量分布;
8 在平屋面上宜设置集热器检修通道;
9 坡屋面上的集热器应采用顺坡嵌入设置或顺坡架空设置; 10 作为屋面板的集热器应安装在建筑承重结构上; 4.5.6 贮水箱
1 贮水箱包括太阳能集热系统的贮热水箱和热水供应系统的供热水箱; 2 贮热水箱的容积可按每平方米太阳能集热器面积对应75L贮热水箱容积计算或按系统情况配置;
3 供热水箱的容量应与日均用水量相适应,结合用户日用热水特点、太阳能集热系统的供热能力和运行规律,以及常规能源辅助加热装置的工作制度、加热特性和自动温度控制装置等因素按积分曲线计算确定;间接式系统太阳能集热器
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产生的热水用作容积式水加热器或加热水箱的一次热媒时,供热水箱的贮热量应符合表4.5。6的要求.
表4.5.6 供热水箱的贮热量
加热设备 太阳能集热系统出水温度≤95℃ 工业企业淋浴室 容积式水加热器或加热水箱 注:Qh为设计小时耗热量(W)
≥60minQh 其它建筑物 ≥90minQh 4 在贮水箱的适当位置应设有通气口、溢流口、排污口和必要的人孔(大于3吨的水箱)。
5 贮水箱应满足防腐要求。 6 贮水箱应设有保温层.
7 在使用平板型集热器的自然循环系统中,贮热水箱底部应比集热器顶部高0。3m~0。5m;
4。5。7 辅助能源应符合下列要求:
1 如果单靠太阳能热水系统不能满足水温及水量的要求,可采用电、燃气、油等辅助能源加以补充.
2 辅助能源加热设备种类应根据建筑物使用特点、热水用量、能源供应、维护管理和卫生防菌等因素进行选择,并应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015的有关规定.
3 辅助加热系统的热源选择应做技术经济比较后确定,应优先考虑节能和环保因素,并重视废热、余热的利用。 4。5。8 系统管路设计应符合下列要求:
1 集热器循环管路应有0.3%~ 0.5%的坡度.在自然循环系统中,应使循环管路朝贮水箱方向有向上坡度,不允许有反坡。在有水回流的防冻系统中,管路的坡
2 在循环管路中,易发生气塞的位置应设有排气阀;当用防冻液作为传热工质时,宜使用手动排气阀。需要排空和防冻回流的系统应设有吸气阀。在系统各回路及系统要防冻排空部分的管路的最低点及易积存的位置应设有排空阀,以便于系统排空。
3 在强迫循环系统的循环管路中,必要时应设有防冻传热工质夜间倒流散热的单向阀.
4宜在强迫循环系统的管路中设流量计和压力表,自然循环系统中一般不设流量计和压力表.
度应使系统中的水自动回流,不应积存.
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5 间接系统的循环管路上应设膨胀箱。闭式间接系统的循环管路上同时还应设有压力安全阀和压力表,从集热器到压力安全阀和膨胀箱之间的管路应畅通,不应设有单向阀和其他可关闭的阀门。
6 当集热器阵列为多排或多层集热器组并联时,为了维修方便,每排或每层集热器组的进出口管道,应设辅助阀门.
7 在自然循环和强迫循环系统中宜采用顶水法获取热水。通常使用浮球阀自动控制提供热水,浮球阀可直接安装在贮水箱中,也可安装在小补水箱中。
8 采用顶水法时,在使用热水期间,水压应保证符合设计要求,否则此法不宜采用。 9 设在贮水箱中的浮球阀应采用金属或耐温高于1000C的其他材质浮球,浮球阀的通经应能满足取水流量的要求。
10 各种取热水管路系统均应按1.0m/s的设计流速选取管径。
4。5.9 太阳能集热器支架的刚度、强度、防腐蚀性能应满足安全要求,并应与建筑牢固连接.
4.5。10 太阳能热水系统使用的金属管道、配件、贮水箱及其它过水设备材质,应与建筑给水管道材质相容。
4.5。11 系统计量宜按照现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015中有关规定执行,并按具体工程设置冷、热水表.
4。5.12 太阳能热水系统采用的泵、阀应采取减振和隔声措施。 4.5.13 系统控制
1 太阳能热水系统应设控制系统,控制系统应做到使太阳能热水系统运行安全可靠并能达到最大节能效果。
2 强制循环系统宜采用温差控制; 3 直流式系统宜采用定温控制;
4 直流式系统的温控器应有水满自锁功能;
5 条件有限时控制系统可选用部分手控,但温度控制、防过热控制应实行自动控制。
6 系统中使用的控制元件应质量可靠、使用寿命长,应有地方或国家质检部门出具的控制功能、控制精度和电气安全等性能参数的质量检测报告。
7 集热器用传感器应能承受集热器的最高空晒温度,精度为±2 ℃;贮水箱用传感器应能承受100℃,精度为±2℃;
8 太阳能热水系统中所用控制器的使用寿命应在15年以上,控制传感器的寿命应在3年以上。 4.5。14 系统的布局
1 集热器可设置在平屋面、坡屋面、阳台、墙面上,安装时考虑集热器朝向、
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倾角等。
(强条)2 嵌入或构成建筑屋面、阳台、墙面或建筑其它部位的太阳能集热器,应满足其作为建筑围护结构时的刚度、强度、热工、锚固、承载、防护、防水、隔热、隔声、保温等功能;
(强条)3 架空在建筑屋面和附着在阳台或墙面上的太阳能集热器,应具有相应的承载能力、刚度、稳定性和相对于主体结构的位移能力。
(强条)4 安装在建筑上或直接构成建筑围护结构的太阳能集热器,应有防止热水渗漏的安全保障措施。
5 贮水箱和集热器的安装位置应使其在满载情况下分别满足建筑物上其所处部位的承载要求,必要时应请建筑结构专业人员复核建筑荷载。
6 贮热水箱和集热器的相对位置应使循环管路尽可能短。
4。6 辅助加热系统设计
4.6。1 辅助加热系统的热源选择应做技术经济比较后确定,应优先考虑节能和环保因素,一般为电能、燃油、燃气和燃煤,地源热泵、空气源热泵等。 4。6。2 当热源为电能时,水箱温升加热时间和电加热功率应匹配设计,其水箱需电加热的能量为:
Q=TWη=(1.10~1。20)qrm(tr-tl)Cw (4。6.2) 式中 Q—水箱需电加热的能量,KJ; 1.10~1.20—热损失系数; W—电加热装置的功率,W; T-电加热时间,取8h;
η—电加热装置的功率,取0。95; qr—热水用水定额 kg/(人.天) m—用水人数
tr。tl—被加热水的初、终温度℃
Cw—水的比热度,4。187KJ/(kg. ℃)
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5 太阳能热水系统施工和安装
5。1 一 般 规 定
5.1.1 太阳能热水系统的安装应符合设计要求。
5.1。2 太阳能热水系统产品应符合现行国家及行业相关产品标准的要求。 5.1.3 太阳能热水系统的安装应专门编制施工组织设计,并应包括与主体结构施工、设备安装、装饰装修的协调配合方案及安全措施等内容。 5。1。4 太阳能热水系统安装前应具备下列条件:
1 设计文件齐备;
2 施工组织设计及施工方案已经批准; 3 施工场地符合施工组织设计要求;
4 现场水、电、场地、道路等条件能满足正常施工需要;
5 预留基座、孔洞、预埋件和设施符合设计图纸,并已验收合格;
6 既有建筑经结构复核或法定检测机构同意安装太阳能热水系统的鉴定文件。 5.1。5 进场安装的太阳能热水系统产品、配件、材料及其性能、色彩等应符合设计要求,且有产品合格证。
5.1.6 太阳能热水系统安装不应损坏建筑物的结构;不应影响建筑物的使用功能;不应破坏屋面防水层和建筑物的附属设施。并应对已完成土建工程的部位采取保护措施。
5.1。7 太阳能热水系统在安装过程中,产品和物件的存放、搬运、吊装不应碰撞和损坏;半成品应妥善保护。
5.1。8 太阳能热水系统与建筑一体化的施工和安装应由专业队伍或经过培训并考核合格的人员完成。
5.2 基 座
5.2。1 在屋面结构层上现场施工的基座应与建筑主体结构连接牢固。 5.2.2 平面屋顶的基座的表面要平整,基础标高应在同一水平标高度上,高度允许误差±20mm,分角中心距误差±2mm。
5.2。3 在屋面结构层上现场施工的基座完工后,基座节点应注意防水处理,做好附加防水层,并应符合现行国家标准《屋面工程质量验收规范》GB 50207的要求。 5。2.4 预埋件应在主体结构施工时埋入,预埋件的位置应准确。
5.2。5 钢基座及混凝土基座顶面的预埋件在太阳能热水系统安装前应涂防腐涂料或采取防腐措施,并妥善保护.
5。2。6 基座完工,做好屋面的防水保温后,不应再在屋面上凿孔打洞。
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5。3 支 架
5.3.1 太阳能热水系统的支架及其材料应符合设计要求.钢结构支架的焊接应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的要求.
5。3.2 支架应按设计要求安装在主体结构上,位置准确,与主体结构固定牢靠. 5。3。3 所有钢结构支架材料放置时,在不影响其承载力的情况下,应选择有利于排水的方式放置.当由于结构或其它原因造成不易排水时,应采取合理的排水防水措施,确保排水通畅。
5.3.4 根据现场条件,支架应采取抗风措施。
(强度)5。3。5 支承太阳能热水系统的钢结构支架和金属管路系统应与建筑物防雷接
地系统可靠连接.
5.3.6 钢结构支架焊接完毕,应做防腐处理。防腐施工应符合现行国家标准《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》GB 50212和《建筑防腐蚀工程质量检验评定标准》GB 50224的要求。
5.4 集 热 器
5.4.1 集热器安装倾角和定位应符合设计要求,安装倾角误差为±3°。集热器应与建筑主体结构或集热器支架牢靠固定,防止滑脱.
5.4。2 集热器之间的连接应按照设计规定的连接方式连接,且密封可靠,无泄漏,无扭曲变形.
