民用建筑太阳能热水系统应用技术规范.docx

1、民用建筑太阳能热水系统应用技术规范 The document was finally revised on 2021民用建筑太阳能热水系统应用技术规范中华人民共和国行业标准GBPGB50364-2005 太阳能热水系统应用技术规范Technicalcodeforsolarwaterheatingsystemofcivilbuilding2005-12-05发布2006-01-01实施中华人民共和国建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中华人民共和国建设部公?告第394号建设部关于发布国家标准太阳能热水系统应用技术规范的公告现批准太阳能热水系统应用技术规范为国家标准，编号为GB50364-

2、2005，自2006年1月1日起实施。其中，第3.0.4、为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。中华人民共和国建设部2005年12月5日前?言根据建设部建标2003104号文和建标标函200525号文的要求，规范编制组在深入调查研究，认真总结工程实践，参考有关国外先进标准，并广泛征求意见的基础上，编制了本规范。本规范主要技术内容是：1总则；2术语；3基本规定；4太阳能热水系统设计；5规划和建筑设计；6太阳能热水系统安装；7太阳能热水系统收。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国建筑

3、设计研究院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄送中国建筑设计研究院(北京市西外车公庄大街19号,邮政编码100044；电话：012；传真：0；电子邮件),以供修订时参考。本规范主编单位：中国建筑设计研究院本规范参编单位：建设部科技发展促进建设部住宅产业化促进中心国家发展和改革委员会能源研究所北京市太阳能研究所北京清华阳光能源开发有限公司山东力诺瑞特新能源有限公司皇明太阳能集团有限公司昆明新元阳光科技有限公司昆明官房建筑设计有限公司北京北方赛尔太阳能工程技术有限公司北京九阳实业公司扬州市赛恩斯科技发展有限公司天津市津霸能源环保设备厂（中美合资）

4、北京恩派太阳能科技有限公司江苏太阳雨太阳能有限公司北京天普太阳能工业有限公司江苏省华扬太阳能有限公司本规范主要起草人：张树君于晓明何梓年李竹光袁莹杨西伟辛萍童悦仲娄乃琳李俊峰胡润青朱培世杨金良陈和雄王辉孙培军王振杰孟庆峰黄永年齐心戴震青刘立新焦青太吴艳元黄永伟赵文智目?次1总则52术语63?基本规定84?太阳能热水系统设计9一般规定9系统分类与选择9技术要求10系统设计115规划和建筑设计16一般规定16规划设计16建筑设计16结构设计18给水排水设计19电气设计206系统安装21一般规定21基座21支架22集热器22贮水箱23管路23辅助能源水加热设备23电气与自动控制系统24水压试验与冲洗

5、24系统调试257工程验收26一般规定26分项工程验收26竣工验27附录A主要城市纬度表28本规范用词说明291总则1.0.1为使民用建筑太阳能热水系统安全可靠、性能稳定、与建筑和周围环境协调统一，规范太阳能热水系统的设计、安装和工程验收，保证，制定本规范。本规范适用于城镇中使用太阳能热水系统的新建、扩建和改建的民用建筑；以及改造既有建筑上已安装的太阳能热水系统和在既有建筑上增设太阳能热水系统。太阳能热水系统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。改造既有建筑上已安装的太阳能热水系统和在既有建筑上增设太阳能热水系统应有具有相应资质的建设设计单位进行。民用建

6、筑太阳能热水系统除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关标准的规定。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。变形缝deformationjoint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缝，包括伸缩缝、沉降缝和抗震缝。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。平屋面planeroof坡度小于10的建筑屋面。坡屋

7、面slopingroof坡度大于等于10且小于90的建筑屋面。管道井pipeshaft建筑物中用于布置竖向设备管线的竖向。太阳能热水系统solarwaterheatingsystem将太阳能转换成热能以加热水的装置。通常包括太阳能集热器、贮水箱、泵、连道、支架、控制系统和必要时配合使用的辅助能源。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。贮热水箱heatstoragetank太阳能热水系统中储存热水的装置，简称贮水箱。水系统collectivehotwatersupplysystem?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

8、的系统。集中分散供热水系统collective-individualhotwatersupplysystem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。分散供热水系统individualhotwatersupplysystem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。太阳能直接系统solardirect?system在太阳能集热器中直接加热水给用户的太阳能热水系统。太阳能间接系统indirectsystem在太阳能集热器中加热某种传热工质，再使该传热工质通过换热器加热水给用户的太阳能热水系统。真空管集热器evacuatedtubecollecto

