建築太陽能一體化施工技術在多層住宅工程中的工學論文
【摘要】目前，我國太陽能的熱利用特別是太陽能光熱利用技術日趨成熟，建築太陽能一體化這項新的課題引起了各界、各地的關注和重視。本文通過對多層住宅工程中實施建築太陽能一體化施工的具體問題分析，從工程系統設計、組織施工、質量控制等方面對建築太陽能一體化在施工過程中的質量控制進行了研究，提出了有效的施工質量控制措施。
【關鍵詞】多層住宅；
建築太陽能一體化； 施工技術； 質量控制
引言
作為可再生能源的太陽能熱利用技術是實施我國“節能降耗”戰略的重要途徑。近年來，建築工程中的太陽能熱水系統安裝往往自成系統，並作為建築的後置裝置進行安裝，造成太陽能熱水器在建築上佈置極為不合理，其固定、防風、避雷等安全措施也得不到保障，也給城市景觀、建築的安全使用帶來極為不利的影響。為使太陽能熱水系統安全可靠、效能穩定，且與建築和周邊環境協調統一，就需要推廣建築太陽能一體化施工。所謂建築太陽能一體化施工，就是將太陽能的產品及構件與建築同步設計，同步施工，同步驗收；並做到與建築進行有機的結合。
河北省邢臺市位於河北省南部，日照時數2800小時，年太陽能輻射量大於3500兆焦耳／平方米，屬太陽能資源較豐富地區之一。遠在70年代市民就開始安裝多種形式的太陽能熱水器。目前有太陽能熱水器生產企業20餘家，年產太陽能集熱面積18萬m2，可滿足1200萬m2民用建築的需求。本地的河北晶龍集團是世界最大的單晶矽生產基地，被國家科技部認定為“國家火炬計劃寧晉太陽能矽材料產業基地”；河北光源太陽能公司是省級高新技術企業，擁有13項國家專利，達到了國內外先進水平；河北三環太陽能有限公司被列為河北省太陽能利用科研基地，2006年河北省獨家首批通過國家CGC產品質量認證。這些資源為實施建築太陽能一體化施工，打造“太陽能建築城”提供了有利的技術保障。
邢臺市溫馨家園住宅小區工程建築總面積283256 m2，單體建築35幢，該小區工程全部採用太陽能淋浴給水系統，單體太陽能集熱器3408臺。為減少在太陽能系統安裝施工過程中極易出現的破壞屋面防水、固定剛度不足等問題，按設計要求實行建築太陽能一體化施工，以做到建築施工與太陽能系統施工有機結合，並提高太陽能系統地安全性、建築物的整體外觀質量和美觀程度。
1、建築太陽能一體化設計
邢臺市溫馨家園住宅小區邢臺市建築設計研究院設計。設計部門首先對該擬建住宅小區進行周圍環境的實地考察，包括建築所處地點緯度、年日照時間、年太陽輻射強度、年環境溫度等；然後對其建築功能(最高日熱水量、供水方式、用水溫度、用水點位置等)以及熱水器安裝條件(場地面積、形狀、建築結構承載力、遮擋情況等)進行了充分的論證；提出了建築樣樣能一體化的初步設計方案。
1.1 民用建築太陽能熱水系統設計要點及主要設計步驟
根據《民用建築太陽能熱水系統應用技術規範》中(以下簡稱GB50364-2005)建築給排水專業人員在太陽能企業技術人員的配合下，依據規範GB50364-2005的要求，對太陽能熱水系統進行設計，同時並應符合國家其它現行有關標準的要求。
1.2 太陽能熱水系統型別的確定：
設計人員根據整個小區建築物的平面佈置、立面效果以及結構形式等綜合因素，依據規範GB50364-2005表4.2.6選擇系統型別，選擇其型別、色澤和安裝位置，做到建築物整體及周圍環境相協調。
