丽江市可再生能源建筑应用城市示范工程实施方案(最终稿20090729).doc

丽江市可再生能源建筑应用城市示范工程实施方案申报单位 （盖章）20XX-7-29II目 录第一章 丽江市城市概况1.1 丽江市城市基本状况1.1.1 地理位置丽江市位于云南省西北部云贵高原与青藏高原的连接部位，位于东经992310131和北纬25592756之间，东西最大横距212.5公里，南北最大纵距213.5公里。丽江市总面积20603.74平方公里，其中高原坝区1586.49平方公里（含河谷面积1050.79平方公里）占总面积的7.7%；山区19017.25平方公里，占总面积的92.3%。1.1.2 人口民族丽江市下辖一区、两县和两个自治县，包括古城区、玉龙纳西族自治县、永胜县、华坪县、宁蒗彝族自治县，总人口118.02万人。丽江是一个多民族聚居的地方，少数民族人口占全市总人口的58.7%。1.1.3 自然环境丽江市地处青藏高原东南缘，滇西北横断山纵谷地带的东部，地形总趋势为西北高东南低，最高点五龙雪山主峰，海拔5596米，最低点华坪县民主乡塘坝河口，海拔1015米，最大高差4581米。有111个大小坝子星罗棋布于山岭之间，海拔一般都在2000米以上，其中丽江坝最大，面积约200平方公里，平均海拔2466米。1.1.4 气候条件丽江属低纬暖温带高原山地季风气候，由于海拔悬殊，从南亚热带至高寒带气候均有分布，四季变化不大，干湿季节分明，气候的垂直差异明显，年温差小而昼夜温差大，兼具有海洋性气候和大陆性气候特征。全市全年平均气温在12.619.9之间；最热月气温在18.125.7之间，最冷月气温在411.7之间，极端最高气温为41.8（1983年6月1日，华坪县）。极端低气温-11.2（1969年1月22日，永胜县），全年无霜期一般为191301天。年降雨量一般为904.51046.6毫米，雨季集中在69月，78月降雨量较多，年降雨日数一般为122148天。年降雪日数0.23.5天，年日照时数在2321.12554.5小时之间。年平均相对湿度为6069%。年风速为1.83.4米/秒。风向，丽江一般为西风，永胜为南风，华坪为静风或西偏北风，宁蒗为静风或西南偏南风。1.1.5 社会经济状况丽江20XX年全年生产总值（GDP）为84.82亿元，比上年增长13.9%。其中，第一产业增加值18.45亿元，增长6.5%；第二产业增加值28.03亿元，增长13.2%；第三产业增加值38.34亿元，增长13.2%。三次产业结构由上年的22.0:31.6:46.4调整为21.8:33.0:45.2，第二产业比重提高1.4个百分点，三二一结构得到进一步巩固和发展。20XX年全年财政收入11.68亿元，增收3.2亿元，增长37.7%。财政总收入增幅高于现价GDP增幅16.8个百分点，财政总收入占GDP的比重为13.8%，提高1.7个百分点，经济发展和速度实现协调发展。20XX年全年完成农业总产值30.4亿元，增长9.6%。其中种植业产值13.92亿元，增长13.1%；畜牧业产值11.97亿元，增长4.1%；林业产值2.03亿元，增长20.6%；渔业产值1.46亿元，增长4.5%；农林牧渔服务业产值1.05亿元，增长9.1%。农业产业结构不断优化，连续5年实现稳产增产。20XX年全年完成工业总产值45.3亿元，比上年增长26.3%，其中规模以上工业总产值29.8亿元，增长29.6%；完成工业增加值16.2亿元，增长20.4%。大力发展非公有制经济，非公有制经济增加值占全市生产总值比重达47.6%。充分发挥旅游业对整个经济发展的带动和促进作用。接待国内外游客从20XX年的337.5万人次增加到20XX年的530.9万人次，年均增长9.5%；旅游总收入由23.4亿元增加到58.2亿元，年均增长20%。1.2 丽江古城区概况1.2.1 基本情况古城区位于云南省西北部横断山脉向云贵高原过渡地带，区政府所在地海拔2400米，属低纬高原季风气候，年均气温摄氏12.6度，年均降雨量950毫米，雨量丰沛，夏无酷暑，冬无严，寒，四季如春，气候宜人。全区幅员面积1255.4平方公里，下辖大研、金山、七河、金江、龙山、大东等6个乡镇53个村（居）委会。古城区总人口14.2万人，有纳西、汉、白、藏、彝、普米等10余个民族，其中纳西族人口有8.6万人，占总人口的60.22%。图1-1 云南省丽江市古城区航拍图1.2.2 旅游特色丽江市古城区是举世罕见的拥有三项世界遗产（丽江古城世界文化遗产，“三江并流”世界自然遗产，东巴典籍文献世界记忆遗产）的地方。古城区地处滇、川、藏交通要冲，自古以来是汉、藏、白、纳西等世族文化、经济交往的枢纽，是南方丝绸之路和“茶马古道”的重镇及军事战略要地。长期的民族交融、多种文化的汇交、悠久的历史积淀，形成了独具特色的以纳西文化为代表的民族文化。