DB62∕T 3146-2018（甘） 太阳能光伏与建筑一体化应用技术规程.pdf

甘 肃 省 地 方 标 准。 B DB6 2 fl- 3 1 46 一2 0 18 备案号: J14 邵于邵I E 太阳能光伏 歹 建筑 二 体化 ) 、谈 川技术规程 T h e t e c h n o l o gy c o d e i n i n t e gra ti o n o f b u i l d i n g a n d P h o t o v o l t a i c 201 8 一 0 5 一 3 0发布 2018一9 刁1 实施 暮 雾 馨 霏默瑟 纂联 合 发 布 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 库七七 标准下载 引用标准名录 1 建筑结构荷载规范 G B 5 0 0 09 2 建筑抗震设计规范 G B 5 0 0 11 3 建筑设计防火规范 G B 5 0 0 16 4 钢结构工程施工质量验收规范 G B 5 0 2 05 5 建筑物防雷设计规范 G B 5 0 0 57 6 屋面工程质量验收规范 G B 5 0 2 07 7 建筑工程施工质量验收统一标准 G B 5 0 3 00 8 建筑电气工程施工质量验收规范 G B 5 0 3 03 9 民用建筑可靠性鉴定标准 G B 5 0 2 9 25 10 电力工程电缆设计规范 G B 5 0217 11 电 气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 G B 5 0 1 6 8 12 电 气装置安装工程接地装置施工及验收规范 G B 5 0 1 6 9 1 3 光伏发电 站设计规范 G B 5 0 7 9 7 14 光伏发电 站施工规范 G B 5 0 9 74 15 光伏发电 工程验收规范 G B 5 0 9 7 6 16 光伏系统并网 技术要求 G B 理 1 9 9 3 9 1 7 建筑幕墙 G B 汀 2 1 0 8 6 1 8 光伏( P V ) 系统电网接口特性 G B /T 2 0 0 4 6 19 光伏发电 接人配电网设计规范 G B 理5 0 8 65 2 0 光伏发电 站接人电 力系统技术规定 G B 亿 1 9 9 64 21 玻璃幕墙工程技术规范 J GJ roZ 2 2 民用建筑电气设计规范 J GJ 16 2 3 玻璃幕墙工程质量检验标准 J GJ理 1 39 24 光伏建筑一体化系统运行与维护规范 J GJ理 2 64 2 5 民用建筑太阳 能光伏系统应用技术规范 J G J 2 03 26 太阳 能光伏玻璃幕墙电 气设计规范 J GJ理3 65 27 电力工程直流系统设计技术规程 D L 灯5 0 44 2 8 太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术规范 C E - C S 8 5 2 9 太阳能光伏发电系统与建筑一体化技术规程 C E 一 C S 4 18 甘 肃 省 地 方 标 准 太阳能光伏与建筑一体化应用技术规程 D B 6 么 乍 3 1 46 一 2 0 1 吕 条 文 说明 目次 9 0 0 0 0 2 24口勺7 7 0 11介、内、00 91山1.2 22 41勺一勺勺一勺声勺一勺口勺一勺一勺、了0 6 2066U6，1 71/27 1 总则 3 太阳能资源分析 ” ” ” ” ” ” 3 . 1 一般规定 3. 2 参考气象站基本条件和数据采集 3. 3 太阳 辐射观测数据验证与分析 4 光伏系统设计 ” ” ” ” ” ” ” 4 . 1 一般规定 4. 2 系统分类 4. 3 系统设计 ” ” ” ” ” ” 4. 4 酉 己 电 电气系统 “ “ “ “ “ “ “ 4. 5 系统接人电网 ” ” ” ” ” ” ” ” ” ” ” ” 4. 6 电能储存系统 “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ 5 光伏建筑设计 ” ” ” ” ” ” 5 . 1 一般规定 ， 5. 2 规划设计 “ “ 5. 3 建筑设计 ” ” 结构设计 建筑电气设计 4勺 : 一勺勺 6 光伏系统安装 6. 4 光伏组件与方阵 7 环保、 卫生、 安全、 消防 安全 消防 8 工程质量验收 73 8 . 