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摘要：通过南京市丁家庄保障房中设计、使用太阳能热水系统的实际案例，对高层住宅项目太阳能热水系统运用中的存在问题、解决方案、注意事项进行分析，有助于提高高层住宅项目太阳能热水系统的设计和利用水平，保障太阳能热水系统的质量稳定和使用安全。
关键词：高层住宅;太阳能;热水系统;运用实例
前言
国家为控制建筑能耗，在住宅建设中强制推行太阳能热水系统已成为建筑领域节能减排的一个重要手段。近年来，太阳能热水系统的运用日趋广泛，太阳能热水系统技术及工艺也日趋成熟，“建筑一体化”设计理念日趋完善，但同时也暴露出来不少问题。本文意在结合南京市丁家庄保障房项目02地块的7栋33层住宅楼近3000套住宅阳台挂壁太阳能热水系统运用实例，对系统的选型和建筑一体化设计进行分析和总结。
一、太阳能热水系统运用中当前存在的主要问题
1、现行的配套法规还有待完善。
虽然太阳能热水系统在民用建筑中推运使用已成为各地政府的强制要求，但相应的许可和技术性法规还处于相对滞后的状态。以江苏为例，集约用地原则下的住宅大都为高层建筑，而现行的《江苏省建筑节能管理办法》仅规定十二层以下住宅应当按照规定统一设计、安装太阳能热水器，高层建筑适配太阳能热水系统的产品质量规范、设计和施工规范也同样空白，导致目前质量技术监督部门、建筑设计单位、建筑工程质量监督部门在高层住宅的太阳能热水系统推行运用和监督验收工作中尚处于无据可依的摸索状态。
丁家庄保障房项目02地块的太阳能热水系统是2011年的设计，为了解决相关规范缺失的问题，建设方在广泛调研的基础上组织技术监督、建筑安装质量监督、生产厂家及建筑给排水设计方面的专家对太阳能热水系统市场产品的可靠性、安装及使用中的安全性进行了充分研讨和论证，最终采用了阳台挂壁太阳能热水系统方案。
2、外部环境条件不利的矛盾突出。
2.1太阳能热水器集热效果要求每个晴天日照时间不得少于4小时，但实际规划设计中往往受区域内南侧相邻建筑的影响，低楼层集热器不同程度存在日照时间不足的问题，尤其冬季日照时间较短时更加突出。例如，根据日照分析，冬至日丁家庄保障房项目02地块达不到4小时日照时间的户数超过了30%。
2.2阳台挂壁式太阳能集热器是安装附着在阳台栏板外侧的，故集热器基本处于竖向垂直状态，阳光入射角度非常不理想，集热效果也会相对较差。
2.3遇雷电天气，当有侧击雷击打在高层住宅外墙上时，高空中的阳台挂壁太阳能热水系统易成为接闪器，易造成系统破坏和各类伤害事故的发生。
2.4如有高空抛物或晾晒等不良行为发生，遇到冰雹及大风等恶劣天气，以及产品自身质量、自然腐蚀等原因造成爆管、部件脱落，会衍生阳台挂壁太阳能热水系统使用过程中的坠物伤害事故。
3、阳台挂壁太阳能热水系统的自身缺陷非常明显。
3.1在目前设计中，阳台挂壁太阳能热水系统储水罐通常放置在相邻集热器较近的阳台侧壁墙上，储水罐至用户热水出水端口的连通管较长，需穿过室内厅（卧），热损失较大，且存在结露现象，而穿厅（卧）管道的渗漏隐患依然是个问题。此外，系统端口出热水前需要排放掉管路中的冷水，无法满足用户即时使用热水的要求，而且每次排放量相对较大，也不符合水资源集约的社会要求。
