太阳能集热器坡(平)屋面安装荷载分析

民用建筑太阳能热水系统应用技术规范（二）4太阳能热水系统设计4.1一般规定4．1．1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。

4．1．2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。

4．1．3太阳能集热器的规格宜与建筑模数相协调。

4．1．4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。

4．1．5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。

4.2系统分类与选择4．2．1太阳能热水系统按供热水范围可分为下列三种系统：1集中供热水系统；2集中-分散供热水系统；3分散供热水系统。

4．2．2太阳能热水系统按系统运行方式可分为下列三种系统：1自然循环系统；2强制循环系统；3直流式系统。

4．2．3太阳能热水系统按生活热水与集热器内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。

4．2．4太阳能热水系统按辅助能源设备安装位置可分为下列两种系统：1内置加热系统；2外置加热系统。

4．2．5太阳能热水系统按辅助能源启动方式可分为下列三种系统：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。

4．2．6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表4．2．6进行选择。

4.3技术要求4．3．1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。

4．3．2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。

4．3．3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》GB50015的有关规定。

平板型太阳能集热器屋面镶嵌式施工工法一、前言近年来，随着对可再生能源需求的不断增长，太阳能集热器作为一种有效利用太阳能的装置得到了广泛关注。

平板型太阳能集热器屋面镶嵌式施工工法是一种在屋面上直接安装太阳能集热器的方法，本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。

二、工法特点平板型太阳能集热器屋面镶嵌式施工工法具有以下特点：1. 利用屋面安装太阳能集热器，充分利用房屋自身的空间，不占用其他土地资源。

2. 采用平板型太阳能集热器，外观美观，符合建筑美学要求。

3. 具有较强的适应能力，可根据不同建筑物的屋面结构和无阻挡阳光照射条件进行定制。

4. 可有效减少系统的热能损失，提高能源利用效率。

三、适应范围平板型太阳能集热器屋面镶嵌式施工工法适用于多种建筑类型，包括居民楼、商业建筑、工业厂房等。

同时，该工法还适用于地域条件较好的地区，如阳光充足、无高层建筑遮挡等。

四、工艺原理平板型太阳能集热器屋面镶嵌式施工工法的实施基于以下工艺原理：1. 通过倾斜的安装方式，最大程度地接收太阳辐射，增加热量吸收效果。

2. 通过特殊材料的选择和设计，减少热能的损失，提高能源转化效率。

3. 通过合理的管道布局和循环水系统，实现热量的传输和利用。

五、施工工艺平板型太阳能集热器屋面镶嵌式施工工法包括以下施工阶段：1. 屋面准备：清理屋面，检查屋面结构的承载能力等。

2. 安装托架：根据设计要求，安装太阳能集热器的托架架设系统。

3. 连接管路：将太阳能集热器与热水储罐等设备进行管道连接。

4. 测试运行：对太阳能集热系统进行测试运行，确保各项功能正常运行。

5. 环境保护：对施工现场进行清理，保护周围环境。

六、劳动组织平板型太阳能集热器屋面镶嵌式施工工法的施工需要组织具有相关经验和技术的劳动力。

其中，包括项目经理、施工队长、技术工人等。

七、机具设备平板型太阳能集热器屋面镶嵌式施工工法所需的机具设备包括：1. 手动工具：如扳手、锤子、电钻等。

太阳能热水系统与建筑一体化设计规范5. 1 一般规定5. 1. 1太阳能热水系统的规划设计应根据珠海地域特征、地理环境及其气象条件（包括气候、纬度、日照条件等），结合建筑物的使用功能、建筑外观、安装条件，综合考虑热水供应方式和集热器安装位置。

5. 1.2太阳能热水系统与建筑一体化设计应配合建筑设计，满足适用、安全、经济、美观、环保的要求，并应与建筑物整体及周围环境相协调。

5. 1.3太阳能热水系统的热水及回水管道、配电控制设备及线路应与建筑物其他管线统筹安排，且管线布置应安全、隐蔽、合理有序，便于安装维护，避免公共管道和非本户管道穿越其他用户的室内空间。

5. 1.4太阳能热水系统与建筑一体化设计应满足：施工安装方便、用户使用方便以及管理维修方便。

5.2规划设计5.1.11太阳能热水系统与建筑一体化设计，不应影响建筑物的消防通道，并不应降低该建筑物及其相邻建筑物的日照、通风及采光标准，以及避免集热器的反射光对附近建筑物造成光污染。

