高愛(ài)民

摘 要：現(xiàn)代建筑技術(shù)的發(fā)展使人們對(duì)住宿條件的要求有了新的認(rèn)識(shí)，光伏建筑一體化的建筑概念，促進(jìn)了光伏幕墻的推廣與發(fā)展。光伏幕墻系統(tǒng)是通過(guò)將建筑物屋頂和墻面圍護(hù)結(jié)構(gòu)與光伏發(fā)電集成起來(lái)，使建筑物能利用太陽(yáng)能資源產(chǎn)生電能，起到節(jié)能環(huán)保的作用，達(dá)到綠色建筑的要求。本文通過(guò)對(duì)光伏幕墻屋面系統(tǒng)技術(shù)的了解，分析光伏幕墻屋面系統(tǒng)技術(shù)在房屋建設(shè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：光伏幕墻；屋面系統(tǒng)建設(shè)；應(yīng)用研究

中圖分類(lèi)號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）07-0052-01

1 光伏幕墻系統(tǒng)技術(shù)使用狀況

光伏幕墻系統(tǒng)主要使用的是光伏幕墻結(jié)構(gòu)技術(shù)、電能儲(chǔ)存作用、并網(wǎng)技術(shù)以及光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)等多種運(yùn)用高新技術(shù)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)。光電轉(zhuǎn)換技術(shù)主要是指通過(guò)半導(dǎo)體所具有的光生伏特效應(yīng)，將太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，以此?lái)充分利用資源。最初利用這種技術(shù)是以研發(fā)太陽(yáng)能電池為基礎(chǔ)，如今利用光伏幕墻系統(tǒng)主要產(chǎn)生的太陽(yáng)能電池有晶體硅和非晶體硅兩種。光伏幕墻結(jié)構(gòu)技術(shù)結(jié)合光伏發(fā)電技術(shù)與建筑幕墻技術(shù)的開(kāi)發(fā)，并不適合不同建筑的光伏幕墻設(shè)計(jì)。建筑幕墻不僅可以滿足人們對(duì)于通風(fēng)、觀景以及采光方面的要求，還能讓建筑物自身充分利用太陽(yáng)輻射從而產(chǎn)生電能。由于各個(gè)地區(qū)具有不同的氣候條件，因此各地的建筑風(fēng)格和結(jié)構(gòu)有很大的差別。

選擇適合的光伏玻璃組件形成光伏幕墻系統(tǒng)，它不僅具有較好的抗風(fēng)性能、保溫散熱、隔音效果、水密、氣密性能以及遮掩效果等建筑外圍護(hù)必須的性能，還起到了良好的裝飾作用，并且它還具備發(fā)電功能、建筑圍護(hù)、建筑節(jié)能、建筑裝飾以及太陽(yáng)能利用等多種功效，真正做到節(jié)能環(huán)保、綠色建筑的現(xiàn)代建設(shè)和滿足其住宿要求。

2 光伏幕墻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的性能要求

光伏幕墻系統(tǒng)性能的體現(xiàn)，與建筑物所在地的地理環(huán)境以及氣候條件有直接的聯(lián)系。例如沿海地區(qū)由于是臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)，幕墻的抗風(fēng)性能和水密性需要達(dá)到較高的等級(jí)。結(jié)合建筑物自身的特點(diǎn)，如建筑物的體型設(shè)計(jì)、高度、造價(jià)等會(huì)對(duì)光伏幕墻設(shè)計(jì)帶來(lái)的影響的條件，根據(jù)光伏幕墻的設(shè)計(jì)需要、建筑地理環(huán)境以及建筑物的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，進(jìn)行施工調(diào)整，達(dá)到光伏幕墻的功能合理設(shè)計(jì)。下文將闡述在光伏幕墻設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的要點(diǎn)。

2.1 光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)相互配合

日照角度在一定程度上會(huì)影響光伏幕墻系統(tǒng)的設(shè)置，因而在施工時(shí)需找出最佳日照角度并科學(xué)分析其日照量，保證光伏幕墻設(shè)置后能充分吸收太陽(yáng)光線，因此要選擇不具備遮擋物和能夠充分吸收太陽(yáng)光的位置來(lái)安裝光伏系統(tǒng)。當(dāng)光伏幕墻分布的建筑面不同時(shí)，由于朝向不同其光照強(qiáng)度也不同，此時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致幕墻組件間的電壓和電流不穩(wěn)，從而影響其整體發(fā)電效率。針對(duì)這樣的問(wèn)題需要考慮在建筑物的立面安裝光照程度進(jìn)行分布設(shè)計(jì)，使光伏幕墻各組件間的連接與標(biāo)準(zhǔn)電力組件性能相等，達(dá)到組件相互配合的效果提高整體發(fā)電率。