3.2集热器中吸热板的镀膜颜色、合金边框对建筑外立面的总体设计效果会有较大影响，系统集热器和储水罐的连接管路穿墙铺设以及管路的保温处理，也会对建筑外立面的整洁度造成一定的破坏。
二、阳台挂壁太阳能热水系统在高层住宅项目上的运用
1、首先要重视阳台挂壁太阳能热水系统的选型。
1.1受屋面面积以及长距离管道热损限制的影响，为降低运行能耗，提高系统可靠性，高层住宅应该优先采用分户式、自然循环的阳台挂壁式太阳能热水系统，并将系统中的集热器和储水罐分开放置，储水罐采用承压运行方式。
1.2集热器采用平板式，不宜采用传统的真空管，减少因爆管等原因产生的高空坠物安全隐患。平板集热器应选用铜质流道和导热管，吸热板选择性涂层可选用蓝膜，铝合金边框整体设计加工，管路整板焊接，集热器盖板为布纹钢化玻璃;平板集热器的质量控制关注点主要是吸热板的涂层和吸热体流道的板管焊接，直接关系到集热效果以及使用年限。
1.3阳台挂壁式太阳能热水系统应采用二次循环换热，即集热器与储水罐的热媒介质封闭系统循环和热媒介质与储水箱内水体的热交换循环。储水罐宜选用夹套式搪瓷储热水箱，并优选承压方式运行。夹套式搪瓷储热水箱的质量控制关注点主要是内胆漏水和腐蚀问题，会影响使用效果和使用安全。
1.4为满足阴雨天气以及日照不足工状下的热水供应需求，阳台挂壁式太阳能热水系统应配备电辅助加热功能，并设计防干烧、防过热以及漏电保护功能，防止系统损坏和人身伤害发生。
1.5高层住宅中日照时间常年不足的下部楼层不宜配置阳台挂壁式太阳能热水系统，丁家庄保障房项目02地块高层住宅的一至四层就改为通过配置空气源热泵热水系统来达到节能减耗的效果。
2、建筑“一体化”设计注意事项。
2.1规划设计中应通过合理的确定、优化建筑朝向和楼栋位置，最大限度地提高每栋建筑的太阳辐射强度，包括日照时间及相对应的辐射面范围。
2.2为防止金属支架日久腐蚀及物体坠落的安全隐患，阳台应采用现浇栏板，并在栏板外侧预留集热器安装平台。平台外挑尺寸应满足集热器倾斜放置时倾斜角为15°左右，集电器边框材料及颜色，平板防护玻璃色泽纳入建筑外立面效果设计范畴中。
2.3为了方便设备安装，阳台侧壁墙采用现浇薄墙，储水罐悬挂点设置预埋铁件，供电回路及供回水管路布设到位。为了便于检修维护，阀门的质量等级要高，阳台地漏需满足更换储水罐进出水阀时瞬时排空箱体的泄水排量要求。
2.4为了减小对外立面的影响，项目建设时应统一设计、集中配置阳台挂壁式太阳能热水系统，靠近阳台侧壁墙位置的阳台栏板以及储水罐冷热水管道路路径所涉墙体，需预留过墙孔，储水罐优先选用卧式型号。室内冷热水管道可沿天棚阴角布置，室内外均做保温处理，保温材料外表层宜选用硬质防护。
2.5集热器安装的辅助金属支架需就近接入接地环网，并在系统供电回路上加装浪涌保护器，以消除不良天气雷击破坏的安全隐患。
结语
太阳能热水系统在住宅项目上的推广使用，是太阳能热利用的发展方向，是绿色建筑技术的重要方面，需要全社会共同推动太阳能热利用主导的太阳能热水技术的进步和发展。但我们也要看到，目前技术条件下高层住宅中太阳能热水系统的性价比还不明显，部分楼层的电辅助加热功能的耗电量虽然有了降低，但与用户的心理预期相比还有很大差距。一方面，现阶段政府在太阳能热水系统推广使用中还需要进行多方面的扶持，例如丁家庄保障房项目02地块的太阳能热水系统，其设备系统及相应的水电辅助系统都是项目建设时由政府出资集中统一配置后免费提供给用户使用的;另一方面，我们还要进一步加大太阳能热水技术的研发力度，不断提高太阳能热采集和利用效果，不断提升太阳能热水系统在住宅、尤其高层住宅中建筑一体化设计以及运用的高效、稳定、可靠、安全水平。
