宁波市民用建筑工程太阳能热水系统与建筑工程一体化设计安装及验收实施工作细则

宁波市民用建筑太阳能热水系统和建筑一体化设计、安装及验收实施细则时间:-7-210:39:13阅读:47次编辑:nbghzx起源１总则

1.0.1为规范宁波市民用建筑太阳能热水系统和建筑一体化设计、安装及验收，推进太阳能热水系统这一绿色能源体系广泛应用，制订本实施细则。

1.0.2本实施细则适适用于宁波市新建、改建、扩建公共建筑及居住建筑分户式和集中式太阳能热水系统。在现有居住建筑及其它民用建筑上设置太阳能热水系统，可参考实施。

1.0.3新建十二层及以下居住建筑及有热水系统要求公共建筑，建设单位应为全体用户配置太阳能热水系统，并做好太阳能热水系统和建筑一体化工作。其它民用建筑推广应用太阳能热水系统。

1.0.4当在现有建筑上增设或改造已经安装太阳能热水系统时，应进行建筑结构安全性复核，并应满足建筑、结构及其它对应安全性要求。

1.0.5当在建筑物上安装、设计太阳能热水系统时，应进行日照模拟分析，不得降低相邻建筑物日照标准，其中小高层及高层住宅区域计划设计及进行日照分析时，宜为太阳能热水系统应用预留条件。

1.0.6民用建筑太阳能热水系统设计、安装及验收，除应符合本实施细则外，尚应符合国家、省现行相关标准要求。3基础要求

3.0.1太阳能是一个可再生绿色能源，民用建筑生活热水制取应优先采取太阳能热水系统。

3.0.2太阳能热水系统设计应遵照因地制宜标准，需建立在宁波当地域可靠气候资料基础上（太阳逐时辐射模型），可采取宁波市经典气象年数据文件中辐射数据（详附录A）。

3.0.3高层类（12层以上）住宅及公共建筑宜在条件许可前提下，尽可能选择合理太阳能热水系统制取生活热水。也能够采取栏板式、阳台式集热器制取生活热水，但应确保集热器能充足地采集阳光。

3.0.4新建建筑太阳能热水系统应纳入建筑工程设计，统一计划、同时设计、同时施工、同时验收，和建筑工程同时投入使用，不得采取管道预留、用户自理方法。

3.0.5太阳能热水系统设计应进行技术经济性比较，包含太阳能确保率、太阳能热水系统经济回收期测算等，应充足考虑用户使用、施工安装和维护要求，进行合理化设计分析。

3.0.6太阳能热水器宜和使用辅助能源水加热设备联合使用，共同组成带互补热源太阳能热水系统。

3.0.7太阳能热水系统是热源系统和热水供给系统有机综合。其中热水供给系统应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》(GB50015-)中相关要求。4计划及建筑设计

4.1计划设计

4.1.1应用太阳能制备生活热水民用建筑计划应考虑太阳能热水系统和建筑一体化设计。

4.1.2设计安装太阳能热水系统建筑单体或建筑群体，尤其是安装太阳能集热器建筑，宁波关键朝向宜朝南偏东15°及南偏西15°范围内，建筑体形及空间组合应和太阳能热水系统紧密结合，为充足接收太阳能照射尽可能发明条件。

4.1.3应用太阳能热水系统民用建筑（尤其居住建筑），建筑间距应满足所在地域日照间距要求。

4.1.4在装置太阳能集热器建筑周围设计景观设施及周围环境配置绿化时，应注意避免对投射到太阳能集热器上阳光造成遮挡。

4.1.5计划设计需综合考虑宁波地域特征，包含气候、纬度、日照条件等，了解业主对热水主观使用需要(使用量多少、使用时间等)，明确计划区域内辅助常规能源类型(电、煤气、天然气等)，分析业主经济负担能力，综合确定太阳能热水系统应用规模及形式。

