太阳能集热系统与建筑相结合设计及标准研究

中国建筑标准设计研究院有限公司/李军 　　一、太阳能集热系统与建筑相结合设计 　　1总体技术性能要求 　　（1）应综合考虑建筑美观度、技术经济合理性、运行维护方便性和使用寿命等条件，将它们纳入建筑设计中。统一规划，同步设计。 　　（2）与建筑本体连接的构配件和支撑件的使用寿命应与建筑相同。易损设备如太阳能集热器、循环水泵等的使用寿命应不低于15年。 　　（3）所有设备和构配件的安装应满足建筑安全要求；布置应隐蔽且便于维护。 　　2设计文件内容和深度要求 　　（1）内容要求 　　①设计计算书。②太阳能热水系统设计说明；太阳能热水系统原理图（含辅助热源）。③太阳能集热器、太阳能热水系统、太阳能集热器基础平面布置图。④太阳能集热器安装大样图；太阳能集热器基础、预埋件大样图。⑤太阳能热水系统关联设备（水泵、水箱、管路及保温做法、辅助热源和控制设备等）节点大样图。⑥太阳能热水系统电气平面图；太阳能热水系统控制电路图；太阳能热水系统防雷接地平面图。⑦太阳能热水系统设备选型、规格尺寸及数量。 　　（2）深度要求 　　①满足住房和城乡建设部制定的《建筑工程设计文件编制深度规定》。②满足相关行业标准规范的规定。③满足设计合同要求。 　　3安装位置的相结合 　　安装位置设计应尽量满足以下条件： 　　（1）保证建筑外观美观性 　　（2）保证太阳能量收集的高效率 　　（3）维护方便 　　安装案例如图1、图2、图3 所示。 　　太阳能集热器安装位置的技术评价参考表1。 　　4集热器布置的相结合 　　（1）平屋面上的集热器布置，以避免遮挡并注意不破坏建筑美观为前提。 　　（2）坡屋面、建筑外墙和阳台栏板上的集热器布置，宜采取满足或提升建筑外立面美观性的设计。推荐采用对称、规律性等排布使集热器与建筑表面整体构图协调。 　　（3）注意使布置的集热器组尽量靠近系统蓄热或用热终端；注意关联管路的隐蔽性布置；注意预留安装和检修空间。 　　较美观的排布形式如图4~ 图7所示。 　　5集热器外观设计相结合 　　（1）可采用和谐或强烈对比手段，通过对太阳能集热器边框和盖板颜色（平板型集热器）的再设计，使布置的集热器满足或进一步提升建筑外的美观性。集热器边框与建筑相结合设计，如图8所示。 　　（2）集热器边框可制作成满足建筑外观美观性的各种颜色。集热器盖板，如选用透明玻璃，整体呈乌黑颜色；如选用磨砂玻璃，整体呈磨砂玻璃表面颜色。为满足建筑美观性，设计可对集热器边框和盖板颜色提出具体设计要求。 　　注意：盖板材料如选择磨砂玻璃，应基于所选择玻璃的太阳能辐射透过率，对集热器面积设计值进行校核计算。 　　6系统形式的相结合 　　（1）集中集热、集中储水、分户计量系统 　　①建筑层数小于9 层的条件下，关联集中储水用水箱和系统循环设备，宜布置在地下室。布置在屋面情况下，宜放置于屋面不影响建筑外观处，并宜在不影响使用功能的情况下，尽量使其形状和颜色符合建筑外观整体设计要求。 　　②应通过合理设计管井位置，使集热器和集中储热水箱之间管路长度尽量缩短。通过合理设计热水用水点位置，使供热管路至用水点之间的管路长度尽量缩短。 　　③宜选用燃气等即热设备作为辅助热源。 　　④控制系统宜带有远程监控功能。 　　（2）集中集热、分户储水、分户计量系统 　　①应尽量采用以单元为独立系统的形式，以减少管网热损失。 　　②宜设置靠近集热系统、用于放置系统循环等设备的专用空间。 　　③分户储水箱应选择尽量靠近供热管网、又靠近热水用水点的场所设置。 　　（3）分散集热、分户储水系统 　　①采用集热端和用水点尽量缩短建筑布局设计。 　　②储热水箱宜放置于室内或封闭阳台或靠近用水点的隐蔽空间。 　　二、太阳能设计标准、技术手册和图集 　　在设计太阳能与建筑结合的工程时应遵守如下规范： 　　《建筑给水排水设计规范》GB 50015； 　　《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242； 　　《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB 50364； 　　《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T18713； 　　《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》 　　《居住建筑太阳能热水系统设计、安装及验收规范》DB33/1034； 　　《平板型太阳能集热器技术条件》GB/T 6424； 　　《真空管太阳能集热器》GB/T 17581-2007； 　　《太阳能集热器热性能试验方法》GB 4271； 　　《自动化仪表工程施工质量验收规范》GB 50131； 　　《全天候太阳热水系统设计施工技术规范》QB/BJJY2000； 　　《设备及管道保温技术通则》GB/T 4272； 　　《民用建筑电气设计规范》JGJ16； 　　《建筑物防雷设计规范》GB 50057； 　　《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303； 　　《住宅设计规范》GB 50096； 　　06K503《太阳能集热系统设计与安装》等国家建筑标准设计图集（《太阳能集热系统设计与安装》图集如图9所示）。