5。4。3 嵌入屋面设置的集热器与四周屋面应做好防水措施。 5.4.4 集热器之间的连接件,应便于拆卸和更换。
5。4.5 集热器连接完毕,应进行检漏试验,检漏试验应符合设计要求与本规范第5.9节的规定。
5.4。6 集热器之间连接管的保温应在检漏试验合格后进行。保温材料及其厚度应符合现行国家标准《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》GB 50185的要求。
5。5 贮 水 箱
5.5。1 贮水箱应与底座固定牢靠。
5.5。2 用于制作贮水箱的材质应耐腐蚀、卫生、无毒,且应能承受所贮存热水的最高温度。材质和规格应符合设计要求.
5.5.3 贮水箱的内箱应做接地处理,接地应符合现行国家标准《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB 50169的要求.
5。5.4 贮水箱应进行检漏试验,试验方法应符合设计要求和本规范第5。9节的规定。
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5。5.5 贮水箱保温应在检漏试验合格后进行。水箱保温应符合现行国家标准《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》GB 50185的要求。 5.5.6 当安装现场不具备搬运及吊装条件时,贮水箱可现场制作. 5。5。7 贮水箱和底座间宜有隔热垫。
5。6 管 路
5。6.1 太阳能热水系统的管路安装应符合现行国家标准《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242的相关要求。
5。6.2 水泵应按照厂家规定的方式安装,并应符合现行国家标准《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB 50275的要求。水泵周围应留有检修空间,并应做好接地保护。
5。6.3 安装在室外的水泵,应采取妥当的遮阳和防雨保护措施.
5.6.4 电磁阀应水平安装,阀前应加装细网过滤器,阀后应加装调压作用明显的截止阀。
5.6。5 水泵、电磁阀、阀门的安装方向应正确,并应便于更换.
5.6。6 承压管路和设备应做水压试验;非承压管路和设备应做灌水试验。试验方法应符合设计要求和本规范第5。9节的规定。
5。6。7 管路保温应在水压试验合格后进行,保温应符合现行国家标准《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》GB 50185的要求.
5.7 辅助能源加热设备
5.7.1 直接加热的电热管的安装应符合现行国家标准《建筑电气安装工程施工质量验收规范》GB 50303的相关要求。
5.7。2 供热锅炉及辅助设备的安装应符合现行国家标准《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242的相关要求。
5。8 电气与自动控制系统
5.8.1 电缆线路施工应符合现行国家标准《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB 50168的规定。
5.8。2 其他电气设施的安装应符合现行国家标准《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303的相关规定。
5。8.3 所有电气设备和与电气设备相连接的金属部件应做接地处理。电气接地装置的施工应符合现行国家标准《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB 50169的规定。
5。8.4 传感器的接线应牢固可靠,接触良好。接线盒与套管之间的传感器屏蔽线应做二次防护处理,两端应做防水处理.
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5。9 水压试验与冲洗
5.9.1 太阳能热水系统安装完毕后,在设备和管道保温之前,应进行水压试验。 5.9.2 各种承压管路系统和设备应做水压试验,试验压力应符合设计要求.非承压管路系统和设备应做灌水试验。当设计未注明时,水压试验和灌水试验,应按现行国家标准《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242的相关要求进行。
5.9.3 系统水压试验合格后,应对系统进行冲洗直至排出的水不浑浊为止。
5.10 系统调试
5.10。1 系统安装完毕投入使用前,必须进行系统调试。具备使用条件时,系统调试应在竣工验收阶段进行;不具备使用条件时,经建设单位同意,可延期进行. 5.10.2 系统调试应包括设备单机或部件调试和系统联动调试。
5。10.3 设备单机或部件调试应包括水泵、阀门、电磁阀、电气及自动控制设备、监控显示设备、辅助能源加热设备等调试.调试应包括下列内容:
1 检查水泵安装方向。在设计负荷下连续运转2h,水泵应工作正常,无渗漏,无异常振动和声响,电机电流和功率不超过额定值,温度在正常范围内;
2 检查电磁阀安装方向。手动通断电试验时,电磁阀应开启正常,动作灵活,密封严密;
3 温度、温差、水位、光照控制、时钟控制等仪表应显示正常,动作准确; 4 电气控制系统应达到设计要求的功能,控制动作准确可靠; 5 剩余电流保护装置动作应准确可靠;
6 防冻系统装置、超压保护装置、过热保护装置等应工作正常; 7 各种阀门应开启灵活,密封严密;
8 辅助能源加热设备应达到设计要求,工作正常。
5。10.4 设备单机或部件调试完成后,应进行系统联动调试。系统联动调试应包括下列主要内容:
1 调整水泵控制阀门;
2 调整电磁阀控制阀门,电磁阀的阀前阀后压力应处在设计要求的压力范围内;
3 温度、温差、水位、光照、时间等控制仪的控制区间或控制点应符合设计要求; 4 调整各个分支回路的调节阀门,各回路流量应平衡; 5 调试辅助能源加热系统,应与太阳能加热系统相匹配.
5。10.5 系统联动调试完成后,系统应连续运行72h,设备及主要部件的联动必须协调,动作正确,无异常现象。
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6 太阳能热水系统工程施工质量验收
6。1 一般规定
6.1。1 太阳能热水系统工程施工质量验收应根据其施工安装特点进行检验批、分项工程验收和竣工验收,并应符合现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB 50300-2001)及相关专业质量验收规范的要求.
6。1。2 检验批及分项工程验收应由监理工程师(或建设单位项目技术负责人)组织施工单位项目专业质量 (技术)负责人等进行验收。
6。1。3 太阳能热水系统工程完工后,施工单位应自行组织有关人员进行检验评定,并向建设单位提交竣工验收申请报告。
6。1。4 建设单位收到太阳能热水系统工程竣工验收申请报告后,应由建设单位(项目)负责人组织施工(含分包单位)、设计、监理等单位(项目)负责人进行工程竣工验收。
6.2 分项工程验收
6.2。1 太阳能热水系统分项工程质量验收合格应符合下列规定: 1 分项工程所含的检验批均应符合合格质量的规定; 2 分项工程所含的检验批的质量验收记录应完整. 6.2。2 太阳能热水系统工程,应进行以下隐蔽工程验收: 1 预埋件或后置锚栓连接件的验收;
2 基座、支架、集热器四周与主体结构的连接节点的验收; 3 基座、支架、集热器四周与主体结构之间封堵的验收: 4 系统的防雷、接地连接节点的验收. 6.2.3 太阳能热水系统工程,应进行以下中间验收:
l 在屋面太阳能热水系统施工前,进行屋面防水工程的验收; 2 在贮水箱就位前,进行贮水箱承重和固定基座的验收; 3 在太阳能集热器支架就位前,进行支架承重和固定基座的验收; 4 在建筑管道井封口前,进行预留管路的验收; 5 太阳能热水系统电气预留管线的验收; 6在贮水箱进行保温前,进行贮水箱检漏的验收; 7 在系统管路保温前,进行管路水压试验.
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6.2.4 太阳能热水系统在验收前必须冲洗和消毒,水质须经有关部门取样检验,符合现行国家标准《生活饮用水标准》的规定。
6。3 竣工验收
6。3.1 太阳能热水系统工程竣工验收合格应符合下列规定: 1 工程所含分项工程的质量均应验收合格; 2 质量控制资料应完整;
3 工程所含分项工程有关安全和功能的检验、检测资料应完整; 4 主要功能项目的抽查结果应符合相关专业质量验收规范的规定; 5 观感质量验收应符合要求。
6.3.2 太阳能热水系统工程的检验和检测应包括下列主要内容: 1 承压管道系统和设备及阀门水压试验; 2 非承压管道灌水及通水试验; 3 管道通水试验及冲洗、消毒检测; 4 集热器、储水箱检漏试验; 5 电气线路绝缘强度测试; 6 防雷接地电阻测试; 7 系统热性能检验。
6。3.3 太阳能热水系统工程竣工验收应提交下列资料: 1 开工报告;
2 图纸会审记录、设计变更文件和竣工图;
3 主要材料、设备、成品、半成品、配件和仪表的出厂合格证明及进场检查记录; 4 重要材料进场抽检报告;
5 隐蔽工程验收记录和中间验收记录: 6 安全、卫生和使用功能检验和检测记录: 7 设备单机试运转记录; 8 系统调试和试运行记录;
9 检验批、分项工程质量验收记录; 10 观感质量综合检查记录; 11 工程使用维护说明书。
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附录一:
太阳能热水器集热器面积选型表
一、计算条件
1。 进出水温度:20/60℃
2. 太阳能保证率:以广州地区为准,取40%。 3. 热损失率:0.3
4。 集热器年平均集热效率:对机械循环系统,取0.6;对自然循环系统,取0.5
5。 年平均太阳辐照量:以广州地区典型气象年为准。
6。 在间接系统中,总热损失系数:平板集热器取5W/(m2℃),真空管集热器取1。5 W/(m2℃)
7. 换热器的传热系数:螺旋板换热器取2200W/m2K,板式换热器取5000
W/m2K
二、使用说明
1.太阳能热水器换热器面积选型表包括自然循环系统、机械循环系统以及建筑朝向修正三部分。
2.太阳能热水器换热器面积S=S’×η,其中S'为基准面积,按系统形式以及集热器的不同,由表1、2查得;η为建筑朝向修正系数,按照实际安装位置及建筑朝向的不同,由表3查得。
3。若系统水量无法在表中查得,可用插值方法计算。 三、太阳能热水器换热器面积选型表
