广东省公共和居住建筑太阳能热水系统一体化设计施工与验收规程完整.docx

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广东省公共和居住建筑太阳能热水系统一体化设计施工与验收规程完整

省公居住建筑太阳能热水系统一体化设计施工及验收规程

征求意见稿

日期:

二OO六年九月

本规主编单位：

省建筑科学研究院及下属省建科建筑设计院

省建筑设计研究院

本规参编单位：

市建筑科学研究院

华南理工大学建筑学院

市墙材革新与建筑节能办公室

省建设工程质量安全监督检测总站

中科院能源研究所

市嘉普通太阳能

红日太阳能

本规主要起草人：

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、

树荣、钟柳文、卓伦、德峰、叶鲲鹏

《公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，使公居住建筑太阳能热水系统安全可靠、性能稳定，规公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外，尚应符合国家、省现行的有关标准规的规定。

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deformationjoint

为防止建筑物在外界因素作用下，结构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insolationstandards

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）有效日照时间围，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planeroof

坡度小于10°的建筑屋面。

2.0.5坡屋面slopingroof

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（solarwaterheatingsystem）

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（solarcollectorsystem）

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（hotwatersupplysystem）

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（solarcollector）

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（heatstoragetank）

太阳能热水系统中储存热水的装置。

2.11贮热水箱（hotwaterstoragetank）

太阳能集热系统中储存热水的装置。

2.12供热水箱（hotwatersupplytank）

热水供应系统中储存热水的装置。

2.13平板型集热器（flatplatecollector）

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（evacuatedtubecollector）

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。

2.15U型管式真空管集热器（U-pipeevacuatedtubecollector）

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（heatpipeevacuatedtubecollector）

由若干以铜-水重力热管作为吸热体组成的真空管集热器。

2.17集热器总面积（collectorgrossarea）

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（tiltangleofcollector）

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（solarcollectorannualaverageefficiency）

一年由传热工质从集热器中带走的能量与该一年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（naturalcirculationsystem）

仅利用传热工质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（forcedcirculationsystem）

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-connectedsystem）

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（solarfraction）

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（solarirradiance）

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。

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，不得穿越其他用户的室空间。

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（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、外统一的形式共存。

3.2.4设置于建筑物部的太阳能输、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；

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；

（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围。

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》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》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》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，且应使管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，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》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。

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、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。

表4.2.6太阳能热水系统设计选用表

建筑物类型

居住建筑

公共建筑

低层

多层

高层

宾馆

医院

游泳馆

公共

浴室

太阳能热水系统类型

集热与

供热水围

集中供热水系统

●

●

●

●

●

●

集中—分散

供热水系统

●

●

—

—

—

—

分散供热水系统

●

—

—

—

—

—

系统

运行方式

自然循环系统

●

●

—

●

●

●

强制循环系统

●

●

●

●

●

●

直流式系统

—

●

●

●

●

●

集热器

传热工质

直接系统

●

●

●

●

—

●

间接系统

●

●

●

●

●

●

辅助能源

安装位置

置加热系统

●

●

—

—

—

—

外置加热系统

—

●

●

●

●

●

辅助能源

启动方式

全日自动启动系统

●

●

●

●

—

—

定时自动启动系统

●

●

●

—

●

●

按需手动启动系统

●

—

—

—

●

●

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。

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，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》GB50015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：

（4.5.1－1）

式中：

——直接系统集热器总面积，m2；

——日均用水量，kg；

——水的定压比热容，kJ/（kg·0C）；

——贮热水箱水的设计温度，0C；

——水的初始温度，0C；

——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/m2；

——太阳能保证率，%；根据系统使用期的太阳辐照、系统经济性及用户要求等因素综合考虑后确定，宜为30%～80%；

——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；

——管路及贮水箱的热损失率；根据经验取值宜为0.20～0.30；

2.间接系统集热器总面积按下式计算：

（4.5.1－2）

式中：

——间接系统集热器总面积，m2；

——集热器总热损系数，W/（m2·0C）；

对平板型集热器,宜取4～6W/（m2·0C）