該小區統一採購邢臺市某太陽能公司生產的真空管太陽能集熱器，管材為鋁塑複合管新型材料(屋面部分管道均用聚乙烯發泡保溫材料保溫)，連線方式為熱熔連線，室內管道明裝。 2、建築太陽能一體化施工
2.1 施工組織
參建各方(主要是監理、施工企業)建立健全質量技術管理體系。明確施工技術質量控制措施，確保滿足設計質量要求；建築太陽能由具有太陽能安裝專業施工資質的隊伍施工並制定專項施工方案組織施工。要求認真執行技術交底制度，瞭解安裝系統的技術控制要點以及管道連線、防腐防凍等重要工序的質量控制，對容易出現的質量通病做好預控，避免出現固定不牢、破壞防水層、出現滲漏等質量問題。
通過技術培訓及設計交底，提高現場質量管理人員的技術素質和責任意識。對於設計內容不詳實或未通過政策、技術性施工圖紙審查的，不能組織施工。施工前應對太陽能熱水器的規格尺寸、管道井、固定預埋件、系統佈置、節點做法、防雷設定等內容作詳細瞭解，嚴格按圖紙中所選用的做法圖集進行施工質量預控，確保太陽能系統與建築結構結合合理、安裝維修方便和使用安全。
施工前檢查太陽能系統裝置材料及配件質量證明檔案，並對集熱器的生產廠家、規格等進行批量驗收檢驗，並做詳細記錄，保證原材料及成品的質量。
2.2 施工工藝與方法
豎向牆外明裝管道的施工工藝流程：太陽能系統給水管、溢流管背後土建質量檢查驗收→安裝→水壓試驗一驗收；屋面管道、集熱器施工工藝流程：預埋固定件檢查→集熱器安裝固定→連線管道→通水檢查→防腐保溫及防雷施工→系統驗收
2.3 質量檢查
與太陽能集熱器連線並穿越防水層的管道，周圍加做防水附加層，泛水高度以及細部處理按規範《建築給水排水及採暖工程施工質量驗收規範》(GB50242--2002)要求執行。
集熱器方位設定要合理，一般是朝向正南或南偏西5°；安裝傾角與工程所在地的地理緯度基本相同，集熱器多排矩陣佈置時，前後兩排間要留出適當距離，一般為前排垂直高度的2倍左右。集熱器的固定應與結構施工時的預埋件作可靠連線，如果出現後置埋件，則需要做拉拔試驗，保證太陽能系統的`抗風能力。
太陽能熱水器按圖紙要求設定避雷裝置，並與建築避雷網帶做可靠連線，不得直接使用熱水器作為接閃器。
3、太陽能系統檢查與驗收
3.1 施工資料
經對小區內每一項建築太陽能工程的資料檢查，施工用成品、半成品等材料的質量合格證明檔案齊全有效，通水、水質檢驗報告以及其它驗收資料符合相關規定及要求。
3.2 安裝外觀質量
經對小區內每棟住宅工程中的太陽能熱水器安裝部分進行全數檢查。沒有發現施工質量不合格或存在使用安全隱患的專案，集熱器位置、間距等尺寸符合設計要求，防風、防腐、防凍、防雷以及固定形式能滿足使用要求。集熱器固定支架根部與周圍屋面防水結合合理，細部做法符合要求。
4、結論
4.1 在質量技術措施可靠的前提下，建築太陽能一體化的施工質量能夠得到保證。
4.2 建築太陽能一體化是把太陽能的利用納入工程的總體設計中來，把建築、技術和美學融為一體，太陽能設施成為建築的一部分，相互間有機結合，取代了傳統太陽能的結構所造成的對建築的外觀形象的影響。
4.3 太陽能與建築一體化是將太陽能利用設施與建築有機結合，避免了二次安裝，降低了成本。同時能夠節約煤炭、電力資源，減少二氧化硫、灰塵等排放物對空氣的汙染。太陽能與建築一體化是未來太陽能技術發展的方向。