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1。 自然循环系统 集热器平板集热器 形式 间接系统 直接水量 系统 螺旋板换热器 板式换热器 换热器换热器L M2 平板集热器面积 平板集热器面积 面积 面积 100 1.7 3 1。7 3 1.7 200 3.4 3 3.4 3 3.4 300 5.1 6 5.1 6 5.1 400 6.8 6 6。9 6 6.8 500 8。5 10 8。6 10 8.6 1000 17.1 18 17。1 18 17.1 1500 25.6 25 25.7 25 25。7 2000 34.2 30 34.3 30 34。2 2500 42.7 35 42。9 35 42.8 3000 51。3 40 51.4 40 51.4 3500 59.8 45 60.0 45 59。9 4000 68。4 50 68。6 50 68。5 4500 76.9 55 77。2 55 77.0 5000 85。5 60 85。8 60 85。6 10000 171。0 65 172.0 65 171。4 15000 256.4 70 258。6 70 257。4 20000 341.9 75 345.5 75 343.5 真空管 直接系统 根 13 27 40 53 67 133 200 267 333 400 467 533 600 667 1333 2000 2667 间接系统 螺旋板换热器 板式换热器 换热器换热器真空管根数 真空管根数 面积 面积 3 13 3 13 3 27 3 27 6 41 6 40 6 54 6 53 10 68 10 67 18 136 18 134 25 204 25 200 30 272 30 267 35 341 35 334 40 409 40 401 45 478 45 468 50 546 50 535 55 615 55 602 60 684 60 669 65 1395 65 1342 70 2130 70 2017 75 2882 75 2695 25
2. 机械循环系统 集热器形式 直接水量 系统 L M 2平板集热器 间接系统 螺旋板换热器 换热器面积 3 3 6 6 10 18 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 平板集热器面积 1.4 2。9 4。3 5.7 7.1 14.3 21。4 28。6 35.7 42.8 50.0 57。1 64。3 71。4 143.2 215。2 287.4 换热器面积 3 3 6 6 10 18 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 板式换热器 平板集热器面积 1。4 2.9 4.3 5.7 7。1 14.3 21。4 28。5 35.7 42。8 49。9 57。1 64。2 71。3 142。8 214。4 286.0 直接系统 根 13 27 40 53 67 133 200 267 333 400 467 533 600 667 1333 2000 2667 真空管 间接系统 螺旋板换热器 换热器面积 3 3 6 6 10 18 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 真空管根数 13 27 41 54 68 136 204 272 341 409 478 546 615 684 1395 2130 2882 板式换热器 换热器面积 3 3 6 6 10 18 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 真空管根数 13 27 40 53 67 134 200 267 334 401 468 535 602 669 1342 2017 2695 100 1。4 200 2.8 300 4。3 400 5。7 500 7。1 1000 14。2 1500 21。4 2000 28.5 2500 35。6 3000 42。7 3500 49。9 4000 57。0 4500 64.1 5000 71.2 10000 142。5 15000 213。7 20000 284。9 26
3。 建筑朝向修正系数η 3。1 垂直墙面/阳台 东 南 西 南偏东20° 南偏东40° 南偏东60° 南偏东80° 南偏西20° 南偏西40° 南偏西60° 南偏西80° 1。65 1.67 1.69 1.71 1.66 1.69 1.73 1.75 1。71 1.64 1。76 3.2 屋顶
屋 顶 水平 倾角25° 倾角30° 倾角35° 倾角40° 1 0。87 0.87 0.87 0。88 27
《公共和居住建筑太阳能热水系统一体化设计、施工及验收规程》
条文说明
1. 总则
1。0.1 规定了制订本规程的目的
随着现代社会生产的不断发展,人类生活水平的不断提高,能源需求量逐步加大,常规能源的匮乏和居住环境污染成了人类面临的严重问题。
太阳能作为一种清洁优质且可再生的能源,世界各国无不对太阳能利用以相当的重视。我国有丰富的太阳能资源,开发和利用太阳能,既是近期急需的能源补充,又是未来能源的基础。
近年来,太阳能热水系统的推广和普及,取得了很好的节能效益。但是存在
着设计无标准,施工安装随意无序,验收无依据的局面.本规范是在设计、施工、安装、验收四个环节上对太阳能热水系统与建筑结合的问题。 1.0。2 规定了本规程的适用范围
民用建筑是指供人们居住和进行公共活动的建筑总称,即本规范中所说公共和居住建筑也就是指民用建筑的范畴。本规程特别将民用建筑分开规定为公共和居住建筑,是由于对于太阳能热水系统来说,公共建筑和居住建筑各有其不同的特点和差别。本规程强调二者的区别。
1.0.3 规定宜采用一体化太阳能热水系统的建筑类型和条件。
环境条件包括现场条件和热水设计条件。
现场条件是指安装地点纬度,月均日辐照量,日照时间,环境温度;安装场地面积及形状、遮挡情况,建筑物承载能力.
热水设计条件包括热水用水温度,热水日用水量,热水用水时段,热水用水位置;冷水供水方式,冷水水压,冷水温度。
1。0.4 强调了太阳能热水系统与建筑一体化设计、施工、验收的理念。 1。0.5 规定本规程与国家现行的技术标准、规范的关系。
太阳能热水系统在民用建筑上的应用属于综合技术应用,其设计、安装、验收涉及到太阳能和建筑两个行业.故两个行业涉及的产品国家标准与相应的工程技术标准都应遵守。
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2。 术语
本规范中的术语包括建筑工程和太阳能热得用两方面。主要引自《民用建筑设计通则》GB50352—2005和《太阳能热利用术语》GB/T1236—1991.
3 太阳能热水系统与建筑一体化设计
3.1 一般规定
3。1。1 太阳能热水系统由集热器、贮水箱、连接管线、控制系统以及配套使用的辅助能源组成.太阳能集热器有全玻璃真空管、热管真空管和平板型等类型。在材料,技术要求以及设计、安装、验收方面,均有产品的国家及行业标准。因此,太阳能热水系统产品应符合现行国家及行业相关产品标准的要求。
3。1。2 广东省是我国最早接触外来宗教文化并保持多种宗教文化的省份之一。省内五大宗教(佛教、道教、伊斯兰教、天主教及基督教)齐全,少数民族众多。不同民族因宗教信仰、人文习俗及生活方式的不同,对与衣食住行有密切相关的建筑有不同的要求,如对建筑物的朝向或院落大门的朝向或主要厅堂的朝向有相应不同的处理方式.太阳能热水系统设计应综合考虑建筑物布局、密度、朝向、体型、间距、日照标准、道路、绿化、群体组合、空间尺度及环境等等因素。
3。1。3 广东省地理纬度较低,介于北纬20°19'至25°31'之间,北回归线横穿全省中部,属热带和亚热带海洋性季风气候,夏长冬暖,炎热潮湿,台风及雷电雨水等自然性灾害较多,故应注重防水防潮防雷电、通风隔热、防风抗震.而粤中珠江三角洲地区、粤西南雷洲半岛地区、粤北地区,其气候状况各有所不同。采用太阳能热水系统的建筑,应充分利用太阳能,在考虑日照的同时还需争取良好的自然通风,应将建筑物朝向尽量布置成与夏季主导风向入射角小于45°的方位,使室内有更多的穿堂风,创造安全舒适、节能环保、高品质的工作和/或生活环境.
3.1.4 随着太阳能热水系统与建筑一体化结合的工程技术与设计艺术的不断发展和逐步
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完善,太阳能热水系统将作为建筑的一部分构件与建筑有机结合。太阳能热水系统的设计、设置除应考虑系统的安装地点、月均日辐照量、日照时间、环境温度等条件,还应根据日均用水量、用水方式、用水位置等用水情况确定,充分满足用户的使用要求和系统的施工安装、更换配件、管理维护等要求.
3。1。5 设计时结合建筑物周围的景观与树木绿化种植,避免对投射到太阳能集热器上的阳光造成遮挡,为接收较多的太阳能创造条件。同时,建筑设计宜避免设置多余的、凹凸不平的装饰线条或挡板,外部体型和空间组合应与太阳能热水系统结合,以利于太阳能集热器充分接收太阳能,提高集热效率.
3.1.6 本条规定太阳能热水系统的管线应安全、隐蔽且相对集中、合理有序地布置于专用管线空间内,不得穿越其他用户的室内空间,以免管线渗漏影响其他用户使用,也便于管线的维护与管理。
3。1.7 因受不同地区(如粤中与粤北)、气候、季节及昼夜天气变化等因素影响,太阳辐射强度会时有时无、时强时弱,因此太阳能是不稳定的间歇能源。建筑内太阳能热水系统应配置另一辅助形式能源的加热设备,在阴雨天或夜晚用其补充或替代太阳热水的不足。辅助能源加热设备应根据本地区普遍使用的常规能源的价格、能源供应状况、对环境的影响、使用的方便性、热水用量、维护管理及卫生防菌等多项因素,经技术经济比较后确定,应优先考虑安全、节能、环保。
辅助能源一般为电、燃气等常规能源。对于已设有中央空调(制冷)系统的建筑(广东省仅少数五星级酒店考虑供暖),辅助能源宜与空调系统热源相同或匹配,宜充分利用废热、余热.
3。1.8 在太阳能热水系统上安装计量装置是为了节能节水,也是运行管理计费和累计用水量的需要.对于集中热水供应系统,为计量系统热水总用量,可将冷水表装在水加
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热设备的冷水进水管上,但需在水加热器与冷水表之间装止回阀以防止热水升温膨胀回流时损坏水表。
分户计量热水用量时,则可使用热水表。
对于电、燃气等辅助能源的计量,可使用原有电表、燃气表等,不宜另设。 3。1。9 本条提出太阳能热水系统产品应逐渐实行标准化、系统化,宜成为建筑的一部分并与建筑谐调。这是因为目前我国太阳能热水系统生产厂家较多且各自为政,其产品类型多、规格不一,尚未很好地结合建筑设计并满足建筑设计的要求。
3.1.10 虽然之前颁布了有关太阳能热水器产品的技术条件、试验方法以及太阳能热水系统的设计、生产、安装、验收的国家标准和行业标准,但这些标准主要针对热水器本身的效率、性能进行评价,而缺少建筑对热水器设计、生产、安装、验收的技术要求,致使太阳能热水器的设计、生产、安装、验收与建筑脱节。太阳能热水器产品常常自成一体,作为后置设备在建筑上增设安装和无序安装使用。即使是新建建筑物考虑了太阳能热水器,也仅是简单的叠加或附加式安装,这必然对原来完整的建筑外形和构件造成一些程度不同的破坏,同时未与建筑一体化设计的太阳能热水系统的设置位置和管线布置也难以与建筑平面、空间的布局及使用功能相协调,其安全性能也难以保证。 应用于建筑的太阳能热水系统设计,应由建筑设计单位和太阳能热水系统产品设计、研发、生产单位相互配合,共同完成.太阳能热水系统产品生产、供应商需向建筑设计单位提供太阳能集热器的规格、尺寸、荷载;提供预埋件的规格、尺寸、安装位置及安装要求;提供太阳能热水系统的热性能等技术指标及其检测报告并保证产品质量和使用性能符合要求.
