山东省居住建筑太阳能热水系统一体化应用技术规程.doc

山东省工程建设标准DBJ/T - -2010 -2010居住建筑太阳能热水系统一体化应用技术规程Technical specification for integrated solar water heating system of residential buildings (讨论稿)2010- - 发布 2010- - 实施山东省住房和城乡建设厅 目次1 总 则12 术 语13 基本规定64 太阳能热水系统设计64. 1 一般规定64. 2 系统分类与选择64. 3 集热器64. 4 贮水箱64. 5 集热循环泵64. 6 管路设计64. 7 辅助能源64. 8 热交换器64. 9 防过热和防冻设计64. 10 运行控制设计65 规划与建筑设计185. 1 一般规定75. 2 规划设计85. 3 建筑设计85. 4 结构设计115. 5 给水排水设计125.6 电气设计156 太阳能热水系统施工与安装166. 1 一般规定166. 2 基座176. 3 支架176. 4 集热器176. 5 贮水箱186. 6 管路186. 7 辅助能源加热设备196. 8 电气与自动控制系统196. 9 水压试验与冲洗196. 10 系统调试197 太阳能热水系统验收与交付207. 1 一般规定207. 2 分项工程验收217. 3 竣工验收218 运行管理228.1一般规定228.2安全检查228.3系统维护221 总 则1.0.1为使居住建筑太阳能热水系统安全可靠、性能稳定、与建筑良好结合，规范居住建筑太阳能热水系统一体化的设计、施工安装、工程验收和运行维护，制定本规程。1.0.2 本规程适用于我省采用太阳能热水系统的新建、扩建和改建的居住建筑工程，其他民用建筑和既有建筑上增设和改造太阳能热水系统，可参照本规程执行。1.0.3 新建十二层及以下居住建筑，应实施太阳能热水系统与建筑一体化。十二层以上居住建筑宜优先采用太阳能热水系统。1.0.4 新建建筑太阳能热水系统应纳入建筑工程设计，统一规划、同步设计，同步施工、同步验收，与建筑工程同时投入使用。1.0.5居住建筑太阳能热水系统一体化设计、施工、验收及维护除应符合本规范外，尚应符合国家及我省现行的有关标准规范的规定。2 术 语2.0.1居住建筑 residential building 供人们居住使用的建筑，包括住宅、集体宿舍、公寓、招待所、托幼建筑及部分旅馆建筑等。2.0.2 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。2.0.3 平屋面 plane roof坡度小于10的建筑屋面。2.0.4 坡屋面 sloping roof 坡度小于等于10且小于75的建筑屋面。2.0.5 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。2.0.6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。2.0.7 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。2.0.8 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。2.0.9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。2.0.10 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.2.0.11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.2.0.12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。2.0.13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。2.0.14 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。2.0.15 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。2.0.16 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。2.0.17 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。2.0.18 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。2.0.19集热器倾角 (tilt angle of collector)太阳能集热器与水平面的夹角。2.0.20 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。2.0.21贮热水箱 (hot water storage tank)太阳能集热系统中储存热水的装置，简称贮水箱2.0.22辅助加热装置 auxiliary heating device太阳能热水系统中，为了补充太阳能系统的热输出所用的非太阳能加热部件。