4.2建筑设计

4.2.1太阳能热水系统和建筑一体化设计，应贯穿从方案设计到施工图设计全过程。

4.2.2建筑设计应合理确定太阳能热水系统在建筑中位置。部署

9

在建筑屋面、墙面、阳台或其它位置太阳能热水系统各组成部分，应和建筑整体有机结合，共同组成建筑元素，满足建筑造型、建筑使用功效和建筑防护功效等要求。

4.2.3部署在建筑外部位置上太阳能集热器及其它系统部件应和周围环境相协调，不应对周围环境产生视觉污染和降低相邻建筑日照标准。

4.2.4设置在任何部位集热器及其它系统部件应和建筑有可靠连接，确保集热器安全、稳固。集热器等部件也不应影响该建筑部位承载能力和防护、排水、防雷等功效。

4.2.5集热器安装部位应避免建筑本身及周围设施遮挡，并满足集热器日照累计时数在冬至日不少于4小时要求。

4.2.6建筑设计应满足太阳能热水器安装和维修安全要求，并设置日常维护检修公共通道，避免公共管道和非本户管道维修入户。

4.2.7在安装太阳能集热器建筑部位，应设置预防太阳能集热器损坏后部件坠落伤人安全防护方法。

4.2.8太阳能集热器不应跨越建筑变形缝设置。

4.2.9建筑设计应考虑储热水箱、水泵机组、辅助加热装置及控制系统等用房面积。设置水泵机组和储热水箱位置应含有对应防水、排水方法。

4.2.10合理部署户内管线走向，管线部署应集中、整齐。垂直集中管线应设置管道井，管道井应预留检修门或检修口。

10

4.2.11设置太阳能集热器平屋面应符合下列要求：

1.太阳能集热器支架应和屋面预埋件固定牢靠，并应在地脚螺栓周围作防水密封处理；

2.在屋面防水层上安装集热器时，防水层应上包到支座上表面，并在基座下部加铺附加防水层；

3.集热器不得直接安装在屋面保温层上；

4.集热器周围检修通道和从屋面出入口到集热器之间人行通道应铺设刚性保护层；

5.集热循环管线穿过屋面时，应预埋对应防水套管，不得在已做好防水保温屋面上打洞凿孔。

4.2.12设置太阳能集热器坡屋面应符合下列要求：

1.屋面坡度宜依据太阳能集热器接收阳光最好倾角来确定坡屋面坡度。当采取春分或秋分所在月日平均辐照量作为计算依据时，宜使集热器安装倾角略大于当地纬度，以提升冬季集热效果；

2.坡屋面上集热器宜采取顺坡架空安装或顺坡镶嵌安装；

3.集热器在坡屋面上安装时，应合理部署集热循环管线，并应和屋面造型相协调，穿过屋面循环管线应预埋防水套管，防水套管宜顺坡穿过斜屋面，并应在屋面防水施工前埋设完成。

4.3结构设计

4.3.1结构荷载计算应包含太阳能热水系统在内全部荷重。

11

4.3.2结构设计应为太阳能热水系统安装埋设预埋件或其它连接件。连接件和主体结构锚固承载力设计值应大于连接件本身承载力设计值。

4.3.3轻质填充墙不应作为太阳能集热器支承结构。

4.3.4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系统选择

5.1系统分类

5.1.1太阳能热水系统按其集合程度分为：

1.分户集热、分户储热分户式太阳能热水系统；

2.集中集热、分户储热半集中式太阳能热水系统；

3.集中集热、集中储热集中式太阳能热水系统。

5.1.2太阳能热水系统按集热方法分为：

1.利用温差异重热虹吸进行循环集热自然循环系统；

2.利用水泵及控制系统强制循环集热强制循环系统；

3.传热工质经过定温控制依靠管网水压力一次经过集热器集热后进入储热水箱或用水点非循环直流式太阳能热水系统。

5.1.3太阳能热水系统按集热器及储热水箱分合状态分为：

1.分离式太阳能热水系统

12

分离式太阳能热水系统将集热器和储热水箱分离设置，通常见于承压式强制循环系统，但也有用于自然循环系统。在用于自然循环系统中，必需进行自然循环压力差计算，确保循环效果。

