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前言
建筑能源以及随之带来的环境污染已成为严峻而迫切需要解决的问题，除大力开发建筑节能材料、推广建筑节能技术、加大节能措施实施力度外，大力开发利用新能源和可再生能源是优化能源结构、改善生态环境、促进我国经济社会可持续发展的战略措施。
我国有丰富的太阳能资源，约有2/3地区的年太阳辐照量超过5000MJ/m2。随着我国太阳热水器产业的发展，太阳热水器与建筑一体化，促进产业技术进步和产品更新，以适应建筑对太阳热水器的需求，已成为未来太阳能产业发展的关键。太阳能产业界和国家有关部门，已越来越认识到太阳热水器与建筑结合是构架中国太阳热水器市场的重要举措。原国家经贸委、科技部、建设部在“十五”期间都把该项工作列入了自己的工作计划中，进行试点、示范和科技开发工作，以推动太阳热水器与建筑相结合。2002年“太阳能供热制冷成套技术开发与示范”课题被科技部列入国家“十五”攻关计划。
太阳热水产品的发展，重要的问题是如何解决好与建筑结合的技术问题，同时要有相关的设计、安装、施工与验收标准提供技术依据和技术保障，从技术标准的高度解决太阳热水器与建筑一体化问题。
1 建筑标准与标准设计
在“太阳能供热制冷成套技术开发与示范”课题中，中国建筑标准设计研究院承担了部分子课题任务，这些子课题大致分为几部分。
1.1 编制建筑工程行业标准
1.1.1 建筑一体化的太阳集热器/系统的使用条件和技术要求的研究。该标准包括以下内容：
1）各种类型与建筑一体化的太阳集热器/系统适用范围；
2）术语和定义；
3）集热器的结构尺寸（外形尺寸、进出口管径、尺寸允许误差）；
4）材料要求（集热器、储水箱、管路、吸热体、保温层、隔热体等）；热性能要求；安全性能要求（结构安全如承压、强度、抗风压等，防渗漏、防冻、防冰雹、防雷、电器安全等）；控制系统的使用条件和技术要求；辅助热源的使用条件和技术要求；
5）集热器/系统布置：供热水（集热器安装在屋面、阳台、墙面及系统布置）；供热（热泵、地板辐射采暖）；制冷。
1.1.2 太阳集热器系统安装、验收标准。该标准包括以下内容：
1）适用范围；
2）术语和定义；
3）太阳集热器安装，包括集热器安装在屋面；集热器安装在阳台；集热器安装在墙面；
4）太阳集热系统安装一般要求；储水箱安装；管道、泵和附件安装；辅助热源安装；控制系统安装；
5）系统验收包括试运行、一般检验、水质检验、系统热性能、保温、防冻、防渗漏及其他；土建施工验收（基本规定、屋面、阳台、墙面、地面、细部构造）。
上述标准以现行的建筑结构、建筑设备及太阳热水产品等相关的规范为依托，提供了量化的指标和有价值的技术参数，用以指导太阳集热器/系统的设计、安装、验收，作为太阳集热器/系统与建筑一体化的示范工程的指导性文件，是太阳产品与建筑物之间结合的技术基础和技术保证。
在标准中将提出适合在不同的建筑气候分区、安装在不同建筑类型上的太阳集热器/系统的结构形式与技术要求，要求与建筑一体化的太阳集热器/系统用于供热水、供暖和制冷时，在安全、性能和使用寿命等方面具有明显的优势，如：
——与太阳集热器具有可承压、防冻、防雷击、抗风压、抗冻雹等安全性能，工作寿命在10年以上，系统其他配套产品使用寿命在25年以上；
——太阳集热器/系统及其配套设施必须满足建筑构件相关产品标准、设计标准和安装、质量验收规范要求；
——热性能指标为集热器每单位面积每天得到热量大于8MJ/（17MJ状态）、供热水温度≥45℃、供热水量达到100L/人·天的标准；
——太阳热水供水系统要有保障热水水质的措施；要有太阳能热水循环流量方式及温度控制措施；
——太阳集热器/系统各种预埋件及热水系统管线（冷、热、回水管，各种信号控制线缆）要有与建筑、结构、电气的配合措施；
——在采暖季节，用于供暖时，其采暖温度应达到18℃，太阳能对能源贡献率≥40%；
——在制冷季节用于制冷时，其制冷温度应达到26～28℃。
标准以现行的建筑结构、建筑设备及太阳热水产品等相关的规范为依托，提供了量化的指标和有价值的技术参数，用以指导太阳集热器/系统的设计、安装、验收，作为太阳集热器/系统与建筑一体化的示范工程的指导性文件，是太阳能产品与建筑物之间结合的技术基础和技术保证。