5.1.2 2建筑体型及空间组合应为集热器接收较多太阳能 创造有利条件。

5.1.3 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。

5.1.4 建筑规划设计时，应对太阳能集热器的设置位置进 行日照计算分析，确保集热器在冬至日的日照时数不 低于4h o5.1.5 5安装太阳能热水系统的建筑物的主要朝向宜朝南。

5.3建筑设计5.1.6 1建筑设计应考虑太阳能热水系统与建筑外形有机 结合，太阳能热水系统与建筑一体化设计，应贯穿方 案设计到施工图设计的全过程。

5.1.7 2建筑设计应合理确定太阳能热水系统在建筑中的 的太阳能集热器，不得影响相应部位的建筑功能，并 与建筑整体有机结合，保持建筑统一和谐的外观。

5.3.3 建筑设计时，应合理布置太阳能热水系统各组成部 分在建筑中的位置，满足所在部位相应的防水、防潮、 通风、隔热、防光污染、防雷电、抗台风、抗震及检 位置, 阳台、墙面或建筑其他部位安装在建筑屋修等要求。

太阳能集热器的优缺点（平板式）太阳能集热器是一种利用太阳能将光转化为热的装置，从而将太阳能转换为热能，是一种温室效应和能源危机的解决方案。

其中，平板式太阳能集热器作为一种广泛应用的太阳能集热器，其优缺点显得尤为突出。

优点1.简单方便平板式太阳能集热器的制造和使用较为简单，不需要复杂的技术和设备。

在设计和制造时，可以直接采用板材的形式进行加工，安装简单，易于维护保养。

2.成本低廉平板式太阳能集热器的生产成本相对较低，从而使得太阳能热水系统的成本相对较低，很多家庭用房屋顶安装太阳能集热器，由于太阳能的免费，并不需要购买额外的燃料，因此长期使用成本很低。

3.对环境友好太阳能发电和太阳能热水系统对于环境的污染极小，和其他发电方式相比，太阳能发电不释放任何有害的气体和化学物质，不导致空气、水质污染，没有噪音。

4.能源利用率高平板式太阳能集热器得益于其简单的设计结构和较低的制造成本，其目前市场上的光热转换率相比其他的太阳能集热器是最优化的，这也是其应用非常广泛的原因之一。

缺点1.受天气状况影响由于太阳能集热器的采集是基于太阳能源的，因此天气状况直接影响其处理能力。

在阴天和晴天光照不足的情况下，太阳能集热器的采集能力将会降低，影响使用效果。

2.空间和安装要求严格太阳能集热器需要安装在阳光充足的区域，且需要定期进行清洁和维护。

因此，如果是在一个密闭或者狭小的空间内使用，其效果会大大降低，所以其安装需要空间的支持，并且需要专业人员进行管理和维护。

3.需要长时间使用由于太阳能集热器依赖太阳光，所以其使用时间只能限于阳光充足的时间段内，如冬季阳光不足，而在夜晚也不能使用，使用时间则有所受限，需要进行更具保养和管理。

4.需要对应的热水设施如果用户需要使用太阳能集热器来加热水，但是却缺乏相应的储存设施（例如太阳能蓄热库等），则无法正常使用太阳能集热器。

总之，平板式太阳能集热器的优点是显而易见的，简单、低廉、环保，能源利用率高，但其缺点也不可忽视。

浙江省工程建设标准居住建筑太阳能热水系统设计、安装及验收规范Codeｆｏr Dｅsign，IｎstaｌlationａｎｄAccepｔance ofResiｄｅntial BuildinｇSoｌaｒWａterＨeａtingSystem（报批稿）DB３３／ｘxxx—2006主编单位:浙江大学建筑设计研究院参编单位：中国联合工程公司浙江省建筑设计研究院浙江省能源研究会浙江省气象科学研究所杭州美康新能源技术有限公司山东力诺瑞特新能源有限公司2006年8月前言根据浙江省建设厅《200４年度浙江省工程建设地方标准、标准设计图编制修订计划》（建科发[2004］1１5号）文中的《居住建筑太阳能热水系统设计、安装及验收规范》的编制要求,规范编制组在深入调查研究，认真总结实践经验,参考国内外相关标准，结合浙江省的地方气候、地理及经济特点，在广泛征求意见的基础上，通过反复讨论，修改和完善，编制了本规范。

