光伏建筑系统的安装

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1、3、 建 筑 光 伏 系 统 的 安 装 和 维 护 2 0 1 0 年 ， 住 房 和 城 乡 建 设 部 科 技 发 展 促进 中 心 、 中 国 建 筑 设 计 研 究 院 等 单 位 组 织编 写 太 阳 能 建 筑 光 伏 系 统 设 计 安 装 图集 ， 该 图 集 包 括 说 明 、 参 考 图 、 相 关 技 术资 料 三 个 部 分 。 一 、 光 伏 构 件 的 选 用 分 类按 照 结 构 和 用 途 可 以 分 为 ：常 规 光 伏 组 件夹 层 玻 璃 光 伏 组 件中 空 玻 璃 光 伏 组 件瓦 式 光 伏 组 件 常 规 光 伏 组 件 ：单 晶 硅 ， 多 晶

2、硅 ， 非 晶 硅 双 玻 璃 光 伏 组 件 光 伏 瓦 选 用 原 则 应 结 合 建 筑 功 能 、 建 筑 外 观 以 及 周 围 环 境 条 件 进行 光 伏 组 件 类 型 、 安 装 位 置 、 安 装 方 式 和 色 泽 的选 择 ， 应 使 之 成 为 建 筑 的 有 机 组 成 部 分 。 应 根 据 光 伏 组 件 在 一 年 中 的 运 行 时 间 、 运 行 期 内风 环 境 、 日 照 条 件 、 经 济 条 件 、 维 护 管 理 等 多 方面 因 素 综 合 考 虑 选 用 光 伏 组 件 。 在 风 速 较 大 的 地区 要 采 取 防 风 措 施 。 光 伏

3、 组 件 及 其 连 接 件 的 规 格 、 性 能 参 数 及 安 全 要求 由 光 伏 厂 家 提 供 ， 其 中 连 接 件 的 尺 寸 、 规 格 、荷 载 、 位 置 需 经 过 设 计 ， 预 埋 件 、 支 撑 龙 骨 及 连接 件 均 按 国 家 相 关 规 范 要 求 设 计 ， 预 埋 件 施 工 时应 确 保 定 位 无 误 。 光 伏 构 件 的 选 用（ 1 ） 按 材 料 选 用 电 池 材 料 的 选 用晶 硅 电 池 转 换 效 率 最 高 、 成 本 高 、 负 温 度 效 应 ；目 前 在 建 筑 屋 顶 、 天 窗 或 遮 阳 棚 等 阳 光 辐 射 较

4、强 ，发 电 能 力 较 高 而 通 风 降 温 问 题 比 较 好 解 决 的 部 位应 用 单 晶 硅 太 阳 能 电 池 较 多 。非 晶 硅 薄 膜 电 池 成 本 低 ， 对 散 射 光 的 吸 收 比 较理 想 ， 无 负 温 度 效 应 ， 比 较 适 合 安 装 在 太 阳 直 接辐 射 少 的 地 方 。 其 他 特 殊 的 非 晶 硅 薄 膜 电 池1 )有 些 非 晶 硅 薄 膜 电 池 可 直 接 在 任 何 形 状 的 衬 底 上制 作 ， 特 别 是 柔 性 衬 底 的 硅 基 薄 膜 电 池 ， 可 直 接做 成 建 筑 材 料 ， 可 极 大 地 节 省 安 装

5、 空 间 ， 减 少 系统 成 本 。2 )可 以 做 成 透 射 部 分 可 见 光 的 硅 基 薄 膜 太 阳 能 电 池 ，这 样 的 电 池 很 适 合 作 为 太 阳 屋 顶 及 房 屋 的 窗 玻 璃 。3 )在 很 薄 的 不 锈 钢 和 塑 料 衬 底 上 制 备 的 超 轻 量 级 的薄 膜 太 阳 能 电 池 ， 具 有 很 高 的 电 功 率 /重 量 比(3 0 0 W/kg )， 应 用 在 建 筑 上 的 支 撑 结 构 要 求 不 高的 地 方 。 边 框 材 料 的 选 择 铝 合 金 外 框 质 量 轻 耐 腐 蚀 ， 对 电 池 板 有 很 好 的 保 护