丽江古城文物古迹众多，文化蕴含丰厚独特，是我国保存最完整、最具民族风格的古代城镇。1986年国务院公布为中国历史文化名城；1997年12月4日，被联合国教文组织正式批准列入世界遗产名录清单，成为全国首批受人类共同承担保护责任的世界文化遗产城市；20XX年10月，被评为全国文明风景旅游区示范点；20XX年，荣登“中国最令人向往的10个城市”行列。1.2.3 社会经济概况20XX年，全区地方生产总值完成292506万元，比上年增长14.5%；其中第一产品完成增加值21996万元，同比增长7.0%；第二产品完成增加值92559万元，同比增长17.9%；第三产业完成增加值177911万元，同比增长13.7%。按常住人口计算全区人均GDP15973元，居云南省第14位。20XX年全区三次产业结构调整为7.531.760.8。全区农林牧渔业总产值34988万元，同比增长10.6%。全区完成工业总产值86235万元，同比增长31.6%。20XX年全区财政总收入43804万元，同比增长55%，其中地方财政一般预算收入完成28109万元，同比增长63.9%；财政支出46726万元，同比增长39%。1.3 丽江市可再生能源资源概况评估1.3.1 城市可再生能源资源概况丽江市太阳能和地热能资源等可再生能源非常丰富，在建筑中应用的潜力巨大。丽江市地处北回归线以北，滇藏高原地热带的南部，北纬2687，东经l0002，海拔2393.2m，平均海拔高，太阳辐射强且全年均衡，是云南省太阳能资源丰富区。丽江市年日照时数：2519小时/年，日照百分率：57%，年平均气温：12.6，累年平均总太阳辐射量：6167MJ/m2年。丽江市丽江坝子日照射数2530h/a，年日照辐射量6199MJ/m2，是全省最高值。太阳能资源季节分布特点是春夏大、秋冬小，春季是全年日照时数最多、太阳总辐射量最大季节，冬季是太阳总辐射量最少季节。干季（11月4月），日照时数多，太阳总辐射量大，为中国数值较多的地区。特别是太阳辐射的全年分布非常均匀，具备太阳能利用得天独厚的条件；丽江市地热资源丰富，地下温泉数量多、温度高、流量大。丰富的太阳能与地热能资源，使得丽江市具备开发太阳能与地热能建筑应用得天独厚的条件。1.3.2 城市可再生能源建筑应用状况丽江严格遵守云南省太阳能热水系统与建筑一体化设计施工技术规程要求，对所有新建建筑项目，11层以下的居住建筑和24米以下设置热水系统的公共建筑，都配置太阳能热水系统。将太阳能热水系统的设计纳入建筑节能设计专项审查，经审查合格的，方可准予施工。目前丽江市区80%以上的建筑已经不同程度的应用了太阳能，尤其是太阳能热水器的使用更为普遍，丽江市在新开发的住宅小区中积极推广太阳能热利用，20XX年全年完成太阳能热利用面积达12000平方米。目前已成功申报国家太阳能光热建筑应用示范项目祥和丽城安置住宅小区太阳能生活热水示范项目；丽江市在农村中小学积极推广太阳能浴室，太阳能采暖建设，在村镇住宅中推进太阳能采暖热水与建筑一体化工程，到20XX年，全市农村累计应用太阳能热水器近7万平方米，全市已有两万多户农民安装太阳能热水器，仅此一项每年全市每年节约薪柴消耗3.5万吨，为这些农户每年节省开支800万元。 丽江市同时也在积极推进太阳能光电建筑应用技术，尤其是太阳能照明技术。太阳能照明技术安装维护简便，且能够节约能耗、减少污染排放、不受地域限制。在太阳能光电照明应用方面已经成功申报国家太阳能光电建筑应用示范项目：古城区市政道路半导体照明与太阳能集成技术应用示范一期工程。丽江古城是集三个世界遗产为一体的历史文化名城，古城区市政道路半导体照明与太阳能集成技术应用示范工程项目的实施，既维护了古城区的原始面貌，也达到了节约能源的效果，对推动丽江古城区可再生能源建筑应用起到了积极的促进作用。为有效改善生态环境，节约能源，建设社会主义新农村，丽江市在村镇住宅中推进沼气等可再生能源与建筑一体化工程，到20XX年，全市农村累计建设沼气池9.74万口，沼气池年产沼气7044万立方米，节约能源4170万吨标准煤。1.3.3 城市可再生能源资源状况评估一、丽江市可再生能源资源优势丽江市日照时间长、日照辐射量大、日照辐射分布均衡、地热资源丰富等优势，使得本地可再生能源在建筑中的应用前景十分广阔；同时，丽江古城是集三个世界遗产为一体的国家级历史文化名城，环境质量指标对促进旅游业的发展十分重要，充分应用太阳能、地热能等可再生能源，不仅节约能源，对维护丽江的绿色生态环境也极为有利。丽江市古城区太阳能资源特点：（1）地处低纬高原，日照充足，太阳辐射较强，属于I类区；（2）年日照时数为2580小时以上；（3）光能充足，年太阳辐射量每平方厘米为1465千卡，为云南省最高值区；（4）经计算，丽江市古城区峰值日照时数约为4.8小时。