玻璃之家讯：1.前言　　1991年光伏建筑一体化(Building-integrated Photovoltaics)的概念被正式提出，简单地讲，就是将光伏组件（词条“光伏组件”由行业大百科提供）或材料作为建筑物的一部分，同时发挥其发电功能[1]。BIPV的出现，实现了光伏发电由边远地区和特殊应用向城市过渡，由集中电站向分布式供电模式过渡，该技术可进一步结合发电侧运行优化和用户侧需求预测管理技术，必将成为最具前景的建筑节能技术之一。　　BIPV的优点相当明显：1)使用清洁能源，减少燃煤发电的使用量，减轻了环境污染;2)发电就地使用，减少发输配电过程的损耗;3)具有保温（词条“保温”由行业大百科提供）隔热及采光通风功能，可降低空调和采暖负荷;4)充当建筑物的外围护结构，节约了外装材料，也节省了宝贵的城市用地资源[2]。　　我国在2006年6月实施的GB/T50378-2006 《绿色建筑评价标准》中也明确提出：将可再生能源发电作为绿色建筑评价的最优选项;2014年《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》发布后，各地区积极制定配套政策和实施方案，有力推动了分布式光伏（词条“光伏”由行业大百科提供）发电的多种方式利用，截止2013年底，我国分布式光伏发电累计总装机容量突破300万千瓦[3,4]，　　光伏产品与建筑集成到一起，统一规划、设计和施工，在满足建筑功能的同时，又可产能，是一种先进的绿色建筑技术。目前，光伏建筑一体化的常见应用形式有：光伏幕墙、光伏采光顶、光伏栏杆、光伏百叶以及光伏小品。光伏百叶在建筑的应用实例较少，大面积应用的更是屈指可数。　　顺德区第一人民医院易地新建项目光伏发电工程，是一个光伏建筑一体化应用的典型案例，该项目在立面大面积使用光伏百叶的元素，并且在建筑群屋面的花架安装了光伏系统（词条“光伏系统”由行业大百科提供），在不改变建筑外观的前提下，既为建筑供能，又成为夏热冬暖地区建筑必不可少的遮阳构件（词条“构件”由行业大百科提供）。　　2.工程概况　　本项目位于广东省佛山市顺德区(地区环境温度：年平均温度22摄氏度，最高气温39.3摄氏度，最低气温达4.1摄氏度;日照时间：年均日照1489.2小时，全年平均辐射量5361.1MJ/m2)，在顺德人民医院的立面和屋顶安装光伏发电系统（词条“光伏发电系统”由行业大百科提供）(其中立面面积10360平方米)，共安装光伏百叶百叶9807块，光伏组件2464块，总功率1013.6kW。　　3.光伏建筑一体化设计　　本项目光伏系统的安装区域分为屋面花架和立面两个部分。其中，屋面花架分别有1#、5#、6#、7#楼，立面分别有1#、2#、3#、5#、6#、7#楼。　　3.1建筑设计　　3.1.1屋面花架光伏系统　　屋面花架作为建筑结构的一部分，其作用主要是装饰，少部分可以遮阳，这在建筑设计中是一个非常常见的元素。然而，这类飘板、格栅、花架等，往往是不具备遮阳、导光、导风、载物、辅助绿化等功能作用的装饰构件。在花架安装光伏系统，特别是已建建筑，是改变花架使用功能的重要手段，使其既保持观赏性、遮阳，还可以发电，为建筑产能。以顺德人民医院为例：　　(1)安装区域　　本系统安装于顺德人民医院1#、5#、6#、7#楼的花架上。该医院建筑群设计的花架凸出于建筑，只具框架不具有功能，安装光伏系统以后，不会改变现有建筑造型和外观，使其成为建筑的遮阳构件，还可以发电。　　(2)结构安装　　光伏系统利用花架梁为主体梁，Z型钢为次横梁，通过后置连接埋板固定次横梁于花架梁上，形成光伏系统龙骨结构，支撑上部光伏组件。光伏组件通过不锈钢螺栓（词条“螺栓”由行业大百科提供）与次横梁有效连接。经计算，符合建筑结构相关规范。　　3.1.2 立面百叶光伏系统　　光伏幕墙、光伏百叶是光伏系统在立面运用的主要形式。相比于幕墙，百叶有其独有的特点：可根据不同地区太阳高度角以最佳倾角安装、通风、遮阳、可以安装在普通幕墙外起到装饰建筑的效果。本文以顺德人民医院为例，介绍光伏百叶在建筑的运用。　　(1)建筑设计　　顺德人民医院建筑群的设计是在玻璃幕墙外安装光伏百叶。此种设计决定了光伏百叶分格必须服从于玻璃幕墙的分格。而因建筑造型或使用功能的原因，玻璃幕墙的分格有多种尺寸，使得光伏百叶组件的尺寸多达15种。整个建筑群共安装光伏百叶组件1369块，总功率1013.6kW。　　经过阴影分析和计算，确定光伏百叶的最小间距为650mm，倾角为15°。如图：　　(2)结构安装　　光伏百叶的立柱必须与建筑玻璃幕墙的竖向分格缝对齐，在层间与建筑结构连接，在能满足结构安全的同时，使整个系统与建筑形成有机整体。　　光伏百叶因其结构特点，不可能使用幕墙框架结构来安装。通常玻璃百叶的安装，归纳起来通常为两种形式，一是点玻式，而是夹板式。点玻百叶安装方便、形式美观，适应绝大部分安装环境，但是价格昂贵。夹板式则需要在合适的安装环境下使用，才能达到形式美观、安装方便的效果，但其价格相比点玻式便宜不少。本项目使用了夹板安装技术，安装节点如下图。
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