1 一 般规 定 7 3 8. 2 基础工 程 7 3 8. 3 支 架工 程 ， ， 7 4 9 运行管理与维护 75 9 1 一般规定 7 5 9. 2 维护管理 7 5 总则 1 . 0 . 1 1 . 0 . 2 1 筑; 2 对太阳能光伏系统与建筑一体化概念的解释说明。 本规程适用如下范围: 不仅适用于新建民用建筑， 也适用于扩建和改建民用建 如无特殊说明， 工业建筑可参照该规程执行。 3 太阳能资源分析 3 . 1 一般规定 3 . 1 . 1 太阳能光伏与建筑一体化设计首先需要分析项目所在地 区的太阳能资源概况， 并对该地区太阳能资源的丰富程度进行初 步评价， 同时分析相关的地理条件和气候特征， 为技术方案初步确 定提供参考依据。 3 . 1 .2 若项目 所在地附近没有长期观测记录太阳能辐射的气象 站， 可选择所在地周围较远的多个( 两个以上) 具有太阳辐射长期 观测记录的气象站作为参考气象站， 同时， 借助公共气象数据库 ( 包括卫星观测数据) 或商业气象( 辐射) 软件包进行对比分析。还 可收集项目 所在地附近基本气象站的各年日 照时数与参考气象站 的日照时数进行对比分析。 3 . 2 参考气象站基本条件和数据采集 3 . 2 .2 最近连续10年以上的最近一年至少不早于前年; 3 . 2 . 3 收集最近连续10年的逐年个月最大辐照度平均值的目的 是分析项目 所在地的光伏大典系统的最大直流和交流输出功率情 况， 为逆变器、 变压器及其他电气设备选型提供参考依据; 3 . 2 . 4一 6 为一般气象资料， 如参考气象站距项目 站址较远。 3 . 3 太阳辐射观测数据验证与分析 3 . 4 . 1 实测数据记录时， 由于设备故障、 断电等原因， 有时会出现 数据缺测或记录偏差， 因此， 需进行实测数据完整性检验。一般来 说， 实测数据完整率应在90% 以上。 3. 4 .2 实测数据记录时， 由于一些特殊原因， 有时会产生不合理 的无效数据， 因此需要进行实测数据合理性检验。 总辐射最大辐照度一般应小于太阳常数( 1 3 67W八 1 12 士 7 W/ m Z ) ， 由于云层的作用， 观测到的瞬间最大辐照度也可能超过太阳 常数， 但若大于Zkw/m， 则可判定该数据无效。 3. 4 .3 太阳辐射观测数据经完整性和合理性检验后， 需要进行数 据完整率计算， 可按照下列公式进行计算: *、。毛 。 *，、_ 应测数目一 缺测数目一 无效数据数目、 ， ， 。 户 日 迷 风文义习 内 与 夕口当 j 艺二 1 竺一 一 一 一 一 一 一一 一 一 一 一 一 一 一 一 二 二灭 石 几 不 石 甲 不 二一 一 一一 一 一一 一 一一 一 一八 IUU7 皿 狈 戮 日 若数据完整率较小， 且由无其他有效数据补缺， 该组数据可视 为无效 。 缺测数据的填补也可借助其他相关数据补缺， 采用插补订正 法、 线性回归法、 相关比值法等进行处理。 3. 4 .4 在光伏电站设计中， 电 站使用年限内的平均年总辐射量是 进行电站年发电量计算的主要依据: 总辐射最大辐照度预测是逆 变器和电气设备容量选择的依据之一。 3. 4 .5 通常参考气象站记录的太阳辐射观测数据是水平布置日 照辐射表接受到的数据， 以此预测的电站设计使用年限内的平均 年总辐射量也是水平日照辐射表的的数据。当光伏方阵采用不同 布置方式时， 需进行折算。但这种计算比较复杂， 通常可采用软件 计算。目 前， 国 际 上比 较流行的 软件是n e t s c r e e n 、 P v s y s t 、 M e t e o - n o rm 等。 4 光伏系统设计 4 . 1 一般规定 4 . 1 . 1 在既有建筑上安装太阳能光伏系统应该进行专项设计， 如 果在新建建筑上安装太阳能光伏系统， 作为建筑电气工程设计的 一部分， 做到和建筑同时设计、 同步施工、 同步验收。 4 . 1 . 2 本条文主要是强调光伏系统的设计不是简单的将太阳电 池组件或方阵和建筑物结合在一起就可以达到设计任务的最终 的， 它是太阳能光伏发电系统的技术和现代建筑技术互相融会贯 通的产物。只有这样才能够达到系统美观、 结构安全、 清洁、 维护 方便， 同时尽可能多发电的最终目的。