2 编制建筑施工工法
太阳集热器相关施工、安装、防渗漏技术开发，主要内容包括：不同建筑气候区（寒冷、夏热冬冷区、夏热冬暖区、温和区），不同功能建筑（公共建筑、居住建筑），不同种类的太阳集热器安装（镶嵌式、附着式）在屋面、阳台、墙面的施工、安装、防渗漏技术。
通过在实际工程的应用，总结并提升出一套构件型的太阳集热器用于供热和制冷时，在屋面、墙面、阳台上的施工、安装、防渗漏技术的施工工法，用以规范太阳热水器的施工、安装，保证其质量。
3 编制标准设计图集
系统一体化配套产品、构件和构造做法的标准设计图集，包括四部分内容：
1）不同种类太阳集热器在不同建筑朝向、不同地区、不同季节的采光面积、储水箱容量、辅助热源功率、单位面积全年各月平均日产水量、日平均效率、集热器规格尺寸、接口管径等技术参数。
2）优选建筑立面美观、平面布局合理，可与太阳集热系统一体化的建筑、结构模式和太阳集热器/系统布置的工程实例。
由于采用了一些特定的技术，使得建筑在形式上受到较大的限制，有些具有令人难以接受的呆板形式和表现力的建筑，通过建筑师的精心设计也能改变其形象。图中将介绍国内外低层、多层、高层建筑太阳集热器安装在屋面、墙面和阳台上的最佳实例，包括建筑设计和太阳热水器的设置位置和管线布置原则。
3）太阳集热器/系统在热水、供热和制冷时，在屋面、墙面、阳台安装以及集热器/系统的保温、防冻、防雷、防渗漏等建筑构造详图。
4）产品介绍
将与建筑一体化性能良好的太阳热水器的性能指标、规格尺寸、采光面积、水箱容量、自重、适应环境和供洗浴人数、水温等相关技术资料介绍给建筑设计人员，使建筑设计人员对各种类型的太阳热水器有所了解，便于使其进入建筑设计中。
建筑师过去基本上没有介入太阳热水系统的设计，对太阳集热系统缺乏了解，而且设计人员在进行太阳热水系统设计时，缺乏必要的基础设计参数，也没有哪一个太阳能生产企业给出各自太阳热水器适用于不同气候条件、不同季节比较准确的产热水量，这就使建筑设计人员感到心中无数，导致对没有技术依据的设计缺乏积极性，有了建筑标准设计图集，建筑设计人员就可以根据相关的技术参数、相应的建筑构造，在建筑设计时将太阳热水器做为建筑构件进入建筑设计中，合理地确定太阳集热器、储水箱、管线位置、系统布置，使其既可避免破坏建筑结构并保持建筑物的整体美观，又能满足用户对生活用热水、供热、制冷的需求。
4 建筑界与太阳能产业合作
自1999年原国家经贸委与建设部在“太阳热水器与建筑一体化技术和市场研讨会”上正式提出国家支持太阳热水器与建筑一体化的基本概念，到2001年“中国太阳热水器与建筑结合研讨会”在南京召开后，各地区的太阳能界和建筑界在太阳热水器与建筑一体化方面，对其所涉及的相关技术进行研究、探索和实践，不断提高技术水平、产品性能，进行技术创新，通过实施示范工程进行有益的尝试，并在某些关键技术上取得了新的突破，有些还在某些方面获得了专利技术，积累了许多成功的经验，获得了良好的社会效益和综合效益。
目前，“民用建筑太阳热水系统应用技术规范”国家标准正在编制中，该规范对规划总平面与建筑设计、太阳热水系统设计、以及太阳热水系统在建筑屋面、墙面、阳台安装、验收等方面提出要求。
建筑标准化是太阳热水器与建筑一体化的关键，然而，太阳热水器与建筑结合应用是一项系统工程，将吸收建筑界、太阳能生产企业、太阳能研发单位组成编制组共同完成。
4.1 建筑设计人员需要了解的问题
1）各太阳能生产企业、各种太阳集热器的规格尺寸、接口尺寸、自重、全年各月单位面积的平均产热水量，以及不同季节和不同气候条件下的产热水量等基础技术参数；
2）与建筑一体化的太阳集热器/系统的使用条件和技术要求；
3）实施工程中太阳集热器/系统的保温、防冻、防雷、防渗漏技术和构造措施。
4.2太阳能生产企业需要了解的问题
1）相关建筑设计及其质量验收规范；
2）相关建筑细部构造。
为使太阳热水器在建筑领域得到广泛应用，促进太阳能产业快速发展，为使建筑界和太阳能生产企业特别关注的建筑标准和标准设计早日发布实施，需要太阳能生产企业与建筑师发挥各自的优势，密切配合，共同努力。
摘自 中国建筑标准设计研究院
