太阳能建筑的设计要求与要点
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山西省太阳能节能设计标准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。
2 、太阳能热水系统设计应充分考虑用户使用、施工安装和维护等要求。
3 、太阳能热水系统类型的选择,应根据建筑物类型、使用要求、安装条件等因素综合确定。
4、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复核,并应满足建筑结构及其他相应的安全性要求。
5、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。
6、太阳能热水系统宜配置辅助能源加热设备。
7 、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。
8 、太阳能热水系统应安装计量装置。
9、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一般规定太阳能热水系统设计应纳入建筑给水排水设计,并应符合国家现行有关标准的要求。
太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、色泽和安装位置,并应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模数相协调。
安装在建筑屋面、阳台、墙面和其他部位的太阳能集热器、支架及连接管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,并应便于安装、清洁、维护和局部更换。
技术要求太阳能热水系统的热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,并应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》 GB 50015 的有关规定。
太阳能建筑一体化组件设计与制造方案实施背景:随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,太阳能作为一种可再生、清洁的能源形式受到了广泛关注。
太阳能建筑一体化组件是将太阳能利用技术与建筑设计和制造相结合,实现建筑物自身能源的生产和利用。
这种组件的设计与制造方案对于推动产业结构改革,实现可持续发展具有重要意义。
工作原理:太阳能建筑一体化组件是通过将太阳能光伏发电技术与建筑设计相结合,将太阳能电池板等光伏发电设备融入到建筑物的外墙、屋顶、窗户等部位,实现建筑物对太阳能的利用。
太阳能电池板可以将太阳辐射转化为直流电,通过逆变器转化为交流电,供给建筑物的用电设备使用。
实施计划步骤:1.需求分析:根据建筑物的类型、用途和能源需求,确定太阳能建筑一体化组件的设计和制造方案。
2.设计方案制定:根据需求分析的结果,确定太阳能电池板的数量、布局和安装方式,设计逆变器和电池储能系统等相关设备。
3.制造组件:根据设计方案制造太阳能电池板和其他相关设备,并进行质量检验和测试。
4.安装调试:将太阳能电池板等组件安装到建筑物的外墙、屋顶、窗户等部位,进行电气连接和调试。
5.运行监测:监测太阳能建筑一体化组件的运行情况,收集数据并进行分析,优化运行效果。
适用范围:太阳能建筑一体化组件适用于各类建筑物,包括住宅、商业建筑、工业厂房等。
根据建筑物的特点和需求,可以灵活设计和制造适用的组件。
创新要点:1.设计与制造一体化:将太阳能电池板等光伏发电设备与建筑设计和制造相结合,实现一体化的设计和制造过程。
2.灵活布局:根据建筑物的特点和需求,灵活布局太阳能电池板等组件,最大程度地利用太阳能资源。
3.高效转化:通过优化设计和制造工艺,提高太阳能电池板的转化效率,提高建筑物的能源利用效率。
预期效果:1.节能减排:太阳能建筑一体化组件可以将太阳能转化为电能,减少对传统能源的依赖,实现节能减排。
2.经济效益:通过建筑物自身产生的太阳能电力,减少对外部电力供应的需求,降低能源成本,提高经济效益。
建筑行业中的太阳能系统设计与施工技术随着对环境保护和可再生能源的关注不断增加,太阳能系统在建筑行业中的应用愈发普及。