对于系统的设计者， 不仅 需要了解建筑物的基本情况， 还需要了解到太阳电池封装技术的 多样性、 以及不同封装形式的太阳电池适合在哪些不同的环境中 使用， 控制器、 逆变器的主要技术特性， 太阳辐射情况以及太阳电 池组件的最大功率跟踪等方面的技术。 4 . 1 . 3 对于在既有建筑上安装太阳能光伏系统， 在没有可能利用 既有建筑上的输电槽架和管道的情况下， 通常需要另行设计安装 安全、 尽可能隐蔽、 集中布置的光伏系统输配电和控制用缆线; 如 果在新建建筑上安装太阳能光伏系统， 作为建筑电气工程设计的 一部分进行设计。 4 . 1 . 4 光伏组件或方阵连接电缆及其输出总电缆的选择直接影 响到光伏系统的安全和光伏电站的发电量， 特别在低电压大电流 的独立光伏系统中尤其显得重要。 4 . 1 . 5 人员有可能接触或接近的、 高于直流50V或2 40W以上的 系统属于应用等级A ， 适用于应用等级A的设备被认为是满足安 全等级n 要求的设备， 即n类设备。当光伏系统从交流侧断开后， 直流侧的设备仍有可能带电， 因此， 光伏系统直流侧应设置必要 的触电警示和防止触电的安全措施。 4 . 1 . 6 对于并网光伏系统， 只有具备并网保护功能， 才能保障电 网和光伏系统的正常运行， 确保上述一方如发生异常情况不至于 影响另一方的正常运行。同时并网保护也是电力检修人员人身 安全的基本要求。 4 . 1 . 7 安装计量装置还便于用户对光伏系统的运行效果进行统 计、 评估。同时也考虑到随着国家相关政策的出台， 国家对光伏 系统用户进行补偿的可能。 4 . 1 . 8 光伏系统所产电能应满足国家电能质量的指标要求， 主要 包括 : 10K V及以下并网光伏系统正常运行时， 与公共电网接口处电 压允许偏差如下: 三相为额定电压的士 7 %， 单相为额定电压的+ 7 %、一 1 0 %; 并网光伏系统应与公共电网同步运行， 频率允许偏差为 士 0 一 S H z ; 并网光伏系统的输出应有较低的电压谐波畸变率和谐波电 流含有率。总谐波电流含量应小于功率调节器输出电流的5 %; 光伏系统并网运行时， 逆变器向公共电网馈送的直流分量不 应超过其交流额定值的1 % 。 4 . 1 . 9 离网独立光伏系统功率范围比较大， 通常能够和建筑物结 合一体的功率从几百瓦至几千瓦， 这个特性决定这个系统结构的 多样性， G B /T 1 9 0 6 4 家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验 方法 给出了这种多样性系统一个统一的设计和验收标准。 4.2 系统分类 4 . 2 . 1 并网光伏系统主要应用于当地已存在公共电网的区域， 并 网光伏系统为用户提供电能， 不足部分由公共电网作为补充; 独立 光伏系统一般应用于远离公共电网覆盖的区域， 如山区、 岛屿等边 远地区， 独立光伏系统容量必须满足用户最大电力负荷的需求。 4 . 2 . 2 光伏系统所提供电能受外界环境变化的影响较大， 如阴雨 天气或夜间都会使系统提供电能大大降低， 不能满足用户的电力 需求。因此， 对于无公共电网作为补充的独立光伏系统用户， 要满 足稳定的电能供应就必须设置储能装置。储能装置一般用蓄电 池， 在阳光充足的时间产生的剩余电能储存在蓄电池内， 阴雨天或 夜间由蓄电池放电提供所需电能。对于供电连续性要求较高用户 的独立光伏系统， 应设置储能装置， 对于无供电连续性要求的用户 可不设储能装置。并网光伏系统是否设置成蓄电型系统， 可根据 用电负荷性质和用户要求设置。如光伏系统负荷仅为一般负荷， 且又有当地公共电网作为补充， 在这种情况下可不设置储能装置; 若光伏系统负荷为消防等重要设备， 就应该根据重要负荷的容量 设置储能装置， 同时， 在储能装置放电为重要设备供电时， 需首先 切断光伏系统的非重要负荷。 4 . 2 . 3 建筑材料型光伏系统; 指使用将太阳电池与瓦、 砖、 卷材、 玻璃材料等复合在一起成为不可以分割的建筑构件或者建筑材 料， 如光伏瓦、 光伏砖、 光伏屋面卷材、 玻璃光伏幕墙、 光伏采光屋 顶等组成的光伏发电系统。 建筑构件型光伏系统; 指使用与建筑构件组合在一起或者独 立成为建筑构件的光伏构件， 如由标准普通光伏组件或者根据建 筑要求定制的雨棚构件、 遮阳构件、 栏板构件等组成的光伏发电系 统。 