6、作 用 ， 可以 作 为 任 何 形 式 的 光 伏 建 筑 材 料 外 框 ， 但 不 适 合应 用 在 碱 性 环 境 中 ， 不 能 安 装 接 触 水 泥 等 碱 性 环境 中 。 （ 主 要 应 用 ）不 锈 钢 外 框 比 较 重 ， 但 结 构 强 度 很 好 ， 主 要 应 用 在 结 构 强 度需 求 较 大 ， 安 装 环 境 条 件 恶 劣 或 需 要 特 殊 材 质 要求 的 光 伏 组 件 。塑 料 外 框 结 构 强 度 不 大 ， 抗 风 、 抗 腐 蚀 性 能 不 是 很 好 ，但 结 构 更 轻 ， 一 般 应 用 在 另 有 其 他 加 固 措 施 的 光伏

7、 屋 面 瓦 或 玩 具 、 灯 具 上 面 ， 工 作 环 境 要 求 不 高 。 无 框 结 构 不 可 以 作 为 独 立 组 件 直 接 安 装 在 户 外 恶 劣 环 境 中 ，它 主 要 作 为 一 种 光 伏 玻 璃 和 其 他 金 属 建 材 通 过 结构 胶 密 封 使 用 。 目 前 主 要 直 接 应 用 于 框 架 天 窗 、幕 墙 上 ， 由 于 框 架 天 窗 、 幕 墙 本 身 提 供 铝 合 金 外框 并 且 通 过 硅 胶 密 封 ， 因 此 相 比 铝 合 金 框 架 组 件并 没 有 太 大 区 别 ， 但 组 件 在 运 输 、 安 装 过 程 中 容易

8、 受 到 损 坏 。 （ 2 ） 按 安 装 结 构 选 用明 框 式 金 属 框 架 的 构 件 显 露 于 面 板 外 表 面 的 框 支 承 结 构 。 安 装 只 要 按 照 普 通 玻 璃 建 材 安 装 即 可 ， 线 路 可 以隐 藏 在 型 材 结 构 内 部 ， 钻 孔 位 置 尽 量 选 择 在 凹 槽内 ， 并 用 硅 酮 建 筑 密 封 胶 固 定 密 封 。 对 于 幕 墙 来 说 ， 横 向 框 架 对 太 阳 光 线 的 遮 挡 ，电 池 效 率 通 常 会 降 低 3 %一 5 %。 因 此 可 以 降 低 横 向框 架 高 度 ， 或 者 甚 至 只 用 竖

9、向 框 架 。 隐 框 式金 属 框 架 的 构 件 完 全 不 显 露 于 面 板 外 表 面 的 框 支 承幕 墙 ， 组 件 与 组 件 之 间 用 结 构 胶 固 定 。安 装 应 注 意 以 下 几 点 :(I)在 安 装 前 应 清 除 电 池 板 和 铝 框 架 表 面 的 灰 尘 、 油污 和 其 他 污 物 ， 应 分 别 使 用 带 溶 剂 的 擦 布 和 干 擦布 清 洁 干 净 ;(2 )应 在 清 洁 后 Ih内 进 行 注 胶 ， 注 胶 前 再 度 污 染 ， 应重 新 清 洁 ;(3 )采 用 硅 酮 建 筑 密 封 胶 粘 结 板 块 时 ， 不 应 使 结