表1-1 丽江市年太阳辐射参数表类型数据备注年平均日照（小时）2580小时年太阳辐射量146.5千卡/每平方厘米613227.3焦耳 （丽江气象局提供）20XX年连续阴雨10天以上统计：（1）5月13日13日，共11天；（2）6月29日7月9日，共11天。图1-2 1996年1990年、20XX年20XX年各月日照时数表（单位：小时）（丽江气象局提供）由此可见，丽江市拥有丰富的可再生能源，具备利用可再生能源的先天优越条件。二、丽江市可再生能源资源利用存在的问题尽管丽江市不断加强对可再生能源的开发利用，仍存在一些制约可再生能源发展的问题：丽江古城是国家级历史文化名城，根据云南省丽江古城保护条例等多个法规，维持古城原貌是第一原则，在可再生能源建筑应用推进的过程中，不仅仅是太阳能光热建筑一体化统一安装的问题，还存在着诸如集热器的色调与外形如何与青瓦坡屋顶相协调等等不影响古城民居特色的问题。太阳能热水器在丽江市民居住宅中使用相当普遍，其中包括城镇传统式自建房业主自行加装使用太阳能热水器，如图2-3；另外是成片开发的住宅小区，如图2-4。 图1-3 传统自建房住户自行安装 图1-4 住宅小区住户自行安装的太阳能热水器 的太阳能热水器由于住宅区的建设规划通常采用燃气热水器、家用电热水器等，房屋移交住户使用后由住户自行加装太阳能热水器。五花八门的太阳能热水器缺乏统一规划安装，不仅影响了住宅区的美观，不规范的安装还易引发住宅结构安全隐患，而且还破坏了丽江市古城的整体风貌特色，因此，在实行物业管理的住宅小区内通常限制了太阳能热水器的使用。因此针对适应丽江民居特色建筑太阳能的研究工作是在下一步可再生能源建筑应用推广工作中的重点。另外还存在着其他问题：可再生能源技术开发能力和产业体系薄弱；地处山区，地热应用打井难度大，初投资高；县区农村可再生能源消费结构不合理，结构性可再生能源短缺问题突出，生产生活方式落后，管理机构和服务体系不健全，资金投入不足，发展不平衡等问题。第二章 丽江市城市建筑概况2.1 建筑概况丽江是世界著名的历史文化名城，长期的历史发展过程中，流下了别具特色的住宅和群体住宅空间形态。丽江传统住宅是典型的纳西族建筑，建筑以木质结构为主，石材砌墙，典雅古朴。这些传统居住形态并不仅仅存在于丽江古城，而是呈组团形态分布于整个城市。进入90年代以后，快速发展的城市呼唤大量的现代化住宅，原有的传统住宅由于存在着占地大，成本高等特点，已不适应现代化发展需求，因此，在城市北部与西部建设了规模化的居住小区。截止到20XX年底，丽江市既有建筑总量为3856.36万m2。200020XX年丽江市年新增建筑面积以及住宅和公建面积详见下表2-1。图2-1为200020XX年每年新增住宅面积和公共面积对比。表2-1 丽江市200020XX年每年新增建筑、住宅、公建面积汇总表年 份新增建筑面积住宅面积公建面积万m2万m2万m220XX73.3152.3620.9520XX160.85108.3652.4920XX157.70105.0352.6720XX131.41103.8227.6020XX114.2778.8535.4220XX85.7355.7230.0120XX77.2357.9219.31200061.0736.6424.43图2-1 丽江市2000-20XX年新增住宅、公建面积对比图由上图可以看出，20XX20XX年三年是丽江市建筑飞速发展时期，每年新增住宅建筑的面积都超过了100万m2。20XX20XX年，丽江市新增建筑面积分别为160.85万m2和73.37万m2，其中20XX年新增建筑中居住建筑面积为108.36万m2，公共建筑面积为52.49万m2；20XX年新增建筑中居住建筑面积为52.36万m2，公共建筑为20.95万m2。20XX和20XX年丽江市每年新增的节能建筑占年新增建筑总量的比例均超过了90%，20XX年新增节能建筑面积为144.77万m2，20XX年新增节能建筑面积为65.98万m2。2.2 建筑节能发展概况建筑节能是改善人们居住环境，提高居住舒适度，降低建筑能耗、实现可持续发展的重要措施。为降低建筑能耗、减少污染物排放、维护丽江市现有的生态环境，自2000年起丽江市就开始通过加大新型建筑材料推广力度，优先使用太阳能等环保能源等措施突进建筑节能。目前，丽江市区80%以上的建筑均不同程度的应用了太阳能技术。丽江市严格按照国家要求，推进节能建筑建设，每年新建建筑中，节能建筑的比例不断提高。20XX和20XX年丽江市每年新增的节能建筑占年新增建筑总量的比例均超过了90%，20XX年新增节能建筑面积为144.77万m2，20XX年新增节能建筑面积为65.98万m2。2.3 近期规划建设概况根据丽江市城市住房近期建设规划（20XX-20XX）的规划成果，至20XX年，丽江中心城区（包括大研、新团，不包括玉龙县城）住宅总面积为387万m2，新增住宅总面积为183.48万m2。