9、r采用透明管（通常为玻璃管）并在管壁与吸热体之间有真空空间的太阳能集热器。平板型集热器flatplatecollector吸热体表面基本为平板形状的非型太阳能集热器。集热器采光面积apertureareaofcollector整个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。单位为平方米（m2）。集热器tiltangleofcollector太阳能集热器与水平面的夹角。单位为度（o）。自然循环系统naturalcirculationsystem仅利用传热工质内部的密度变化来实现集热器与贮水箱之间或集热器与换热器之间差进行循环的太阳能热水系统。强制循环系统forcedcirc

10、ulationsystem利用泵迫使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。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处的非循环太阳能热水系统。太阳能保证率solarfraction系统中由太阳能部分提供的热量除以系统总负荷。太阳辐照量solarirradiation接收太阳辐射能的面密度。3基本规定3.0.1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。太阳能热水系统设计应充分考虑用户使用、施工安装和维护的要求。太阳能热水系统类型的选择，应根据建筑物类型

11、、使用要求、安装条件等因素综合确定。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的复核，并应满足建筑结构及其他相应的安全性要求。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。太阳能热水系统宜配置辅助能源加热设备。安装在建筑物上的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、同步设计、同步施工，安全、隐蔽、集中布置，便于安装维护。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一般规定4.1.1太阳能热水系统设计应纳入建筑给排水设计,并符合国家现行的有关设计规范要求。太

12、阳能热水系统应根据建筑物的使用功能、地理位置、气候条件和安装条件等综合因素，选择其类型、安装位置和色泽，并与建筑物整体及周围环境相协调。太阳能集热器的规格宜与建筑相协调。安装在建筑屋面、阳台、墙面和其它部位的太阳能集热器、支架及连线应与建筑功能和建筑造型一并设计。太阳能热水系统应满足安全、适用、经济、美观的要求，并便于安装、清洁、维护和局部更换。系统分类4.2.1太阳能热水系统按供热水范围分为下列三种系统：1?水系统；2?集中-分散供热水系统；3?分散供热水系统。太阳能热水系统按系统运行方式分为下列三种系统：1?自然循环系统；2?强制循环系统；3?直流式系统。太阳能热水系统按生活热水与集热器内

13、传热工质的关系可分为下列两种系统：1?直接系统2?间接系统太阳能热水系统按辅助能源设备安装位置分为下列二种系统：1?内置加热系统；2?外置加热系统；太阳能热水系统按辅助能源启动方式分为下列三种系统：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。太阳能热水系统的类型应根据建筑物的类型及使用要求按下表进行选择表建筑物类型 底层 多层 高层 宾馆医院 游泳馆 公共浴室太阳能热水系统类型 集热与供热水范围 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 集热器内传热工质 直接系统 间接系统 辅助能源安装位置 内置加热系统 外置加热系

14、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“”为可选用项目技术要求4.3.1太阳能热水系统的技术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。太阳能热水系统应安全可靠，内置加热系统必须带有保证使用安全的装置，并根据不同地区应采取防冻、防结露、防过热、防雷、抗雹、抗风、抗震等技术措施。辅助能源加热设备种类应根据建筑物使用特点热水用量、能源供应、维护管理及卫生防菌等因素选择，并符合国家现行标准建筑给水排水设计规范GB50015中有关规定。系统供水水温、水压和水质应符合现行国家标准建筑给水

15、排水设计规范GB50015中有关规定；太阳能热水系统应符合下列规定和要求：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；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和立管中的热；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。系统设计4.4.1系统设计应遵循节水节能、经济实用、安全简便、便于计量的原则，根据建筑形式、辅助能源种类和热水需求等条件，宜按本规范表选择太阳能热水系统。系统集热器总面积计算宜符合下列规定：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：Ac=QwCw(tendti)f/JTcd(1L)（

16、）式中：Ac直接系统集热器采光面积，m2；Qw日均用水量，kg；Cw水的定压比热容，kJ/（kg）；tend贮水箱内水的终止温度，；ti水的初始温度，；JT当地集热器采光面上年平均日太阳辐照量，kJ/m2；f太阳能保证率，%；根据系统使用期内的太阳辐照、系统经济性及用户要求等因素综合考虑后确定，一般在30%80%范围内；cd集热器年平均集热效率；根据经验值取具体取值要根据集热器产品的实际测试结果而定；L贮水箱及管路热损失率；根据经验值取。2?间接系统集热器总面积可按下式计算：（）式中：AIN间接系统集热器总面积，m2FRUL集热器总热损系数，W/（m2）；对于平板型集热器，FRUL取46W/（