2.0.23热泵热水装置 heat pump hot water device采用逆卡诺循环原理，热泵工质蒸发时吸收环境空气或其它介质中的低品位热能，蒸发后的工质蒸汽经过压缩机压缩后形成高温高压的蒸汽，然后，在冷凝过程中将热量释放在贮水箱中，冷凝后的工质液体经过节流降温等过程，再重新从环境中吸收热量的装置。2.0.24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。2.0.25 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。2.0.26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2.0.27顶水法 （hot water tapped off by aid of city water refill）利用水的压力将冷水从贮水箱或集热器底部注入系统并将贮水箱中的热水从贮水箱的上部顶出的取热水方法。2.0.28 落水法hot water tapped off by aid of gravity利用重力使贮水箱中的热水自贮水箱底部自动流出的取热水方法。2.0.29 集中供热水系统collective hot water supply system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。2.0.30 集中分散供热水系统collectiveindividual hot water supply system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。2.0.31 分散供热水系统individual hot water supply system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。3 基本规定3.0.1 太阳能是一种可再生的绿色能源，山东具有利用太阳能的自然条件，居住建筑的生活热水制取应优先采用太阳能热水系统。3.0.2太阳能热水系统设计和建筑设计应适应使用者的生活规律，结合日照和管理要求，创造安全、卫生、方便、舒适的生活环境。 3.0.3 太阳能热水系统设计应充分考虑用户使用、施工安装和维护等要求。 3.0.4太阳能热水系统类型的选择，应根据建筑物类型、使用要求、安装条件等因素综合确定。 3.0.5 在既有建筑上增设或改造已安装的太阳能热水系统，必须经建筑结构安全复核，并应满足建筑结构及其他相应的安全性要求。 3.0.6 建筑物上安装太阳能热水系统，不得降低相邻建筑的日照标准。 3.0.7 太阳能热水系统宜配置辅助能源加热设备。 3.0.8太阳能集热器应规则有序、排列整齐。太阳能热水系统配备的输水管和电器、电缆线应与建筑物其他管线统筹安排、集中布置，做到安全、隐蔽、便于安装维护。 3.0.10安装太阳能热水系统建筑的主体结构，应符合建筑施工质量验收标准的规定。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由建筑给水排水专业组织，其他专业配合完成，并应符合国家现行有关标准的要求。4.1.2 采用太阳能热水系统供应热水的居住建筑，应根据建筑类型、用水特点、室内给水系统条件、系统运行管理方式等因素，经综合技术分析选择合理的太阳能热水系统的类型。4.1.3 太阳能热水系统设计应遵循节水节能、安全美观、经济适用、便于计量、便于维护更新的原则，并结合辅助能源种类和热水需求等条件进行设计。4.1.4 系统供水水量、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GB50015的有关规定。4.1.5 住宅建筑采用集中供热水太阳能系统的宜安装计量装置。4.1.6 太阳能热水系统应安全可靠，并采取防冻、防结露、防过热、防雷、抗雹、抗风、抗震等技术措施。4.1.7 太阳能热水系统的管道、配件、贮水箱等的材质应与建筑给水管道匹配，并满足建筑给水排水标准的要求。4.1.8 太阳能热水系统的热性能应满足相关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。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 强制循环系统； 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建筑物类型及相关要求结合表4.2.6进行选择。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低层多层高层太阳能热水系统类型集热与供热水范围集中供热水系统lll集中-分散供热水系统lll分散供热水系统lll系统运行方式自然循环系统ll强制循环系统lll直流式系统ll集热器内传热工质直接系统lll间接系统lll辅助能源安装位置内置加热系统ll外置加热系统ll辅助能源启动方式全日自动启动系统lll定时自动启动系统lll按需手动启动系统l注：表中“”为可选用项目。