建筑太阳能热水系统一体化设计,是太阳能热水系统大规模应用的必经之路。太阳能热水系统的应用,必须有建筑师的参与,统一规划、同步设计、同步施工、同步验收,
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与建筑物同时投入使用.
太阳能热水系统设计与建筑结合应包括以下四方面:
1 在外观上,实现太阳能热水系统与建筑有机结合,应合理设置太阳能集热器。无论在屋面、阳台、外墙面、墙体内(嵌入式)以及建筑物的其它部位,都应使太阳能集热器成为建筑的一部分,实现两者的和谐统一。
2 在结构上,妥善解决太阳能热水系统的安装问题,应确保建筑物的承载、防水等功能不受影响,还应充分考虑太阳能集热器与建筑物共同抵御强(台)风、暴雨、冰雹、雷电及地震等自然灾害的能力。
3 在管线布置上,应合理布置太阳能循环管路以及冷、热水供应管路,建筑设计时应预留所有管线的接口、通道或竖井,严防渗漏,尽可能减少热水管路的长度,减少热能耗。
4 在系统运行上,应确保系统安全、可靠、稳定,易于安装、检修、维护及管理。应使太阳能与辅助能源加热设备的匹配合理,宜逐步实现系统的智能化和自动控制。
3.2 建筑设计
3。2。1 建筑太阳能热水系统一体化设计需首先考虑太阳能热水系统的选型。应综合考虑使用太阳能热水系统所在地区的太阳能资源、气候、环境、能耗、施工条件等因素,在保证系统安全稳定运行的前提下,分析其技术经济指标,应使所选太阳能集热器的性价比最优。
太阳能热水系统的热水供应方式有分户供热水系统和集中供热水系统。分户供热水系统由住户自行管理,各户之间用热水量不平衡,使得分户系统不能充分利用太阳能集热设施,同时还有布置分散、零乱、造价较高等不足。集中供热水系统与分户供热水系统比较,有节约投资,用户间用水量可以平衡,集热器布置较易整齐有序等特点,但需有
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集中管理维护及分户计量的措施.设计选用太阳能热水系统的热水供应方式时应经综合比较后确定。
3.2.2 设计时应根据选定的太阳能热水系统类型,确定集热器形式、尺寸大小、安装面积、安装位置与方式;了解贮水箱体积尺寸、容积重量、给水排水设施及其专业设计的要求;了解各连接管线的走向;了解辅助能源及辅助设施条件;了解太阳能热水系统各部分的相对关系。然后,合理确定太阳能热水系统各组成部分在建筑中的位置且不影响该处的建筑功能,并应适应本地区气候特点,满足所有相关部位的防水、排水、通风、隔热、防潮、防(台)风、防雷电及抗震等要求.
3.2.3 太阳能集热器是太阳能热水系统重要的组成部分,根据工程具体情况及使用要求,一般可以将太阳能集热器设置在建筑物的屋面(平、坡屋面)、阳台、外墙面、墙体内(嵌入式)以及建筑物的其它部位,如设置于建筑屋顶的披檐上或嵌入女儿墙内,甚至设置于遮阳板或飘台上等能充分接收太阳光的位置,按现行的行业标准NY/T343-1998规定平均日效率(平均日效率系指在有太阳光辐照的一天内,太阳能集热器所获得的热量与照射到集热器采光面上的太阳辐射能量之比)应≥45%。无论将太阳能集热器设置在建筑物外围的任何部位,应将其设计成建筑的组成部分,并应规则有序、排列整齐,与建筑的使用功能和外部造型相结合。
3.2.4 本条规定设置于建筑物内部的太阳能输、配水管及配置的电器、电缆线应与建筑物其它管线一并考虑、综合设计、统筹安排,妥善处理各类管线之间的位置及间距,确保其安全性,同时便于安装、检修、维护及管理.
3。2.5 本条规定在新建建筑物上设计安装太阳能热水系统,以及在既有建筑物上增设或改造已安装的太阳能热水系统,应保持相邻建筑物之间的间距合理性。建筑间距分正面间距和侧面(山墙)间距,凡泛称的建筑间距系指正面间距。建筑间距以满足日照
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要求为基础,综合考虑采光、通风、消防、疏散、管线埋设、视觉卫生及空间环境等要求。
相邻建筑的日照间距是以建筑高度计算的.建筑高度:平屋面是按建筑物室外地面至其檐口或屋面面层的高度计算;坡屋面是按建筑物室外地面至其屋檐和屋脊的平均高度计算。下列屋面突出物可不计入建筑高度内: 1 水箱间、电梯机房、排烟机房、楼梯间等; 2 通风道、烟囱、装饰构件、花架、通讯设施等; 3 空调压缩(室外)机、空调冷却塔等设备。
当在建筑屋面上设计安装较大面积的太阳能集热器时,不应影响该建筑物及其相邻建筑物的通风、采光及日照标准。
3。2.6 太阳能集热器安装在建筑物的屋面、阳台、外墙面、墙体内(嵌入式)以及建筑物的其它部位,在接收太阳光时不应受建筑自身及周围设施和绿化树木的遮档.太阳能集热器总面积根据热水用量、建筑上设计允许的安装面积、本地的气候条件、供水水温等因素确定.无论安装在何处,应满足太阳能集热器有不少于4h日照时数的要求。 3.2.7 建筑设计时应考虑在安装太阳能集热器的屋面飘出部位、墙面、阳台等建筑部位,应采取必要的技术措施,如设置挑檐、飘板入口处设雨篷,或采用使人们不易靠近的绿化种植隔离带等等,防止太阳能集热器损坏后其部件坠落伤人。
3。2.8 太阳能集热器当嵌入阳台或墙体部位时,将直接作为建筑物的构件即阳台或墙体的一部分,除应与建筑整体有机结合,并与建筑周围环境相协调外,还应满足所在部位的结构安全和建筑隔热防水等防护功能要求.
3.2。9 建筑设计时应将太阳能集热器的设置避开建筑变形缝.因为建筑主体结构在伸缩缝、沉降缝、抗震缝等变形缝的两侧会发生相对位移,当太阳能集热器跨越建筑变形
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缝设置时容易受到损坏.若太阳能集热器不得不跨越建筑变形缝设置时,应采用与主体建筑的变形缝相适应的构造措施.
3.2。10 本条是对太阳能集热器安装在平屋面上的要求.
太阳能集热器在平屋面上安装需通过基座(其正下方宜为柱或梁支承)和支架固定在屋面板上.集热器可选择适当的方位和倾角,集热器支架基座应做附加防水层。对于需经常维修的太阳能集热器周围和检修通道、屋面出入口和人行通道之间做刚性保护层以保护防水层。
伸出屋面的管线,应在屋面结构层施工时预埋穿屋面套管,套管可采用钢管或PVC管材。套管四周的找平层应预留凹槽,用密封材料封实。上翻至管壁的防水层应用金属箍或镀锌钢丝紧固,再用密封材料封实.应避免在已做好防水层的屋面上凿孔打洞。 3。2。11 本条是对太阳能集热器安装在坡屋面上的要求。
太阳能集热器无论是嵌入屋面还是架空在屋面之上,其坡度宜与屋面坡度一致.一般情况下集热器安装倾角等于本地区纬度。如果系统侧重在夏季使用,其安装倾角应等于本地区纬度减10°;如系统侧重在冬季使用,其安装倾角应等于本地区纬度加10°;所以提出集热器安装倾角在本地区纬度±10°的范围.
目前所设计安装的太阳能热水系统多为全天候使用,太阳能集热器安装倾角在本地区纬度±10°的范围内,建筑师可据此调整建筑的比例,这给建筑设计带来较大的弹性空间。
在坡屋面上安装太阳能集热器,既要保证二者连接牢固,能足以承受风荷载外,更要保证安装人员的安全.太阳能热水系统生产厂家宜提供经过培训考核合格的施工人员和安装工具,建筑设计应为安装人员提供安全的工作环境。为便于检修维护,应在坡屋面安装太阳能集热器附近的适当位置设置出屋面人孔。
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嵌入坡屋面设置的太阳能集热器与四周屋面及穿屋面管道都应做好防水,防止雨水渗(流)入屋面。集热器与屋面交接处除用防水嵌缝膏填密实外,还宜设置挡水盖板。 当嵌入坡屋面设置的太阳能集热器作为屋面板的一部分时,应基本具备屋面板同样的功能,满足承载、隔热、抗风、抗震、防水等要求.
3.2。12 本条是对太阳能集热器安装在阳台或阳台栏板上的要求。
太阳能集热器可设置在凸阳台(露台)上,也可固定于阳台栏板上或嵌入其中本身构成阳台栏板。广东地区由于太阳高度角较大,设置于阳台或阳台栏板上的太阳能集热器应有适当的倾角以利接受到较多的日照。
阳台栏板(栏杆)的高度随建筑层数及高度的变化而改变.如低层多层建筑的阳台栏板或栏杆的高度(净高)不应低于1。05米,高层建筑的阳台栏板或栏杆的高度(净高)不应低于1。10米,这是根据人体重心和心理、安全等因素而定。
当太阳能集热器挂在或附设于阳台栏板上,阳台栏板应采用实体栏板。为防止金属支架及金属锚固构件生锈对阳台及建筑墙面造成污染,建筑设计应在该部位加强防锈的技术处理和采取有效的技术措施。
3.2。13 本条是对太阳能集热器安装在外墙面上的要求。
因广东地区纬度较低,设置在墙面上的太阳能集热器宜有适当的倾角.设置在外墙面上的太阳能集热器应符合并满足装饰、防护、使用等功能要求.