结合通用型型光伏系统; 指在平屋顶上安装、 坡面上顺坡架空 安装以及在墙面上与前面平行安装普通太阳电池组件组成的光 伏发电系统。 4.3 系统设计 4 . 3 . 1 太阳能光伏与建筑一体化具有非常大的灵活性， 需要综合 使用功能、 外观建筑风格、 电网条件、 负荷性质和系统运行方式等 诸多因素来决定光伏系统的安装类型。一个完整的太阳能光伏 与建筑一体化设计在完成太阳能光伏发电的同时还可以在建筑 物隔热、 保温、 空气对流、 遮阳、 美观方面做出贡献。 4 . 3 . 2 I k w以下的独立光伏直流系统有可能没有汇流箱和逆变 器， 它的避雷装置在控制器里面， 而负载为直流系统。 由于并网光伏电站涉及到上网电价补贴问题， 所以电能表和 显示电能相关参数的仪表在系统中是非常重要的。 4 . 3 . 3 民用建筑光伏系统各部件的技术性能包括: 电气性能、 耐 久性能、 安全性能、 可靠性能等几个方面。 1 电气性能强调了光伏系统各部件产品应满足国家标准中 规定的电性能要求。如太阳电池的最大输出功率、 开路电压、 短 路电流、 最大输出工作电压、 最大输出工作电流等， 另外， 系统中 各电气部件的电压等级、 额定电压、 额定电流、 绝缘水平、 外壳防 护类别等; 2 耐久性能规定了系统中主要部件的正常使用寿命。如光 伏组件寿命不少于25年， 并网逆变器正常使用寿命不少于8 年。 在正常使用寿命期间， 允许有主要部件的局部更换以及易损件的 更换; 3 安全性能是光伏系统各项技术性能中最重要的一项， 其中 特别强调了并网光伏系统必须带有保证光伏系统本身及所并电 力电网的安全; 4 可靠性能强调了光伏系统应具有防御各种自然条件异常 的能力， 其中包括应有可靠的防结露、 防过热、 防雷、 抗雹、 抗风、 抗震、 除雪、 除沙尘等技术措施; 5 在民用建筑设计中， 应尽可能设计安排出以上防护措施。 如采用电热技术除结露、 除雪， 预留给水、 排水条件除沙尘， 在太 阳电池下面预留通风道防电池板过热， 选用抗雹电池板， 光伏系 统防雷与建筑物防雷统一设计施工， 在结构设计上选择合适的加 固措施防风、 防震等。 4 . 3 . 5 设置在室外的光伏接线箱应具有可靠防止雨水向内 渗漏 的结构设计。 4 . 3 . 6 对于纯阻性负载的独立光伏系统逆变器的额定容量可以 和负载总额定容量一致。如白炽灯， 电烙铁等。 对于电动机为负载的独立光伏系统逆变器的额定容量应该 是电动机功率的4 倍以上， 如电冰箱、 电风扇、 家用水泵等。 4 . 3 . 7 并网逆变器还应满足电能转换效率高、 待机电能损失小、 噪声小、 谐波少、 寿命长、 可靠性高及起、 停平稳等功能要求。 4 . 3 . 8 线路电压损失是根据 家用太阳 能光伏电源系统技术条件 和试验方法 G B 汀 19 0 64中第5 .8. 5 条对导线的技术要求规定的， 这对于提高系统效率和安全非常重要。 4 . 3 . 9 光伏系统应符合以下防雷和接地保护的 要求。 1 支架、 紧固件等正常时不带电金属材料应采取等电位联结 措施和防雷措施。安装在建筑屋面的光伏组件， 采用金属固定构 件时， 每排( 列) 金属构件均应可靠联结， 且与建筑物屋顶避雷装 置有不少于两点可靠联结; 采用非金属固定构件时， 不在屋顶避 雷装置保护范围之内的光伏组件， 应单独加装避雷装置; 2 光伏组件应采取严格措施防直击雷和雷击电磁脉冲， 防止 建筑光伏系统和电气系统遭到破坏; 3 光伏系统除应遵守 建筑物防雷设计规范 G B 5 0 0 57的相 关规定外， 还应根据 光伏( P V ) 发电系统过电压保护导则 SJ理 1 1 127 的相关规定， 采取专项过电压保护措施。 4 . 3 . 1 0 在太阳能光伏发电输电系统中， 最容易出故障的环节就 是组件的接插元件， 也就是说， 接插元件越少， 系统越可靠， 在这 个基础上 ， 我们希望建材型光伏组件的单体功率不宜小于 l oow。为了检修方便， 建材型光伏组件的 安装要给出电气连接部 分的切断节点。 4 . 3 . 11建筑构件型光伏系统为了保留 建筑构件本身固 有的功能 很可能在每一天的一段时间， 或者每年的某个季节影响到太阳辐 射的一致性， 这样会引起各个串联回路的不平衡， 在这种情况下， 用阻塞二极管将各个串联回路隔离可以防止电流的倒流。如果 能够对各个串联回路使用单独的逆变器， 效果更好。 