4.3 集热器4.3.1 集热器类型 集热器分为真空管型太阳能集热器和平板型太阳能集热器两大类。常用的真空管型太阳能集热器一般有全玻璃真空管型太阳能集热器和金属-玻璃结构真空管型太阳能集热器。常用的金属-玻璃结构真空管型太阳能集热器一般有U形管式真空管型集热器和热管式真空管型集热器。4.3.2 集热器选择1 在山东地区，宜优先选用真空管型太阳能集热器。2 集热器的性能特点应与太阳能热水系统要求相匹配。3 对集中集热系统，宜优先选用局部损坏而不致系统整体失效的太阳能集热器。4 在阳台、墙面等部位应用时，宜选用规格与建筑模数相协调的太阳能集热器。4.3.3 太阳能集热器可通过并联、串联或串并联相结合的方式连接成集热器组；集热器组的串联和并联的管路布置应通过计算确定；集热器组应符合下列要求：1 对自然循环系统，集热器组中集热器的连接宜采用并联。平板型集热器的每排并联数目不宜超过16个。2 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（每个集热器联集箱长度不大于2m）3 对自然循环系统，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，可分成若干个子系统，每个子系统中并联集热器数目不宜超过24个。4.3.4 太阳能集热器阵列，应采用强制循环方式或定温放水的非循环方式。4.3.5 集热器之间的连接应使每个集热器的传热工质流入路径与回流路径的长度相同，并应使流经单位集热面积的流量均衡。4.3.6 安装在建筑上或直接构成建筑围护结构的太阳能集热器，应有防止热水渗漏及蒸汽外泄的安全保障设施。4.3.7 集热器的最佳安装方位应朝向正南或正南偏西，若受条件限制时，其偏差允许范围宜在正南15以内。4.3.8 集热器的最佳安装倾角应与当地纬度一致；如系统侧重在夏季使用，其倾角宜为当地纬度减10；如系统侧重在冬季使用，其倾角宜为当地纬度加10；全玻璃真空管东西向水平放置的集热器倾角可适当减少。4.3.9 集热器的布置应避开建筑物的遮挡，建筑物的阴影长度即集热器距遮当物的水平最小净距（或集热器排间距），可按下式4.3.11计算： （4.3.9）式中 D集热器距离遮光物或前后排间的水平最小净距，m；H遮光物最高点与集热器采光面最低点之间的垂直距离，m；太阳高度角，度（）； 对季节性使用的系统，宜取当地春秋分正午12时的太阳高度角； 对全年性使用的系统，宜取当地冬至日正午12时的太阳高度角。4.3.10 当贮热水箱容积大于等于600L时太阳能热水系统的集热器总面积的计算宜符合下列规定：1 直接加热系统太阳能集热器总面积可根据用户的日均热水用水量和用水温度确定，可按下式计算： （4.3.101）式中： Ac直接加热系统集热器总面积，； Qw日均热水用水量，L； Cw水的定压比热容，kJ/kg； tend贮水箱内水的终止设计温度，； ti水的初始温度，； f太阳能保证率，无量纲（0.50.8）； 水的密度，kg / L ； JT当地集热器采光面上的年平均日太阳辐照量， kJ/； cd集热器年平均集热效率，无量纲；具体取值应根据集热器产品的实际检测结果而定，由厂家提供具体取值及相应产品的省级以上检测报告。当无具体数值时，可根据经验值宜为0.250.50。 L管路及贮水箱热损失率，无量纲；可以计算确定，或根据经验取值宜为0.200.30。2 间接加热系统的集热器总面积可按下式计算： （4.3.102） 式中 Ain间接系统换热器换热面积，；FRUL集热器总热损系数，W/()； 具体数值应根据集热器产品的实际检测结果而定，或按下列选取：对真空管集热器，宜取12； 对平板型集热器，宜取46； Uhx换热器传热系数，W/()；Ahx换热器换热面积，；4.3.11 当贮热水箱容积小于等于600L时太阳能热水系统（又称家用太阳能热水系统）的集热器总面积可按下式计算： （4.3.11）式中： Ac太阳能集热系统所需集热器总面积，； Qw日均热水用水量，L； c水的定压比热容，kJ/kg； 水的密度，kg/Ltend贮水箱内水的终止设计温度，； tL水的初始温度，； f太阳能保证率，无量纲； A被检测太阳能集热系统的总面积，； Qs被检测太阳能集热系统得热量， MJ；由厂家提供检测数据及相应产品的省级以上检测报告。 L被检测太阳能集热系统的附加管路热损失率，无量纲；根据经验取值宜为0.050.10，或根据有关公式计算。4.3.12 集热器布置有下列情况，集热器总面积可按式4.3.12进行补偿，合理增加集热器面积，并进行经济效益分析： 1 集热器朝向受条件限制，方位角与本规范4.3.7条规定偏差较大时；2 集热器安装倾角受条件限制，倾角与本规范4.3.8条规定偏差较大时。 （4.3.12）式中 AB补偿后的太阳能集热器总面积，m2； As按最佳安装角度计算的太阳能集热器总面积，m2； RS太阳能集热器补偿面积比，利用MeteoNorm软件计算得到不同安装倾角和安装方位角条件与太阳能量收集的相互关系，即补偿面积比RS，可按表4.3.12选取：表4.3.12 集热器补偿面积比Rs 方位角倾角正南1020304050607080东（西）9065%65%65%64%63%62%60%58%56%53%8074%74%74%73%71%69%67%65%62%60%7083%82%82%80%79%77%74%72%69%66%6089%89%88%87%85%83%81%78%75%72%5095%94%94%92%91%89%86%84%81%78%4098%98%97%96%95%93%91%88%86%83%30100%100%99%98%97%96%94%92%90%88%20100%100%99%99%98%97%95%94%93%91%1098%98%98%97%97%96%96%95%94%93%水平面94%94%94%94%94%94%94%94%94%94%注：本表是依据济南地区气象条件分析得到，其他地区参照热行。4.3.13 当按本规程第4.3.10条、第4.3.11条计算得到的系统集热器总面积，或根据实际按本规程第4.3.12条补偿计算得到的系统集热器总面积，在大于建筑围护结构允许安装集热器的表面积时，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。4.4 贮热水箱4.4.1 贮热水箱的容积可按下列方法确定：1 集中供热水系统的贮热水箱容积应根据热水小时变化曲线及太阳能集热器的供热能力和运行规律，综合考虑辅助加热装置加热时段和能力等多种因素经计算后确定。2 分户式太阳能热水系统贮热水箱容积可按式4.4.1经验公式确定： V（5070）A (4.4.1)式中 V贮热水箱的有效容积，L； A集热器的集热面积，；（直接加热系统为Ac，间接加热系统为Ain）注：部分无法按第1款计算的集中供热水系统可参照经验公式4.4.1计算。4.4.2 分散式、集中-分散式太阳能热水系统的贮热水箱的形式有：1 按布置形式分有卧式和立式，容积较小的宜选卧式；2 按安装方式分有壁挂式和落地式，卧式水箱及容积较小的立式水箱宜壁挂；3 除整体式太阳能热水器外，室内布置的太阳能贮热水箱宜为承压式。4.4.3 贮热水箱的设计应满足下列要求：1 贮热水箱及其附件的材质、工艺处理、配件等，均应确保水质在可能出现的运行温度下符合生活饮用水水质标准（GB 5749）的安全卫生要求，并应满足刚度、强度、耐压、耐温、耐腐等要求。2 贮热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GB50185的要求。3 闭式贮热水箱应满足承压要求，并应设置压力表、进出水管、自动补水装置、泄水管、压力温度安全阀以及水温指示装置等；4 开式贮热水箱应设置进出水管、补水管、溢流管、泄水管、通气管、水位控制以及水温指示装置；5 贮热水箱的布置形式和进出水管布置，不得产生水流短路，并应保证贮热水箱内具有平缓的水温梯度，充分利用水箱的储热容积。4.4.4 贮热水箱设置应符合下列要求：1 分散式系统的贮热水箱可设置在建筑设备间内，也可以根据具体设计要求设置在建筑屋面、平台、阳台、厨房和地下室；2 贮热水箱与建筑墙面或其它箱壁之间的净距，应满足安装施工或检修的需要；对设有人孔的箱顶，顶板面与上部建筑本体的净空不应小于0.8m；3 设置在设备间内的贮热水箱，上部附件最高点至建筑结构最低点的净空，应能满足检修需要且不得小于0.2m。4.5 集热循环泵4.5.1 分离式太阳能热水系统中，在自然循环不能保证集热效益时，必须设置集热循环水泵。4.5.2 集热循环泵的流量、扬程、温度、压力等各项性能应与太阳能集热系统相匹配，并应符合国家相关标准。4.5.3 集热循环泵的流量即太阳能集热系统的设计流量应按下式计算： （4.5.3）式中：Gs太阳能集热系统的设计流量，L/s； g太阳能集热器的单位面积流量，L/(s)； 具体数值与太阳能集热器的特性和用途有关，应由太阳能集热器生产厂家给出。当无相关技术参数的情况下，可参考下列选取：真空管型集热器，0.010.02； 平板型集热器，0.02。 A太阳能集热器总面积，；直接加热系统为Ac，间接加热系统为Ain。4.5.4 集热循环泵的扬程按照太阳能集热系统管路最不利环路的水力阻力计算确定，一般考虑10%的余量。4.5.5 采用防冻液的闭式太阳能集热循环系统，需要根据所采用的防冻液特性修正阻力计算系数。4.5.6 集热循环泵的启闭：1 直流式太阳能集热系统，宜采用定温控制，即通过集热器内部的水温来控制泵的启闭。2 强制循环太阳能集热系统，宜采用温差控制，应按太阳能集热器出口的水温与贮热水箱下部水温的温度差来控制泵的启闭。4.5.7 集热循环泵宜靠近贮热水箱设置，不应与有安静要求的卧室、书房等房间贴邻安装。水泵应采用低噪音机组并有防噪音措施。4.5.8 集热循环泵的吸水管上应设过滤器、阀门，出水管上应设阀门、止回阀及压力表。4.5.9 安装在室外的集热循环泵，应采用全封闭型或设有防护罩的水泵，必要时采取防雨保护措施，冬季必须采取防冻措施。4.6 管路设计4.6.1 太阳能热水系统采用的管材和管件应符合现行有关产品规程的要求。管道的工作压力和工作温度不得大于产品规程标定的允许工作压力和工作温度。系统使用的金属管道、配件、贮水箱及其他过水设备材质，应与建筑给水管道材质相容。