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      《民用建筑太陽能熱水系統應用技術規范 GB50364-2005》

      14244

      1總則

      1.0.1 為使民用建筑太陽能熱水系統安全可靠、性能穩定、與建筑和周圍環境協調統一,規范太陽能熱水系統的設計、安裝和工程驗收,保證工程質量,制定本規范。
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      1.0.2 本規范適用于城鎮中使用太陽能熱水系統的新建、擴建和改建的民用建筑,以及改造既有建筑上已安裝的太陽能熱水系統和在既有建筑上增設太陽能熱水系統。
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      1.0.3 太陽能熱水系統設計應納入建筑工程設計,統一規劃、同步設計、同步施工,與建筑工程同時投入使用。
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      1.0.4 改造既有建筑上安裝的太陽能熱水系統和在既有建筑上增設太陽能熱水系統應由具有相應資質的建筑設計單位進行。
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      1.0.5 民用建筑應用太陽能熱水系統除應符合本規范外,尚應符合國家現行有關標準的規定。
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      2術語


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      2.0.1 建筑平臺 terrace

      供使用者或居住者進行室外活動的上人屋面或由建筑底層地面伸出室外的部分。

      2.0.2 變形縫 deformation joint

      為防止建筑物在外界因素作用下,結構內部產生附加變形和壓力,導致建筑物開裂、碰撞甚至破壞而預留的構造縫,包括伸縮縫、沉降縫和抗震縫。

      2.0.3 日照標準 insolation standards

      根據建筑物所處的氣候區,城市大小和建筑物的使用性質決定的,在規定的日照標準日 ( 冬至日或大寒日 ) 有效日照時間范圍內,以底層窗臺面為計算起點的建筑外窗獲得的日照時間。

      2.0.4 平屋面 plane roof

      坡度小于 10°的建筑屋面。
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      2.0.5 坡屋面 sloping roof

      坡度大于等于 10°且小于 75°的建筑屋面。

      2.0.6 管道井 pipe shaft

      建筑物中用于布置豎向設備管線的豎向井道。

      2.0.7 太陽能熱水系統 solar water heating system

      將太陽能轉換成熱能以加熱水的裝置。通常包括太陽能集熱器、貯水箱、泵、連接管道、支架、控制系統和必要時配合使用的輔助能源。

      2.0.8 太陽能集熱器 solar collector

      吸收太陽輻射并將產生的熱能傳遞到傳熱工質的裝置。

      2.0.9 貯熱水箱 heat storage tank

      太陽能熱水系統中儲存熱水的裝置,簡稱貯水箱。

      2.0.10 集中供熱水系統 collective hot water supply system

      采用集中的太陽能集熱器和集中的貯水箱供給一幢或幾幢建筑物所需熱水的系統。

      2.0.11 集中—分散供熱水系統 colectice—individual hot water supply system

      采用集中的太陽能集熱器和分散的貯水箱供給一幢建筑物所需熱水的系統。

      2.0.12 分散供熱水系統 individual hot water supply system

      采用分散的太陽能集熱器和分散的貯水箱供給各個用戶所需熱水的小型系統。

      2.0.13 太陽能直接系統 solar direct system

      在太陽能集熱器中直接加熱水給用戶的太陽能熱水系統。

      2.0.14 太陽能間接系統 solar indirect system

      在太陽能集熱器中加熱某種傳熱工質,再使該傳熱工質通過換熱器加熱水給用戶的太陽能熱水系統。

      2.0.15 真空管集熱器 evacuated tubec collector

      采用透明管 ( 通常為玻璃管 ) 并在管壁與吸熱體之間有真空空間的太陽能集熱器。

      2.0.16 平板型集熱器 flat platec collector

      吸熱體表面基本為平板形狀的非聚光型太陽能集熱器。

      2.0.17 集熱器總面積 gross collector area

      整個集熱器的最大投影面積,不包括那些固定和連接傳熱工質管道的組成部分。
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      2.0.18 集熱器傾角 tilt angle of collector