4.4 配电电气系统 4 . 4 . 2 本规定主要考虑要降低光伏系统的直流损耗。当光伏方 阵布置较为分散， 方阵之间距离较远时， 宜在各方阵就近位置， 选 择条件合适场所布置配电装置; 当光伏方阵布置较为集中时， 宜 选择合适位置设置集中变配电间。 4 . 4 . 3 据调查， 目 前民用建筑中的配电变压器均为干式变， 干式 变对房间的要求较低， 清洁、 环保， 符合光伏系统本身的特点。 4.5 系统接入电网 4 . 5 . 1 光伏系统与公共电网并网应满足当地供电机构的相关规 定和要求， 必要时可开展接人电网的专题研究， 在得到当地供电 部门同意后方可实施。 4 . 5 . 3 光伏系统应在并网运行6 个月内向电网管理部门提供有关 光伏系统运行特性的测试报告， 以表明光伏系统满足接人电网的 相关规定。测试包括但不仅限于以下内容: 1 最大功率变化率; 2 电压波动与闪变; 3 谐波 。 4 . 5 .4 光伏系统与公共电网之间应设隔离装置， 并应符合以下要 求 : 光伏系统并网后， 一旦公共电网或光伏系统本身出现异常或 检修后， 两系统之间必须有可靠的脱离， 以免相互影响， 带来对电 力系统或人身安全的影响或危害。 在公共电网与光伏系统之间一定要有专用的联结装置。在 异常情况下就可通过此醒目的联结装置及时人工切断两者之间 的联系， 以免危害的发生。 4 . 5 . 5 并网光伏系统应具有自动检测功能及并网切断保护功能， 并满足以下要求: 1 在公共电网接口处的电压超出表4. 5 一 1 规定的范围时， 光伏系统应停止向公共电网送电; 表 1 公共电网接口处最大分闸时间 电压( 公共电网接口处)最大分闸时间 U 50% U 正常0 . 1 秒 50% U 正常蕊 U 85% U 正常2. 0 秒 85% U 正常蕊 U 蕊 1 10% U 正常继续运行 1 1 0 % U 正常U 1 3 5 % U 正常2. 0 秒 1 3 5 % U 正常蕊 U 0 .0 5 秒 注: 1 最大分闸时间是指异常状态发生到逆变器停止向公共电网送电的时间; Z U正常为正常电压 值( 范围) 。 2 光伏系统在公共电网 接口 处频率偏差超出规定限值时， 频 率保护应在0. 2 5 内动作， 将光伏系统与公共电网断开; 3 当公共电网失压时， 防孤岛效应保护应在2 5 内完成， 将光 伏系统与公共电网断开; 4 光伏系统对公共电网应设置短路保护。当公共电网短路 时， 逆变器的过电流应不大于额定电流的1 .5 倍， 并应在0 . 1 5 内将 光伏系统与公共电网断开; 5 非逆流并网光伏系统应在公共电网供电变压器次级设置 逆流检测装置。当检测到的逆电流超出逆变器额定输出的5 %时， 逆向功率保护应在0. 5 5 至2 5 内将光伏系统与公共电网断开。 4 . 5 . 6 根据当地供电 部门的 要求， 配置相应的自 动化终端设备与 通信装置， 采集光伏系统装置及并网线路的遥测、 遥信数据， 并将 数据实时传输至相应的调度主站。 1 并网光伏系统与电力系统调度部门之间通信方式和信息 传输由双方协商一致后做出规定， 包括互相提供的模拟和开断信 号种类， 提供信号的方式和实时性要求等; 2 并网光伏系统自 动化系统应满足 电网和电厂计算机监控 系统及调度数据网络安全防护的规定 国家经贸委发布30号令和 电力二次系统安全防护规定 电监会下发第5 号令的相关要求。 4 . 5 . 7 专用电能计量装置应得到相关电能计量强检机构的 认可， 并经校验合格后方能投人使用。 4 . 5 . 8 作为应急电 源的 光伏系统应符合下列规定: 1 当光伏系统作为应急电源时， 应保证在紧急情况下光伏系 统与公共电网解列， 并且切断由光伏系统供电的日常非应急负 荷， 以确保应急负荷的供电或应急消防设备启动的可靠性; 2 开关柜( 箱) 中的应急回路应设置相应的应急标志和警告 标识， 如光伏系统为消防应急电源， 标识还应符合消防设施管理 的基本要求; 3 光伏系统与电网之间的自动切换开关宜选用不自复方式， 防止自动切换开关来回自 投自切危害设备和人身安全。 4. 6 电能储存系统 4 . 6 . 1 电能储存系统中的蓄电池要求具有深循环放电性能、 对过 充电和过放电耐受能力强、 具有免维护或少维护性能、 具有较高 的性价比等。