4.6.2 太阳能集热循环系统管路设计应符合下列要求： 1 集热循环管路选材应考虑耐腐蚀、耐温、耐压和连接方便、可靠等因素，可采用钢管、薄壁铜管、薄壁不锈钢管、金属塑料复合热水管等；在使用乙二醇防冻液系统中，严禁采用镀锌钢管； 2 集热循环管路应设计为同程式； 3 在间接加热系统中，集热循环管作为热媒管道应符合热媒流体的压力及材质要求； 4 集热循环管横管敷设时，应有不小于0.3%的坡度。坡向应利于排除气体，在管路最高点应设自动排气阀； 5 在有水回流的防冻系统中，管路的坡度应使系统中的水自动回流，不应积存； 6 当集热器组为多排或多层组合时，每排或每层集热器的总进出水管上均应设置阀门；7 在强制循环系统的管路上，宜设有防止传热工质夜间倒流散热的单向阀。4.6.3 热水供应管路系统设计应符合下列要求： 1 热水供应管路应选用耐腐蚀和连接方便、可靠、符合卫生要求的管材，可采用钢管、薄壁铜管、薄壁不锈钢管、塑料热水管、金属塑料复合热水管等；2 热水供应管路的设计应符合建筑给水排水设计规范（GB50015）和太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规程（GB/T 18713）的相关规定； 3 集中供热水系统应设计热水循环管道，保证干管和立管中的热水循环； 4 分散供热水系统可根据用户的具体要求设计热水循环管路； 5 热水供应系统的管路宜设计为同程式； 6 集中供热水系统的热水供应系统的分区，应遵循如下原则： 1）与给水系统的分区一致，各区贮热水箱的补水均由同区给水系统供应；当不能满足同区给水系统供应时，应采取保证系统冷、热水压力平衡的措施； 2）当采用减压阀分区时，除满足减压阀的设置要求外，还应保证各分区的热水循环。7 在自然循环和强制循环系统中宜采用顶水法获取热水。浮球阀可直接安装在贮热水箱中，也可安装在小补水箱中。浮球阀应采用金属或耐温高于 100的其他材质浮球，浮球阀的通径应能满足取水流量的要求；8 太阳能热水系统的冷水进水管上应有可靠的防止倒流措施。9 各种取热水管路系统宜按 1.0m/s 的设计流速选取管径。 4.6.4 在闭式循环系统中，应设置压力式膨胀罐或泄压阀，并应符合下列规定：1 日用热水量小于等于10m3的热水供应系统可采用泄压阀泄压的措施；2日用热水量大于10m3的热水供应系统应设置压力式膨胀罐。膨胀罐容积按建筑给水排水设计规范（GB50015）中式5.4.21计算。4.6.5 太阳能热水系统的垂直管线严禁敷设在建筑物的风道内。4.6.6 集热回路使用传热工质的间接系统，系统应有防止工质渗入热水的技术措施。4.6.7 集热管线的设计应尽量短捷，减小热损失。在计算集热器总面积、辅助加热功率及贮热水箱容积时应考虑集热循环水管及热水供回水管的热损失。4.6.8 在自然循环系统中，贮水箱的下循环管应比集热器的上循环管高 0.3m 以上。4.6.9 太阳能热水系统的管道不宜跨越建筑伸缩缝、沉降缝、抗震缝等变形缝，当必须跨越时，应设置变形补偿装置。4.6.10 太阳能热水系统中安装于室外的管道以及室内热水供回水管道均应做保温处理。4.7 辅助能源4.7.1 太阳能供热水系统必须配设辅助加热装置。结合当地资源情况及项目具体条件，可采用市政热力、热泵、燃气、燃油、电或其它可利用能源形式等作为辅助能源。辅助能源的选择应作技术经济比较后确定，优先利用可再生能源、工业余热、废热。4.7.2 为保证太阳能供热水系统全天候正常运行，辅助能源的加热能力配备应按不计太阳能集热器的供热能力的常规热水系统计算，具体选型应根据现行国家标准建筑给水排水设计规范GB 50015中有关条款执行。4.7.3 辅助能源可直接加热，也可通过热交换器间接加热贮热水箱中的水。辅助加热系统必须采取保证使用安全的技术措施。4.7.4 对于分散式、集中-分散式太阳能供热水系统中宜采用电或燃气作为辅助能源。4.7.5 当采用燃油、燃气作为辅助加热的手段时，应按相关的专业规范采取防火、防油、防气污染的技术措施。4.7.6 集中热水供应系统的配置不宜少于两套辅助热源设备；一套检修时，其他各套加热设备的总供热能力不小于50%的系统热量。4.7.7 对于自动控制的集中太阳能热水系统，当热水贮热水箱内的水温在设定时间内低于系统设定温度时，辅助加热系统应自动启动进行加热，达到设定温度时自动关闭，停止加热。4.8 热交换器4.8.1 间接太阳能热水系统的热交换器应根据水质硬度、冷热水系统压力平衡、系统形式及大小等条件，经技术经济比较后进行选择。4.8.2 太阳能集热器收集的热量，可直接加热贮热水箱中的水；也可通过热交换器间接加热贮热水箱中的水。4.8.3 采用热交换器间接加热生活热水的系统适用于原水水质易于在集热器盘管或流道中结垢的高硬度水，同时适用于暴露在室外的集热器具有较高防冻要求的场合。4.8.4 在利用热交换器间接加热的太阳能热水系统中，热交换器换热不应明显降低集热器效率。当集热器的太阳能收益达到可能的最大值时，热交换器导致的集热器效率降低不应超过10%。4.9 防过热与防冻设计4.9.1 太阳能热水系统的过热与冻结会对系统造成严重损害，应在设计阶段根据用户的用热规律进行规划和设计系统，尽量避免过热现象发生。