1.前言
1991年光伏建筑一體化(Building-integrated Photovoltaics)的概念被正式提出,簡單地講,就是將光伏組件(詞條“光伏組件”由行業(yè)大百科提供)或材料作為建筑物的一部分,同時發(fā)揮其發(fā)電功能[1]。BIPV的出現(xiàn),實現(xiàn)了光伏發(fā)電由邊遠(yuǎn)地區(qū)和特殊應(yīng)用向城市過渡,由集中電站向分布式供電模式過渡,該技術(shù)可進一步結(jié)合發(fā)電側(cè)運行優(yōu)化和用戶側(cè)需求預(yù)測管理技術(shù),必將成為最具前景的建筑節(jié)能技術(shù)之一。
BIPV的優(yōu)點相當(dāng)明顯:1)使用清潔能源,減少燃煤發(fā)電的使用量,減輕了環(huán)境污染;2)發(fā)電就地使用,減少發(fā)輸配電過程的損耗;3)具有保溫(詞條“保溫”由行業(yè)大百科提供)隔熱及采光通風(fēng)功能,可降低空調(diào)和采暖負(fù)荷;4)充當(dāng)建筑物的外圍護結(jié)構(gòu),節(jié)約了外裝材料,也節(jié)省了寶貴的城市用地資源[2]。
我國在2006年6月實施的GB/T50378-2006 《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》中也明確提出:將可再生能源發(fā)電作為綠色建筑評價的最優(yōu)選項;2014年《國務(wù)院關(guān)于促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》發(fā)布后,各地區(qū)積極制定配套政策和實施方案,有力推動了分布式光伏(詞條“光伏”由行業(yè)大百科提供)發(fā)電的多種方式利用,截止2013年底,我國分布式光伏發(fā)電累計總裝機容量突破300萬千瓦[3,4],
光伏產(chǎn)品與建筑集成到一起,統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計和施工,在滿足建筑功能的同時,又可產(chǎn)能,是一種先進的綠色建筑技術(shù)。目前,光伏建筑一體化的常見應(yīng)用形式有:光伏幕墻、光伏采光頂、光伏欄桿、光伏百葉以及光伏小品。光伏百葉在建筑的應(yīng)用實例較少,大面積應(yīng)用的更是屈指可數(shù)。
順德區(qū)第一人民醫(yī)院易地新建項目光伏發(fā)電工程,是一個光伏建筑一體化應(yīng)用的典型案例,該項目在立面大面積使用光伏百葉的元素,并且在建筑群屋面的花架安裝了光伏系統(tǒng)(詞條“光伏系統(tǒng)”由行業(yè)大百科提供),在不改變建筑外觀的前提下,既為建筑供能,又成為夏熱冬暖地區(qū)建筑必不可少的遮陽構(gòu)件(詞條“構(gòu)件”由行業(yè)大百科提供)。
2.工程概況
本項目位于廣東省佛山市順德區(qū)(地區(qū)環(huán)境溫度:年平均溫度22攝氏度,最高氣溫39.3攝氏度,最低氣溫達(dá)4.1攝氏度;日照時間:年均日照1489.2小時,全年平均輻射量5361.1MJ/m2),在順德人民醫(yī)院的立面和屋頂安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)(詞條“光伏發(fā)電系統(tǒng)”由行業(yè)大百科提供)(其中立面面積10360平方米),共安裝光伏百葉百葉9807塊,光伏組件2464塊,總功率1013.6kW。
3.光伏建筑一體化設(shè)計
本項目光伏系統(tǒng)的安裝區(qū)域分為屋面花架和立面兩個部分。其中,屋面花架分別有1#、5#、6#、7#樓,立面分別有1#、2#、3#、5#、6#、7#樓。
3.1建筑設(shè)計
3.1.1屋面花架光伏系統(tǒng)
屋面花架作為建筑結(jié)構(gòu)的一部分,其作用主要是裝飾,少部分可以遮陽,這在建筑設(shè)計中是一個非常常見的元素。然而,這類飄板、格柵、花架等,往往是不具備遮陽、導(dǎo)光、導(dǎo)風(fēng)、載物、輔助綠化等功能作用的裝飾構(gòu)件。在花架安裝光伏系統(tǒng),特別是已建建筑,是改變花架使用功能的重要手段,使其既保持觀賞性、遮陽,還可以發(fā)電,為建筑產(chǎn)能。以順德人民醫(yī)院為例:
(1)安裝區(qū)域
本系統(tǒng)安裝于順德人民醫(yī)院1#、5#、6#、7#樓的花架上。該醫(yī)院建筑群設(shè)計的花架凸出于建筑,只具框架不具有功能,安裝光伏系統(tǒng)以后,不會改變現(xiàn)有建筑造型和外觀,使其成為建筑的遮陽構(gòu)件,還可以發(fā)電。
(2)結(jié)構(gòu)安裝
光伏系統(tǒng)利用花架梁為主體梁,Z型鋼為次橫梁,通過后置連接埋板固定次橫梁于花架梁上,形成光伏系統(tǒng)龍骨結(jié)構(gòu),支撐上部光伏組件。光伏組件通過不銹鋼螺栓(詞條“螺栓”由行業(yè)大百科提供)與次橫梁有效連接。經(jīng)計算,符合建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)規(guī)范。