太阳能系统的设计与施工技术在建筑工程中起着至关重要的作用。
本文将探讨建筑行业中太阳能系统的设计与施工技术,旨在提供有关专业知识,为建筑行业从业者提供指导和参考。
一、太阳能系统设计技术太阳能系统设计是建筑行业中应用太阳能的第一步,合理的设计能够最大限度地利用太阳能资源。
以下是一些太阳能系统设计技术的要点:1.1 太阳能系统类型选择太阳能系统可以分为太阳能热水系统和太阳能发电系统两种类型。
在设计太阳能系统时,首先需要确定所需的能源类型,然后根据需求选择合适的太阳能系统类型。
1.2 屋顶选择和定位为了充分利用太阳能,需要选择适合安装太阳能设备的屋顶,并确保设备能够充分暴露于阳光。
定位的准确性对于系统的有效运行至关重要。
通过调整设备的角度和方向,可以最大限度地吸收太阳能,并提高系统的效率。
1.3 太阳能板设计太阳能板是太阳能系统的核心组成部分,其设计应兼顾材料的耐候性、光吸收效率、可靠性和成本等因素。
合理选择并配置太阳能板,以充分利用可获得的太阳能资源。
二、太阳能系统施工技术太阳能系统的施工技术对系统性能和安全性起着决定性的影响。
以下是一些太阳能系统施工技术的要点:2.1 安全施工施工过程中,必须确保安全施工措施的实施,包括电气安全、防腐蚀、防雷等。
对系统的每个组件进行严格的安装和连接,确保设备的稳定性和可靠性。
2.2 管路布局设计太阳能系统的管路布局设计直接关系到太阳能能源的传输和利用效率。
通过合理的管路布局设计,减少能源传输损失,提高系统的效率和节能效果。
2.3 设备和材料选择在太阳能系统的施工过程中,应选择符合要求的高质量设备和材料。
同时,根据具体需求选择合适的太阳能设备和材料,确保系统的稳定性和可靠性。
2.4 施工质量控制施工过程中应严格按照相关标准进行控制和检验,确保施工质量达到要求。
太阳能光伏系统设计采用的标准一般包括以下内容:一、设计原则1.1 安全性原则:太阳能光伏系统设计应符合国家相关安全标准,保证系统运行安全可靠。
1.2 可靠性原则:光伏系统设计应考虑设备寿命、环境适应性等因素,保证系统长期稳定运行。
1.3 经济性原则:系统设计需要综合考虑投资成本、运行成本和系统效益,追求经济合理性。
二、设计依据2.1 国家标准:太阳能光伏系统设计需符合国家相关标准,如《建筑电气设计规范》GBxxx、《光伏发电系统设计与施工规范》GBxxx等。
2.2 行业标准:参考国际电工委员会(IEC)、国际组织标准化(ISO)等国际标准,并结合国内实际情况进行设计。
2.3 设备认证:选用符合国家强制性产品认证要求的太阳能光伏设备,确保设备质量可靠。
三、系统设计要求3.1 组件选型:根据实际需求,选用符合国家标准的太阳能光伏组件,考虑组件的功率、温度系数、光电转化效率等因素。
3.2 逆变器设计:选择符合国家标准的太阳能逆变器,考虑逆变器的输出功率、效率、可靠性等指标。
3.3 链路设计:设计合理的电气连接、布线及接地保护,符合国家电气设计规范。
3.4 支架结构设计:选择符合国家建筑标准的安全、稳定的支架结构,考虑风载和雨雪载等外部荷载。
四、安装调试要求4.1 安全施工:严格按照国家安全生产法规和建设工程施工安全技术规范进行安装,确保施工安全。
4.2 设备调试:按照设备说明书及国家标准进行设备调试,确保设备性能达到设计要求。
4.3 系统接地:根据国家电气设计规范要求,进行系统接地设计和施工。
五、运行维护要求5.1 检修维护:定期对系统进行检修维护,保证系统设备运行稳定,延长系统寿命。
5.2 故障处理:遵循相关国家标准和规范,对系统故障进行及时处理,保证系统连续稳定运行。
5.3 数据监测:建立合理的数据监测系统,及时了解系统运行情况,做好运行数据的统计和分析。
六、验收标准6.1 设计审查:根据国家相关规范进行太阳能光伏系统设计审查,符合相关标准后方可施工。
建筑太阳能光伏系统应用技术规划和建筑设计规程1.1 一般规定4.1.1应用光伏系统的建筑,应依据建设地点的地理、气候条件、建筑功能、周围环境等因素进行规划,并确定建筑的布局、朝向、间距、群体组合和空间环境。
规划应满足光伏系统设计和安装的技术要求。
【条文说明】根据安装光伏系统的区域气候特征及太阳能资源条件,合理进行建筑群体的规划和建筑朝向的选择。