关键词：高层住宅;太阳能;热水系统;运用实例
前言
国家为控制建筑能耗，在住宅建设中强制推行太阳能热水系统已成为建筑领域节能减排的一个重要手段。近年来，太阳能热水系统的运用日趋广泛，太阳能热水系统技术及工艺也日趋成熟，“建筑一体化”设计理念日趋完善，但同时也暴露出来不少问题。本文意在结合南京市丁家庄保障房项目02地块的7栋33层住宅楼近3000套住宅阳台挂壁太阳能热水系统运用实例，对系统的选型和建筑一体化设计进行分析和总结。
一、太阳能热水系统运用中当前存在的主要问题
1、现行的配套法规还有待完善。
虽然太阳能热水系统在民用建筑中推运使用已成为各地政府的强制要求，但相应的许可和技术性法规还处于相对滞后的状态。以江苏为例，集约用地原则下的住宅大都为高层建筑，而现行的《江苏省建筑节能管理办法》仅规定十二层以下住宅应当按照规定统一设计、安装太阳能热水器，高层建筑适配太阳能热水系统的产品质量规范、设计和施工规范也同样空白，导致目前质量技术监督部门、建筑设计单位、建筑工程质量监督部门在高层住宅的太阳能热水系统推行运用和监督验收工作中尚处于无据可依的摸索状态。
丁家庄保障房项目02地块的太阳能热水系统是2011年的设计，为了解决相关规范缺失的问题，建设方在广泛调研的基础上组织技术监督、建筑安装质量监督、生产厂家及建筑给排水设计方面的专家对太阳能热水系统市场产品的可靠性、安装及使用中的安全性进行了充分研讨和论证，最终采用了阳台挂壁太阳能热水系统方案。
2、外部环境条件不利的矛盾突出。
2.1太阳能热水器集热效果要求每个晴天日照时间不得少于4小时，但实际规划设计中往往受区域内南侧相邻建筑的影响，低楼层集热器不同程度存在日照时间不足的问题，尤其冬季日照时间较短时更加突出。例如，根据日照分析，冬至日丁家庄保障房项目02地块达不到4小时日照时间的户数超过了30%。
2.2阳台挂壁式太阳能集热器是安装附着在阳台栏板外侧的，故集热器基本处于竖向垂直状态，阳光入射角度非常不理想，集热效果也会相对较差。
2.3遇雷电天气，当有侧击雷击打在高层住宅外墙上时，高空中的阳台挂壁太阳能热水系统易成为接闪器，易造成系统破坏和各类伤害事故的发生。
2.4如有高空抛物或晾晒等不良行为发生，遇到冰雹及大风等恶劣天气，以及产品自身质量、自然腐蚀等原因造成爆管、部件脱落，会衍生阳台挂壁太阳能热水系统使用过程中的坠物伤害事故。
3、阳台挂壁太阳能热水系统的自身缺陷非常明显。
3.1在目前设计中，阳台挂壁太阳能热水系统储水罐通常放置在相邻集热器较近的阳台侧壁墙上，储水罐至用户热水出水端口的连通管较长，需穿过室内厅（卧），热损失较大，且存在结露现象，而穿厅（卧）管道的渗漏隐患依然是个问题。此外，系统端口出热水前需要排放掉管路中的冷水，无法满足用户即时使用热水的要求，而且每次排放量相对较大，也不符合水资源集约的社会要求。
3.2集热器中吸热板的镀膜颜色、合金边框对建筑外立面的总体设计效果会有较大影响，系统集热器和储水罐的连接管路穿墙铺设以及管路的保温处理，也会对建筑外立面的整洁度造成一定的破坏。
二、阳台挂壁太阳能热水系统在高层住宅项目上的运用
1、首先要重视阳台挂壁太阳能热水系统的选型。