具体规划片区包括清溪片区、俄古罗片区、福慧片区等11个片区。下表2-2为各片区新增住宅指标汇总。表2-2 各片区新增住宅指标汇总表居住用地（公顷）净住宅用地（公顷）住宅面积（万平方米）低层住宅公寓式低层住宅公寓式低层住宅公寓式90平方米以下住宅12213485.493.851.2134.43256179.2185.6374.73第三章 丽江市可再生能源建筑应用城市示范实施目标3.1 可再生能源建筑应用城市示范工程目标3.1.1 示范工程数量为全面推进可再生能源建筑应用城市示范工作，促进可再生能源建筑应用在丽江市的发展，普及太阳能热水、采暖建筑一体化技术和浅层地能技术应用，丽江市预计最近两年内建设太阳能热水应用示范工程数量23个，建筑面积336万m2；太阳能供暖建筑应用示范工程10个，建筑面积33万m2；浅层地能建筑应用示范工程2个，建筑面积99万m2。工程技术数量及面积详见下表3-1。表3-1 20XX-20XX年丽江可再生能源建筑应用工程数量表技术类型工程数量建筑面积示范应用面积个万m2万m2太阳能热水建筑应用技术23336.93168.5太阳能采暖建筑应用技术1033.9350.9浅层地能建筑应用技术299.3799.37合计35470.23318.77注：示范应用面积为技术类型因素建筑面积，太阳能热水技术因素为0.5，太阳能采暖技术因素1.5，浅层地能应用技术1.0。3.1.2 示范工程技术示范工程技术包括两种：太阳能光热应用技术和浅层地能采暖应用技术。具体类别详见下表3-2。表3-2 丽江可再生能源建筑应用技术类型技术类别技术名称应用对象太阳能光热技术太阳能集中式热水建筑一体化技术多层住宅、公寓、公共建筑太阳能分户式热水建筑一体化技术独栋、联排别墅太阳能集中式供暖建筑一体化技术多层住宅、公寓、公共建筑太阳能分户式供暖建筑一体化技术独栋、联排别墅浅层地能应用技术深井水源热泵建筑应用技术多层住宅、别墅公寓、公共建筑3.1.3 预计节能效果通过采用太阳能、浅层地能建筑应用技术，丽江市20XX-20XX年所有工程项目建成后，每年预计可节约电能11066万kWh/年；折算为标煤，每年预计可节约标煤量13601吨/年。采用不同类型技术项目节能量详见下表3-3。表3-3 可再生能源建筑年节能量表技术类型建筑面积年节电量年节标煤量万m2万kWh/年吨标煤/年太阳能热水建筑应用技术336.933130.383847.24太阳能采暖建筑应用技术33.933320.154080.48浅层地能建筑应用技术99.374616.205673.31合计465.2311066.7313601.033.2 配套能力建设目标3.2.1 健全组织机构为保证丽江市可再生能源建筑应用工作顺利进行，建立可再生能源建筑应用发展领导小组，小组由市委、市政府牵头，市各有关部门负责同志参加，确保可再生能源建筑应用规划目标是顺利实现。所辖区县建立相应的组织领导机构。3.2.2 建立政策法规体系以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，深入观测落实可续发展观，以国家节约能源法可再生能源法等法规为基本依据，建立丽江市针对可再生能源建筑应用工作的法律法规。从可再生能源建筑应用市场链相关利益主体出发，建立健全经济激励政策，增强可再生能源建筑应用项目的市场竞争力。进一步完善可再生能源建筑应用的技术标准规范、技术导则，进口出台针对设计、施工、监理、检测、竣工验收等各个环节的技术规程和管理办法，为丽江市可再生能源建筑应用规模化发展做好基础。3.2.3 技术研发创新围绕太阳能、地热能资源建筑应用关键技术，建立技术中心、工程实验室等科技创新平台，推动可再生能源建筑应用技术创新，为丽江市可再生能源建筑应用提供技术支撑。第四章 丽江市可再生能源建筑应用城市示范实施计划4.1 城市可再生能源建筑应用技术类别丽江市城市可再生能源建筑应用的技术类别主要包括太阳能光热建筑应用技术和浅层地能建筑应用技术两种。太阳能光热建筑应用技术采用了太阳能热水系统和太阳能供暖系统；浅层地能建筑应用技术采用了深井水源热泵技术。针对丽江古城的太阳能建筑应用，考虑丽江古城是集三个世界遗产为一体的历史文化名城，在丽江古城区推荐采用太阳能建筑一体化技术。4.1.1 太阳能光热技术在丽江可再生能源建筑应用示范项目中使用太阳能光热技术的建筑面积共有365万多平方米，具体建筑类型包括别墅、小高层、多层住宅、商业建筑、体育场馆、酒店、学校多种类型。一、太阳能热水系统主要类型太阳能热水系统在丽江市可再生能源示范项目中主要应用了以下几种系统：（一）集中集热、集中贮水、分户计量方式太阳能热水系统这种系统适宜用在公共建筑或多层公寓住宅中，如旅馆、医院、学校等民用建筑。