4.1.2光伏一体化的建筑应结合建筑功能、建筑外观以及周围环境条件进行光伏组件类型、安装位置、安装方式和色泽的选择,使之成为建筑的有机组成部分。
【条文说明】光伏一体化的建筑设计应与光伏发电系统设计同步进行。
建筑设计需要根据选定的光伏发电系统类型,确定光伏组件形式、安装面积、尺寸大小、安装位置方式,考虑连接管线走向及辅助能源及辅助设施条件,明确光伏发电系统各部分的相对关系,合理安排光伏发电系统各组成部分在建筑中的位置,并满足所在部位防水、排水等技术要求。
4.1.3安装在建筑各部位的光伏构件,包括直接构成建筑围护结构的光伏构件,应具有带电警告标识及相应的电气安全防护措施,并应满足该部位的建筑围护、建筑节能、结构安全和电气安全要求。
【条文说明】安装在建筑屋面、阳台、墙面、窗面或其它部位的光伏组件,应满足该部位的承载、保温、隔热、防水及防护要求,并应成为建筑的有机组成部分,保持与建筑和谐统一的外观。
4.1.4在既有建筑上增设或改造光伏系统,必须进行建筑结构安全、建筑电气安全的复核,并满足光伏组件所在建筑部位的防火、防雷、防静电等相关功能要求和建筑节能要求。
【条文说明】在既有建筑上增设或改造的光伏系统,其重量会增加建筑荷载。
另外,安装过程也会对建筑结构和建筑功能有影响,因此,必须进行建筑结构安全、建筑电气安全等方面的复核和检验4.1.5在既有建筑上增设光伏发电系统时,应根据建筑物的种类分别按照现行国家标准《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144和《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292的规定进行可靠性鉴定。
建筑太阳能光伏系统应用技术规划和建筑设计规程1.1 一般规定4.1.1应用光伏系统的建筑,应依据建设地点的地理、气候条件、建筑功能、周围环境等因素进行规划,并确定建筑的布局、朝向、间距、群体组合和空间环境。
规划应满足光伏系统设计和安装的技术要求。
【条文说明】根据安装光伏系统的区域气候特征及太阳能资源条件,合理进行建筑群体的规划和建筑朝向的选择。
4.1.2光伏一体化的建筑应结合建筑功能、建筑外观以及周围环境条件进行光伏组件类型、安装位置、安装方式和色泽的选择,使之成为建筑的有机组成部分。
【条文说明】光伏一体化的建筑设计应与光伏发电系统设计同步进行。
建筑设计需要根据选定的光伏发电系统类型,确定光伏组件形式、安装面积、尺寸大小、安装位置方式,考虑连接管线走向及辅助能源及辅助设施条件,明确光伏发电系统各部分的相对关系,合理安排光伏发电系统各组成部分在建筑中的位置,并满足所在部位防水、排水等技术要求。
4.1.3安装在建筑各部位的光伏构件,包括直接构成建筑围护结构的光伏构件,应具有带电警告标识及相应的电气安全防护措施,并应满足该部位的建筑围护、建筑节能、结构安全和电气安全要求。
【条文说明】安装在建筑屋面、阳台、墙面、窗面或其它部位的光伏组件,应满足该部位的承载、保温、隔热、防水及防护要求,并应成为建筑的有机组成部分,保持与建筑和谐统一的外观。
4.1.4在既有建筑上增设或改造光伏系统,必须进行建筑结构安全、建筑电气安全的复核,并满足光伏组件所在建筑部位的防火、防雷、防静电等相关功能要求和建筑节能要求。
【条文说明】在既有建筑上增设或改造的光伏系统,其重量会增加建筑荷载。
另外,安装过程也会对建筑结构和建筑功能有影响,因此,必须进行建筑结构安全、建筑电气安全等方面的复核和检验4.1.5在既有建筑上增设光伏发电系统时,应根据建筑物的种类分别按照现行国家标准《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144和《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292的规定进行可靠性鉴定。
建筑物屋面太阳能利用标准随着对可再生能源的需求日益增长,太阳能作为一种清洁、可持续的能源选择备受关注。
在建筑领域,屋顶的利用率日益提高,屋面太阳能利用标准也应运而生。
本文将重点探讨建筑物屋面太阳能利用的标准要求和规范。
一、背景介绍屋面太阳能利用是指在建筑物屋顶上安装光伏组件,将太阳辐射转化为电能。
这种利用方式不仅能够为建筑物提供清洁能源,还能节约非可再生能源的使用,降低温室气体排放,对于推动可持续发展具有重要意义。