1.1受屋面面积以及长距离管道热损限制的影响，为降低运行能耗，提高系统可靠性，高层住宅应该优先采用分户式、自然循环的阳台挂壁式太阳能热水系统，并将系统中的集热器和储水罐分开放置，储水罐采用承压运行方式。
1.2集热器采用平板式，不宜采用传统的真空管，减少因爆管等原因产生的高空坠物安全隐患。平板集热器应选用铜质流道和导热管，吸热板选择性涂层可选用蓝膜，铝合金边框整体设计加工，管路整板焊接，集热器盖板为布纹钢化玻璃;平板集热器的质量控制关注点主要是吸热板的涂层和吸热体流道的板管焊接，直接关系到集热效果以及使用年限。
1.3阳台挂壁式太阳能热水系统应采用二次循环换热，即集热器与储水罐的热媒介质封闭系统循环和热媒介质与储水箱内水体的热交换循环。储水罐宜选用夹套式搪瓷储热水箱，并优选承压方式运行。夹套式搪瓷储热水箱的质量控制关注点主要是内胆漏水和腐蚀问题，会影响使用效果和使用安全。
1.4为满足阴雨天气以及日照不足工状下的热水供应需求，阳台挂壁式太阳能热水系统应配备电辅助加热功能，并设计防干烧、防过热以及漏电保护功能，防止系统损坏和人身伤害发生。
1.5高层住宅中日照时间常年不足的下部楼层不宜配置阳台挂壁式太阳能热水系统，丁家庄保障房项目02地块高层住宅的一至四层就改为通过配置空气源热泵热水系统来达到节能减耗的效果。
2、建筑“一体化”设计注意事项。
2.1规划设计中应通过合理的确定、优化建筑朝向和楼栋位置，最大限度地提高每栋建筑的太阳辐射强度，包括日照时间及相对应的辐射面范围。
2.2为防止金属支架日久腐蚀及物体坠落的安全隐患，阳台应采用现浇栏板，并在栏板外侧预留集热器安装平台。平台外挑尺寸应满足集热器倾斜放置时倾斜角为15°左右，集电器边框材料及颜色，平板防护玻璃色泽纳入建筑外立面效果设计范畴中。
2.3为了方便设备安装，阳台侧壁墙采用现浇薄墙，储水罐悬挂点设置预埋铁件，供电回路及供回水管路布设到位。为了便于检修维护，阀门的质量等级要高，阳台地漏需满足更换储水罐进出水阀时瞬时排空箱体的泄水排量要求。
2.4为了减小对外立面的影响，项目建设时应统一设计、集中配置阳台挂壁式太阳能热水系统，靠近阳台侧壁墙位置的阳台栏板以及储水罐冷热水管道路路径所涉墙体，需预留过墙孔，储水罐优先选用卧式型号。室内冷热水管道可沿天棚阴角布置，室内外均做保温处理，保温材料外表层宜选用硬质防护。
2.5集热器安装的辅助金属支架需就近接入接地环网，并在系统供电回路上加装浪涌保护器，以消除不良天气雷击破坏的安全隐患。
结语
太阳能热水系统在住宅项目上的推广使用，是太阳能热利用的发展方向，是绿色建筑技术的重要方面，需要全社会共同推动太阳能热利用主导的太阳能热水技术的进步和发展。但我们也要看到，目前技术条件下高层住宅中太阳能热水系统的性价比还不明显，部分楼层的电辅助加热功能的耗电量虽然有了降低，但与用户的心理预期相比还有很大差距。一方面，现阶段政府在太阳能热水系统推广使用中还需要进行多方面的扶持，例如丁家庄保障房项目02地块的太阳能热水系统，其设备系统及相应的水电辅助系统都是项目建设时由政府出资集中统一配置后免费提供给用户使用的;另一方面，我们还要进一步加大太阳能热水技术的研发力度，不断提高太阳能热采集和利用效果，不断提升太阳能热水系统在住宅、尤其高层住宅中建筑一体化设计以及运用的高效、稳定、可靠、安全水平。