系统特点是太阳能集热器根据需要集中设置，如屋面（平、坡）、墙面上，有集中的大容积的贮水装置；供热终端则有计量装置。（二）集中集热、分户贮水、分户计量方式太阳能热水系统这种系统适宜用在多层公寓住宅中，系统特点是太阳能集热器根据需要集中放置，同样可以放置在建筑屋面（平、坡）、墙面上。而贮水箱则分户放置，在每户的厨房、卫生间或阳台，或者为每户设置的设备间内。各户有独立使用的贮水箱，各户使用的热水器都来自户内的贮水箱。（三）分散集热太阳能热水系统（分户式太阳能热水系统）分户式太阳能热水器是目前较常见的太阳能热水系统，较适宜用在独立式小住宅，低层联排住宅中。系统特点是太阳集热器分散分户布置，贮水箱，相关管道、辅助热源的设施都按需要分户设置，即每户有独立的小型太阳能热水系统。系统使用方便，较易维护、检修及管理。二、太阳能供暖系统太阳能供暖系统在丽江市可再生能源示范项目中主要应用了以下几种系统：（一）太阳能集中供暖系统，末端为普通散热器太阳能集中式供暖系统适宜用在公共建筑或多层公寓住宅中，如旅馆、医院、学校等民用建筑。该系统主要由集热器、管道、储热水箱、辅助热源、散热器并配有风机、水泵等机械设备组成。系统特点是需要设置较大面积的太阳能集热器，一般集中设置在屋顶或外墙表面；有集中的大容量储热水箱；为保证24小时不间断供热，需要加设辅助热源，辅助热源可采用点加热器、燃气锅炉或市政热源；供暖终端设有热计量装置。（二）太阳能分户供暖系统，末端为普通散热器太阳能分户供暖系统适宜用在独立式小住宅或低层联排住宅中。分户式系统的组成设备和集中式系统一样，其区别是太阳能集热器面积、储热水箱体积都比集中式较小，分户布置，其他部件也需要进行分户设置。系统使用方便，维护、检修和管理都较为简单。（三）集中式太阳能低温热水地板辐射供暖系统太阳能低温热水地板是利用低温热水为热媒，利用太阳能集热器作为热源的一种采暖方式。全玻璃真空管集热器是低温热水地板的主要集热器，末端供暖系统为地板辐射采暖系统。系统设备由太阳能集热器、管道、储热水箱、辅助热源、水泵等机械设备组成。（四）分户式太阳能低温热水地板辐射供暖系统分户式太阳能低温热水辐射供暖系统的采暖方式、系统组成和集中式一样，区别主要为系统容量较小，各个设备需要分户设置。系统运行灵活、使用方便、维护、检修和管理都较为简单。三、技术设备（1）真空集热管：全玻璃真空集热管，规格为58mm1800mm，采用特硬3.2高硼硅玻璃制造，能抗击2.5cm的冰雹，涂层采用最新工艺，吸热性能优于NY/T315标准，集热性能更优异。表4-1 真空集热管性能参数名称性能参数国家标准吸收涂层的太阳吸收率0.950.86(AM1.5)半球发射率0.050.09(805)闷晒性能参数H2.639MJ/H3.8MJ/空晒性能参数Y415.51/KWY175/KW平均热损系数ULT0.53W/ULT0.90W/（2）水箱内胆：采用SUS304进口食品级不锈钢材料厚度0.31mm，电脉冲无损焊接，高压无渗漏试验，牢固可靠，水质清洁，免维护。水箱容积约360L。（3）水箱外壳：进口珠光彩钢板材料，耐热性能优异，使用时间长。（4）水箱保温：进口机械氨脂整体发泡成型，恒温热化处理，厚度50mm，保温性能更好。（5）支架：镀锌喷塑支架，杜绝生锈，坚固美观寿命长，优质抗氧化轧花铝板，漫反射高、抗风雪能力强，厚度1.2mm。（6）管道：铝塑管，全部热水管道均保温、保温采用发泡聚乙烯保温管，厚度大于2cm。（7）联集器：不锈钢2500mm180mm,尾座采用特殊铝型材制作，支架和边框为40mm40mm角钢。联集器与真空管相连安放在坡屋面上，满足自然循环条件，使供热系统在正常情况下达到98%以上的换热效率。真空管集热器具有经济节约、性能优异、漂亮美观、抗冻、集热效率高的优点，热效率不低于45%（国家标准为45%），58mm1800mm规格真空管每管最高产水量在15L左右。良好天气情况下日产最高出水温度可达75以上；分户真空管供热水，没有太大的冲击负荷，具有较好的通用性；热水箱使用食品级不锈钢制作，提高了供水质量，保温效果好，免维护；真空管太阳能热水器整体理论使用寿命超过15年；与建筑一体化安装，美观规范，满足示范项目的整体外观要求；完善的售后服务体系和规范的物业管理，保障了产品的使用和维护，满足示范项目的安全、可靠。四、太阳能集热器在坡屋顶的布置原则针对丽江市大多建筑物屋顶均为坡屋面的特点，对太阳能集热器如何更好的安装在坡屋面上给出一些技术建议：（一）为使太阳能集热器与建筑坡屋面有机结合，协调一致，宜将其在向阳的坡屋面上顺坡架空设置或顺坡镶嵌设置。（二）建筑坡屋面坡度的选择。建筑设计宜根据太阳能集热器接受阳光的最佳角度来确定坡屋面的坡度。全年使用系统的倾角为当地纬度，冬季为当地纬度加10，夏季等于当地纬度减少10，丽江市当地屋面坡度即等于2610。（三）太阳能集热器在坡屋面上放置的位置。