      太陽能集熱器與水平面的夾角。

      2.0.19 自然循環系統 natural circulation system

      僅利用傳熱工質內部的密度變化來實現集熱器與貯水箱之間或集熱器與換熱器之間進行循環的太陽能熱水系統。

      2.0.20 強制循環系統 forced ciculation system

      利用泵迫使傳熱工質通過集熱器 ( 或換熱器 ) 進行循環的太陽能熱水系統。

      2.0.21 直流式系統 series—connected system

      傳熱工質一次流過集熱器加熱后,進入貯水箱或用熱水處的非循環太陽能熱水系統。

      2.0.22 太陽能保證率 solar fraction

      系統中由太陽能部分提供的熱量除以系統總負荷。

      2.0.23 太陽輻照量 solar irradiation

      接收到太陽輻射能的面密度。


      3基本規定

      3.0.1 太陽能熱水系統設計和建筑設計應適應使用者的生活規律,結合日照和管理要求,創造安全、衛生、方便、舒適的生活環境。
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      3.0.2 太陽能熱水系統設計應充分考慮用戶使用、施工安裝和維護等要求。
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      3.0.3 太陽能熱水系統類型的選擇,應根據建筑物類型、使用要求、安裝條件等因素綜合確定。
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      3.0.4 在既有建筑上增設或改造已安裝的太陽能熱水系統,必須經建筑結構安全復核,并應滿足建筑結構及其他相應的安全性要求。
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      3.0.5 建筑物上安裝太陽能熱水系統,不得降低相鄰建筑的日照標準。
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      3.0.6 太陽能熱水系統宜配置輔助能源加熱設備。
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      3.0.7 安裝在建筑物上的太陽能集熱器應規則有序、排列整齊。太陽能熱水系統配備的輸水管和電器、電纜線應與建筑物其他管線統籌安排、同步設計、同步施工,安全、隱蔽、集中布置,便于安裝維護。

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      3.0.8 太陽能熱水系統應安裝計量裝置。
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      3.0.9 安裝太陽能熱水系統建筑的主體結構,應符合建筑施工質量驗收標準的規定。
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      4太陽能熱水系統設計

      4. 1 一般規定

      4.1.1 太陽能熱水系統設計應納入建筑給水排水設計,并應符合國家現行有關標準的要求。
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      4.1.2 太陽能熱水系統應根據建筑物的使用功能、地理位置、氣候條件和安裝條件等綜合因素,選擇其類型、色澤和安裝位置,并應與建筑物整體及周圍環境相協調。
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      4.1.3 太陽能集熱器的規格宜與建筑模數相協調。
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      4.1.4 安裝在建筑屋面、陽臺、墻面和其他部位的太陽能集熱器、支架及連接管線應與建筑功能和建筑造型一并設計。
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      4.1.5 太陽能熱水系統應滿足安全、適用、經濟、美觀的要求,并應便于安裝、清潔、維護和局部更換。
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      4. 2 系統分類與選擇

      4.2.1 太陽能熱水系統按供熱水范圍可分為下列三種系統:

      1 集中供熱水系統;

      2 集中-分散供熱水系統;

      3 分散供熱水系統。
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      4.2.2 太陽能熱水系統按系統運行方式可分為下列三種系統:

      1 自然循環系統;

      2 強制循環系統;

      3 直流式系統。
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      4.2.3 太陽能熱水系統按生活熱水與集熱器內傳熱工質的關系可分為下列兩種系統:

      1 直接系統;

      2 間接系統。
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      4.2.4 太陽能熱水系統按輔助能源設備安裝位置可分為下列兩種系統:

      1 內置加熱系統;

      2 外置加熱系統。
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      4.2.5 太陽能熱水系統按輔助能源啟動方式可分為下列三種系統:

      1 全日自動啟動系統;

      2 定時自動啟動系統;

      3 按需手動啟動系統。
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      4.2.6 太陽能熱水系統的類型應根據建筑物的類型及使用要求按表 4.2.6 進行選擇。 


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      4. 3 技術要求

      4.3.1 太陽能熱水系統的熱性能應滿足相關太陽能產品國家現行標準和設計的要求,系統中集熱器、貯水箱、支架等主要部件的正常使用壽命不應少于 10 年。
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      4.3.2 太陽能熱水系統應安全可靠,內置加熱系統必須帶有保證使用安全的裝置,并根據不同地區應采取防凍、防結露、防過熱、防雷、抗雹、抗風、抗震等技術措施。
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      4.3.3 輔助能源加熱設備種類應根據建筑物使用特點、熱水用量、能源供應、維護管理及衛生防菌等因素選擇,并應符合現行國家標準《建筑給水排水設計規范》 GB 50015 的有關規定。
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      4.3.4 系統供水水溫、水壓和水質應符合現行國家標準《建筑給水排水設計規范》 GB 50015 的有關規定。

