太阳能与建筑一体化 工程应用中的问题和解决办法

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1 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

2 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

3 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。

4 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

5 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

6 左为单体机 右为集中集热系统

7 左为普通机型 右为分体机型

8 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

9 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。

10 散户安装的情况 看图解释六大缺陷

11 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。

12 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

13 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。

14 支墩节点图- 集中安装的设计缺陷

15 支墩节点图- 集中安装的设计缺陷

16 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。

17 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

18 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。

19 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

20 组合式可调节热水器就位桥架

21 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

22 坡顶楼桥架安装（先做支承立柱后组合）

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25 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

26 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

27 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。

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30 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。

31 上两幅图没有维修条件，下两幅维修难度小

32 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

33 附：高层和小高层楼房安装太阳能方案

34 附：高层和小高层楼房安装太阳能方案

35 附：高层和小高层楼房安装太阳能方案

36 附：高层和小高层楼房安装太阳能方案

37 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 )

38 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

39 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