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建筑能源以及随之带来的环境污染已成为严峻而迫切需要解决的问题，除大力开发建筑节能材料、推广建筑节能技术、加大节能措施实施力度外，大力开发利用新能源和可再生能源是优化能源结构、改善生态环境、促进我国经济社会可持续发展的战略措施。
我国有丰富的太阳能资源，约有2/3地区的年太阳辐照量超过5000MJ/m2。随着我国太阳热水器产业的发展，太阳热水器与建筑一体化，促进产业技术进步和产品更新，以适应建筑对太阳热水器的需求，已成为未来太阳能产业发展的关键。太阳能产业界和国家有关部门，已越来越认识到太阳热水器与建筑结合是构架中国太阳热水器市场的重要举措。原国家经贸委、科技部、建设部在“十五”期间都把该项工作列入了自己的工作计划中，进行试点、示范和科技开发工作，以推动太阳热水器与建筑相结合。2002年“太阳能供热制冷成套技术开发与示范”课题被科技部列入国家“十五”攻关计划。
太阳热水产品的发展，重要的问题是如何解决好与建筑结合的技术问题，同时要有相关的设计、安装、施工与验收标准提供技术依据和技术保障，从技术标准的高度解决太阳热水器与建筑一体化问题。
1 建筑标准与标准设计
在“太阳能供热制冷成套技术开发与示范”课题中，中国建筑标准设计研究院承担了部分子课题任务，这些子课题大致分为几部分。
1.1 编制建筑工程行业标准
1.1.1 建筑一体化的太阳集热器/系统的使用条件和技术要求的研究。该标准包括以下内容：
1）各种类型与建筑一体化的太阳集热器/系统适用范围；
2）术语和定义；
3）集热器的结构尺寸（外形尺寸、进出口管径、尺寸允许误差）；
4）材料要求（集热器、储水箱、管路、吸热体、保温层、隔热体等）；热性能要求；安全性能要求（结构安全如承压、强度、抗风压等，防渗漏、防冻、防冰雹、防雷、电器安全等）；控制系统的使用条件和技术要求；辅助热源的使用条件和技术要求；
5）集热器/系统布置：供热水（集热器安装在屋面、阳台、墙面及系统布置）；供热（热泵、地板辐射采暖）；制冷。
1.1.2 太阳集热器系统安装、验收标准。该标准包括以下内容：
1）适用范围；
2）术语和定义；
3）太阳集热器安装，包括集热器安装在屋面；集热器安装在阳台；集热器安装在墙面；
4）太阳集热系统安装一般要求；储水箱安装；管道、泵和附件安装；辅助热源安装；控制系统安装；
5）系统验收包括试运行、一般检验、水质检验、系统热性能、保温、防冻、防渗漏及其他；土建施工验收（基本规定、屋面、阳台、墙面、地面、细部构造）。
上述标准以现行的建筑结构、建筑设备及太阳热水产品等相关的规范为依托，提供了量化的指标和有价值的技术参数，用以指导太阳集热器/系统的设计、安装、验收，作为太阳集热器/系统与建筑一体化的示范工程的指导性文件，是太阳产品与建筑物之间结合的技术基础和技术保证。
在标准中将提出适合在不同的建筑气候分区、安装在不同建筑类型上的太阳集热器/系统的结构形式与技术要求，要求与建筑一体化的太阳集热器/系统用于供热水、供暖和制冷时，在安全、性能和使用寿命等方面具有明显的优势，如：
——与太阳集热器具有可承压、防冻、防雷击、抗风压、抗冻雹等安全性能，工作寿命在10年以上，系统其他配套产品使用寿命在25年以上；
——太阳集热器/系统及其配套设施必须满足建筑构件相关产品标准、设计标准和安装、质量验收规范要求；
——热性能指标为集热器每单位面积每天得到热量大于8MJ/（17MJ状态）、供热水温度≥45℃、供热水量达到100L/人·天的标准；
——太阳热水供水系统要有保障热水水质的措施；要有太阳能热水循环流量方式及温度控制措施；
——太阳集热器/系统各种预埋件及热水系统管线（冷、热、回水管，各种信号控制线缆）要有与建筑、结构、电气的配合措施；
——在采暖季节，用于供暖时，其采暖温度应达到18℃，太阳能对能源贡献率≥40%；
——在制冷季节用于制冷时，其制冷温度应达到26～28℃。
标准以现行的建筑结构、建筑设备及太阳热水产品等相关的规范为依托，提供了量化的指标和有价值的技术参数，用以指导太阳集热器/系统的设计、安装、验收，作为太阳集热器/系统与建筑一体化的示范工程的指导性文件，是太阳能产品与建筑物之间结合的技术基础和技术保证。
