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
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
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
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。
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
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
左上为真空管式， 左下为热管式 ， 右为平板式
左为单体机 右为集中集热系统
左为普通机型 右为分体机型
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
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。
散户安装的情况
看图解释六大缺陷
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。
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
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。
支墩节点图- 集中安装的设计缺陷
支墩节点图- 集中安装的设计缺陷
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。
水管集中保温系统
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。
太阳能热水器可调节就位桥架
承重墙
组合式可调节热水器就位桥架
就位桥配件及其相互连接组装方式
十字抱接件
抱夹底座滑杆
横梁 拉固件
防水
胶圈
滑杆抱
接件
滑杆抱
接件
防雨盖
坡顶楼桥架安装（先做支承立柱后组合）
组合式可调节热水器就位桥架
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
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。
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。
上两幅图没有维修条件，下两幅维修难度小
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
附：高层和小高层楼房安装太阳能方案
附：高层和小高层楼房安装太阳能方案
附：高层和小高层楼房安装太阳能方案
附：高层和小高层楼房安装太阳能方案
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° － ° －a )
＝H－S×tan(－ a )
h—遮光高度
H—前楼高度
S—前楼与后楼间距
a—当地纬度角
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－×S
h—前楼高度
H—遮光高度
S—前楼与后楼间距
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
楼层
数
高度
H
楼间距
S
遮光高度
h
6 18 25
18 30
18 40
18 0
12 31 50
60
楼层
数
高度
H
楼间距
S
遮光高度
h
12 31 70
31 0
20 52 60
80
100
52 138 0