2.整体式太阳能热水系统

整体式太阳能热水系统将集热器和储热水箱整体式设置，通常见于自然循环系统中。

5.1.4太阳能热水系统按被加热水加热方法分为：

1.太阳能集热器直接加热被加热水直接加热系统；

2.太阳能集热器首先加热传热工质，再由传热工质经过换热器加热被加热水间接加热系统。

5.2系统选择

5.2.1在不一样民用建筑中，应依据不一样供水要求和条件选择合理太阳能热水系统（详见附录C）。

5.2.2别墅及排屋住宅中，宜采取分离承压式强制循环分户式系统。

5.2.3低层及多层住宅中，在建筑造型许可前提下，宜优先选择集中集热-分户储热半集中式太阳能热水系统或阳台壁挂式太阳能热水系统。也可选择一般直插—分户式太阳能热水器（注意管路部署）、屋面集中集热—集中供热水系统。若采取阳台（外墙及女儿墙等）壁挂分体式太阳能热水系统，应确保集热器能充足采集阳光（冬

13

至日日照时间满足4h）；

5.2.4当太阳能热水系统中用水点设有冷热水混合器或混合龙头时，冷热水供给系统在配水点处应有相近水压。

5.2.5分户式太阳能热水系统各户管道独立，管线数量较多，管线部署应考虑检修可行性，而且要求任何一组（根）管线检修或更换时不影响其它管线正常使用。

5.2.6集中集热、分户储热半集中式太阳能热水系统，为便于热水计量和热水循环加热，宜采取间接式加热系统，但应有可靠技术方法确保户内热量（水）不外流至管网。

5.2.7集中集热、集中储热集中式太阳能热水系统应合适控制系统规模，避免管线过长，热损失量过大。

5.2.8高层住宅建筑中，在屋面资源不能满足集热器部署要求前提下，能够采取分段供给热水方法部分满足上部建筑太阳能热水系统集热要求，或采取栏板式、阳台式集热器制取生活热水，但应确保集热器整年能充足地采集阳光，确保冬至日热水器采光面上累积日照时数不少于4小时。

5.2.9有生活热水需求公共建筑（比如酒店、单身公寓及医院等）中，在建筑造型许可前提下，宜优先选择集中集热-储热-集中供热集中式太阳能热水系统。

14

6系统设计

6.1通常要求

6.1.1民用建筑太阳能集热器，应依据多种集热器技术经济性能确定采取平板型集热器、真空管集热器或其它优异适用集热器。对于冬季易结冰区域，若采取平板式集热器，应注意防冻控制设计。

6.1.2采取太阳能热水器供热水民用建筑，应依据建筑类型及室内给水系统条件，经综合技术分析选择太阳能热水系统类型。

6.1.3安装在建筑物屋面、墙面、阳台和其它部位太阳能集热器、支架及连接管线，应预设预埋固定件和套管。

6.1.4太阳能热水系统垂直管线不应明敷在建筑外墙上，严禁敷设在建筑物风道内。

6.2集热器

6.2.1集热器最好安装方位应朝向正南或正南偏西，若受条件限制时，其偏差许可范围宜在正南±15°以内。

6.2.2单个集热器安装倾角，应依据热水使用季节和地理纬度确定，太阳能集热器安装倾角α（°）和集热器安装地理纬度φ（°）宜符合下列要求：

1.偏重考虑春、夏、秋三季使用效果时α=φ

2.偏重考虑夏季使用效果时α=φ-(0~10)°

15

3.偏重考虑冬季使用效果时α=φ+（0~10）°

式中α——太阳能集热器安装倾角（°）

φ——集热器安装地地理纬度（°）。

6.2.3集热器方阵排列必需考虑集热器前后排间距和集热器和前侧遮光物距离，集热器部署应避开建筑物遮挡，建筑物阴影长度即集热器距遮光物水平最小净距（或集热器排间距），可按下式计算：

