1 單獨(dú)設(shè)置于屋面上的光伏系統(tǒng)
單獨(dú)設(shè)置于屋面之上的光伏系統(tǒng),以下簡稱為屋面光伏系統(tǒng),其面板稱為屋面光伏面板, 只具有發(fā)電功能,不作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面板;需要圍護(hù)功能時(shí)須另設(shè)密封的采光頂或幕墻(圖1)。

新建工程的屋面光伏系統(tǒng)一般是與主體建筑同時(shí)設(shè)計(jì),同時(shí)施工,同時(shí)驗(yàn)收,屋面光伏系統(tǒng)本身就是建筑的一個(gè)有機(jī)組成部分。所以帶屋面光伏系統(tǒng)的建筑是光伏一體化建筑。
但是這種光伏系統(tǒng)的面板只具有發(fā)電功能,不具備建筑圍護(hù)功能,需要另設(shè)具有圍護(hù)功能的屋面或采光頂,因而形成“兩層皮”,所以它屬于光伏一體化建筑中的分離式系統(tǒng)。
這種分離式光伏系統(tǒng)的光伏面板只發(fā)電,無須考慮密封要求,構(gòu)造簡單;施工容易,更換方便。由于另有承重的屋面系統(tǒng),屋面光伏系統(tǒng)破損后不會產(chǎn)生嚴(yán)重的安全問題,所以安全度可以比通常的屋面稍低,用料較為節(jié)省。
更為重要的是,單獨(dú)設(shè)置的屋面光伏系統(tǒng)可以取得最佳的朝向和傾斜角度,得到最佳的發(fā)電效率,大大減低了光伏系統(tǒng)的成本。
由于上述的優(yōu)點(diǎn),屋面光伏系統(tǒng)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用(圖2~圖6)。 其中圖5所示的湘潭示范工程為目前國內(nèi)規(guī)模最大的屋面光伏工程,光伏組件達(dá)20萬m2,功率20MW。



2 支承結(jié)構(gòu)的形式
屋面光伏系統(tǒng)支承結(jié)構(gòu)的形式可以根據(jù)光伏組件離開屋面的距離和傾角的要求選擇,可以采用鋁合金結(jié)構(gòu),但是通常大量采用鋼結(jié)構(gòu)。
2.1 獨(dú)立短柱、屋面平臥金屬梁或平臥金屬框
當(dāng)光伏組件水平放置或傾角較小,且離開屋面的距離較小時(shí),可以采用金屬短柱、屋面上的平臥金屬梁、金屬框直接支承光伏面板(圖7~圖10)。


圖9為北京南站的光伏屋面,原為合一式,光伏組件位于中空玻璃的空腔內(nèi)。由于通風(fēng)不良,組件溫度升至很高,光伏板失效,必須改建。改建時(shí)在原光伏板的正上方,中空玻璃之上設(shè)置新的光伏板,位置與尺寸和原光伏板完全相同。新光伏板成為兩層皮的分離式,由70mm截面高度的鋁合金框平臥支承,鋁合金型材有 100mm 的長圓孔,間距140mm,以利于通風(fēng)降溫。
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