3.2.14 建筑设计应准确确定太阳能热水系统贮水箱的容积、尺寸、大小及重量,合理设置贮水箱的位置,如贮水箱宜靠近太阳能集热器设置,尽量减少因管线过长而产生的热损耗;贮水箱的周围应具有相应的排水、防水设施;贮水箱上方或周围侧边应有净空不宜小于600mm×600mm的人员出入孔,以满足检修、清洁及维护的要求。 贮水箱宜优先选择太阳能热水系统生产厂家的定型产品;贮水箱的容积应满足日常总
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用水量需要;贮水箱应防腐、保温,符合太阳能热水系统安全、节能、环保及稳定运行等要求.
贮水箱的设计设置应符合现行国家标准《太阳能热水系统设计、安装、及工程验收技术规范》GB/T 18713的要求.
3。2.15 因建筑工程是综合各类专业的系统工程,设计中建筑、结构、电气、给排水等各专业需互提条件、密切配合。作为主导专业,建筑师应向其他专业工程师提供设计所需的基本技术条件.如建筑师应向结构、电气、给水排水等专业工程师提供太阳能热水系统的集热器和贮水箱所处建筑的位置,提供其类型、体积、尺寸、容重、荷载、用电负荷、防雷电及满足运行安全等要求,以利于结构专业工程师合理设置承载太阳能热水系统的梁板、搁架,或合理设置预埋件,为太阳能热水系统的锚固、安装提供安全稳固的条件,确保建筑物的承重、排水、防水等功能不受影响,充分考虑太阳能集热器抵御强风、暴雨、冰雹等自然灾害的能力;以利于电气专业工程师进行电路管线设计及防雷电设计, 合理解决太阳能与辅助能源加热设备的匹配,宜逐步实现太阳能热水系统的智能化和自动控制;以利于给水排水专业工程师合理布置太阳能循环管路以及冷热水供应管路,尽量减少热水管路的长度,建筑上事先留出所有管路的接口、通道,合理确定管线走向等;充分保证太阳能热水系统的安全、可靠、稳定。
3.3 结构设计
3。3。1 太阳能热水系统中的太阳能集热器和贮水箱与主体结构的连接和锚固必须稳固可靠,主体结构的承载力必须经过计算或实际试验予以确认并保证安全,防止偶然因素产生突然破坏。真空管集热器的重量约15~20kg/㎡,平板集热器的重量约20~25kg/.
安装太阳能热水系统的建筑主体结构及结构构件必须具备承受太阳能集热器和贮水
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箱等传递的各种作用的能力(包括检修荷载),主体结构设计时对此应充分加以考虑. 当承载太阳能热水系统的主体结构及构件为钢筋混凝土结构时,其混凝土强度等级不应低于C20,并应符合相关的工程施工质量验收规范的要求.
3。3.2 既有建筑物结构类型多样,使用年限和建筑本身承载能力以及维护情况各不相同,增设新的或改造已安装的太阳能热水系统时,必须经结构计算、复核以确认原结构体系是否足以承载。结构计算、复核宜由原建筑设计单位(或根据原施工图、竣工图、计算书等选择其他有资质的建筑设计单位)进行,并经法定的检测机构检测,确认安全后才能实施。增设或改造的前提是不影响建筑物的质量和安全,安装符合技术规范和产品标准的太阳能热水系统。
3。3.3 本条规定太阳能热水系统的自重、荷载(按最不利荷载时考虑)均应在建筑结构及其构件的承载力设计允许值范围内,这是结构基本的安全保证。
3。3。4 本条考虑到广东地区多台风、雷电、暴雨等,因此规定承受太阳能热水系统的结构及其构件应能抵御强(台)风、雷电、暴雨及地震等自然灾害的影响.
3.3。5 太阳能热水系统的结构设计应为太阳能热水系统的安装预先设计设置承载梁(板)构件或埋设预埋件或其它连接件,这种“先设式”比外加支架锚固的“后加式”更能体现太阳能热水系统与建筑物的一体性,同时也更具安全性,设计时宜优先考虑。 由于太阳能集热器安装在室外,加上广东各地区气候条件及各施工单位工人的安装技术水平的差异,宜对结构构件和连接件的最小截面予以限制,如型钢(钢管、槽钢、扁钢)的最小厚度宜≥3㎜;圆钢直径宜≥10㎜;焊接角钢宜≥∟45X4或∟56X36X4,螺栓连接用角钢宜≥∟50X5。对于除粤北以外的广东珠三角及沿海地区,由于空气中含有较多的氯离子,会对型钢、螺栓等金属铁件造成腐蚀,因此必须对金属材料做防锈、防腐蚀处理以确保安全。
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连接件与主体结构的锚固承载力应大于连接本身的承载力,在任何情况下均不允许发生锚固破坏。采用锚栓连接时,应有可靠的防松动、防滑移的措施;采用挂接或插接时,应有可靠的防脱落、防滑移的措施.
太阳能集热器由玻璃真空管(或面板)和金属框架组成,其本身变形能力是较小的。在水平地震或风荷载作用下,集热器本身结构会产生侧移.由于集热器本身不能承受较大的位移,只能通过弹性连接以避免主体结构过大侧移的影响。
为防止主体结构水平位移使太阳能集热器和贮水箱损坏,连接件必须有一定的适应位移能力,使集热器和贮水箱与主体结构之间有伸缩活动的余地。
3。3.6 本条规定当太阳能集热器设置在建筑物的外墙面,应与建筑物连接牢固。就如广东地区各类公共和居住建筑所安装的分体式空调,1900'年代以前大多数是在外墙采用挂墙式支架承载空调压缩机,因承载墙体不稳固、支架锈蚀损坏等原因而屡屡出现高空坠机伤人事件,后来基本上采用钢筋混凝土结构、与建筑结构一体的悬臂(梁)板式承载空调压缩机。所以提倡宜采用与建筑结构一体的钢筋混凝土悬臂(梁)板式承载太阳能集热器以确保安全。
3.3.7 当太阳能集热器和贮水箱与建筑主体结构通过预埋件连接时,预埋件的锚固钢筋是锚固作用的主要来源,混凝土对锚固钢筋的粘结力是决定性的。因此预埋件必须在混凝土浇筑时埋入,施工时混凝土必须振捣密实。在实际工程中,往往由于未采取有效措施固定预埋件,混凝土浇筑时导致预埋件偏离设计位置,影响与建筑主体结构的准确连接,甚至无法使用。故本条规定当在主体结构施工时埋入预埋件时应位置准确,做好防锈防腐蚀处理,应重视预埋件的设计和施工.
3.3。8 砌体结构、轻质填充墙承载力和变形能力偏低,不应作为太阳能集热器和贮水箱的支承结构。支承太阳能集热器和贮水箱的结构应为钢筋混凝土结构或钢结构连接
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构件。
3.3。9 当土建施工中未设预埋件、预埋件漏放、预埋件偏离设计位置过远、设计变更,或既有建筑物增设太阳能热水系统时,往往需使用后锚固螺栓进行连接。采用后锚固螺栓(机械膨胀螺栓或化学螺栓)时,应采取本条所列的规定措施,保证连接的安全性及可靠性。
3.3。10 太阳能热水系统结构设计应区分是否抗震.对于非抗震设防的地区,需考虑风荷载、重力荷载及温度作用;对于抗震设防的地区,除需考虑风荷载、重力荷载及温度作用外,还需考虑地震作用。广东省各类地区设计时基本上均须考虑抗震设防. 对于设置在建筑物的屋面、阳台、外墙面、墙体内(嵌入式)或建筑物其它部位的太阳能集热器,受外力作用主要是风荷载,因此抗风设计是主要考虑的因素。但是地震是动力作用,对连接节点会产生较大影响,使连接处发生破坏,甚至使太阳能集热器脱落,所以须计算地震作用,加强构造措施。
3。4 给水排水系统设计
3.4。1 太阳能热水系统与建筑结合是把太阳能热水系统纳入到建筑设计当中来统一设计,因此热水供水系统设计中无论是水量、水温、水质还是设备管路,管材、管件都应符合《建筑给水排水设计规范》GB56015的要求,这里所谓的给水排水系统设计是从常规的给水排水设计的角度出发,阐述如何与太阳能接收与转换装置配合的问题。 3.4。2 当日用水量(按60℃计)大于或等于10m3且原水总硬度(以碳酸钙计)大于300mg/L时,宜进行水质软化或稳定处理.经软化处理后的水质硬度宜为75—150mg/L。
3。4.3 本条是指用太阳能集热器里的水作为热媒水时,补水水源应保证补水能够补进去,且水量也应满足要求。
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3。4。4 本条主要考虑到一般情况下摆放集热器所需的面积,建筑都不容易满足,同时太阳能具有不稳定性,要尽可能去利用太阳能,故在选择设计水温时,尽管选用下限温度。
3.4。5 本条规定太阳能热水系统中除集热器以外的部分的设置都应符合国家标准《建筑给水排水设计规范》GB56015的规定。
3.4.6 本条强调设置太阳能热水机组的消防设计应符合国家现行的消防设计规范。 3.4。7 本条规定了太阳能热水系统的管线布置原则。
3.5 电气设计
3。5。1-3。5.3 这是对太阳能热水系统中使用电器设备的安全要求。
如果系统中含有电器设备,其电器安全应符合现行国家标准《家用和类似用途电器的安全》(第一部分通用要求)GB4706。1和(贮水式电热器的特殊要求)GB4706。12的要求。
4 太阳能热水系统设计
4.1一般规定
4.1.1 太阳能热水系统需要太阳能专业人员同建筑给水排水专业人员协调合作,由建筑给水排水专业人员设计,并符合《建筑给水排水设计规范》GB 50015的要求。在热源选择上是太阳能集热器加辅助能源。集热器的位置、色泽及数量要与建筑师配合设计,在承载、控制等方面要与结构专业、电气专业配合设计,使太阳能热水系统真正纳入到建筑设计当中来
4。1.2 本条从太阳能热水系统与建筑相结合的基本要求出发,强调要针对广东省的气候特点,尤其是太阳辐射资源的全年变化以及粤南粤北的全年气温变化的特点,
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充分考虑建筑物的使用功能(公共建筑或居住建筑使用功能不同,所需热水量是不一样的)、地理环境(建筑物所在地是在北回归线以南还是以北,附近有无山坡遮挡等)和当地的安装条件(建筑物的哪些位置不便于安装施工)等综合因素,选择太阳能热水系统面积、类型、色泽和安装位置等。
4。1.3 现有太阳能热水器产品的尺寸规格不一定满足建筑设计的要求,因而本条从有利于建筑围护结构一体化结合的原则出发,强调了太阳能集热器的规格要与建筑模数相协调.