)cos(θ?=AHctghD（6.2.3）

式中D—集热器距离遮光物或前后排间水平最小净距（m）；

H—遮光物最高点和集热器采光面最低点之间垂直高差（m）；

h—建筑物所在地计算时刻太阳高度角(°)，其中计算时刻选择应用以下标准：(1)整年运行系统，选春分、秋分日9：00或15：00；(2)关键在春、夏、秋三季运行系统，选春分/秋分日8：00或16：00；(3)关键在冬季运行系统，选冬至日10：00或14：00；(4)太阳能集热器安装方位角为南偏东时，选早晨时刻，南偏西时，选下午时刻；

θ—集热器朝南方向方位角；

A—太阳方位角（对应h取值时刻）。

集热器部署应避免建筑物及本身遮挡，建筑物阴影长度，即集热器距离遮挡物水平最小静距（即集热器行间距D），应参考附录D设计。

6.2.4集中式太阳能集热器可经过并联、串联或串并联相结合

16

方法连接成集热器组。集热器组串联和并联管路部署应经过计算确定。

6.2.5集中式太阳能集热器阵列，应采取强制循环方法或定温放水非循环方法。

6.2.6集热器方阵总面积确实定应符合下列要求：

直接加热系统太阳能集热器需要安装总面积可依据用户每日用水量和热水温度要求和当地太阳辐照量计算，按下式确定：

)1()(LcdTiendwwcJpfttCQAηη???=（6.2.6-1）

式中Ac—直接加热系统集热器总面积（m2）；

Qw—日均热水用水量，（L）（可按最高日用热水量下限取值）；

Cw—水定压比热容，4.187kJ/kg·℃；

tend——储水箱内水终止温度（℃）；

ti—水初始温度（℃）（和JT取值相同月份冷水平均温度）；

f—太阳能确保率，无量纲（0.4~0.6）；

依据系统使用期内太阳辐照量、系统经济性及用户要求等原因综合考虑后确定；

ρ—水密度，1.0kg/L；

JT—当地春分、秋分所在月（春、秋季使用）或冬至所在月（冬季使用）集热器采光面上月均日辐照量，应考虑集热器倾角和方位角影响（kJ/m2·d）；

ηcd—集热器全日集热效率，无量纲；依据国家标准取值0.46

17

~0.55。

ηL—管路及储水箱热损失率，无量纲；依据经验取值0.2~0.25。

间接加热系统太阳能集热器采光总面积计算也可依据国际

上通用f-chart软件或类似软件进行计算。间接系统集热器方阵总面积：

RLcinchx(1)()FUAAAUA?=+（6.2.6-2）

式中Ain——间接加热系统太阳能集热器总面积，m2；

RLFU—集热器总热损失系数(2W/(m?℃)），对于平板型集热器RL4~6FU=2W/(m?℃)，对于真空管集热器RL1~2FU=2W/(m?℃)，具体数值要依据集热器产品实测结果而定。

6.2.7对于独立任意倾角和方位角安放集热器面积计算和设计，应在（6.2.6-1）式（JT按倾角为0°取值）基础上参考附录E进行修正，对于阳台（外墙及女儿墙等）壁挂式还需要参考附录F对不一样楼层集热器面积进行修正，修正后增加集热器面积不得超出（6.2.6-1）计算结果一倍：

（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；

（2）当按（6.2.6-1）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许可安装面积确定系统集热器总面积，并同时进行集热器面积优化部署（集热器倾角进行优化计算和分析，以取得最大太阳辐射量）；