17、m2）；对于真空管集热器，FRUL取12W/（m2）；具体数值要根据集热器产品的实际测试结果而定；Uhx换热器传热系数，W/（m2）；Ahx换热器换热面积，m2。集热器等于当地纬度一致；如系统侧重在夏季使用，其宜为当地纬度减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安装倾角可适当减少。主要城市纬度见本规范附录A。集热器总面积有下列情况，可按补偿方式确定，但补偿面积最多不超过本规范第条计算结果的一倍。1?集热器朝向受条件限制，南偏东、南偏西或向东、向西时；2?集热器在坡屋面上受条件限制，倾角与本规范第条规定偏差较大时。按本规范第条计算得到系统集热器总

18、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容许安装面积确定系统集热器总面积。贮水箱容积的确定应符合下列要求：1?集中供热水系统的贮水箱容积应根据日用热水小时变化曲线及太阳能集热系统的供热能力和运行规律，以及常规能源辅助加热装置的工作制度、加热特性和自动装置等因素按积分曲线计算确定；2间接系统太阳能集热器产生的热用作容积式水加热器或加热水箱时，贮水箱的贮热量应符合表的要求：表贮水箱的贮热量加热设备 以蒸汽或95以上高温水为热媒 以95高温水为热媒 容积式水加热器或加热水箱 30minQh 45minQh 60minQh 90minQh注:Qh?为设计小时耗热量（W）。太阳能集热器设

19、置应设置在平屋面上，应符合下列要求：1对朝向为正南、南偏东或南偏西不大于?30的建筑，集热器可朝南设置，或与建筑同向设置；2对朝向南偏东或南偏西大于30的建筑，集热器宜朝南设置或南偏东、南偏西小于30设置；3对于受条件限制，集热器不能朝南设置的建筑，集热器可朝南偏东、南偏西或者朝东、朝西设置；4水平放置的集热器可不受朝向的限制；5集热器应便于拆装移动；6集热器与遮光物或集热器前后的最小距离可按下式计算：D=Hcots式中：D集热器与遮光物或集热器前后排间的最小距离，m；H遮光物最高点与集热器最低点的垂直距离，m；s太阳高度角，度（）；对于季节性使用的系统，宜取当地春秋分正午12时的太阳高度角；

20、对于全年性使用的系统，宜取当地冬至日正午12时的太阳高度角；7?集热器可通过并联、串联或串并联等方式连接成集热器组，并应符合下列要求：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，可分为若干个子系统，每个子系统中并联集热器数目不宜超过24个。8?集热器之间的连接应使每个集热器的传热介质流入路径与回流路径的长度相同。9?在平屋面上宜设置集热器通道。太阳

21、能集热器设置在坡屋面上，应符合下列要求：1?集热器可设置在南向、南偏东、南偏西、朝东、或朝西建筑坡屋面上；2?坡屋面上的集热器应采用顺坡嵌入设置或顺坡架空设置；3?集热器在朝东、或朝西坡屋面上设置时，应按当地日照情况选择有利的朝向；4?做为屋面板的集热器应安装在建筑上；5?做为屋面板的集热器所构成的建筑坡屋面在刚度、强度、热工、锚固、功能上应按建筑围护结构设计。太阳能集热器设置在阳台上，应符合下列要求：1?对于朝南、南偏东、南偏西或者朝东、朝西的阳台，集热器可设置在阳台栏板上或构成阳台栏板；2?低纬度地区设置在阳台栏板上的集热器和构成阳台栏板的集热器应有适当的倾角；3?构成阳台栏板的集热器，在

22、刚度、强度、高度、锚固和功能上应满足建筑设计要求。太阳能集热器设置在墙面上；应符合下列要求：1?在高纬度地区，集热器可设置在建筑的朝南、南偏东、南偏西和朝东、朝西的墙面上，或者直接构成建筑墙面；2?在低纬度地区，集热器可设置在建筑南偏东、南偏西和朝东、朝西墙面上，或者直接构成建筑墙面；3?构成建筑墙面的集热器，其刚度、强度、热工、锚固、功能应满足建筑围护结构设计要求。嵌入建筑屋面、阳台、墙面或建筑其他部位的太阳能集热器，应满足建筑围护结构的承载、防水、防护等功能。架空在建筑屋面和附着在阳台或墙面上的太阳能集热器，应具有相应的承载能力、刚度、稳定性和相对于主体结构的位移能力。安装在建筑上或直接构