当无法避免时，在进行管道设计时必须结合系统特点、设计条件等考虑可靠的防过热、防冻措施。4.9.2 太阳能热水系统过热分为太阳能集热循环系统过热和供应热水系统的贮热水箱过热。4.9.3 贮热水箱的上限温度一般设定在80以内，当超过设定上限温度时，强制循环系统应有防止热量继续进入贮热水箱的措施。承压贮热水箱必须设置有防止超过极限温度99的安全阀。4.9.4 当强制循环集热系统发生过热时，应有防止集热器继续收集热量或散失掉继续收集热量的措施。4.9.5 太阳能热水系统的防冻措施按以下排列顺序优先选用： 1 采用自动控制系统实现防冻循环； 2 采用集热循环系统存水自动排空措施； 3 采用防冻液作为集热器的传热工质的间接加热方式。4.10 运行控制设计4.10.1 太阳能热水系统设计时，应明确提出经济合理的系统控制方案，并与电气专业配合。控制方案包括以下内容：1 集热系统和热水供应系统的运行控制要求；2 辅助热源的启停控制要求；3 太阳能热水系统的安全保障控制要求，如防冻、防过热等控制措施；4 系统的补水和排水控制要求。4.10.2 系统运行控制应符合下列要求： 1 全天候太阳能热水系统宜采用全日自动启动系统； 2 集热循环系统中若采用强制循环宜采用温差控制； 3 太阳能集热器用温度传感器应能承受250的温度，其精度为1；贮热水箱用温度传感器应能承受100的温度，其精度为1； 4 热水供应系统的循环水泵在非热水供应时段应能自动关闭。4.10.3 智能化控制系统应具备下列功能： 1 显示集热系统循环泵的工作状况，控制集热循环泵的启闭，并反馈信息； 2 显示贮热水箱的热水温度，并反馈信息； 3 在非承压式系统中显示贮热水箱的水位； 4 对辅助加热设备按设定程序进行启、停控制，并显示反馈信息； 5 在集中热水供应系统中应记录瞬间热水用水量、温度压力变化曲线4.10.4 太阳能集热系统、辅助加热系统和热水供回水系统宜采用全自动控制操作方式。4.10.5 应根据用户对热水供应质量、用水时间和使用情况并参照下列规定合理确定辅助热源的启停方式：1 分散热水供应系统，宜采用手动启动或定时自动启动方式；2 定时集中热水供应系统，宜采用定时自动启动或手动启动方式；3 全日制集中热水供应系统宜采用全日自动启动方式。4.10.6 集中热水供应系统和分户热水供应系统的用水量较大者应设保温循环系统。保温循环泵的启闭视系统的大小、用水温度的要求，采用定时定温循环或连续循环。4.10.7 大型集中式太阳能热水系统宜纳入建筑设备监控系统中。5规划与建筑设计5.1 一般规定5.1.1 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。5.1.2 在建筑设计时应为太阳能热水系统的设计、施工安装、管理维修等提供必要的条件。5.1.3 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。5.1.4 建筑设计应充分考虑太阳能热水系统的产品类型、生产工艺、材料技术及外形规格尺寸等，逐渐实行标准化、系统化。设计和产品充分结合并推动产业的发展。5.1.5 太阳能热水系统的集热器、贮水箱和相应的管网布置应统筹考虑，不得影响建筑的功能性和美观性。5.2 规划设计5.2.1 建筑总体规划设计时，在确定建筑的平面布局、朝向、间距及群体组合等方面，应综合考虑所在地区的地理纬度、气候条件、场地条件以及建筑功能和立面要求，为太阳能热水系统设计和安装提供技术条件。5.2.2 太阳能热水系统布置应与周围环境协调、风格统一。5.2.3 建筑的外部体型和空间组合应与太阳能热水系统密切结合，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，为接收较多的太阳创造条件，并应满足太阳能集热器有不少于4h日照时数的要求。5.2.4 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，避免对相邻建筑物产生眩光污染。5.3 建筑设计5.3.1 在建筑设计时应结合建筑物的类型、功能和外部造型的要求及安装条件，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。5.3.2 建筑设计应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部位的建筑功能，并应满足相关部位的防水、排水、通风、隔热、防潮、防雷电、抗(台)风及抗震等要求。5.3.3根据工程具体情况及使用要求，太阳能热水系统集热器可以设置于建筑物的屋面、阳台、外墙面、墙体内(嵌入式)以及建筑物的其它部位或成为建筑物的构件，应排列整齐、规则有序，与建筑的使用功能和外部造型相结合。5.3.4 太阳能热水系统与建筑屋顶一体化设计，宜采用以下方式：1 平屋顶建筑上，可通过加高女儿墙、增设装饰性构筑物或修建屋顶水箱间等技术处理措施，以遮蔽太阳能热水系统对建筑形象的影响和改变；2 平屋顶和坡屋顶建筑上，可将太阳能热水系统作为建筑造型的一部分彰显出来，在产品选型、布置方式、设备安装等方面，宜与建筑的功能、造型、色彩、风格、质感等相协调，形成建筑的整体视觉效果；3 平屋顶和坡屋顶建筑上，可将太阳能热水系统作为建筑的功能部件来设计，宜做成集热屋面、集热露台、集热平台、集热飘板或集热雨篷等形式，与建筑完美结合。