3.1.2 立面百葉光伏系統(tǒng)
光伏幕墻、光伏百葉是光伏系統(tǒng)在立面運用的主要形式。相比于幕墻,百葉有其獨有的特點:可根據(jù)不同地區(qū)太陽高度角以最佳傾角安裝、通風(fēng)、遮陽、可以安裝在普通幕墻外起到裝飾建筑的效果。本文以順德人民醫(yī)院為例,介紹光伏百葉在建筑的運用。
(1)建筑設(shè)計
順德人民醫(yī)院建筑群的設(shè)計是在玻璃幕墻外安裝光伏百葉。此種設(shè)計決定了光伏百葉分格必須服從于玻璃幕墻的分格。而因建筑造型或使用功能的原因,玻璃幕墻的分格有多種尺寸,使得光伏百葉組件的尺寸多達(dá)15種。整個建筑群共安裝光伏百葉組件1369塊,總功率1013.6kW。
經(jīng)過陰影分析和計算,確定光伏百葉的最小間距為650mm,傾角為15°。如圖:

(2)結(jié)構(gòu)安裝
光伏百葉的立柱必須與建筑玻璃幕墻的豎向分格縫對齊,在層間與建筑結(jié)構(gòu)連接,在能滿足結(jié)構(gòu)安全的同時,使整個系統(tǒng)與建筑形成有機整體。
光伏百葉因其結(jié)構(gòu)特點,不可能使用幕墻框架結(jié)構(gòu)來安裝。通常玻璃百葉的安裝,歸納起來通常為兩種形式,一是點玻式,而是夾板式。點玻百葉安裝方便、形式美觀,適應(yīng)絕大部分安裝環(huán)境,但是價格昂貴。夾板式則需要在合適的安裝環(huán)境下使用,才能達(dá)到形式美觀、安裝方便的效果,但其價格相比點玻式便宜不少。本項目使用了夾板安裝技術(shù),安裝節(jié)點如下圖。
上一頁12下一頁

日前,廣東金剛玻璃科技股份有限公司獲得由德國萊茵技術(shù)認(rèn)證中心(TUV Rheinland)頒發(fā)的PVB封裝雙玻璃光伏建筑組件產(chǎn)品認(rèn)證證書,國內(nèi)能獲得此殊榮的僅此一家,產(chǎn)品各項技術(shù)指標(biāo)完全符合IEC及EN等國際標(biāo)準(zhǔn)的要求,標(biāo)志著我國光伏建

全球最大的光伏建筑一體化低能耗生態(tài)建筑——尚德光伏研發(fā)中心大樓竣工。這里將成為尚德公司國家級企業(yè)(集團)技術(shù)中心的研發(fā)基地。
尚德光伏研發(fā)中心大樓全球最大的光電

隨著光伏發(fā)電領(lǐng)域的轉(zhuǎn)變,我國BIPV系統(tǒng)的研究與開發(fā)已取得了很大的發(fā)展。“九五”期間,我國在深圳、北京分別成功建成170kW、7kW光伏發(fā)電屋頂并實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。“十五”和“十一五”期間,北京、上海、深圳等地相繼建成了多個BIPV工程,如