太阳能与建筑一体化 工程应用中的问题和解决办法 吕瑞强
主要内容 一、引言 二、简述太阳能热水器的分类 三、普通机型热水器散户安装的优缺点 五、水管集中保温系统与就位桥架 六、结论与建议 四、现行集中安装的优缺点 五、水管集中保温系统与就位桥架 六、结论与建议 附、高层和小高层楼房安装太阳能方案
一、引言 太阳能推广应用过程当中的五个认识误区: ①不少开发商和物业公司认为太阳能有缺陷，仍然以强硬的态度排斥和禁止居民使用太阳热水器。 ②部分开发商认为，“太阳能与建筑一体化”是太阳能生产厂家或销售商的事，与自己无关。 ③一大部分人认为：太阳热水器在楼顶上排放整齐了，就实现了“太阳能与建筑一体化”。 ④一大部分设计师的惯性意识里，在房顶增设一些水泥支堆，焊接一些槽钢横梁，就解决了太阳热水器的安装固定问题。 ⑤许多人认为：缠绕电伴热带或者管道排空设施已经解决了冬季管道冻结的问题。
二、简述太阳能热水器的分类 根据集热元件分： 真空管式 热管式 平板式 根据设备规模分： 单体机 集中集热系统 真空管式 热管式 平板式 根据设备规模分： 单体机 集中集热系统 单体机根据水箱与集热器连接方式分为：普通机型 分体机型
左上为真空管式， 左下为热管式 ， 右为平板式 左上为真空管式， 左下为热管式 ， 右为平板式
左为单体机 右为集中集热系统
左为普通机型 右为分体机型
三、普通机型热水器散户安装的优缺点 1、散户安装占到市场份额的85% 2、普通机型存在的必然性 ①工艺很成熟，造价低 ②操作简单，使用独立 3、普通机型存在六大缺陷
普通机型存在的6大缺陷 ①、排放不整齐，影响城市景观 ②、冬天管道冻结，不能正常使用。 ③、安装时或安装后破坏楼顶防水。 ④、固定方式粗糙，有安全隐患。 ⑤、堵卫生间通风道 ⑥、安装时穿墙破壁、困难较大。
散户安装的情况 看图解释六大缺陷
四、现行集中安装的优缺点 1、优点四条： ①改善了楼顶景观形象 ②热水器固定方式有改进 ③集中穿管，施工难度降低 ④售后服务相对有保障 2、缺陷两点 ①、管道防冻未根本解决。 ②、安装支架现场焊接，易烧坏楼顶防水。
上两幅图走管杂乱而且要靠电伴热 下边两幅为焊接支架图片
3、集中安装的设计缺陷 ——固定节点采用混凝土支墩 ①土建、防水施工难度大。 ②交叉作业十分困难。 ③可操作性不强。
支墩节点图- 集中安装的设计缺陷
支墩节点图- 集中安装的设计缺陷
五、水管集中保温系统与就位桥架 1、水管集中保温系统 自下而上从单元一侧每户居民楼房的卫生间、厨房或管道井内将太阳热水器所需的水管引到楼顶规定位置，并将所有水管集中保温分户引出备用的系统。 2、可调节热水器就位桥 在楼房顶部或特定向光位置设置的一种金属桥架，这种桥架以立柱、横梁和滑杆为主件，通过特制连接件组合而成。它具有结构牢固，可三向平移定位，拆装方便等特点。
水管集中保温系统 防雨罩 保温套管 保温套管 保温套管 内置水管 弯套管 侧引出口 侧引出口 热水器就位桥部分 支承固定件 室内引管段 楼板
热水器水管集中保温系统的优点 ①具备三重保温功效，彻底解决冬季冻管问题；而且避免了电伴热保温的种种弊端。 ②释放了卫生间通风道功能 ③使散户安装或集中安装太阳能热水器工艺简化，操作难度降低。 ④安装后整体效果整齐划一 ⑤套管内部没有过热点和过冷点，客观上起到保护水管及管件，延长使用寿命的作用。 ⑥由于套管插接组合的结构特点，所以本身施工难度低，维修也方便。
太阳能热水器可调节就位桥架 立柱 支承固定件 横梁 滑杆 承重墙 水管保温引管系统 楼板
组合式可调节热水器就位桥架
就位桥配件及其相互连接组装方式 滑杆抱接件 十字抱接件 防水胶圈 滑杆 抱夹底座 防雨盖 滑杆抱接件 拉固件 横梁
坡顶楼桥架安装（先做支承立柱后组合）
组合式可调节热水器就位桥架 滑杆 横梁 滑杆抱接件 防水胶圈 立柱 保温层面 防水胶圈 十字抱接件 防水层 楼板
组合式可调节热水器就位桥架优点 ①、钢架与楼板连接，结构牢固，没有安全隐患 ②、适合任意规格热水器安装 ③、适合安在多种结构的楼顶 ④、安装方式灵活，可不设计位置或安装结点 ⑤、防水胶圈有效防护金属立柱拉裂防水层 ⑥、电焊机不上房施工，避免焊渣喳烫伤防水层 ⑦、充分考虑了土建和防水工种交叉作业需求
样板工程正面与背面视觉效果 解决太阳热水器六大问题： 1、解决了影响城市景观问题 ，房顶整齐划一。 2、彻底解决了冬季水管冻结问题 ，而且不用电保温。 3、具备科学可行的保护防水措施，而且不影响日后防水维修 。 4、固定方式牢固 、灵活。 5、不再穿墙破壁，热水器安装工序大大简化。 6、不堵卫生间通风道。
六、结论与建议 1、楼房增加构件、扩展功能是太阳能与建筑一体化的迫切要求。水管集中保温引管系统和可调节就位桥架在这方面填补了一个空白。 2、设计超前是太阳能与建筑一体化的前提。 3、设计方案必须切合实际，具备可操作性（①简化自身施工工艺，②考虑交叉工种作业难度，③不留下隐患） 4、房顶的结构设计、暖通设计应该充分考虑到太阳能热水器的安装与维护、维修。
上两幅图没有维修条件，下两幅维修难度小
附：高层和小高层楼房安装太阳能方案 1、壁挂式和阳台式热水器的优缺点 优点： ①弥补楼顶空间不足的缺憾 ②改善了房顶景观 缺点： ①热水器水箱承压，造价较高 ②必须集中安装，需提前设计 ③前楼对后楼形成遮光
附：高层和小高层楼房安装太阳能方案
附：高层和小高层楼房安装太阳能方案
附：高层和小高层楼房安装太阳能方案
附：高层和小高层楼房安装太阳能方案
附：高层和小高层楼房安装太阳能方案 2、遮光计算公式： h＝H－S×tan(90° －26.23 ° －a )
附：高层和小高层楼房安装太阳能方案 3、呼和浩特地区遮光计算公式： h＝H－0.377×S h—前楼高度 H—遮光高度 S—前楼与后楼间距
附：高层和小高层楼房安装太阳能方案 4、呼和浩特地区楼高与楼距对遮光高度的影响 6 18 25 8.57 30 6.69 40 2.92 楼层数 高度 H 楼间距 S 遮光高度 h 6 18 25 8.57 30 6.69 40 2.92 47.7 12 31 50 12.15 60 8.38 楼层数 高度 H 楼间距 S 遮光高度 h 12 31 70 4.61 82.2 20 52 60 29.38 80 21.84 100 14.3 138