由于固定型( 开口式) 铅酸蓄电池维护工作量大， 且 有电解液溢出的危险， 在建筑物中不宜采用; 而相比铅酸蓄电池， 镐镍蓄电池对过充电和过放电的耐受能力更强， 但其造价较高， 因此， 目前宜选择阀控式免维护铅酸蓄电池。 4 . 6 . 2 本条对电能储存系统设计做了规定。 5 光伏建筑设计 5 . 1 一般规定 5 . ， . 1 本条是光伏建筑设计应遵循的基本原则。应用光伏系统 新建工业与民用建筑， 在规划及方案设计阶段就应该综合考虑建 设场地环境现状条件、 建筑规模、 建筑的不同功能要求及各种规划 要素， 并充分结合影响太阳能系统光伏应用的地理气候、 太阳能资 源、 能耗、 施工条件等因素， 确定建筑的布局朝向、 间距、 密度及道 路、 绿化及空间组合， 使建筑在规划阶段就具备必要条件， 满足太 阳能光伏系统应用的技术要求。 5 . ， . 2 本条强调光伏系统在建筑上的应用需由 建筑设计各专业 和光伏系统产品供应商相互配合共同完成。光伏系统的选型是建 筑设计的重点内容， 建筑师不仅要创造新颖美观的建筑外观， 要根 据建筑类型和使用功能要求合理选择光伏系统类型、 光伏材料色 泽， 并与建筑结构、 建筑电气专业共同确定光伏系统组件在建筑各 部位安装位置并且不得影响该部位的建筑功能要求; 光伏系统产 品供应商需向建筑设计单位提供光伏组件的规格、 尺寸、 荷载， 预 埋件的规格、 尺寸、 安全位置及安全要求; 提供光伏系统的发电性 能等技术指标及其检测报告; 保证产品质量和使用性能; 并向建筑 电气工程师提出对电力的使用要求; 电气工程师进行光伏系统设 计、 布置管线、 确定管线走向; 结构工程师在建筑结构设计时， 应考 虑光伏系统的荷载， 以保证结构的安全性， 并埋设预埋件， 为光伏 构件的锚固、 安装提供安全牢靠的条件。各方的紧密配合是确保 光伏系统与建筑成为一体化的重要保障。 5 . 1 . 3 安装在建筑屋面、 阳台、 墙面、 窗面或其它部位的光伏组件 应满足电气安全和结构安全要求并应根据电气设计规范配置带电 警示标识， 同时应有安全防护措施。直接构成建筑物维护结构的 光伏组件除应满足电气安全和结构安全要求并应根据电气设计规 范配置带电警示标识， 同时应有安全防护措施要求外， 还应满足其 建筑热工和功能要求。 5 . 1 . 4 在既有建筑上增设或改造的光伏系统， 其重量会增加建筑 荷载。另外， 安装过程也会对建筑结构、 建筑功能及建筑热工性能 有影响， 因此， 必须进行建筑结构安全、 建筑电气安全等方面的复 核和检验， 并且光伏组件的安装不得降低所在建筑部位的建筑热 工要求。 5 . 1 . 5 建筑设计时应考虑采取防止光伏构件损坏而脱落伤人的 措施， 如设置挑檐、 在人口处设雨蓬、 在靠近建筑周边进行绿化种 植等方法， 使人不易靠近， 达到防止坠物伤人的目的。 5 . 1 . 6 一般情况下， 建筑的设计寿命是光伏系统寿命的2 一 3 倍， 光伏组件及系统其他部件在构造、 型式上应利于在建筑围护结构 上安装， 便于维护、 修理、 局部更换。为此建筑设计不仅要考虑地 震、 风荷载、 雪荷载、 冰雹等自 然破坏因素， 还应为光伏系统的日 常 维护， 尤其是光伏组件的安装、 维护、 日常保养、 更换提供必要的安 全便利的操作条件。 平屋面应设置屋面出 入口， 便于安装、 检修人 员出 人; 坡屋面在屋脊的适当位置预留金属钢架或吊钩， 便于固 定 安装检修人员系安全带， 确保维护人员安全操作。 5 . 1 . 7 光伏组件被作为建筑维护材料使用时或被作为建筑构件 使用时， 其材料自身使用寿命设计应与建筑主体使用寿命相同; 附 设安装在建筑上的光伏组件， 其使用年限应满足不小于25年的标 准。 5.2 规划设计 5 . 2 . 1 在确定新建工业与民 用建筑上应用光伏系统时， 根据我省 的地理条件， 设计人员应在规划设计或建筑总平面设计时， 尽可 能正南北布局建筑单体或建筑群体， 为光伏系统接收更多的太阳 能创造必要条件; 在既有建筑上应用光伏系统时， 应尽量选择正 南向建筑， 以利于提高光伏系统应用效率。 5 . 2 . 2 应用光伏系统的建筑， 建筑间距应满足所在地区日照间距 要求， 且不得因应用了光伏系统而降低相邻建筑的日照标准; 本 条款还强调设计人员在规划光伏组件的安装位置时不仅应选择 不可能被周围环境景观、 树木绿化及其阴影遮挡的部位， 还要注 重避免建筑自身投影对光伏组件产生遮挡阳光的情况。