10、构 胶长 期 处 于 单 独 受 力 状 况 。 硅 酮 建 筑 密 封 胶 组 件 在固 化 并 达 到 足 够 承 受 力 前 不 应 搬 动 。 无 框 式采 用 点 式 驳 接 抓 和 点 式 螺 栓 固 定 ， 需 要 对 电 池 板 预先 钻 孔 。安 装 要 求 ：(1 )在 定 制 组 件 前 应 该 详 细 规 划 好 电 池 板 需 要 钻 孔 的位 置 ， 以 方 便 在 焊 接 、 层 压 电 池 板 的 时 候 ， 电 池片 和 焊 条 远 离 这 些 区 域 ;(2 )电 池 板 的 线 路 引 出 需 经 过 仔 细 设 计 ， 尽 量 不 显 露在 外 面 可

11、视 范 围 内 ， 影 响 美 观 ;(3 )电 池 板 边 缘 空 白 区 域 应 稍 留 多 一 点 ， 一 般 以5 0 mm以 上 为 宜 ， 以 保 护 电 池 板 内 部 不 易 受 腐 蚀 ;(4 )在 支 撑 孔 周 围 用 硅 酮 建 筑 密 封 胶 进 行 可 靠 的 密 封 。 明 框 光 伏 面 板 隐 框 光 伏 遮 阳钢 爪 点 支 撑夹 板 点 支 撑 明 框 与 隐 框 的 比 较 ：明 框 ： 应 用 普 遍 ， 便 宜 ， 有 阴 影 作 用 ， 边 框 内 侧 易积 灰隐 框 ： 无 阴 影 作 用 ， 结 构 肺 可 能 会 和 电 池 板 中 的EVA

12、发 生 反 应 ， 破 坏 组 件 的 结 构 和 绝 缘 、 密 封 性能 ， 组 件 边 缘 需 要 再 修 饰 ， 线 路 也 不 好 在 结 构 胶中 安 装 和 隐 藏 。 （ 3 ） 按 与 建 筑 一 体 化 结 合 形 式 选 用屋 顶 一 体 化墙 面 一 体 化建 筑 构 件 一 体 化光 伏 LED一 体 化 屋 顶 一 体 化 方 式 指 将 PV板 做 成 屋 面 板 或 瓦 的 形 式 覆 盖 平 屋 顶 或 坡屋 顶 整 个 屋 面 。PV板 与 屋 顶 的 构 造 方 式 ：（ 1 ） 兼 为 屋 顶 防 水 构 造 层 次 的 部 分 ， 要 求 PV系 统具

13、 有 良 好 的 防 水 性 能 ；（ 2 ） 单 独 作 为 构 造 层 次 位 于 防 水 层 之 上 ， 对 屋 顶 防水 具 有 保 护 功 能 ， 可 延 长 防 水 层 的 使 用 寿 命 。优 点 ： 可 最 大 限 度 接 受 太 阳 光 的 照 射 ， 且 可 兼 作 屋 顶的 遮 阳 板 或 者 做 成 通 风 隔 热 屋 面 ， 减 少 屋 顶 夏 季热 负 荷 。 墙 面 一 体 化 方 式 指 PV板 与 墙 面 材 料 一 起 进 行 集 成 ， 使 PV板 能 如同 木 材 、 金 属 、 石 材 、 混 凝 土 等 预 制 板 一 样 成 为建 筑 外 围 护

14、系 统 的 贴 面 材 料 。构 造 方 式 ： PV板 外 墙 装 饰 板 和 PV板 玻 璃 幕 墙PV板 玻 璃 幕 墙 是 指 透 光 型 PV板 和 玻 璃 集 成 制 成 的 光电 幕 墙 ， 由 太 阳 能 电 池 芯 片 和 双 层 玻 璃 板 构 成 ，芯 片 夹 在 玻 璃 板 之 间 ， 芯 片 之 间 和 芯 片 与 玻 璃 板边 端 之 间 留 有 一 定 的 间 隙 ， 以 便 透 光 ， 芯 片 面 积占 总 面 积 的 7 0 %， 可 有 效 解 决 幕 墙 的 遮 阳 ， 降 低建 筑 的 热 负 荷 ， 同 时 可 为 室 内 提 供 特 殊 的 光 照

