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光伏建筑工程技术及其相关要求 摘要：建筑领域的节能减碳是我国实现“碳达峰”“碳中和”目标的关键一环，而开展光伏发电在建筑场景中的高质量、规模化应用是重要途径。我国光电建筑装机潜力巨大，前景广阔，但当前对于光电建筑工程技术及其相关要求方面的探讨在光伏和建筑这2个行业中相对独立。基于实践和检测工作对光电建筑工程的关键技术进行梳理，可为光电建筑咨询、设计、施工及重点技术环节的验收提供依据。 0 引言党的十八大以来，低碳成为我国社会发展的重要议题，伴随2020年“2030年前中国要‘碳达峰’，2060年实现‘碳中和’”目标(业内简称为“30/60目标”)的提出，我国能源产业从资源属性向制造业属性的前进步伐继续加快；作为能源用户之一的建筑，在节能事业取得各项阶段性成果的同时，建筑的碳排放总量依然可观。根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)的统计数据，我国建筑领域的碳排放量占全国碳排放总量的近1/3因此，在提升建筑能效的同时，应充分发挥可再生能源等绿色低碳能源的潜力为此，本文基于光电建筑工程实践与检测工作，从建筑应用角度出发，系统总结了光电建筑工程的关键技术，并有针对性地提出相关要求，以期为从业人员在光电建筑咨询、设计、施工和验收方面提供指导，力求促进光伏与建筑行业的融合，推动光电建筑的高质量、规模化应用。1 布局与设计光电建筑是以光伏发电系统作为建筑主体的建筑能源系统，需要遵循适用、经济、绿色、美观的基本原则。首先，应考虑建筑的功能性和安全性要求。例如，必须满足光伏阵列不跨越建筑变形缝、承载面必须为阻燃材料等严格要求。其次，要满足建筑及其所在园区在日照、视觉、防眩光等方面的一致性要求。比如，加装的光伏发电系统不仅要避免被周边建筑、构筑物、树木所遮挡，同时其也不应降低相邻建筑的日照标准；置于屋面、立面等建筑外表面的光伏阵列与建筑主体的外观形态应该保持协调、美观；在广场、步行街及旅游景观一类的场景中安装光伏阵列时，应特别注意把控整体的色调和效果；若是针对既有建筑改造的情况，则需要做好视线影响分析。屋面一般是建筑光伏发电系统最常见的安装载体，相对于在外立面安装的光伏发电系统，安装于屋面的光伏发电系统不易受到遮挡，且安装场地开阔，易于施工。在平屋面安装光伏发电系统时，一般是将光伏组件安装于光伏支架上，经济条件较好时，推荐选用跟踪式光伏支架，光伏组件一般为正面朝南的方式安装，通过调节光伏组件安装倾角来跟踪太阳。目前国内工程多以固定式光伏支架为主，光伏组件的安装倾角以组件接收最佳日照为宜来确定，或通过动态模拟计算以保证光伏发电系统可获得最大年发电量来确定光伏组件安装倾角。从光伏阵列的防风及美观角度考虑，对于高出屋面较多的光伏阵列，应利用女儿墙等构件对光伏阵列感观突出的部位进行适当围挡在坡屋面安装光伏发电系统时，光伏组件可以选用一体化效果较好、样式丰富的“光伏瓦”，尤其是针对希望保有原始建筑面貌的别墅、村镇住宅，如图2所示。光伏瓦应注意根据建筑模数来进行整体的布置设计，以保证建筑主体美观；对于非光伏瓦完整覆盖或设计复杂的坡屋面，应选用与原始瓦片颜色相仿的光伏组件或对坡屋面进行喷涂，从而保证颜色协调。需要注意的是，虽然大部分屋面加装光伏组件的安全性好，但油毡瓦屋面等非阻燃材料上不能加装光伏组件；与此同时还要考虑防火问题，比如，木檩条坡屋面加装光伏组件时应采取防火隔离措施，并应符合消防规范的规定。2 建筑结构依据光伏组件是否承担建筑结构功能进行分类，建筑光伏可分为一体化建筑光伏(BIPV)和附加型建筑光伏(BAPV)这2种形式。BIPV形式的光伏组件不仅具备发电功能，还替代原有建筑材料作为建筑构件承担结构荷载、采光、遮阳及装饰等建筑功能，此类光伏组件也常称为建筑光伏组件，如光伏幕墙、光伏采光顶、光伏遮阳板等，一般涉及到结构问题时其要与建筑一并考虑。相比之下，BAPV则是将建筑物屋面、立面作为光伏组件的安装载体，对光伏组件起支撑作用，是既有建筑加装光伏的常用形式，如图3所示。由于既有建筑的建筑年代参差不齐，以往的建筑对于抗震设计等结构安全方面的要求较低，围护结构表面加装光伏组件后会加重安装部位的结构承载负荷，因此应考虑对建筑结构的校核。目前针对结构问题的探讨也较多。在工程实施前，首先需要对房屋、场地及环境条件进行现场查勘，检查房屋结构的安全性并评估方案的可行性，必要时应根据安全性评估结果、光电建筑的使用要求和后期设计使用年限进行可靠性鉴定。在涉及主体和承重结构改动，或增加荷载时，建筑结构的复核尤为重要，要考虑结构设计、结构材料的耐久性、荷载安装部位的构造及强度等，可由原先或其他有资质的设计单位根据原设计施工图、竣工图、计算书文件进行复核，并委托法定检测机构进行检测，确认不存在结构安全问题，