二、标准要求1. 安全性标准屋面太阳能利用应符合国家相关的安全规范和建筑防火要求。
光伏组件的安装和固定应牢固可靠,具备抗风、抗震等能力。
同时,太阳能设备的电气安全也需符合国家电气安全标准,保证人员和财产的安全。
2. 效能标准屋面太阳能利用系统应具备较高的电能转换效率和太阳能入射角接收效率。
光伏组件的选择应考虑其转换效率、温度系数和光衰系数等关键参数。
此外,逆变器的效能也直接影响系统的整体效能。
标准应要求系统具备较高的整体效能,以提高太阳能的利用率。
3. 可靠性标准屋顶太阳能利用系统的设计应考虑建筑物的使用寿命,系统的可靠性要求高。
组件与托架的连接和安装方法应能够抵抗气候变化、紫外线和腐蚀等因素的影响。
系统应具备防护装置,以应对异常天气和突发情况,确保系统的长期运行和性能稳定。
4. 美观性标准屋面太阳能利用系统的外观和布局应与建筑物整体风格和形象相协调。
光伏组件的颜色、尺寸和形状等应能够融入建筑外观,不对建筑物的美感造成影响。
同时,安装和布置方式也应符合美观性要求,不影响观赏效果。
5. 环保标准屋面太阳能利用系统的材料应符合环保要求,尽量选择可回收和环保的材料进行生产和安装。
系统的运行应不对环境造成污染,不产生噪音和有害气体。
标准应规定系统在制造、安装和使用过程中的环境保护措施,确保系统的绿色环保。
三、标准执行与认证为确保屋面太阳能利用标准的有效执行,相关部门应加强对相关企业和项目的监管和检验。
居住建筑太阳能热水系统设计规范1.1 一般规定1.1.1 居住建筑太阳能集热器,应根据各种集热器的技术经济性能确定采用平板型集热器、真空管集热器或其它先进适用的集热器。
1.1.2 采用太阳能热水器供热水的居住建筑,应根据建筑类型及室内给水系统的条件,经综合技术分析选择太阳能热水系统的类型。
1.1.3 安装在建筑物屋面、墙面、阳台和其它部位的太阳能集热器、支架及连接管线,应预设预埋固定件和套管。
1.1.4 太阳能热水系统的垂直管线不应明敷在建筑外墙上,严禁敷设在建筑物的风道内。
1.2 集热器1.2.1 集热器的最佳安装方位应朝向正南或正南偏西,若受条件限制时,其偏差允许范围宜在正南±15°以内。
1.2.2 集热器的安装倾角,应根据热水的使用季节和地理纬度确定:1. 偏重考虑春、夏、秋三季使用效果时θ=φ(1.2.2-1)2. 偏重考虑夏季使用效果时θ=φ-(0~10)°(1.2.2-2)3. 偏重考虑冬季使用效果时θ=φ+(0~10)°(1.2.2-3)式中θ——太阳能集热器的安装倾角(°)φ——集热器安装地的地理纬度(°)。
1.2.3 集热器排间距以及集热器与前侧遮光物的距离:集热器的布置应避开建筑物的遮挡,建筑物的阴影长度即集热器距遮光物的水平最小净距(或集热器排间距),可按下式计算:D=H·cot Xs (1.2.3-1)式中D——集热器距离遮光物或前后排间的水平最小净距(m);H——遮光物最高点与集热器采光面最低点之间的垂直高差(m);X s——建筑物所在地冬至日上午10时的太阳高度角(全年性使用)(°)。
1.2.4 集中式的太阳能集热器可通过并联、串联或串并联相结合的方式连接成集热器组。
集热器组的串联和并联的管路布置应通过计算确定。
1.2.5 集中式的太阳能集热器阵列,应采用强制循环方式或定温放水的非循环方式。
太阳能建筑的设计要求与要点
在当今全球资源短缺与环境危机的背景下,随着生态气候学和可持续发展标准的引入,当代建筑发生了深刻的变革,在规划、设计到建成的过程中技术的支持占有相当大的比重,在这样的一个大环境下,太阳能建筑将成为未来建筑的发展趋势之一。
把太阳能同建筑结合起来,把几千年来房屋只是人类居住、遮风挡雨、避寒暑的简单场所发展成具有独立能源、自我循环的新型建筑,这也是人类进步和社会、科学技术发展的必然。
可以预见,21 世纪太阳能建筑在能源、环境和经济的可持续发展进程中将起重要的作用。
1 太阳能建筑的规划设计要求
每一幢建筑的设计都要从规划设计开始,对于太阳能建筑来说,符合生态理念的规划设计是良好的开端,能够为建筑自身充分利用太阳能或为太阳能光电、光热设备提高效率打下坚实的基础。
1.1 设计原则太阳能建筑的规划设计原则简单的说可以分为冬季、夏季和建筑冷热负荷三个部分:在冬季争取足够多的日照;在夏季要争取做到改善建筑周边的微气候;减少建筑的冷热负荷。