（3）集热器在坡屋面上顺坡安装，倾角和实施细则要求差距较大时；

18

6.2.8设置在墙面、阳台板上或作为阳台栏板使用太阳能集热器宜以合适倾角安装，以增加接收太阳辐射热量，对东西向放置全玻璃真空管集热器，其安装倾角可合适减小。

6.3储热水箱

6.3.1集中热水供给系统储热水箱容积应依据热水用水小时改变曲线及太阳能集热器供热能力，综合考虑辅助加热装置加热时段和能力等多个原因经动态计算后确定。

6.3.2分户式太阳能热水系统储热水箱容积可按下列经验公式确定：

V=(50~70)·A（6.3.2）

式中V——储热器有效容积(L)；

A——集热器集热面积(m2）（直接加热系统为Ac，间接加热系统为Ain）。

注：部分无法按第6.3.1条计算集中式系统可参考本公式计算。

6.3.3储热水箱在闭式强制循环系统中必需承压，其承压能力应经计算确定。

6.3.4储热水箱材质、衬里材料和内壁涂料，应确保水质在可能出现运行温度下符合现行《生活饮用水水质标准》要求和安全要求。

6.3.5储热水箱部署形式（立式或卧式）和进出水管部署，不得

19

产生水流短路，并应确保箱内含有平缓水温梯度，充足利用水箱储热容积。

6.3.6储热水箱保温效果必需达成国家标准，热损系数≤2W/m2·K。

6.3.7在开式非承压系统中，储热水箱应设置水位计、水温指示器、控制器及放空管等；在闭式承压系统中，应设置压力表、泄压装置、水温指示器、控制器及自动排气阀等。

6.4辅助能源

6.4.1太阳能热水系统必需配设辅助加热装置，可采取电、燃油、燃气或城市其它热源作辅助能源。在分户式系统中宜采取电或燃气作为辅助能源。

6.4.2为确保太阳能热水系统全天候正常运行，辅助能源加热能力配置应按不计太阳能集热器供热能力常规热水系统计算，具体选型应依据现行国家标准《建筑给水排水设计规范》（GB50015-）中第5章相关条款实施。

6.4.3辅助能源可直接加热，也可经过热交换器间接加热储热水箱中水。

6.4.4当采取燃油、燃气作为辅助加热手段时，应按相关专业实施细则采取防火、防油、防气污染技术方法。

6.4.5辅助加热系统热源选择应做技术经济比较后确定，应优先考虑节能环境保护原因，通常为电能、燃气，热泵等。当热源为电能时，水

20

箱温升加热时间和电加热功率应匹配设计，其水箱需辅助加热功率为：

rwwendiw()CCQttptρη?=(6.4.4)

式中：

t—辅助加热装置工作时间(应依据系统工作时间定)；

p—辅助加热装置额定功率(瓦)；

rC—辅助加热装置热损失系数(通常取值为1.10~1.20)；

wη—通常水加热装置热效率(对电辅助加热装置其效率为0.91~0.95)；

6.5热交换器

6.5.1太阳能集热器搜集热量，能够直接加热储热水箱中水，也能够经过热交换器间接加热储热水箱中水。

6.5.2采取热交换器间接加热生活热水系统适适用于原水水质易于在集热器盘管或流道中结垢高硬度水，同时适适用于暴露在室外集热器含有较高防冻要求地域。

6.5.3在利用热交换器间接加热太阳能热水系统中，热交换器换热不应显著降低集热器效率。当集热器太阳能收益达成可能最大值时，热交换器造成集热器效率降低不应超出10%。

