【分离式光伏建筑幕墙】

（一）现状

目前，国内最大的敦煌光伏电站正在加紧建设，发电能力10MW；世界最大的内蒙古自治区鄂尔多斯光伏电站预计2019年全部建成，总功率达2000MW，光伏板总面积将超过2000万㎡。这些电站光电板陈列建在地面上，除发电外没有建筑功能，不属于光伏建筑的范围。

除了这种专用光伏电站外，光伏技术应用的另一条途径是量大面广，相对分散的一体化光伏建筑。光伏建筑的发电部分与建筑是有机的整体，也是建筑的组成部分，通常要求同时设计，同时施工。

近年来，光伏发电技术已经开始在建筑工程中得到了应用，不少项目采用了光伏玻璃幕墙和光伏玻璃采光顶。目前我国光伏基础产业正急速发展，加之国家出台了一系列鼓励采用光伏技术的政策规定，幕墙行业在工程中采用光伏产品的积极性不断高涨，业主也大力支持，一个光伏发电技术应用的新高潮正在形成。

从光伏板陈列与建筑物的关系来区分，光伏玻璃幕墙可以分为分离式和合一式两种。目前国内两种方式都有应用。

最近，也有一些建筑同时采用两种方式而成为混合式光伏玻璃幕墙。

（二）分离式光伏建筑幕墙

（一）分离式光伏建筑概念

分离式光伏建筑中，光伏板陈列靠近主体建筑或在屋顶上设置，虽然它是整个建筑的有机组成部分，但它有自身的支承结构体系，光伏板仅仅作为产能装置，不作为建筑的围护结构，建筑物还要另设建筑幕墙、门窗、屋面采光顶或者建筑本身不需要围护结构。

（二）分离式光伏建筑特点

1．优点

采用这种体系设计和施工都比较简单方便，避免了幕墙和采光顶的建筑功能受到干扰。设计光伏板系统时只需考虑光电系统本身的要求，不用兼顾作为建筑幕墙和采光顶所必需的光学、热工、防水、密封等种种复杂的要求，可以合理选择朝向，最大限度地发挥其发电功能，达到最佳的光电转换效果。光伏系统容易维护，修理，更换，不用担心影响建筑幕墙和采光顶受到影响；而建筑幕墙和采光顶破损时只要更换普通板块，与光伏系统无关，不会影响房屋的供电。加之光伏板与各个建筑本身关系不紧密，可以规格化，成批流水线生产，成本较低。

2．缺点

其缺点是造价较高，分离的光伏陈列有时还要占用额外的建筑面积。

（三）分离式光伏建筑工程实例

江苏皇明太阳能公司在其办公楼的顶部和正面设置了独立的弧形光伏板陈列，尽显“太阳”这一个主题。作为建筑物顶部的建筑部件-围栏和架空地面，它们的主要功能是发电，不作为围护结构，但它们是建筑物不可分割的部分，是光伏一体化建筑。

北京净雅大酒店的光伏-多媒体幕墙是产能-节能幕墙应用的一个典型。酒店整个正面都由光伏板材遮盖，白天发出的电能储存在电池内，晚上对多媒体幕墙的LED光源供电。这一幅幕墙面积达2200㎡，由2300块光伏板组成。竖向布置的钢架单独支承面板，离开主体建筑。面板无须密封，所以可以按照建筑设计要求成叠瓦状布置，开敞式板缝。

除大陆外，我国台湾省也建造了一些分离式光伏建筑，如台湾电力公司的开放式展览馆，四周无墙，屋面是独立的发电采光顶。

最近举行的台湾省高雄世界运动会会场采用了光伏屋顶，共使用了8800块光伏板，输出功率1.0MW。

（四）合一式光伏建筑幕墙

（一）合一式光伏建筑概念

合一式光伏建筑与分离式设置不同，光伏板本身就兼作围护结构的面板。

（二）合一式光伏建筑特点

1．优点

由于只有一层面板，一套支承结构，施工简化，材料节省，也提高了建筑面积的使用率。

2．缺点

但这样一来，玻璃夹层板就要具有两重功能：一方面作为幕墙板和采光顶板件，要具有透光、遮阳、防水、密封、隔音和热工性能；另一方面，作为光伏板，要满足超白、小变形和电工方面的要求。有时候这两方面的要求互相矛盾，就会产生设计或施工的困难。如当保温要求采用中空玻璃采光顶时，从安全方面考虑，内侧（下侧）玻璃应为夹层夹胶玻璃，单片钢化玻璃放在外侧（上侧）；而作为光伏板，夹有光电池的夹层夹胶玻璃应放在外侧、上方。这样一来只得采用双夹胶中空玻璃来同时满足两者的要求，幕墙本身的造价要增加。而且如果要更换损坏的幕墙、采光顶板块，就会牵涉电路上的一些问题，比较麻烦。此外，光电板的遮挡、美观等问题要与建筑设计方面协调，光伏板的布置和朝向不能随意选取，无法发挥最大的光电转换效果。由于和具体的建筑外观设计联系在一起，光伏板型号、规格很多，难以批量生产，生产成本高，周期长。

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