5.3.5 设置于建筑物内部的太阳能系统管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。5.3.6 在建筑施工图中应标明太阳能热水系统主要部件（含基础）的位置、构造做法，并满足系统安装及检修的技术要求。5.3.7 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或老化后其部件坠落伤人的安全防护设施。5.3.8 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、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等要求。5.3.9 太阳能集热器不应跨越建筑变形缝设置。当其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。5.3.10 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，且套管高度应满足泛水高度的要求。防水套管应在屋面防水层施工前埋设完毕，并应对其做防水密封处理。5.3.11 设置太阳能集热器的平屋面应符合下列要求： 1 设置太阳能热水系统的建筑平屋面宜设计为上人屋面，或设置安装、检修通道；2 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； 3 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，其上翻高度须满足泛水的设计要求，并在基座下部加设附加防水层；4 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（刚性）保护层；5 突出屋面的楼电梯间、消防水箱、通信和电视接收设备等建筑构件宜靠北设置，尽量为太阳能热水系统的安装提供良好的场地条件。5.3.12 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；也可根据太阳能热水器主要使用季节的不同适当调整； 2 设置在坡屋面上的太阳能集热器宜采用顺坡架空设置或顺坡镶嵌设置； 3 当太阳能集热器顺坡镶嵌在坡屋面上时，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；顺坡镶嵌在坡屋面上的太阳能集热器与屋面间空隙不宜大于100mm，其支架与屋面的结合处雨水排放应通畅，并做好防水构造措施； 4 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；5 单坡屋面宜朝南、南偏东、南偏西设置。屋面中天窗、烟囱和排气管等凸出物宜尽可能设置在集热设施的背光面；6 双坡屋面的集热设施应朝南、南偏东、南偏西设置，该坡面不宜设置天窗和烟囱、排气管等凸出物；7 多坡和复杂坡屋面的太阳能集热设施应朝南、南偏东、南偏西设置，该坡面形状应相对完整，且面积应满足太阳能集热设施的面积要求；8 坡屋面檐口附近应设置平行于檐口、高度不低于200mm的防护构件或防护网，且应做好防腐、防锈措施；9 当坡屋面上设置有天窗时，太阳能集热设施的位置与尺寸应与屋面天窗设计相统一；10 太阳能集热器作为建筑坡屋面的构件时，宜与屋面的材质及色彩尽量一致；其强度、刚度、保温、隔热、防水、排水、外观、使用安全和防护功能等应满足建筑屋面的设计要求。5.3.13 设置太阳能集热器的阳台应符合下列要求： 1 设置在阳台上的太阳能集热器宜有适当的倾角； 2 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； 3 设置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； 4 嵌入阳台栏板的太阳能集热器，本身已构成阳台栏板或栏板的一部分，应满足其高度、外观的设计要求及刚度、强度、防雷电、抗(台)风、抗震等围护和防护安全功能要求；5 设计采用太阳能集热器的阳台时，应为集热器的维护和局部更换提供有效的安全防护措施及操作空间。5.3.14 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 设置太阳能集热器的外墙除应承受太阳能集热器的荷载外，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； 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或梁处； 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、风格协调一致，并不得降低墙面保温功能； 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、抗震等围护和防护安全功能要求。