根据优化计算确定的太阳能集热器面积和选定的集热器类型，确定集热器阵列尺寸（长宽）后，在坡屋面上摆放设计时，应综合考虑立面比例、系统的平面空间布局、施工条件等一系列因素，精心设计太阳能集热器在坡屋面上的位置。（四）在坡屋面上设置的太阳能集热器有顺坡架空设置和顺坡镶嵌设置两种方式：1顺坡架空设置（见图4-1）顺坡架空设置的太阳能集热器支架应与埋设在屋面板上的预埋件可靠牢固链接，能承受风荷载和雪荷载。预埋件及连接部位应按建筑相关规范做好防水处理；埋设在屋面结构上的预埋件应在主体结构施工时埋入，同时要与设置的太阳能集热器支架有相对应的准确位置；屋面雨水排水系统的设计需充分考虑太阳能集热器与屋面结合处的雨水排放，保证雨水排放通畅。图4-1 坡屋面上太阳能集热器顺坡架空设置做法示意图2顺坡镶嵌设置顺坡镶嵌设置在坡屋面上的太阳能集热器与其周围的屋面材料结合连接部位需做好建筑构造处理，关键部位可做加强防水处理，使连接部位在保持立面效果的前提下其防、排水功能得到充分保障。太阳能集热器顺坡镶嵌在坡屋面上，屋面整体的保温、防水、排水应满足屋面的防护功能要求。太阳能集热器有一定厚度，如果不采取相应措施，自然会影响到铺设集热器下方屋面的保温功能。可采取局部降低屋面板的方法或增加集热器之外部分屋面保温层厚度的方法来满足整体屋面保温防护的功能要求。4.1.2 太阳能建筑一体化技术丽江古城区是集三个“世界遗产”为一体的历史文化名城，文物古迹众多，文化蕴含丰厚独特，是我国保存最完整、最具民族风格的古代城镇。由于其独特的古城风貌所决定，太阳能建筑一体化以及如集热器的色调与外形如何与青瓦坡屋顶相协调等不影响古城民居特色的问题是推行太阳能技术的关键问题，在丽江市可再生能源建筑应用城市示范项目中针对这一问题主要采取太阳能建筑一体化的技术方案。一、太阳能建筑一体化技术特点太阳能建筑一体化技术是指太阳能产品及构件在建筑上的应用，并做到与建筑设计进行有机的结合。经过一体化设计的利用太阳能的建筑方案，具有以下特点：首先，把太阳能的利用纳入环境的总体设计，把建筑、技术和美学融为一体，太阳能设施成为建筑的一部分，相互间有机结合，取代了传统太阳能的结构所造成的对建筑的外观形象的影响；第二，综合使用材料，从而降低了总造价，并减轻了建筑荷载；其三，建筑的使用功能与太阳能的利用有机地结合在一起，形成多功能的建筑构件，巧妙高效地利用了空间；第四，如果采用集中使用安装，还有利于平衡负荷和提高设备的利用效率。由太阳能建筑一体化技术的特点可以看出，采用设计良好的太阳能一体化技术，完全可以在不破坏丽江古城原貌的前提下，在丽江古城区应用可再生能源技术，实现节能减排，保护古城区生态环境的目的。二、古城区采用太阳能建筑一体化关键技术分析太阳能建筑一体化技术主要包括的设备和普通太阳能应用技术一样，都由太阳能集热器、管路、蓄热水箱、辅助热源、末端设备组成。太阳能建筑一体化的关键技术在于太阳能集热器的设计安装要做到和建筑一体化，融入到建筑之中，维持原有建筑原貌。目前，在云南省滇西明珠五星级酒店和别墅区内都大规模的应用了太阳能建筑一体化技术，具体应用图片见图4-2和4-3。 图4-2 滇西明珠酒店太阳能 图4-3 滇西明珠别墅太阳能建筑一体化技术 建筑一体化技术丽江古城区建筑屋顶均为坡屋顶，因此，在古城区采用太阳能建筑一体化技术仅考虑与坡屋顶的结合方式。目前太阳能集热器结合到建筑坡屋顶中主要有以下几种方式。1天窗式将太阳能集热器镶嵌在建筑坡屋面上紧贴固定，覆盖部分屋面，形态类似坡屋面的天窗，与建筑浑然一体。此种方式及热气与建筑的整合具有极高的灵活性。对于在旧房改造中使用提供了可能。由于平板式集热器的罩面玻璃比较特别，是透光率95%以上的透明漫反射玻璃太阳高度较低时也不易产生镜面反射，仍能透过大部分的太阳光。2阶梯嵌入式将太阳能集热器呈阶梯状阵列镶嵌在建筑坡屋顶上，覆盖整个屋面，形成具有层次感的屋面形态。太阳能集热器阵列及其部件色调采用黑色与屋面小青瓦色调相和谐，可以展现浓郁的民族特色。 3整体式将集热板覆盖整个坡屋面，其材质和色彩构成了屋面形态。4.1.3 深井水源热泵技术深井水源热泵技术是一种利用地球1500以下的地热能资源进行供热、制冷的高效、节能、环保的系统。通过输入少量的高品位能源电能，实现低位热能向高位热能的转移。通常热泵消耗1kW 的电能，用户可以得到4kW 6KW左右的能量。丽江市位于滇藏高原地热带的南部，特殊的地理、地质条件，蕴藏了丰富的地热资源，是我国地热资源丰富的地区之一。目前丽江已经有多处地热温泉井，采用深井水源热泵在丽江具有先天的资源优势。一、深井水源热泵特点：1节能、运行费用低全年地下水的温度波动小，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和冷源。