因为建 筑平面往往凹凸不规则， 容易造成建筑自身对太阳光的遮挡， 除 此以 外， 对于体形为L 型、 匕 口型的 平面， 也要注意避免自 身的遮 挡， 从而确保光伏组件的正常工作。 5 . 2 . 3 建筑上安装的光伏组件应优先选择光反射较低的材料， 避 免自身引起的太阳光二次辐射对本栋建筑或周围建筑造成的光 污染。 5.3 建筑设计 5 . 3 . 1 光伏组件安装及应用在建筑屋面、 阳台、 墙面或其他部位， 不应有任何障碍物遮挡太阳光。光伏组件总面积根据需要电量、 建筑上允许的安装面积、 当地的地理气候条件等因素确定。安装 及应用位置要能满足冬至日 全天有4h以上日 照时数的要求。 5 . 3 . 2 光伏组件安装在建筑上， 其基座与建筑的结合部位应避免 对该部位节能构造产生破坏而影响该部位的节能效果， 必要时采 取适当的构造措施予以防范; 光伏组件不应影响安装部位建筑雨 水系统设计， 不应造成局部积水、 防水层破坏、 渗漏等情况。 5 .3. 3 建筑主体结构在伸缩缝、 沉降缝、 抗震缝的变形缝两侧会 发生相对位移， 光伏组件跨越变形缝时容易遭到破坏， 造成漏电、 脱落等危险。所以光伏组件不应跨越主体结构的变形缝。 5 .3. 4 安装光伏组件时， 应采取必要的通风降温措施以 抑制其表 面温度升高。一般情况下， 组件与安装面层之间设置50m m以上 的空隙， 组件之间也留有空隙， 会有效控制组件背面的温度升高。 5 .3. 5 光伏组件应用在屋面上时， 应符合以下要求: 1 作为建筑材料使用的光伏组件， 其材料特性应满足相应建 材的性能要求; 2 采用自动跟踪型和手动调节型支架可提高系统的发电 量。自动跟踪型支架还需配置包括太阳辐射测量设备、 计算机控 制的步进电机等自动跟踪系统。手动调节型支架经济可靠， 适合 于以月、 季度为周期的调节系统; 3 屋面上设置光伏方阵时， 前排光伏组件的阴影不应影响后 排光伏组件正常工作， 要考虑能满足冬至日6h 日照不受遮挡的要 求， 一般指9 : 00一 1 5 : 00期间日 照不受遮挡。另外， 还应注意组件 的日 斑影响; 4 光伏组件一般不具备排水屋面的功能， 需要在屋面上树立 支架， 其应与支架牢固连接， 并且基座与结构层应采用螺栓固定， 应保证竖向荷载、 风荷载及地震荷载作用的可靠传递; 防水层应包 到支座和金属埋件的上部， 形成较高的泛水， 地脚螺栓周围缝隙容 易渗水， 应作密封处理; 5 在建筑屋面上安装光伏组件支架， 应选择点式的基座形 式， 以利于屋面排水。特别要避免与屋面排水方向垂直的条形基 座。其支架基座部位应设附加防水层。附加层宜空铺， 空铺宽度 不应小于Z oom m 。为防止卷材防水层收头翘边， 避免雨水从开口 处渗人防水层下部， 应按设计要求做好收头处理。卷材防水层应 用压条钉压固定， 或用密封材料封严; 构成屋面面层的建材型光伏 构件， 其安装基层应为具有一定刚度的保护层， 以避免由于光伏 组件变形对表面材料功能产生影响; 6 在太阳高度角较小时， 光伏方阵排列过密会造成彼此遮 挡， 降低运行效率。为使光伏方阵实现高效、 经济的运行， 应对光 伏组件的相互遮挡进行日照计算和分析， 选择光伏组件最佳倾角 应考虑取得最大光照为原则。安装倾角小于1 00时容易产生积灰 和维修不易的情况， 在安装支架周围应考虑设置人工清洗维修设 施和通道， 通道距支架宽度不小于s oom m; 7 需要经常维修的光伏组件周围屋面、 检修通道、 屋面出人 口以及人行通道上面应设置刚性保护层保护防水层， 一般可铺设 水泥砖; 8 光伏组件的引线穿过屋面处， 应预埋防水套管， 并作防水 密封处理。防水套管应在屋面防水层施工前埋设完毕。 5 . 3 . 6 光伏组件应用在坡屋面上时， 应符合以下要求: 1 新建建筑的坡屋面坡度设计在考虑坡屋面排水功能同时， 还应考虑光伏组件全年获得太阳光电能最多的倾角， 可根据当地 纬度士 10“ 来确定屋面坡度; 一般情况下坡度可采用22。 一 26。 