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【趙西安】光伏結構系統(tǒng)的設計要點(下)

來源:中國幕墻網(wǎng)收集整理  作者:*  日期:2010-9-30
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中國建筑科學研究院趙西安(北京 100013)
摘要:以條文形式列出光伏結構系統(tǒng)的設計要點,便于應用。內(nèi)容有:結構設計一般原則;荷載與作用;光伏面板設計;支承結構設計;連接設計;雙層外通風幕墻設計。
關鍵詞:光伏結構 光伏面板結構設計 支架設計 雙層光伏幕墻 
【趙西安】光伏結構系統(tǒng)的設計要點(上)
【趙西安】光伏結構系統(tǒng)的設計要點(中)

  五、連接設計

  5.1分離式面板的鋼支架的連接采用焊接時,鋼材的材質(zhì)應采用Q235B或Q345B。焊縫應按國家標準《鋼結構設計規(guī)范》GB 50017進行設計。焊接應符合國家標準《建筑鋼結構焊接規(guī)程》 GB/T 8162和行業(yè)標準《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》JGJ 81的規(guī)定。

  5.2分離式面板的鋼支架的連接采用螺栓連接時,應按照國家標準《鋼結構設計規(guī)范》GB 50017進行設計,連接處的螺栓不應少于2個。碳素鋼螺栓應符合國家標準的要求,并應進行防腐處理;不銹鋼螺栓的材質(zhì)不應低于S316XX。

  5.3分離式面板的鋼支架與主體結構的連接應能承受光伏系統(tǒng)結構傳來的內(nèi)力設計值。

  5.4 分離式面板的鋼支架與主體鋼結構相連接時,應符合本節(jié)5.1條和5.2條的規(guī)定。鋼支架與主體鋼結構連接所用的連接件,宜在鋼結構廠加工構件時一并制作。必須在現(xiàn)場進行焊接時,應取得鋼結構承建商的同意。

  5.5分離式面板的鋼支架與主體混凝土結構應通過預埋件連接。預埋件應在主體結構混凝土施工時埋入,預埋件的位置應準確。預埋件應按國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB 50010 進行設計。

  5.6鋼支架與主體混凝土結構采用后加錨栓連接時,應符合下列規(guī)定:

  (1)產(chǎn)品應有出廠合格證;

  (2)碳素鋼錨栓應經(jīng)過防腐處理;不銹鋼錨栓的材質(zhì)不低于S304XX;

  (3)應通過現(xiàn)場拉拔實驗確定承載力標準值;確定其承載力設計值時,材料分項系數(shù)不應小于2.15;

  (4)每個連接點錨栓不應少于2個,錨栓直徑不應小于10mm;

  (5)采用化學錨栓時,不宜在錨板上進行連續(xù)的、受力的焊縫焊接。

  5.7合一式面板的支承結構的連接設計,應按行業(yè)標準《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》JGJ 102-2003 進行。

 

  六、雙層外通風光伏幕墻

  6.1 雙層外通風光伏幕墻的外幕墻應為光伏夾膠玻璃組件,內(nèi)幕墻應為符合節(jié)能、密封隔聲要求的幕墻和門窗系統(tǒng)。內(nèi)幕墻有采光要求時為雙層玻璃幕墻;內(nèi)幕墻無須采光時,可采用鋁板金屬材料。內(nèi)外幕墻之間的熱通道寬度不宜小于300mm,有通行要求時寬度不宜小于600mm。熱通道的高度宜為多個層高。層數(shù)不多時熱通道可貫穿建筑全高(圖11、圖12)。

圖11 雙層通風幕墻,外幕墻為光伏組件

圖12 外幕墻和內(nèi)幕墻之間的熱通道

  較寬和較高的熱通道有利于自然通風,帶走光伏玻璃背后的熱量,提高光伏系統(tǒng)的轉換效率。

  6.2 外幕墻可設置進風口和排風口。進風口和排風口的位置應避免產(chǎn)生排風直接進入附近進風口的氣流短路現(xiàn)象。可采用交錯排列方式(圖13)。

圖13 進風口與排風口交錯布置

圖14 內(nèi)幕墻為鋁板幕墻,膠縫;外幕墻為光伏組件,開縫用以通風

  圖14為南玻大廈的雙層外通風光伏幕墻,外幕墻采用開縫光伏組件,內(nèi)幕墻為膠縫板幕墻。開縫可以實現(xiàn)自然通風,代替了進風口和排風口。

  6.3熱通道的寬度較小時,可采用同一根立柱同時支承內(nèi)外兩道幕墻;熱通道的寬度較大時,可分別設置兩道支承結構。

  圖15、圖16為保定電谷錦江大酒店的光伏雙層幕墻。外幕墻在透光部分設置了夾膠光伏電池組件,其余非光伏部分采用中空玻璃。內(nèi)幕墻透光部分部分為中空玻璃;非透光部分采用鋁板幕墻。內(nèi)外幕墻之間的熱通道寬340mm,采用單根組合式加寬鋁立柱一并支承。

圖15 保定錦江酒店外幕墻光伏組件;內(nèi)幕墻透光部分中空玻璃,非透光部分鋁板幕墻

圖16 雙層幕墻的進風口(左)和排風口(右)

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  6.4 內(nèi)外幕墻可分別按行業(yè)標準《玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ 102-2003進行設計。外幕墻按承受全部風荷載計算;內(nèi)幕墻承受的風荷載不小于全部風荷載的60%。內(nèi)外幕墻按各自的質(zhì)量計算其地震作用


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