水源热泵系统所具有的这种温度特性使其比传统空调系统运行效率要高约40%。另外，地下温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，保证了系统的高效性和经济性。2单口井供给能量高深井水源热泵出水温度高，一般在60以上，可利用的温差在50以上（排水温度10），采用梯级利用的方式，使一口地热井起到两口地热井的作用，能产生出良好的经济效益。3环保、洁净水源热泵系统的运行没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，使城镇的大气污染得到根本的治理。水源热泵的污染物排放量，比空气源热泵的排放量减少40%以上，比电供暖的减少70%以上。4运行可靠机组的运行情况稳定，几乎不受天气及环境、温度变化的影响，即使在寒冷的冬季制热量也不会衰减，更无结霜、除霜之虑；自动化程度高，系统由电脑控制，能够根据室外气温和室内气温自动调节运行，运行管理可靠性高；无储煤、储油罐等卫生及火灾安全隐患；机组使用寿命长，主要零部件少，维护费用低，主机运行寿命可达到15 年以上；机组自动控制程度高，可无人值守。二、深井水源热泵梯级能量利用方式一级利用：利用板式换热器输出55热水或直接利用地下水（温度高于65）供暖，一级利用尾水温度约在50左右；二级利用：利用高温热泵机组对50左右排水进行余热回收，输出热水供暖，二级利用尾水温度约在35左右；三级利用：利用高温热泵机组对35左右排水进行余热回收，输出热水供暖，三级利用尾水温度为10，符合排放标准。4.2 城市可再生能源建筑应用示范项目计划4.2.1 太阳能热水建筑应用项目一、丽江祥和行政中心部门综合办公楼（一）项目概况本项目总建筑面积13021m2, 太阳能光热技术应用总面积为13021m2，本项目针对政府二院办公楼设置太阳能热水系统，主要采用集中集热、集中贮水、分户计量方式太阳能热水系统。（二）太阳能热水系统的集热器面积计算日均用水量按最高日用水定额的50%考虑，日用水定额为5L/(人d)，按2100人计算，则系统总日均用水量为10500L/d；贮水箱内水的终止温度和水的初始温度选择60和10；丽江地区属于太阳能资源较丰富地区，根据规范查得太阳能保证率取0.5；集热器集热效率按50%取；管路及贮水箱热损失率取20%;集热器面积计算：集热器面积 AC=QWc(tend-tL)f/JTcd(1-L)Ac=105004.18500.5/241600.50.8=113.5 m2因此，太阳能集热器总面积共需114m2。二、太阳能热水建筑一体化项目共有22个，每个项目所需太阳能集热器面积计算，与丽江祥和行政中心综合办公楼项目相同。因此，略去各个项目设计计算过程，各个项目建筑面积、所需太阳能集热器面积相见下表4-2。表4-2 太阳能热水项目建筑面积、示范面积和集热器面积汇总表编号项目名称建筑面积太阳能热水技术应用示范面积所需太阳能集热器面积m2m2m21丽江祥和行政中心部门综合办公楼130216510.51142丽江市体育中心168158407.55463柏龙水榭项目31007015503525314丽江正和项目5666928334.57085香江花园一期项目60258301297876香江花园二期项目61490307459407丽阳天下项目9363146815.515578祥和安置片区项目26303613151831279吉祥上居项目20XX01009020210锦天商业步行街项目644632237011上瑞柏华项目202542101271261812鱼米河环境整治工程项目121836091.517013清溪河环境整治工程项目6217031085103814大香格里拉文化旅游产业中心项目18344691723185115丰瑞福象片区项目14950074750151016丽江荣华片区项目13265426632711338917和业小区项目11915659578153218丽月林语项目15644278221165119天域阳光项目372201861040620丽江师范高等专科学校项5385621祥和顺天续建项目3311716558.537422丽江丽月湖岸项目11640058200151423丽江寨后公寓3933619668429总 和33692941684647409204.2.2 太阳能供暖建筑应用项目丽江市所处气候分区为温和地区，四季变化不大，年温差小，适当考虑冬季采暖，不需要考虑夏季供冷。同时丽江市拥有丰富的太阳能资源。因此，太阳能采暖技术在丽江的推广应用具有先天的资源优势和气候优势。太阳能供暖系统原理图如下图4-4所示。图4-4 太阳能采暖系统原理图一、丽江祥和行政中心部门综合办公楼（一）项目概况本项目总建筑面积13021m2, 太阳能采暖技术应用总面积为13021m2。