2 编制建筑施工工法
太阳集热器相关施工、安装、防渗漏技术开发，主要内容包括：不同建筑气候区（寒冷、夏热冬冷区、夏热冬暖区、温和区），不同功能建筑（公共建筑、居住建筑），不同种类的太阳集热器安装（镶嵌式、附着式）在屋面、阳台、墙面的施工、安装、防渗漏技术。
通过在实际工程的应用，总结并提升出一套构件型的太阳集热器用于供热和制冷时，在屋面、墙面、阳台上的施工、安装、防渗漏技术的施工工法，用以规范太阳热水器的施工、安装，保证其质量。
3 编制标准设计图集
系统一体化配套产品、构件和构造做法的标准设计图集，包括四部分内容：
1）不同种类太阳集热器在不同建筑朝向、不同地区、不同季节的采光面积、储水箱容量、辅助热源功率、单位面积全年各月平均日产水量、日平均效率、集热器规格尺寸、接口管径等技术参数。
2）优选建筑立面美观、平面布局合理，可与太阳集热系统一体化的建筑、结构模式和太阳集热器/系统布置的工程实例。
由于采用了一些特定的技术，使得建筑在形式上受到较大的限制，有些具有令人难以接受的呆板形式和表现力的建筑，通过建筑师的精心设计也能改变其形象。图中将介绍国内外低层、多层、高层建筑太阳集热器安装在屋面、墙面和阳台上的最佳实例，包括建筑设计和太阳热水器的设置位置和管线布置原则。
3）太阳集热器/系统在热水、供热和制冷时，在屋面、墙面、阳台安装以及集热器/系统的保温、防冻、防雷、防渗漏等建筑构造详图。
4）产品介绍
将与建筑一体化性能良好的太阳热水器的性能指标、规格尺寸、采光面积、水箱容量、自重、适应环境和供洗浴人数、水温等相关技术资料介绍给建筑设计人员，使建筑设计人员对各种类型的太阳热水器有所了解，便于使其进入建筑设计中。
建筑师过去基本上没有介入太阳热水系统的设计，对太阳集热系统缺乏了解，而且设计人员在进行太阳热水系统设计时，缺乏必要的基础设计参数，也没有哪一个太阳能生产企业给出各自太阳热水器适用于不同气候条件、不同季节比较准确的产热水量，这就使建筑设计人员感到心中无数，导致对没有技术依据的设计缺乏积极性，有了建筑标准设计图集，建筑设计人员就可以根据相关的技术参数、相应的建筑构造，在建筑设计时将太阳热水器做为建筑构件进入建筑设计中，合理地确定太阳集热器、储水箱、管线位置、系统布置，使其既可避免破坏建筑结构并保持建筑物的整体美观，又能满足用户对生活用热水、供热、制冷的需求。
4 建筑界与太阳能产业合作
自1999年原国家经贸委与建设部在“太阳热水器与建筑一体化技术和市场研讨会”上正式提出国家支持太阳热水器与建筑一体化的基本概念，到2001年“中国太阳热水器与建筑结合研讨会”在南京召开后，各地区的太阳能界和建筑界在太阳热水器与建筑一体化方面，对其所涉及的相关技术进行研究、探索和实践，不断提高技术水平、产品性能，进行技术创新，通过实施示范工程进行有益的尝试，并在某些关键技术上取得了新的突破，有些还在某些方面获得了专利技术，积累了许多成功的经验，获得了良好的社会效益和综合效益。
目前，“民用建筑太阳热水系统应用技术规范”国家标准正在编制中，该规范对规划总平面与建筑设计、太阳热水系统设计、以及太阳热水系统在建筑屋面、墙面、阳台安装、验收等方面提出要求。
建筑标准化是太阳热水器与建筑一体化的关键，然而，太阳热水器与建筑结合应用是一项系统工程，将吸收建筑界、太阳能生产企业、太阳能研发单位组成编制组共同完成。
4.1 建筑设计人员需要了解的问题
1）各太阳能生产企业、各种太阳集热器的规格尺寸、接口尺寸、自重、全年各月单位面积的平均产热水量，以及不同季节和不同气候条件下的产热水量等基础技术参数；
2）与建筑一体化的太阳集热器/系统的使用条件和技术要求；
3）实施工程中太阳集热器/系统的保温、防冻、防雷、防渗漏技术和构造措施。
4.2太阳能生产企业需要了解的问题
1）相关建筑设计及其质量验收规范；
2）相关建筑细部构造。
为使太阳热水器在建筑领域得到广泛应用，促进太阳能产业快速发展，为使建筑界和太阳能生产企业特别关注的建筑标准和标准设计早日发布实施，需要太阳能生产企业与建筑师发挥各自的优势，密切配合，共同努力。
摘自 中国建筑标准设计研究院