21

6.6集热循环泵

6.6.1分离式太阳能热水系统中，在自然循环不能确保集热效益前提下必需设置循环水泵。

6.6.2集热循环泵流量应依据太阳能集热器面积大小确定，并可按下式计算：

qx=(0.01~0.02)·A（6.6.2）

式中qx——集热循环泵流量（L/s）；

A——集热器总面积，（m2）（直接加热系统为Ac，间接加热系统为Ain）。

6.6.3大型集中式太阳能热水系统集热循环泵流量应依据集热器及相关管路容积和集热循环泵一次运行历时确定：

qx=Vx/Tx（6.6.3）

式中Vx——集热器及相关管路容积（L）；

Tx——集热循环泵一次运行历时（s）。

6.6.4集热循环泵扬程依据克服集热系统最大水头损失计算确定。

6.6.5集热循环泵启闭，应按太阳能集热器上部水温和储热水箱下部水温温差实施控制。控制启闭温差宜采取高于15℃时启泵，低于5℃时停泵。

6.6.6集热循环泵宜靠近储热水箱设置，不应和有平静要求卧室、书房等房间贴邻安装。水泵应采取低噪音机组并有防噪音方法。

6.6.7集热循环泵吸水管上应设阀门，出水管上应设阀门、止回

22

阀及压力表。

6.7管路设计

6.7.1太阳能热水系统中热水供回水管道应按《建筑给水排水设计规范》（GB50015-）中相关条款实施。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压力及材质要求。

6.7.2太阳能热水系统管道设计时应有可靠防冻、防超温、超压方法。

6.7.3集热管线设计应尽可能短捷，减小热损。在计算集热器总面积、辅助加热功率及储热水箱容积时应考虑集热循环水管及热水供回水管热损失。

6.7.4选择太阳能热水系统时，应对管路系统热损耗量和控制系统简便性、可靠性、系统投资总额和技术经济性能进行综合比较后确定。

6.7.5在闭式循环系统中，应设置压力式膨胀罐或泄压阀。

1.日用热水量小于等于10m3热水供给系统可采取泄压阀泄压方法；

2.日用热水量大于10m3热水供给系统应设置压力式膨胀罐。膨胀罐总容积按《建筑给水排水设计规范》（GB50015-）中第5.4.21式计算。

6.7.6太阳能热水系统冷水进水管上应有可靠预防倒流方法。

23

6.8运行控制设计

6.8.1太阳能集热系统、辅助加热系统和热水供回水系统应采取全自动控制操作方法。

6.8.2辅助加热设备应依据储热水箱温度及热水供水温度之间设定温差，按用户需要实施分时、定温或变温自动控制。

6.8.3集中热水供给系统和分户热水供给系统用水量较大者应设保温循环系统。保温循环泵启闭视系统大小、用水温度要求，采取定时定温循环或连续循环。

6.8.4太阳能热水系统控制器应含有以下智能化管理功效：

1.显示集热系统循环泵工作情况，控制集热循环泵启闭，并反馈信息；

2.显示储热水箱热水温度，并反馈信息；

3.在非承压式系统中显示储热水箱水位；

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.在集中热水供给系统中应统计瞬间热水用水量、温度压力及其改变曲线（用水量、温度及供水压力改变曲线图）。

6.9电气及防雷设计

6.9.1电气设计应满足太阳能热水系统用电负荷和运行安装要求。

6.9.2系统应设专用供电回路，回路有漏电保护方法，保护动作电流值不得超出30mA。

24

6.9.3除分户式系统外，电辅助加热供电回路应有计量装置，PE线有可靠接地。

6.9.4系统电气控制线路应穿管暗敷，或在管道井中敷设。

6.9.5如太阳能热水系统不处于建筑物上避雷系统保护中，应根据国家现行标准《建筑物防雷设计实施细则》（GB50057-94·）要求增设避雷设施。

7系统安装及验收

7.1系统安装

7.1.1太阳能热水系统安装应符合设计要求。

7.1.2太阳能热水系统安装施工应单独编制施工组织设计，内容应包含和主体结构施工、设备安装、装饰装修协调配合方案及安全方法等内容。

7.1.3太阳能热水系统应符合国家相关标准要求，集热器、承压式储热水箱及水泵必需含有国家法定检验机构出具产品合格检验汇报，集热器使用寿命应大于。

7.1.4安装在建筑物上太阳能集热器应排列整齐有序，太阳能热水系统配置输水管道和电器、电缆线等应和建筑内其它多种管线统筹安排，预埋到位；部署应集中、安全、隐蔽，便于安装维护。太阳能热水系统组件安装应预设基础。

7.1.5太阳能热水系统中产生震动和噪音设备或部件，应采取防

25

震、隔音方法。

7.1.6安装太