15、气氛 ;更 因 其 特 殊 的 颜 色 和 质 感 ， 拓 展 了 建 筑 的 表 现空 间 。 建 筑 构 件 一 体 化 方 式 指 将 PV板 与 建 筑 的 雨 篷 、 遮 阳 板 、 阳 台 、 天 窗等 构 件 有 机 整 合 ， 在 提 供 电 力 的 同 时 可 为 建 筑 增加 美 观 的 细 部 。光 伏 LED一 体 化 光 电 LED多 媒 体 动 态 幕 墙 和 天幕 将 光 伏 LED一 体 化 夹 层 内 的 太 阳 能 电 池 和 LED半导 体 的 透 明 基 板 放 置 在 幕 墙 、 屋 面 边 框 内 构 成 光电 单 元 ， 可 以 模 块 化 。 二

16、 、 光 伏 构 件 的 安 装 光 伏 构 件 分 类建 材 型 光 伏 构 件 和 普 通 型 光 伏 构 件 建 材 型 光 伏 构 件 ： 是 指 将 太 阳 能 电 池 与 瓦 、 砖 、 卷 材 、 玻 璃 等 建 筑 材料 复 合 在 一 起 ， 成 为 不 可 分 割 的 建 筑 材 料 或 建 筑 构件 。建 材 型 光 伏 构 件 的 表 现 形 式 ： 复 合 型 光 伏 建 筑 材 料 (如 光 伏 瓦 、 光 伏 砖 、 光 伏 卷材 等 )； 复 合 型 光 伏 建 筑 构 件 (如 光 伏 幕 墙 、 光 伏 窗 、 光 伏雨 篷 、 光 伏 遮 阳 板 、 光

17、伏 阳 台 板 、 光 伏 采 光 顶 等 )。 安 装 形 式 :在 平 屋 面 上 直 接 铺 设 光 伏 卷 材 或 在 坡 屋 面 上 采 用光 伏 瓦 ， 并 可 替 代 部 分 或 全 部 屋 面 材 料 ;直 接 替 代 建 筑 幕 墙 的 光 伏 幕 墙 ;直 接 替 代 部 分 或 全 部 采 光 玻 璃 的 光 伏 采 光 顶 等 。普 通 型 光 伏 构 件指 与 光 伏 组 件 组 合 在 一 起 、 维 护 更 换 光 伏 组 件 时 不影 响 建 筑 功 能 的 建 筑 构 件 ， 或 直 接 作 为 建 筑 构 件的 光 伏 组 件 。表 现 形 式 ：组 合 型

18、 光 伏 建 筑 构 件 或 普 通 光 伏 组 件 安 装 方 式 ： 支 架 式 安 装在 平 屋 面 上 采 用 支 架 安 装 的 通 风 隔 热 屋 面 形 式 (如平 改 坡 );在 构 架 上 采 用 支 架 安 装 的 屋 面 形 式 (如 遮 阳 棚 、雨 篷 );在 坡 屋 面 上 采 用 支 架 顺 坡 架 空 安 装 的 通 风 隔 热 屋面 形 式 (坡 屋 面 上 的 主 要 安 装 形 式 );在 墙 面 上 采 用 支 架 或 支 座 与 墙 面 平 行 安 装 的 通 风隔 热 墙 面 形 式 等 。 光 伏 与 建 筑 一 体 化 集 成 方 式按 建 筑 要 素 不 同 分 ：建 筑 墙 体 和 外 立 面 中 的 应 用 、建 筑 屋 顶 和 天 窗 、中 庭 中 的 应 用 、在 遮 阳 、 雨 篷 、 阳 台 和 其 他 建 筑 元 素 中 的 应 用 。按 集 成 的 部 位 分 ：与 建 筑 墙 体 、 阳 台 、 屋 面 (采 光 顶 )、 遮 阳 、 雨 篷 、护 栏 、 幕 墙 及 门 窗 等 结 合 应 用 。