2.2 合理選擇光伏組件

光伏玻璃組件應(yīng)該根據(jù)位置不同、光照度不同，從而選擇合適的類(lèi)型。例如光伏幕墻組件設(shè)置在建筑物墻面時(shí)，由于安裝傾斜角度往往不能達(dá)到最佳位置，光伏組件設(shè)置的位置經(jīng)常低于光照度，針對(duì)這樣的情況就需要選擇弱光性能好的光伏玻璃組件。在選用光伏幕墻組件時(shí)還需要考慮建筑物的使用率，由于建筑物一般的使用期限為50a，因此根據(jù)年限選用光伏玻璃組件，避免了組件使用年限低導(dǎo)致不能達(dá)到發(fā)電效果和組件裝置使用率高造成的資源浪費(fèi)。

2.3 光伏幕墻的散熱降溫、采光性能

光伏幕墻系統(tǒng)在發(fā)電時(shí)會(huì)產(chǎn)生較高的熱量，出現(xiàn)這樣的狀況是因?yàn)槟粔ο到y(tǒng)把熱量裝換為電能，造成的負(fù)溫度效應(yīng)這樣的情況會(huì)導(dǎo)致發(fā)電率的下降，而且會(huì)帶來(lái)大量的熱量造成室內(nèi)溫度過(guò)高。因此在設(shè)計(jì)光伏幕墻時(shí)要采取相應(yīng)措施來(lái)對(duì)光伏電池的溫度進(jìn)行控制，如散熱和降溫等。若有需要，也可以采用外循環(huán)雙層幕墻形式，利用雙層幕墻進(jìn)行中間通道散熱，在提升發(fā)電率的同時(shí)保證室內(nèi)溫度。

光伏幕墻建設(shè)在可視部分，因此需要良好的采光效果和保持一定的透光度。太陽(yáng)能光伏玻璃組件為了滿足不同的采光效果，需要選用不同的組件類(lèi)型。為了達(dá)到采光效果可以采用單晶硅和多晶硅光伏玻璃，通過(guò)對(duì)硅片電池的間隙以及邊緣縫隙進(jìn)行控制來(lái)滿足所需要的透光度。除此之外，還可以通過(guò)改變電池片的排列設(shè)計(jì)組合形式，來(lái)滿足不同建筑結(jié)構(gòu)的采光需要。

3 光伏幕墻系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用

光伏幕墻系統(tǒng)在建筑中的應(yīng)用，為現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)帶來(lái)很大的優(yōu)勢(shì)，完全滿足了現(xiàn)代人們對(duì)建筑住宿條件的需求。但是由于光伏幕墻系統(tǒng)在應(yīng)用中受到了許多外在因素的制約，因此光伏幕墻系統(tǒng)在使用的過(guò)程中還是需要有新型技術(shù)作為支撐，幫助解決光伏幕墻系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題。使用光伏幕墻裝置，不僅能有效的減少由于溫度升高對(duì)光伏組件的發(fā)電效率所造成的影響，還能夠更充分的利用資源，提高居民的舒適度。

光伏幕墻系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，在建筑項(xiàng)目開(kāi)發(fā)時(shí)應(yīng)該先與建筑師以及光伏技術(shù)依托廠家的工程師進(jìn)行積極的交流，達(dá)到相互配合、協(xié)助工作的效果。在這個(gè)過(guò)程中需要完成以下幾點(diǎn)目標(biāo)。其一，在溝通施工設(shè)計(jì)時(shí)需要確定太陽(yáng)能光伏玻璃幕墻系統(tǒng)的建筑立面，采光頂及雨篷設(shè)置等不同部位的應(yīng)用技術(shù)。其二，選用光伏幕墻材料時(shí)，應(yīng)該選用專(zhuān)用型的材料，保證材料質(zhì)量和使用年限。其三，光伏幕墻使用的隱性式專(zhuān)用光伏玻璃組件技術(shù)需要進(jìn)一步的完善。其四，雙層光伏玻璃幕墻有很大的使用空間，因此要注意雙層幕墻通道的通風(fēng)、換氣的效果，設(shè)置防火等安全設(shè)施。最后，隱性框以及明框的光電玻璃幕墻的安裝和布線技巧，也是光伏幕墻系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用中需要重點(diǎn)把握的環(huán)節(jié)。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代建筑技術(shù)的發(fā)展，建筑要求也在逐漸提高。在21世紀(jì)的今天節(jié)能環(huán)保的綠色建筑已經(jīng)成為了建筑的新主題。光伏幕墻系統(tǒng)順應(yīng)時(shí)代大潮，在未來(lái)的使用范圍會(huì)越來(lái)越廣，因此對(duì)光伏幕墻系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)研究，能為建筑外圍護(hù)工程打好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊德林.光伏幕墻發(fā)展現(xiàn)狀與前景[J].科學(xué)之友，2010（27）.

[2] 王春，萬(wàn)樹(shù)春，董米丘.光伏幕墻（屋面）系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用[J].建設(shè)科技，2009（20）.