4。1.4 对于安装在民用建筑的太阳能热水系统,本条规定系统的太阳能集热器、支架等部件无论安装在建筑物的哪个部位,都应与建筑功能和建筑造型一并设计. 4。1.5 本条强调了太阳能热水系统应满足的各项要求,其中包括:安全、实用、美观,便于安装、清洁、维护和局部更换。
4。2 系统分类和选择
4.2。1 安装在民用建筑的太阳能热水系统,若按供热水范围分类,可分为:集中供热水系统、集中-分散供热水系统和分散供热水系统等三大类.
集中供热水系统,是指采用集中的太阳能集热器和集中的贮水箱供给一幢或几幢建筑物所需热水的系统。
集中-分散供热水系统,是指采用集中的太阳能集热器和分散的贮水箱供给一幢建筑物所需热水的系统。
分散供热水系统,是指采用分散的太阳能集热器和分散的贮水箱供给各个用户所需热水的小型系统,也就是通常所说的家用太阳能热水器。
4.2。2 根据国家标准《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T18713中的规定,太阳能热水系统若按系统运行方式分类,可分为:自然循环系
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统、强制循环系统和直流式系统等三类。
自然循环系统是仅利用传热工质内部的温度梯度产生的密度差进行循环的太阳能热水系统。在自然循环系统中,为了保证必要的热虹吸压头,贮水箱的下循环管应高于集热器的上循环管。这种系统结构简单,不需要附加动力。
强制循环系统是利用机械设备等外部动力迫使传热工质通过集热器(或换热器)进行循环的太阳能热水系统。强制循环系统通常采用温差控制、光电控制及定时器控制等方式。
直流式系统是传热工质一次流过集热器被加热后,进入贮水箱或用热水处的非循环太阳能热水系统.直流式系统一般可采用非电控温控阀控制方式或温控器控制方式。 4。2。3 太阳能热水系统按生活热水与集热器内传热工质的关系分为:直接系统和间接系统两大类.
直接系统是指在太阳能集热器中直接加热水给用户的太阳能热水系统。直接系统又称为单回路系统,或单循环系统。
间接系统是指在太阳能集热器中加热某种传热工质(可以是水),再使该传热工质通过换热器加热水给用户的太阳能热水系统。由于传热工质与用户所用热水是分开的,用户所用热水的水质可以得到进一步保证。间接系统又称为双回路系统,或双循环系统。
4。2.4 为保证民用建筑的太阳能热水系统可以全天候运行,通常将太阳能热水系统与使用辅助能源的加热设备联合使用,共同构成带辅助能源的太阳能热水系统。按辅助能源加热设备的安装位置分类,可分为:内置加热系统和外置加热系统两大类。 内置加热系统,是指辅助能源加热设备安装在太阳能热水系统的贮水箱内。 外置加热系统,是指辅助能源加热设备不是安装在贮水箱内,而是安装在太阳能热
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水系统的贮水箱附近或安装在供热水管路(包括主管、干管和支管)上。
4.2。5 根据用户对热水供应的不同需求,辅助能源可以有不同的启动方式。按辅助能源的启动方式分类,太阳能热水系统可分为:全自动启动系统、定时自动启动系统和按需手动启动系统三大类。
全日自动启动系统,是指始终自动启动辅助能源水加热设备,确保可以全天24h供应热水.
定时自动启动系统,是指定时自动启动辅助能源水加热设备,从而可以定时供应热水.
按需手动启动系统,是指根据用户需要,随时手动启动辅助能源水加热设备。 4.2。6 本条对目前居住建筑和用热水量大的几种比较典型的公共建筑的太阳能热水系统的选择做了比较。
4.3 集热器分类与选择
4.3.1 我国目前使用的太阳能集热器可大体分为两类:平板型太阳能集热器和真空管型太阳能集热器。平板型集热器一般由吸热板、盖板、保温层和外壳四部分组成。全玻璃真空管型太阳能集热器由多根全玻璃真空太阳集热管插入联箱而组成。U型管式真空管太阳能集热器是将金属翼片与U型管(一般为铜管)焊接后置于真空玻璃管内,再将多根真空玻璃管插入联箱而组成,传热工质只在U型管内流动,不进入玻璃管内。热管式真空管集热器是由多根热管式真空集热管(由热管、吸热板、真空玻璃管组成)插入联箱组成,传热工质只在各个热管内独立循环流动.
4.3。2 由于粤北地区的气候特点,太阳能热水系统运行期间环境温度是有可能低于0℃的,此时平板型太阳能集热器存在冻结而破坏系统结构的风险,一般采取排空的措施进行防冻.在粤南地区,环境温度基本保持在0℃以上,各种类型的集热器都可以
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采用,但由于热管式真空管集热器的价格比较昂贵,如非特殊要求不宜采用。 全玻璃真空太阳能集热管的材质为玻璃,放置在室外被破坏的概率较大,在运行过程中,若有一根损坏,整个系统都要停止工作,并且已获得的热量也有可能全部泄漏,因此在需要保证稳定供热水的场合,应采用平板型集热器或U型管式真空管集热器。 一般而言,全玻璃真空太阳能集热器由于全玻璃真空太阳能集热管与联箱的连接是采用硅胶垫圈密封,耐压性较差。各种集热器的耐压具体数值根据实际测试结果而定。
4。4 技术要求
4。4.1 本条规定了太阳能热水系统在热工性能和耐久性能方面的技术要求。 热工性能强调了应满足相关太阳能产品国家标准中规定的热工性能要求。太阳能产品的现有国家标准包括:
GB/T 6424 《平板型太阳集热器技术条件》 GB/T 17049 《全玻璃真空太阳集热管》 GB/T 17581 《真空管太阳集热器》
GB/T 18713 《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》 GB/T 19141 《家用太阳热水系统技术条件》
耐久性能强调了系统中主要部件的正常使用寿命应不少于10年。在正常使用寿命期间,允许有主要部件的局部更换以及易损件的更换。
4。4。2 本条规定了太阳能热水系统在安全性能和可靠性能方面的技术要求。 安全性能是太阳能热水系统各项技术性能中最重要的一项,其中特别强调了内置加热系统必须带有保证使用安全的装置,并作为本规范的强制性条款。
可靠性强调了太阳能热水系统应有抗击各种自然条件的能力。一般都要采取可靠的
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防过热、防雷、抗风、抗震、抗雹等技术措施,在粤北地区,还应采取必要的防冻措施。 4。4.3 对太阳能热水系统的热水供应系统的技术要求,除了应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015中有关规定之外,还根据集中供热水系统、集中—分散供热水系统和分散供热水系统的特点,分别提出了要求。
4.5系统设计
4.5.1 太阳能热水系统集热器面积的确定是一个十分重要的问题,而集热器面积的精确计算又是一个比较复杂的问题。本条在国家标准《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T 18713的基础上,使用当地的平均太阳辐照量、平均环境温度、平均热水温度、平均热水用量、太阳能集热器效率、系统的热损失率、太阳能保证率等数据,提出了确定集热器总面积的计算方法,其中分别规定了在直接系统和间接系统两种情况下集热器总面积的计算方法。
本条之所以计算集热器总面积,而不计算集热器采光面积或集热器吸热体面积,是因为在民用建筑安装太阳能热水系统的情况下,建筑师关心的是在有限的建筑维护结构中太阳能集热器究竟占据多大的空间。
采用间接系统,可以进一步保证贮水箱内热水水质,但由于系统的换热器内外存在传热温差,使得在获得相同温度的热水情况下,间接系统比直接系统的集热器运行温度稍高,造成集热器效率略微降低。本条用换热器传热系数Uhx、换热器换热面积Ahx和集热器总热损系数FRUL等来表示换热器对于集热效率的影响。
在方案设计阶段,也可以按照每产生100L热水量所需系统集热器总面积进行估算,其推荐值一般为1。6—1.8m2/100L。
4。5.2 本条对集热器的朝向和倾角进行了规定和推荐,目的是为了尽可能获得最多的太阳辐照量.在广东地区,朝南向并倾斜角等于当地纬度时的斜面上年平均太阳辐
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照量最大,但立面上的年平均太阳辐照量差别不明显,在北回归线以南的地区,南偏西和南偏东的立面上的夏季太阳辐照量比南向大,年平均太阳辐照量也比南向略大,再从减少建筑夕晒方面考虑,本条推荐在立面上安装太阳能集热器时尽量放置在南偏西的墙面或阳台立面上。
因为太阳高度角在夏季比较高,在冬季比较低,因此如果太阳能热水系统主要在夏季运行时,集热器的倾角可以比当地纬度减少10°;主要在冬季运行时,集热器的倾角可以比当地纬度增加10°.全玻璃真空管集热器和U型管式真空管集热器东西向放置时,由于可以实现太阳高度角季节性跟踪,其安装倾角可以适当减少。由于热管式真空管集热器的工作倾角不能小于10°,因此不能水平安装.