5.3.15 太阳能集热器设置在建筑遮阳板上或作为遮阳板时应符合下列要求： 1 当建筑遮阳板上设置集热设施时，集热设施的支架与遮阳板或墙上的混凝土（钢构件）之间应牢固连接； 2 当集热设施作为建筑遮阳板时，其强度、刚度、外观、使用安全和防护功能应满足建筑设计要求，并应与墙体的混凝土或钢构件牢固连接。5.3.16 设置太阳能集热器的雨篷或作为雨篷构件时应符合下列要求：1 设置太阳能集热器的雨篷除应满足集热器的荷载外，还应对安装部位可能造成的的雨篷变形、裂缝等不利因素采取必要的技术措施； 2 在既有建筑雨篷上增设太阳能集热器时，应满足结构安全并保证雨篷排水通畅； 3 太阳能集热器作为雨篷的构件时，应满足其刚度、强度及排水功能的要求。5.3.17 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上； 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 贮水箱布置应符合建筑给水排水设计规范GB500515的要求，其上方或周围侧边应有安装、检修、清洁及维护空间；4 贮热水箱的安装位置应满足结构承载要求，水箱基座要保证隔热性及防腐性，避免冷热桥的产生及腐蚀。5.3.18 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。5.4 结构设计5.4.1 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、外墙及悬臂梁(板)等，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。5.4.2 在既有建筑物上增设或改造已安装的太阳能热水系统时, 应符合相关的工程施工质量验收规范的要求，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。5.4.3 承受太阳能热水系统的结构及其构件的自重、荷载(按最不利荷载时考虑)均应满足建筑结构及其构件的承载力设计允许值，并应能抵御强(台)风、雷电、暴雨及地震等自然灾害的影响。5.4.4 太阳能热水系统的结构设计应与相关专业配合，应为太阳能热水系统的安装预先设计承载梁(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。5.4.5 当太阳能集热器设置在建筑物的外墙面时，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。5.4.6 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时，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。5.4.7 轻质填充墙不应作为太阳能集热器和贮水箱的支承结构。砌体结构可作为太阳能集热器和贮水箱的支承结构，但不可直接放置在砌体上，应增设梁或垫块。5.4.8 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 不应与化学锚栓或与化学锚栓直接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%，其计算应力不宜大于50MPa。5.4.9 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。5.5 给水排水系统设计5.5.1太阳能热水系统的给水排水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。5.5.2太阳能集热器面积应根据热水用量、建筑允许的安装面积、当地的气象条件、供水水温等因素综合确定。5.5.3太阳能热水系统的给水水质应满足有关标准的规定。如超过有关硬度指标，应进行软化处理。5.5.4 当使用生活饮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。5.5.5 热水设计水温的选择宜按现行国家标准中推荐温度中的下限温度选用。5.5.6 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。5.5.7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。5.5.8 在太阳能集热器附近宜设置用于清洁集热器的给水点。5.5.9 设置贮水箱、辅助加热设备的房间内应设置给水点和排水地漏。5.6 电气设计5.6.1 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。5.6.2 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。5.6.3 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。5.6.4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。5.6.5设置在天面的太阳能热水系统应采取防雷措施，其设计应符合国家现行标准建筑物防雷设计