1.2 设计要点
1.2.1 基地选择与场地规划我们知道,地形、地貌与接受阳光照射的情况密切相关,建筑物的基地选择应在向阳的平地或坡地上,以争取尽量多的日照,为建筑单体的热环境设计和太阳能技术的应用创造有利的条件。
建筑物不宜布置在山谷、洼地、沟底等凹形场地中,建筑基地中的沟槽应处理得当。
除了建筑单体需要考虑基地的选择和规划外,建筑组团的相对位置如果能够合理的布局,也可以在取得良好的日照的同时利用建筑阴影达到夏季遮阳的目的。
总的来说,优化建筑布局,可以提高组团内的风环境质量。
1.2.2 正确选择建筑物朝向朝向的选择应把夏季和冬季综合起来考虑,冬季可以利用太阳能采暖并有效防止冷风侵袭,夏季可以利用阴影和空气流动降低建筑物表面和室内的温度。
为了尽可能多的接收太阳热,应使建筑物的方位限制在偏离正南±30°以内。
最佳朝向是南向,以及东西15o 朝向范围。
1.2.3 合理设计日照间距建筑充分得热的条件就是保持一定的日照间距,但是间距太大又会造成用地的浪费。
常规建筑一般按照冬至日正午的太阳高度角确定日照间距,这就会造成冬至前后持续较长时间的日照遮挡。
因此太阳能建筑日照间距应保证冬至日正午前后共5h 的日照,并且在9:00~15:00 之间没有较大遮挡。
1.2.4 设置防风屏障以减少热能损失冬季防风不仅能够提高户外活动空间的舒适度,同时也能减少建筑由冷风渗透引起的热损失。
在冬季上风向处,利用地形或周边建筑物、构筑物及常绿植被为建筑物
竖起一道风屏障,避免冷风的直接侵袭,有效减少冬季的热损失。
适当布置防风林的高度、密度与间距会收到很好的挡风效果。
1.2.5 利用自然环境有效调节建筑物周围的微气候。
2 太阳能建筑的设计要求
2.1 太阳能建筑的设计原则
2.1.1 合理的建筑平面设计我们在进行平面设计时要考虑到建筑的采暖、降温、采光等多方面的要求。
既要满足主要房间能在冬季直接获取太阳能量,又要实现夏季的自然通风(最好是对流通风)降温,还要最大限度地利用自然采光,降低人工照明的能耗,改善住宅室内光环境,满足生理和心理上的健康需求。
2.1.2 适宜的建筑体形设计建筑平面形状凹凸,形体越复杂,建筑外表面积越大,能耗损失越多。
同时也要注意在组团设计中,建筑形体与周边日照的关系,尽量实现冬季向阳、夏季遮阳的效果。
2.1.3 热工性能良好的围护结构设计加强建筑的保温隔热,这是现代建筑充分利用太阳能的前提条件,同时也有利于创造舒适健康的室内热环境。
2.2 太阳能建筑的设计要点2.2.1 合理的门窗设计南向窗户在满足夏季遮阳要求的条件下,面积尽量增大,以增加吸收冬季太阳辐射热;北向窗户在满足夏季对流通风要求的条件下,面积尽量减小,以降低冬季的室内热量损失。
尽量限制使用东西向门窗.
2.2.2 外墙保温隔热设计在建筑设计中,应遵守减少失热面和争取朝阳面的基本原则。
对于墙体来说,可以降低北向房间层高,或者减少东、西、北墙外侧坡大的斜屋顶的坡度,这样一来,可以减少建筑的失热面,达到建筑节能的目的。
另外,选用浅色调的外墙饰面,有利于夏季的降温。
2.2.3 屋面保温隔热设计屋面保温层不宜选用松散密度较大、导热系数较高的保温材料,以防止屋面质量、厚度过大。
同时,也不宜选用吸水率大的材料,以防止屋面湿作业时,保温层吸收大量水分,降低保温效果。
屋面可采用挤塑聚苯板等多种保温材料,导热系数低、不吸水、强度高、施工方便,成本低、工艺简单,经济效益明显,是建筑屋面中一种理想的节能材料。
另外,还可以设置架空通风屋面、坡屋面、绿化屋面等。
2.2.4 充分利用日照环境,进行合理构造设计对于向阳部分可结合建筑造型利用垂直绿化进行遮阳,以减少夏季的阳光直射,而且还能够创造丰富的建筑形象,创造宜人的建筑光影环境。
对于背阴部分,则应该有效降低能耗,改善环境。
在建筑内部,如果建筑进深较大,则应设置风口,利用天井、楼梯、烟囱、中厅等加强热压通风或风压通风,实现夏季降温。
3 太阳能建筑一体化设计要点分析
3.1 太阳能技术与建筑一体化结合的要求太阳能系统与建筑的结合需要做到同步设计、同步施工。
一体化结合至少要做到以下外观、结构、管路布置、系统运行等四个方面的要求:
3.1.1 在外观上,合理摆放光伏电池板和太阳能集热器,无论是在屋顶还是在立面墙上,应实现两者的协调与统一.。