本规范的主要技术内容是：总则、引用标准及术语、基本规定、规划及土建设计,系统选择、系统设计、系统安装及验收.本规范黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。

本规范由浙江省建设厅负责管理和对强制性条文的解释.由主编单位浙江大学建筑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至浙江大学建筑设计研究院(地址:杭州市浙大路38号浙江大学玉泉校区,邮编3１00２7，电子邮箱:Waｎｇjh＠zuaｄｒ。

com)。

本规范主偏单位:浙江大学建筑设计研究院本规范参编单位：中国联合工程公司浙江省建筑设计研究院浙江省能源研究会浙江省气象科学研究所杭州美康新能源技术有限公司山东力诺瑞特新能源有限公司本规范主要起草人:（略）目录1 总则2引用标准及术语３基本规定４规划及土建设计4.1 规划4．2 建筑设计４。

3 结构设计5 系统选择5.1 系统分类5.2 系统选择6 系统设计6．1 一般规定6。

太阳能集热器坡（平）屋面安装荷载分析荷载：1、自重：太阳能热水设备如集热器、贮热水箱、支架以及辅助热源设备等的重量。

2、装载荷载：装载荷载按实际情况考虑，如太阳能设备满水时，其存水重量就是装载荷载。

3、雪荷载：不带背板的真空管集热器安装在屋面时，雪荷载可以忽略；平板集热器及带背板的真空管集热器安装在屋面时，其水平投影面上的雪荷载标准值，应按式（3-1）计算：S k =μr·S（3-1）式中：Sk---雪荷载标准值，KN/m²；μr---屋面积雪分布系数；S---基本雪压，KN/m²；按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）取值。

雪荷载的组合值系数可取0.7；频遇值系数可取0.6；准永久值系数应按学合作分区I、II、III的不同，分别取0.5、0.2和0；雪荷载分布区按照《建筑结构荷载规范》附录D.4中给出的或附图D.5.2的规定采用。

4、风荷载：w k =βgz·μs·μz·w（3-2）式中：wk---风荷载标准值，KN/m²；计算的风荷载标准值小于1.0KN/m²时，建议取1.0KN/m²。

βgz ---高度z处的阵风系数，取1.0；μs---风荷载体型系数；μz---风压高度变化系数，按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）取值。

w---基本风压，KN/m²，按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）取值。

风荷载的组合值、频遇值和准永久值系数可分别取0.6、0.4和0；风荷载体型系数：平板集热器及带背板的真空管集热器顺坡架空设置时，其风荷载体型系数按图4-2取值。

平板集热器及带背板的真空管集热器顺坡镶嵌设置，进行集热器连接件计算时，其风荷载可仅考虑负压的影响，体型系数按图4-3取值。

局部风压体型系数：当集热器放置在屋面周边和屋面坡度大于10°的屋脊部位时μs取-2.2。

太阳能集热器⾯积计算说明太阳能集热器⾯积计算1、前⾔2005年笔者参与了由厦门市建设与管理局组织的《厦门市太阳能热利⽤与建筑⼀体化实施可⾏性报告》的课题研究，经过近⼀年的努⼒，调研、学习总结太阳能热⽔系统运⽤较好的云南、⼭东省份的⼯程经验，针对厦门太阳能资源及⽓候条件的实际情况，提出了在厦门地区太阳能热利⽤与建筑⼀体化的可⾏实施⽅案，课题针对不同的建筑形式提出了在厦门市太阳能利⽤推荐⽅案，对今后厦门市实施太阳能热利⽤与建筑⼀体化具有科学、实际的指导意义。

近⼏年笔者多次参与厦门市太阳能试点⼯程的设计及专家论证会，并对⼯程进⾏跟踪调研，积累了⼀些经验。

下⾯笔者就太阳能在民⽤建筑应⽤技术⽅⾯的设计要点进⾏阐述，供同⾏参考。

中华太阳能２、我国⽬前太阳能热⽔系统应⽤技术现状太阳能作为⼀种可持续使⽤的绿⾊能源，在我国已⼴泛开发使⽤，建设部根据国家可持续发展规律战略要求，已在民⽤建筑中积极推⼴使⽤太阳能热⽔器，并在全国范围内推⼴实施"阳光计划"。