在阳台立面上安装时,相比于在墙立面上安装,集热器倾角可以在一定程度上进行调节,因此为获得较大的太阳辐照量,应有适当的安装倾角。
4.5.3当地气象台提供的太阳辐照量一般是水平面上的总值,由于各个朝向和倾角所接收到的太阳辐照量是不一样的,朝南向并倾斜角等于当地纬度时的斜面上年平均太阳辐照量最大,以此为标准,附录给出了各个朝向和倾角的太阳辐照量对比值.参照对比值可以获得各个朝向或倾角的集热器修正总面积,但本条规定修正增加的面积不得超过以朝南向并倾斜角等于当地纬度时的斜面上年平均太阳辐照量计算获得的集热器总面积的一倍。
在有些情况下,当建筑围护结构表面不够安装最终计算所得的集热器修正面积时,可以按围护结构表面最大容许安装面积来确定集热器总面积。
4。5.4 本条集热器的间距是根据现行国家标准《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T18713的规定而进行强调.
4.5.5 有关集热器并联、串联和串并联等方式连接成集热器组时的内容和具体数据
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是引自现行国家标准《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T18713。 本条规定全玻璃真空管东西向放置时的集热器在同一斜面上多层布置时,串联的集热器不宜超过3个,否则将极大地增加全玻璃真空管爆裂的风险。实际上,从减少沿程阻力的方面考虑,各种集热器都应尽量减少串联的集热器数目。
本条规定集热器之间的连接实质上就是规定集热器应按同程同阻力原则并联,其目的就是使各集热器内的流量分配均匀,使各集热器的效率相同。 4。5。6 本条规定了贮水箱容积的确定原则。
在使用平板型集热器的自然循环系统中,系统是仅利用传热工质内部的温度梯度产生的密度差进行循环的,因此为了保证系统有足够的热虹吸压头,规定贮水箱的下循环管比集热器的上循环管至少高0.3m是必要的,但并非贮水箱位置越高系统效率就越高。
4。5.7 太阳能到达地面的太阳辐照量受天气影响很大,如果需要保证系统全年都可提供热水,就要配置辅助能源加热设备.
辅助能源加热设备的选择在技术上应该根据负荷等要求,按照现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015的有关规定的要求进行选择,在经济上应该根据当地各种常规能源的价格、运行费用的高低、使用的方便性进行选择,优先考虑节能和环保因素。
4。5.9 本文强调了太阳能集热器的刚度、强度、防腐蚀性能等,均应满足安全要求,并与建筑牢固连接。当采用钢结构材料制作支架时,应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700的要求.
4.5.10 本文强调了太阳能热水系统使用的金属管道、配件、贮水箱及其它过水设备的材质,均应与建筑给水管道材质相容,以避免在不相容材料之间产生电化学腐蚀。
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4。5.13 太阳能热水系统一般推荐采用智能控制系统,针对不同的用水特点和要求、不同的环境等可以有不同的控制方式,只有这样才有可能实现安全可靠和最大节能效果的要求.强制循环系统宜采用温差控制方式,直流式宜采用定温控制方式,并且其温控器具有贮水箱满时自动关闭放水阀门的功能.
为了使用安全,本条强调了温度控制、防过热控制应实行自动控制。 同样为了使用安全,本条强调了控制系统中使用的控制元件应质量可靠、使用寿命长,应有地方或国家质检部门出具的控制功能、控制精度和电气安全等性能参数的质量检测报告,并具体提出了传感器的技术要求和控制器的使用寿命。
4.5。14 本条强调了太阳能热水系统进行布局,与建筑相结合时对太阳能热水系统的集热器嵌入式安装做为建筑围护结构时和架空安装时提出了不同的要求。 由于太阳能热水系统的集热器安装于墙面和阳台上时必须考虑地面行人安全问题,因此本条作为强制性条款,特别强调了无论是嵌入或构成建筑围护结构时,太阳能集热器必须有安全保障措施.
作为强制性条款,本条还特别强调了安装在建筑上或直接构成建筑围护结构的太阳能集热器,应有防止热水渗漏的安全保障设施,防止因为热水渗漏到屋内而影响建筑围护结构的性能,危及建筑安全和人身安全。
为了是太阳能热水系统的管路热损失尽可能少,贮水箱和集热器的相对位置应使循环管路尽可能短。
4.6 辅助加热系统设计
4。6 辅助加热系统设计
4。6。1 规定了辅助热源选择的基本原则. 4.6。2 规定了电加热能量的计算公式.
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在常规的辅助加热方式中,电辅助加热是最常用的一种方式,故本条给出了电加热功率的计算公式.
5 太阳能热水系统施工和安装
5。1 一 般 规 定
5.1。2 目前,太阳能热水系统一般作为一个独立的工程由专门的太阳能公司负责安装.本条对施工组织设计进行了强调.
5。1.3 本条是针对目前施工安装人员的技术水平差别较大而制定的,目的在于规范太阳能热水系统的施工安装,提倡先设计后施工,禁止无设计而盲目施工.
5。1.4 为保证太阳能热水器产品质量和规范市场,制定了一系列产品标准,包括国家标准和行业标准,涉及基础标准、测试方法标准、产品标准和系统设计安装标准四个方面.
产品的性能包括太阳能集热器的承压等安全性能,得热量、供热水温度、供热水量等指标。太阳能热水系统必须满足有关的设计标准、建筑构件标准、产品标准和安装、施工规范要求.
为保证太阳能热水系统尤其是太阳能集热器的耐久性,本条提出太阳能热水系统各部分应符合相应国家产品标准的有关规定。
5.1.5 目前太阳能热水系统安装市场比较混乱,部分太阳能热水系统安装破坏了建筑结构或放置位置不合理,存在安全隐患,影响建筑本体。太阳能热水系统的安装一般在土建工程完工后进行,而土建部位的施工多由其他施工单位完成,本条强调了对土建部位的保护。
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5.2 基 座
5。2。1 太阳能热水系统的基座关系到热水系统的稳定和安全,特别是我省大部分地区沿海,台风频繁,而太阳能热水器大多布置在屋面,受台风的影响很大,一旦集热器被台风吹倒,后果不堪设想,因此,要求基座与建筑主体结构连接牢固.尤其是在既有建筑上增设的基座,由于不是同时施工,更要采取技术措施,与主体结构可靠地连接。
5.2.2 基座标高一致可方便太阳能热水系统支架的安装。
5。2。3 一般情况下,太阳能热水系统的承重基座都是在屋面结构层上现场砌(浇)筑。对于在既有建筑上安装的太阳能热水系统,需要刨开屋面面层做基座,因此将破坏原有的防水结构。基座施工完成后,被破坏的部位需要重做防水.
5.2.4与主体结构连接的预埋件只有在主体结构施工时按设计要求的位置和方法进行埋设,太阳能热水系统的支架安装时才不会发生变形,才能保证太阳能热水系统与主体结构连接牢固的可靠性.
5.2.5 实际施工中,基座顶面预埋件的防腐容易被忽视。珠江三角洲的酸雨发生概率较多,酸雨的腐蚀性极大,而基座顶面的预埋件最容易受到腐蚀,一旦腐蚀又难以察觉,容易造成安全事故。
5.2.6 本条强调屋面防水的重要性.
5。3 支 架
5。3.1 太阳能热水系统的支架应按图纸或者地方标准图要求制作,并应注意整体美观。
5.3.2 本条强调支架在主体结构上的安装位置应与设计要求的位置相一致,并同预埋件的安装位置也应一致,任何不正确将有可能造成支架偏移,影响太阳能热水系统的安全性。
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5.3.3 本条强调了太阳能热水系统的支架保证设计要求的情况下,尽可能按有利于屋面排水的位置安装,减少屋面渗水的风险。
5.3.4 我省是台风多发地区,太阳能热水系统的防风主要是通过支架实现的,由于现场条件不同,防风措施也应不同,需要进行专门设计。
5.3。5 为防止雷电通过热水管道系统伤及用户,保护太阳能系统不被雷电损坏,钢结构支架和金属管路系统应与建筑物接地系统可靠连接是必要措施之一.
5。3。6 与基座预埋件一样,本条强调了钢结构支架的防腐质量。
5。4 集 热 器
5。4。1 本条强调了集热器摆放位置以及与支架的固定,以防止集热器滑脱。 5。4.2 不同厂家生产的集热器,集热器之间的连接方式可能不同。以防止连接方式不正确出现漏水。
5。4。3 嵌入屋面设置的集热器的安装比较特殊,本条强调了屋面防水措施的必须性.
5。4。4 集热器长期处于太阳爆晒下,容易老化和损坏,需要经常维护和更换。 5。4.5 为防止集热器漏水,本条对此加以强调。 5.4.6 本条强调先检漏,后保温,且应保证保温质量。
5。5 贮 水 箱
5.5。1 为了确保安全,防止滑脱,本条强调贮水箱安装位置应正确,并与底座固定牢靠。
5.5。2 贮水箱内的热水,通常用于洗浴,也有用于餐具清洗甚至用于炊事和饮用,因此为保证水质,对水箱的材质、规格做出要求,并规范了水箱的制作质量。
5。5。3贮水箱内的热水通常直接提供给用户洗浴,而贮水箱的内箱与热水直接接触,防止触电事故,贮水箱的内箱必须采取接地措施。
5.5.4为防止贮水箱漏水,本条对此加以强调。 5.5。5 本条强调先检漏,后保温,且应保证保温质量。 5。5。6 现场制作的贮水箱也应满足规范5。5的要求。
5.5.7 为减少贮水箱的热损,可以考虑贮水箱和底座间增加隔热垫.
5。6 管 路
5.6.1 《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242规范了各种
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管路施工要求。太阳能热水系统的管路施工与GB 50242相同。
5。6.3 水泵是电气设备,如果不采取放雨措施,电气线路容易短路,损坏设备,危及人身安全。另外,在强烈的阳光爆晒下,设备寿命会缩短。
5.6.4 太阳能热水系统是开式系统,其中会有杂质,特别是在管路维修或者使用初期.电磁阀是比较紧密的仪器,水中杂质极易造成电磁阀损坏。同时如果实际运行压力较大时,也有可能造成电磁阀损坏。
5。6.5 实际安装中,容易出现水泵、电磁阀、阀门的安装方向不正确的现象。 5.6.6 为防止管路漏水,本条对此加以强调.