本项目针对政府二院办公楼设置太阳能采暖系统，主要采用直接式强制循环单水箱太阳能供暖系统。（二）系统主要参数计算1采暖负荷丽江祥和行政中心综合办公楼建筑面积为13021.2m2，单位面积热负荷50W/m2，8小时工作制。则该综合办公楼冬季采暖热负荷为：2太阳能集热器面积太阳能集热器计算面积公式为：式中：Q：建筑物采暖热负荷，Mj； f：太阳能保证率，取50%；H：集热器日太阳辐射量，MJ/(m2d)； cd：集热器年平均集热效率，取0.4；L：系统热损失，取0.2； A：太阳能集热器采光面积，m。一般来说，每m2太阳能集热器的占地面积约为1.3m2，建筑顶层面积为1505.6m2，所以，该系统太阳能集热器面积取1100m2，不足的部分热负荷以及当太阳能辐射的不能满足供暖要求的情况下，由辅助热源提供热量保证供暖效果。3供暖蓄热储水箱蓄热储水箱的容积与集热器效率、采暖负荷和太阳能保证率有关，具体蓄热量可表示为：，其中公式中T1、T2为蓄热介质起始温度和蓄热温度，对于采暖和供水系统来说，通常采用水为蓄热介质，水的密度和比热容可看作常量，因此蓄热水箱的容积可表示为：通过以上式，可以计算得出住宅花园供暖蓄热水箱容积为34m3。二、太阳能采暖项目汇总表太阳能采暖建筑应用项目共有10个，每个项目所需太阳能集热器面积计算，与丽江祥和行政中心综合办公楼项目相同。建筑采暖的末端供暖设备如地板辐射采暖系统或散热片系统，不会因建筑是否采用太阳能采暖技术而改变。因此，略去各个项目设计计算过程，各个项目建筑面积、所需太阳能集热器面积相见下表4-3。表4-3 太阳能采暖项目建筑面积、示范面积和集热器面积汇总表编号项目名称建筑面积太阳能采暖技术应用示范面积所需太阳能集热器面积m2m2m21丽江祥和行政中心部门综合办公楼1302119531.511002丽江市体育中心5946891917713丽江正和项目33552.950329.3553234香江花园一期项目140902113519685祥和安置片区项目555368330488226吉祥上居项目151802277024547锦天商业步行街项目644696697688上瑞柏华项目1936.632904.9452829丽江师范高等专科学校项目154241231361.51487810丽江丽月湖岸项目39400591006263总 和339349.53509024.3436294.2.3 深井水源热泵建筑应用项目一、大香格里拉文化旅游产业中心项目（一）项目概况大香格里拉文化旅游产业中心项目总建筑面积183446m2，包括大港旺宝国际饭店，建筑面积46215m2；大港旺宝国际会议中心，建筑面积68434m2；旺宝园纳西族庭院小区，建筑面积55472m2；员工、管理用房，建筑面积13325m2。采用深井水源热泵系统负担整个项目的采暖空调负荷。采暖空调面积为183446m2。（二）项目负荷估算项目所在地丽江气候分区为温和地区，同时地处高原，因此项目仅考虑冬季供暖，不考虑夏季供冷。故只计算项目建筑冬季热负荷。项目冬季供暖总热负荷为6649.87KW，详见下表4-4。表4-4 热负荷估算表建筑名称建筑面积冬季热负荷单位面积热负荷m2KWW/m2大港旺宝国际饭店462151848.640大港旺宝国际会议中心684342737.3640旺宝园纳西族庭院小区554721664.1630员工、管理用房13325399.7530合计1834466649.8736.25（三）热源系统方案介绍热源系统方案为地下水源热泵系统，热源为深井地下水，井深2000m，出水量110m3/h左右，供水温度65，回水温度10，供回水温差55。地下水能量采用余热回收梯级利用，这样的利用方式可增大热源井的供暖能力，使一口地热井起到热源井的作用，经济效益良好。（四）系统工作原理对地下热水采取三级梯级利用的方式，具体如下：一级利用：利用板式换热器输出55热水供暖，供暖末端为地板辐射采暖，负担区域为旺宝园纳西族庭院小区和员工、管理用房；二级利用：利用高温热泵机组对50左右排水进行余热回收，输出75热水供暖，供暖末端为散热片，负担区域为大港旺宝国际饭店；三级利用：利用高温热泵机组对36左右排水进行余热回收，输出75热水供暖，供暖末端为散热片，负担区域为大港旺宝国际会议中心。地热尾水温度在10左右，符合排放标准。（五）系统设计方案1热源井数量深层地下水供水温度65，回灌温度10，供回水温差为55，单井流量为110m3/h，单井供热量7041.53KW，一口井即可满足冬季热负荷的需求。取水井、回灌井比例1：2。2一级能源利用将抽取的65地下水，通过板式换热器，制取55热水，供旺宝园纳西族庭院小区和员工、管理用房采暖使用，采暖末端为地板辐射采暖。地下水供回水温度为65/50，采暖供回水温度为55/45。供给热量2063.91KW，负担供暖面积为68797m2。下表4-5为