近年来，我国太阳能利⽤虽然取得了很好的节能效益，但在民⽤建筑中太阳能利⽤往往⾃成系统，作为建筑的后置设备安装和使⽤，即使是新建筑，也是简单的安装在屋⾯上。

因为早期没有可执⾏的相关国家规范，太阳能热⽔器在建筑上布置极为随意，未预留管井，⽆位置随意占⽤烟道，集热器、热⽔箱的承载、防风、避雷等安全措施不健全，给城市景观、建筑的安全带来及不利的影响。

笔者在参观昆明太阳能利⽤情况时，看到许多类似的情况，已⼤⼤影响了市容市貌和建筑安全，致使国内有些城市禁⽌在建筑上安装太阳能热⽔器，并要求拆除已安装的太阳能热⽔器，这些都将制约太阳能热⽔系统在建筑中的利⽤。

为使太阳能热⽔系统安全可靠、性能稳定，与建筑和周边环境协调统⼀，并规范太阳能热⽔系统的设计、安装和验收，推动太阳能热⽔系统在建筑中的利⽤，近年来国家先后出台了⼀系列相关规范和国标图集，有GB/T18713-2002《太阳能热⽔系统设计、安装及⼯程验收技术规范》、GB50364-2005《民⽤建筑太阳能热⽔系统应⽤技术规范》、GB/T20095-2006《太阳热⽔系统性能评定规范》、国标图集06J908-6《太阳能热⽔器选⽤与安装》06SS128《太阳能集中热⽔系统选⽤与安装》….及省标J10807-2006《居住建筑与太阳能热⽔系统⼀体化设计、安装及验收规程》（以下简称省标J10807-20 06），以上标准都各具特⾊，特别是国标GB50364-2005是我国第⼀项有关太阳能热⽔系统在建筑中应⽤的国家标准，为我国太阳能热⽔系统在建筑中推⼴应⽤提供了技术依据。

第六章1．试定性分析下列问题：(1)夏季与冬季顶棚内表面对流换热系数是否一样?(2)夏季与冬季房屋外墙外表面对流换热系数是否相同?(3)普通热水或蒸汽暖气片高些、矮些，对流换热系数是否一样?(4)从传热观点看，为什么暖气片一般都放在窗户的下面?(5)相同流速或者相同的流量情况下，大管和小管(管内或管外)对流换热系数会有什么变化?(6)参观太阳能平板集热器，分析它可能涉及的传热问题?2．垂直管内流体向上或向下流动被加热或被冷却时，目然对流对速度场的影响如何?试作速度场变化的示意图。

3．试推导垂直壁层流自然对流动量微分方程式，设w t <f t 。

4．关于管内流动换热的热进口段长度有几种表达方式，它们各适应干什么条件?(1)从管子入口到热边界层在管中心闭合前的一段长度；(2)当0xθ∂=∂平h const =前的一段长度；(3)/l d =0.05Re Pr ⋅。

5．自然对流是因温度差引起的，为什么t δδ≠(Pr ≮l 时)在t δδ≥≤的区域内流动是什么情况?6．外掠平板紊流局部换热系数沿板长的变化(图5-6)与管内紊流进口段局部换热系数沿管长的变化(图6-2)两者有明显的差别，请作一些分析?7．以薄壁不锈钢管作导体通电加热在管内流动的气体，管子裸露置于室内，试写出在稳态情况下，该管dx dx 长微元段的热平衡关系。

已知钢管电阻为R ，/m Ω；电流为I ,A 。

8．黄铜管式冷凝器内径12.6mm ，管内水流速1.8m/s ，壁温维持80℃，冷却水进出口温度分别为28℃和34℃，管长上/l d >20，请用不同的关联式计算换热系数?9．已知锅炉省煤器管壁平均温度为250℃，水的进出口温度分别为160℃及240℃，平均流速要求为1m/s ，热流通量q=3.84×105W/m 。

，试求所需管内径和长度(提示：先按紊流计算，再校核Re)。

10．一盘管式换热器，蛇形管内径d=12mm ，盘的直径D=180mm(以管中心距离计)，共有四圈盘管。