      4.3.5 太陽能熱水系統應符合下列要求:

      1 集中供熱水系統宜設置熱水回水管道,熱水供應系統應保證干管和立管中的熱水循環;

      2 集中‐分散供熱水系統應設置熱水回水管道,熱水供應系統應保證干管、立管和支管中的熱水循環;

      3 分散供熱水系統可根據用戶的具體要求設置熱水回水管道。
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      4.4 系統設計

      4.4.1 系統設計應遵循節水節能、經濟實用、安全簡便、便于計量的原則;根據建筑形式、輔助能源種類和熱水需求等條件,宜按本規范表 4.2.6 選擇太陽能熱水系統。


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      4.4.2 系統集熱器總面積計算宜符合下列規定:

      1 直接系統集熱器總面積可根據用戶的每日用水量和用水溫度確定,按下式計算: 

      式中 Ac——直接系統集熱器總面積,㎡ ;

           Qw——日均用水量,kg ;

           Cw——水的定壓比熱容,kJ/(kg·℃ ) ;

           tend——貯水箱內水的設計溫度,℃;

           ti——水的初始溫度,℃;

           JT——當地集熱器采光面上的年平均日太陽輻照量, kJ/㎡ ;

           f——太陽能保證率,%;根據系統使用期內的太陽輻照、系統經濟性及用戶要求等因素綜合考慮后確定,宜為30%~80%;

           ηcd——集熱器的年平均集熱效率;根據經驗取值宜為 0.25~0.50 ,具體取值應根據集熱器產品的實際測試結果而定;

           ηL——貯水箱和管路的熱損失率;根據經驗取值宜為 0.20~0.30 。

      2 間接系統集熱器總面積可按下式計算:

      式中 AIN——間接系統集熱器總面積,㎡ ;

           FRUL——集熱器總熱損系數,W/(㎡·℃ ) ;

      對平板型集熱器,FRUL宜取 4~6W/(㎡ ·℃ ) ;

      對真空管集熱器,FRUL宜取 1~2W/(㎡ ·℃ ) ;

      具體數值應根據集熱器產品的實際測試結果而定;

           Uhx——換熱器傳熱系數, W/(㎡·℃ ) ;

           Ahx——換熱器換熱面積,㎡。
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      4.4.3 集熱器傾角應與當地緯度一致;如系統側重在夏季使用,其傾角宜為當地緯度減10°;如系統側重在冬季使用,其傾角宜為當地緯度加10°;全玻璃真空管東西向水平放置的集熱器傾角可適當減少;主要城市緯度見本規范附錄A 。
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      4.4.4 集熱器總面積有下列情況,可按補償方式確定,但補償面積不得超過本規范第 4.4.2 條計算結果的一倍:

      1 集熱器朝向受條件限制,南偏東、南偏西或向東、向西時;

      2 集熱器在坡屋面上受條件限制,傾角與本規范第 4.4.3 條規定偏差較大時。
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      4.4.5 當按本規范第 4.4.2 條計算得到系統集熱器總面積,在建筑圍護結構表面不夠安裝時,可按圍護結構表面最大容許安裝面積確定系統集熱器總面積。
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      4.4.6 貯水箱容積的確定應符合下列要求:

      1 集中供熱水系統的貯水箱容積應根據日用熱水小時變化曲線及太陽能集熱系統的供熱能力和運行規律,以及常規能源輔助加熱裝置的工作制度、加熱特性和自動溫度控制裝置等因素按積分曲線計算確定;

      2 間接系統太陽能集熱器產生的熱用作容積式水加熱器或加熱水箱時,貯水箱的貯熱量應符合表 4.4.6 的要求。


      注:Qh為設計小時耗量(W)
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      4.4.7 太陽能集熱器設置在平屋面上,應符合下列要求:

      1 對朝向為正南、南偏東或南偏西不大于30°的建筑,集熱器可朝南設置,或與建筑同向設置。

      2 對朝向南偏東或南偏西大于30°的建筑,集熱器宜朝南設置或南偏東、南偏西小

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