5。6。7 本文强调先检漏,后保温,且应保证保温质量。
5.7 辅助能源加热设备
5。7。1 《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303中规范了电加热器的安装。
5.7。2 《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242规范了额定工作压力不大于1.25MPa、热水温度不超过130℃的整装蒸汽和热水锅炉及辅助设备的安装,规范了直接加热和热交换器及辅助设备的安装.
5.8 电气与自动控制系统
5.8。3 从安全角度考虑,本条强调所有电气设备和与电气设备相连接的金属部件应做接地处理.
5。8.4 在实际应用中,太阳能热水系统常常会进行温度、温差、压力、水位、时间、流量等控制,本条强调了上述传感器安装的质量和注意事项.
5。9 水压试验与冲洗
5.9。1 为防止系统漏水,本条对此加以强调。
5.9。2 本条规定了管路和设备的检漏试验.对于各种管路和承压设备,试验压力应符合设计要求.当设计未注明时,应按现行国家标准《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242的相关要求进行。非承压设备做满水灌水试验,满水灌水检验方法:满水试验静置24h,观察不漏不渗。
5。9。3 本条强调了系统安装完毕后应进行冲洗,并规定了冲洗合格的标准。
5。10 系统调试
5.10。1太阳能热水系统是一个比较专业的工程,需由专业人员才能完成系统调
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试.以确保系统正常运行.
5。10。2 太阳能热水系统包含水泵、电磁阀、电气及控制系统等,应先做部件调试,后作系统调试
5。10.3 本条规定了设备单机调试应包括的部件,以防遗漏。 5。10.4 系统联动调试主要指按照实际运行工况进行系统调试.
5。10。5 本条强调系统联动调试完成后,应进行3d试运转,以观察实际运行是否正常。
6。1 一 般 规 定
6。1。2 目前,太阳能热水系统一般作为一个独立的工程由专门的太阳能公司负责安装.本条对施工组织设计进行了强调。
6.1。3 本条是针对目前施工安装人员的技术水平差别较大而制定的,目的在于规范太阳能热水系统的施工安装,提倡先设计后施工,禁止无设计而盲目施工.
6。1。4 为保证太阳能热水器产品质量和规范市场,制定了一系列产品标准,包括国家标准和行业标准,涉及基础标准、测试方法标准、产品标准和系统设计安装标准四个方面。
产品的性能包括太阳能集热器的承压等安全性能,得热量、供热水温度、供热水量等指标.太阳能热水系统必须满足有关的设计标准、建筑构件标准、产品标准和安装、施工规范要求。
为保证太阳能热水系统尤其是太阳能集热器的耐久性,本条提出太阳能热水系统各部分应符合相应国家产品标准的有关规定。
6。1。5 目前太阳能热水系统安装市场比较混乱,部分太阳能热水系统安装破坏了建筑结构或放置位置不合理,存在安全隐患,影响建筑本体。太阳能热水系统的安装一般在土建工程完工后进行,而土建部位的施工多由其他施工单位完成,本条强调了对土建部位的保护。
6。2 基 座
6。2。1 太阳能热水系统的基座关系到热水系统的稳定和安全,特别是我省大部分地区沿海,台风频繁,而太阳能热水器大多布置在屋面,受台风的影响很大,一旦集热器被台风吹倒,后果不堪设想,因此,要求系统机组与主体结构连接牢固。尤
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其是在既有建筑上增设的基座,由于不是同时施工,更要采取技术措施,与主体结构可靠地连接.
6.2.2 一般情况下,太阳能热水系统的承重基座都是在屋面结构层上现场砌(浇)筑。对于在既有建筑上安装的太阳能热水系统,需要刨开屋面面层做基座,因此将破坏原有的防水结构。基座施工完成后,被破坏的部位需要重做防水.
6.2.3 不少太阳能热水系统采用预制集热器支架基座,放置在建筑屋面上。在安装太阳能支架基座时,由于基座较重,在屋面搬运过程容易损坏防水层,要采取措施,避免破坏防水层.
6.2。4 实际施工中,基座顶面预埋件的防腐容易被忽视。珠江三角洲的酸雨发生概率较多,酸雨的腐蚀性极大,而基座顶面的预埋件最容易受到腐蚀,一旦腐蚀又难以察觉,容易造成安全事故。
6.3 支 架
6.3。1 太阳能热水系统的支架应按图纸或者地方标准图要求制作,并应注意整体美观.
6.3。2 支架在承重基础上的安装位置不正确将造成支架偏移。
6。3.3 我省是台风多发地区,太阳能热水系统的防风主要是通过支架实现的,由于现场条件不同,防风措施也应不同,需要进行专门设计。
6.3.4 为防止雷电通过热水管道系统伤及用户,保护太阳能系统不被雷电损坏,本条强调钢结构支架和金属管路系统应与建筑物接地系统可靠连接.
6。4 集 热 器
6.4。1 集热器摆放位置以及与支架的固定,以防止集热器滑脱。
6.4.2 不同厂家生产的集热器,集热器之间的连接方式可能不同。以防止连接方式不正确出现漏水.
6。4.3 集热器长期处于太阳爆晒下,容易老化和损坏,需要经常维护和更换。 6.4。5 先检漏,后保温,且应保证保温质量。
6。5 贮 水 箱
6.5。1 为了确保安全,防止滑脱,本条强调贮水箱安装位置应正确,并与底座固定牢靠.
6。5。2 贮水箱内的热水,通常用于洗浴,也有用于餐具清洗甚至用于炊事和饮用,因此为保证水质,对水箱的材质、规格做出要求,并规范了水箱的制作质量。
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6.5.4 太阳能系统在很多项目中不能独立提供生活所需热水,还会有电加热和燃气加热等辅助手段。特别是如果采用电辅助加热,必须采取接地措施,防止触电事故.
6.5.6 先检漏,后保温,且应保证保温质量。
6.6 管 路
6.6。1 《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242规范了各种管路施工要求。太阳能热水系统的管路施工与GB 50242相同。
6。6。3 水泵是电气设备,如果不采取放雨措施,电气线路容易短路,损坏设备,危及人身安全。另外,在强烈的阳光爆晒下,设备寿命会缩短。
6.6.4 太阳能热水系统是开式系统,其中会有杂质,特别是在管路维修或者使用初期。电磁阀是比较紧密的仪器,水中杂质极易造成电磁阀损坏.
6.6.5 实际安装中,容易出现水泵、电磁阀、阀门的安装方向不正确的现象。 6。6。7 先检漏,后保温,且应保证保温质量。
6。7 辅助能源加热设备
6.7.1 《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303中规范了电加热器的安装。 6。7。2 《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242规范了额定工作压力不大于1.25MPa、热水温度不超过130℃的整装蒸汽和热水锅炉及辅助设备的安装,规范了直接加热和热交换器及辅助设备的安装.
6.8 电气与自动控制系统
6.8。3 从安全角度考虑,本条强调所有电气设备和与电气设备相连接的金属部件应做接地处理.
6.8.4 在实际应用中,太阳能热水系统常常会进行温度、温差、压力、水位、时间、流量等控制,本条强调了上述传感器安装的质量和注意事项。
6.9 水压试验与冲洗
6.9.2 本条规定了管路和设备的检漏试验.对于各种管路和承压设备,试验压力应符合设计要求。当设计未注明时,应按现行国家标准《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242的相关要求进行。非承压设备做满水灌水试验,满水灌水检验方法:满水试验静置24h,观察不漏不渗。
6.10 系统调试
6.10。1太阳能热水系统是一个比较专业的工程,需由专业人员才能完成系统调试.以确保系统正常运行.
6.10.2 太阳能热水系统包含水泵、电磁阀、电气及控制系统等,应先做部件调试,
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后作系统调试
6.10。4 系统联动调试主要指按照实际运行工况进行系统调试.
6.10。5 本条强调系统联动调试完成后,应进行3d试运转,以观察实际运行是否正常。
7.1 一般规定
7。1。1 本条依据《建筑工程施工质量验收统一标准》的要求,对太阳能热水系统工程质量验收进行了规定。
7。1.2 本条依据《建筑工程施工质量验收统一标准》的要求,对太阳能热水系统工程检验批及分项工程验收程序进行了规定。
7.1。3 本条依据《建筑工程施工质量验收统一标准》的规定,要求施工单位在太阳能热水系统工程完工后,应进行检验评定,并提交工程竣工验收申请报告. 7。1。4 本条依据《建筑工程施工质量验收统一标准》的要求,对太阳能热水系统工程竣工验收程序进行了规定.
7。2 分项工程验收
7。2.1 本条依据《建筑工程施工质量验收统一标准》的规定,确定了分项工程验收须符合的要求 。
7.2。2 本条根据太阳能热水系统工程的特点,确定了须进行隐蔽工程验收的部位,隐蔽工程验收应由监理工程师(或建设单位项目技术负责人)组织施工单位项目专业质量 (技术)负责人等进行验收,并填写隐蔽工程验收记录。
7。2。3 本条根据太阳能热水系统工程的特点,确定了须进行中间验收的工序,对影响工程安全和系统性能的工序,必须在本工序中间验收合格后才能进入下一道工序的施工。中间验收应由监理工程师(或建设单位项目技术负责人)组织施工单位项目专业质量 (技术)负责人等进行验收,并填写中间验收交接记录。 7。2.4 本条依据《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》的规定,对供水水质提出了要求。
7.3 竣工验收
7.3.1 本条依据《建筑工程施工质量验收统一标准》的规定,确定了竣工验收须符合的要求 .
7。3.2 本条规定了太阳能热水系统工程涉及安全、卫生和使用功能的主要检验和检测内容,其中水质检测须提供卫生防疫部门的检测报告。
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7。3.3 本条规定了太阳能热水系统工程竣工验收应提交的资料内容.资料格式及分卷整理应符合《广东省建筑工程竣工验收技术资料统一用表》建筑设备安装工程部分的规定。
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