光伏結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、光伏結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、光伏建筑一體化的概念光伏建筑一體化，是將光伏裝置作為整個(gè)建筑的一個(gè)有機(jī)組成部分，與主體建筑同時(shí)定案，同時(shí)設(shè)計(jì)，同時(shí)施工，同時(shí)驗(yàn)收。包括分離式和合一式，主要形式是光伏采光頂和光伏幕墻。光伏幕墻結(jié)構(gòu)圖光伏幕墻結(jié)構(gòu)圖光伏采光頂結(jié)構(gòu)圖光伏采光頂結(jié)構(gòu)圖分離式光伏建筑概念：光伏板陣列只發(fā)電，不作為建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，建筑功能另由圍護(hù)墻或屋面完成，也就是“一體化，兩層皮”。一體化，兩層皮優(yōu)點(diǎn)：不受建筑外形局限，光伏板可有最佳朝向，有最咼發(fā)電效率；發(fā)電功能與建筑功能互不干擾，各自按最好的水平進(jìn)行設(shè)計(jì)；光伏板和圍護(hù)板更換方便，不會(huì)因換板影響對(duì)方的功能;光伏板通風(fēng)降溫良好,有效防止玻璃炸裂，避免因節(jié)能

2、要求采用中空光伏板時(shí)，溫升過咼而使玻璃爆裂。缺點(diǎn)：有時(shí)比較難達(dá)到建筑師的立面藝術(shù)設(shè)計(jì)要求；玻璃和支承結(jié)構(gòu)用料增多。光伏組件由鋼框架支承。在分離式光伏建筑中，光伏板陣列成為建筑物的外表面，所以在建筑方案設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮其所承受的重力荷載、風(fēng)荷載和地震作用要傳到主體結(jié)構(gòu)上。由于光伏板單獨(dú)設(shè)置支承結(jié)構(gòu)，所以結(jié)構(gòu)要進(jìn)行受力設(shè)計(jì)，其反力由主體結(jié)構(gòu)承受或直接傳送到基礎(chǔ)。光伏板陣列不考慮氣密、水密等建筑功能要求，所以不一定要密封。光伏板陣列三、合一式光伏建筑概念：光伏板同時(shí)就是幕墻或采光頂?shù)拿姘?，同時(shí)具有發(fā)電功能和建筑功能，就是“一體化，一層皮”。一體化，一層皮優(yōu)點(diǎn)：容易實(shí)現(xiàn)建筑師的立面設(shè)計(jì)要求；無(wú)須兩層皮

3、，結(jié)構(gòu)和構(gòu)造簡(jiǎn)單；用料較省。缺點(diǎn)：無(wú)法取得最佳朝向，發(fā)電效率低；發(fā)電和建筑功能有矛盾，難以兼顧；采用中空玻璃時(shí)爆裂現(xiàn)象頻發(fā)，導(dǎo)致工程失效；無(wú)論光伏還是密閉任一功能失效，都要更換玻璃，維修概率高；非電原因更換也要牽涉電路，更換麻煩。合一式光伏建筑，光伏板同時(shí)就是玻璃幕墻或采光頂?shù)牟Ａ姘?，無(wú)須另外增設(shè)面板和支承結(jié)構(gòu)。必須同時(shí)兼顧發(fā)電和建筑兩方面的功能，而這兩方面的功能要求往往又是矛盾的。例如光伏板要求通風(fēng)降溫，不要用中空玻璃，而建筑節(jié)能卻要求用中空玻璃。四、散熱與保溫的矛盾光伏電池怕熱，在太陽(yáng)光照射下，溫度升高轉(zhuǎn)換效率下降，玻璃容易爆裂。因此，要求光電板（夾膠玻璃）后面空曠，便于通風(fēng)降溫，做成中

4、空玻璃對(duì)光伏玻璃是非常不利的。作為幕墻或采光頂?shù)陌寮?，正好要求相反。單塊夾層玻璃滿足不了節(jié)能要求，透明部分必須做中空玻璃，不透明部分在夾層玻璃之后要做保溫層。前面的光伏夾層玻璃散熱困難，溫度升高，發(fā)電效率急降，甚至夾膠變性、分離，玻璃破裂，光伏工程失敗。五、破解散熱難題光伏板失效是因?yàn)樯犭y，難就難在背后的中空層。用中空玻璃是為了達(dá)到節(jié)能指標(biāo)，尤其在北方不用中空不行。如果采用兩層皮的分離式作法，光伏板夾膠，屋面板中空夾膠。光伏板單夾膠不中空，背后就可以自由散熱，散熱難的問題就可以解決了。既有建筑光伏改造工程，就是把一層皮改為兩層皮，解決通風(fēng)降溫問題。六、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、面板設(shè)計(jì)玻璃的選用朝陽(yáng)光

5、一側(cè)宜用超白玻璃；單塊夾膠玻璃不宜用Low-E玻璃；中空夾膠玻璃的Low-E膜應(yīng)朝向空氣層；框支承玻璃在受力允許的情況下，優(yōu)先考慮采用半鋼化或浮法玻璃夾膠；點(diǎn)支承玻璃應(yīng)采用鋼化夾膠玻璃。玻璃的厚度分離式光伏組件玻璃厚度不宜小于4mm；同時(shí)作為幕墻或采光頂面板的合一式光伏組件，夾膠玻璃的單片玻璃厚度不應(yīng)小于5mm,兩片玻璃的厚度差不應(yīng)大于3mm；非夾膠的單片玻璃厚度不應(yīng)小于6mm。面板的支承方式邊緣支承：明框、半隱框、隱框；點(diǎn)支承：鋼爪、夾板。2、支承結(jié)構(gòu)分離式光伏系統(tǒng)的光伏組件要求設(shè)置單獨(dú)的支承結(jié)構(gòu)；當(dāng)屋面光伏組件要求斜放或架空較大距離時(shí)，可采用支架；平放或無(wú)架空要求時(shí)，可用短柱或金屬框；墻面的光伏組件可采用單獨(dú)的落地支承結(jié)構(gòu)、半獨(dú)立的支承結(jié)構(gòu)或與幕墻的面板共用豎向支承結(jié)構(gòu)。不需要很大距離時(shí)，可用框或短柱支承七、圖例明框光伏面板明框光伏面板隱框光伏遮陽(yáng)隱框光伏遮陽(yáng)鋼爪點(diǎn)支撐鋼爪點(diǎn)支撐夾板點(diǎn)支撐rfifijEWH3BBmv；i1HI111IIIlBl吊_*mlitIII11111411111imnHJWmIlf11MMl111inujj/ruIBAIlIIIUIIIIL亦tnhii1LlTTn111IB1圖fflMimikhiITWiirihJUIB1iIIII111MlHIiniiinihimit1IIIIII(1umMlW1111i*iff節(jié)“1nw1INiBlMHi1I