进行 设计; 既有建筑坡度选择也参照执行; 2 安装在坡屋面上的光伏组件宜根据建筑物实际情况， 选择 顺坡镶嵌设置或顺坡架空设置方式; 架空设置其支架基座与结构 层应采用螺栓固定， 支架与坡屋面结合处， 容易在排水垂直方向 产生挡水， 应采取措施保证其排水通畅， 并应做好防渗漏密封处 理 ; 3 顺坡镶嵌设置的光伏组件与坡屋面连接处应作密封处理; 建材型光伏组件安装在坡屋面上时， 其与周围屋面材料连接部位 应做好建筑构造设计， 并应满足屋面整体的保温、 防水等围护结 构功能要求; 4 顺坡架空安装的光伏组件与坡屋面间宜留有大于100 m m 的通风间隙。控制通风间隙的目的有两个， 一是通过加强屋面通 风降低光伏组件背面温升， 二是保证组件的安装维护空间; 5 作为坡屋面建筑材料使用的光伏组件， 其材料特性应满足 坡屋面材料排水等的性能要求。 5 . 3 . 7 光伏组件应用在阳台或平台栏板上时， 应符合以下要求: 1 安装或镶嵌在阳台栏板上的光伏组件应有适当的倾角， 以 接受更多的太阳光为原则， 光伏组件及其支架应与阳台栏板上的 预埋件牢固连接， 并通过计算确定预埋件的尺寸与预埋深度， 防 止坠落事件的发生; 2 直接作为阳台及平台栏板的光伏组件， 应满足建筑阳台栏 板强度及高度的要求。阳台栏板高度应满足建筑阳台栏板高度 要求， 如低层、 多层住宅的阳台栏板净高不应低于1 .05m ， 中、 高 层， 高层住宅的阳台栏板不应低于1 . 10m; 光伏组件背面温度较 高， 或电气连接损坏都可能会引起安全事故( 儿童烫伤、 电气安 全) ， 因此要采取必要的 保护措施， 避免人身直接触及光伏组件; 3 本条款强调不论是安装在阳台栏板上或作为栏板使用的 光伏组件， 均应与栏板或主体结构的预埋件牢固连接， 并通过计 算确定预埋件的尺寸与预埋深度， 防止坠落事件的发生。 5 . 3 . 8 光伏组件应用在墙面上时， 应符合以下要求: 1 做为外墙材料的 光伏组件( 建材型) ， 其材料要满足建筑热 工要求， 做为外围护结构还应满足功能要求; 2 对于采取外挂等其他方式安装在建筑外墙的光伏组件( 安 装型) ， 结构设计时应作为墙体永久荷载， 墙体上安装光伏组件可 能造成墙体局部变形、 产生局部裂缝的情况， 可采取构造措施加 以防止; 光伏组件支架应锚固在墙体的结构构件上， 预埋件应通 过结构计算确定; 光伏组件安装外保温构造的墙体上时， 其与墙 面连接部位易产生冷桥， 因此需要作特殊断桥或保温构造处理， 保证满足墙面整体保温节能的热工要求; 3 光伏组件作为建筑遮阳构件使用时， 应进行遮阳性能计 算; 4 外墙窗面上安装光伏组件时， 应满足不同性质建筑对窗的 采光通风要求， 并应达到外窗的节能要求; 5 作为外墙使用的光伏组件， 应具备外墙材料的特性， 并应 满足外墙保温节能的设计要求; 6 光伏组件的引线应暗设， 过墙面处应预埋防水套管， 可防 止水渗人墙体构造层; 管线穿越结构柱会影响结构性能， 因此穿 墙管线不宜设在结构柱内; 7 光伏组件镶嵌在墙面时， 应由建筑设计专业结合建筑立面 进行统筹设计; 8 建筑设计时， 为防止光伏组件损坏而掉下伤人， 应考虑在 安装光伏组件的墙面采取必要的安全防护措施， 如在有人员出人 处设置挑檐、 雨蓬， 在建筑周围进行绿化种植等， 使人不易靠近， 防止光伏构件坠落伤人。 5 . 3 . 9 光伏组件应用在幕墙上， 应符合以下要求: 1 安装在幕墙上的光伏组件宜采用光伏幕墙， 光伏幕墙的立 面形式及光伏玻璃色泽的选择， 建筑师可根据建筑立面的需要进 行统筹设计; 2 光伏幕墙的性能应与所安装普通幕墙具备同等的强度， 以 及具有同等保温、 隔热、 防水等建筑热工性能， 保证幕墙的整体性 能; 光伏幕墙玻璃应尽量避免遮挡建筑室内视线， 并应与建筑遮 阳、 采光、 通风统筹考虑; 3 安装在幕墙上的光伏组件尺寸应符合所安装幕墙板材的 模数， 既有利于安装， 又与建筑幕墙在视觉上融为一体; 4 对于由光伏玻璃构成雨篷、 檐口和采光顶的光伏组件， 其 应具备使用所需的强度、 刚度要求， 并应具备空中坠物对其造成 的破坏坠落物不至于伤人的安全性能; 5 光伏系统还应遵守 太阳能光伏玻璃幕墙电气设计规范 J GJ理 3 65的相关规定。 5.4 结构设计 5 .4 . 1 光伏建筑工程的结构设计包括两个方面: 一是光伏组件自 身的安装结构设计; 二是支承光伏系统的主体结构和构件设计及 相关连接件设计。在主体结构设计时， 应根据光伏系统各组成部 分在建筑中的位置准确把握其荷载效应， 保证其结构体系的安全; 同时还要确定安装方式以及安装位置对结构局部强度的要求