23、成建筑围护结构的太阳能集热器，应有防止热水渗漏的安全保障设施。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。在使用平板型集热器的自然循环系统中，贮水箱的下循环管应比集热器的上循环管高0.3m以上。系统的循环管路和取热水管路设计应符合下列要求：1?集热器循环管路应有%的坡度。2?在自然循环系统中，应使循环管路朝贮水箱方向有向上坡度，不得有反坡；3?在有水回流的防冻系统中，管路的坡度应使系统中水自动回流，不应积存；4?在循环管路中，易发生气塞的位置应设有吸气阀；当采用防冻液作为传热工质时，宜使用手动排气阀。需要排空和防冻回流的系统应设有排气阀；在系统各回路及系统需要防冻排空部分的管路的最低点

24、及易积存的位置应设有排空阀。5?在强迫循环系统的管路上，宜设有防止传热工质夜间倒流散热的单向阀；6?间接系统的循环管路上应设膨胀箱。闭式间接系统的循环管路上同时还应设有压力安全阀和压力表，不应设有单向阀和其他可关闭的阀门；7?当集热器阵列为多排或多层集热器组并联时，每排或每层集热器组的进出口管道，应设辅助阀门；8?在自然循环和强迫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水箱中，也可安装在小补水箱中；9?设在贮水箱中的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；10?直流式系统应采用落水法取热水；11?各种取热水管路系统应按1.0m/s的设计流

25、速选取管径。系统计量宜按照现行国家标准建筑给水排水设计规范GB50015中有关规定执行，并应按具体工程设置冷、热水表。系统控制应符合下列要求：1?强制循环系统宜采用温差控制；2?直流式系统宜采用定温控制；3?直流式系统的温控器应有水满自锁功能；4?集热器用传感器应能承受集热器的最高空晒温度，精度为2；贮水箱用传感器应能承受100，精度2；太阳能集热器支架的刚度、强度、防性能应满足安全要求，并与建筑牢固连接。太阳能热水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。太阳能热水系统采用的泵、阀应采取减震和措施。5?规划和建筑设计一般规定5.1.1应用太阳能热水系统的民

26、用建筑规划设计，除需综合考虑场地条件、建筑功能、周围环境等因素外；在确定建筑布局、朝向、群体组合和空间环境时，还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。应用太阳能热水系统的民用建筑，太阳能热水系统类型的选择，应根据建筑物的使用功能、热水供应方式、集热器安装位置和系统运行方式等因素，经综合技术经济比较确定。太阳能集热器安装在建筑屋面、阳台、墙面或建筑其他部位，不得影响该部位的建筑功能，并应与建筑协调一致，保持建筑统一和谐的外观。建筑设计应为太阳能热水系统的安装、使用、维护、保养等提供必要的条件。太阳能热水系统的管线不得穿越其他用户的室内空间。规划设计5.2.1安装

27、太阳能热水系统的建筑单体或建筑群体，主要朝向宜为南向。建筑体型及空间组合应与太阳能热水系统紧密结合，并为接收较多的太阳能创造条件。?建筑物周围的环境景观与绿化种植，应避免对投射到太阳能集热器上的阳光造成遮挡。建筑设计5.3.1太阳能热水系统的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，并满足所在部位的防水、排水和系统的要求。建筑的体型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挡，并满足太阳能集热器有不少于4h日照时数的要求。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部件坠落伤人的安全防护设施。直接以太阳能集热器构成围护结构时，太阳能集热器

28、除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功能要求。太阳能集热器不应跨越建筑变形缝设置。设置太阳能集热器的平屋面应符合下列要求：1太阳能集热器支架与屋面预埋件固定牢固，并应在地脚螺栓周围作密封处理；2?在屋面防水层上放置集热器时，屋面防水层应包到基座上部，并基座下部应加设附加防水层；3?集热器周围屋面、通道、屋面出入口和集热器之间的人行通道上部应铺设；4?太阳能集热器与贮水箱相连的管线需穿过屋面时，应在屋面预埋防水，并对其与穿屋面相接处进行防水密封处理。防水应在屋面防水层施工前埋设完毕。设置太阳能集热器的坡屋面应符合下列要求：1?屋面的坡度宜结合太阳能集热器接受阳光的最佳倾角即当地纬度10；2?坡屋面上的集热器宜采用顺坡镶嵌设置或顺坡架空设置；3?设置在坡屋面的太阳能集热器的支架应与埋设在屋面板上的预埋件牢固连接，并采取防水措施；4?太阳能集热器与坡屋面结合处雨水的排放应通畅；5?顺坡镶嵌在坡屋面上的太阳能集热器与周围屋面材料连接部位应做好防水处理；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、防水功能；7?顺坡架空在坡屋面上的太阳能集热器与屋面间不宜大于100mm；8?坡