远看一座城市，最先映入眼帘的一定是它那高耸入云的摩天大厦，其中不乏一些玻璃幕墙建筑。玻璃幕墙建筑是现代主义高层建筑时代的显著特征，它不仅看上去高端大气上档次，有的特殊玻璃幕墙建筑甚至还能发电!
一起来了解一下今天的主角——光伏建筑！本文主要关注以下几点：
1. 什么是光伏建筑；
2. 实际应用；
3. 施工工艺及注意事项。
01.什么是光伏建筑
▲光伏建筑示意图
1）定义
光伏建筑，全称光伏建筑一体化（BIPV ：Building Integrated Photovoltaic），不同于光伏系统附着在建筑上的形式，这是一种将太阳能发电（光伏）产品集成到建筑上的技术。
光伏建筑可分为两大类：一类是光伏方阵与建筑的结合，如在屋顶上铺设太阳能电池板。这是一种常用的形式，因其不占用额外的地面空间而备受关注；另一类则是光伏方阵与建筑的集成，如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。这种方式是光伏建筑的高级形式，光伏组件既是发电装置，又是建筑外围结构的一部分。
2）优点
a. 满足建筑美学的要求
在光伏建筑中，可通过相关设计将接线盒、旁路二极管、连接线等隐藏在幕墙结构中，这样既可防阳光直射和雨水侵蚀，又不会影响建筑物的外观效果，达到与建筑物的完美结合；
b. 满足建筑物的采光需求
光伏建筑是采用光面超白钢化玻璃制作的双面玻璃组件，能够通过调整来达到特定的透光率，即使是在大楼的观光处也能满足光线通透的要求。需要注意的是，光伏组件透光率越大，电池片的排布就越稀，其发电功率也会越小；
c. 安全性高
▲PVB夹胶玻璃
光伏建筑使用的钢化玻璃的厚度满足国家和幕墙行业规范，而组件中间的PVB胶片有良好的粘结性、韧性和弹性，可防止冲击物穿透，即使玻璃破损，碎片也会牢牢粘附在PVB胶片上，不会脱落四散伤人；
d. 安装方便
我国各种幕墙形式都已具备较成熟的设计和安装技术，而光伏建筑的结构、形式基本和传统玻璃幕墙相同，这就使得光伏建筑组件的安装具有深厚的技术基础和优势；
e. 使用寿命长
光伏建筑使用的PVB膜具有透明、耐热、耐寒、耐湿、机械强度高等特性，并已经成熟应用于建筑用夹层玻璃的制作，不发黄，能够做到与建筑同寿命；
f. 绿色环保
• 光伏建筑能为光伏系统提供足够的面积，不需要另占土地，还能省去光伏系统的支撑结构；
• 太阳能硅电池是固体半导体器件，发电时无转动部件，无噪音；
• 光伏建筑能够发电并自用，减少了电力运输过程中的费用和损耗，降低了输电和分电的投资和维修成本；
• 日照强时恰好是用电高峰期，光伏建筑系统除可保证自身建筑用电之外，在一定条件下还可能向电网供电，舒缓了高峰电力需求，具有极大的社会效益；
• 清洁的电能还能避免火力发电所带来的严重空气污染。
02.实际应用
纸上得来终觉浅，我们来看看光伏建筑在实际生活中的应用吧！
1）绿色智慧生态小镇示范项目
本项目围绕“住、用、行”等生活场景，利用光伏发电、5G 传输、人工智能、物联网等先进技术手段结合工业设计理念，集中展示光伏新能源在绿色建筑、零碳生活、智慧交通领域的创新应用成果，为新型城镇化、美丽乡村建设等提供解决方案。
2）合肥贡街写字楼项目
彩色BIPV“琉璃”产品首次在实际项目中应用，总面积约1400平米。近百米高的建筑外立面安装光伏幕墙，设计施工难度均非常大，产品除了具备最基本的发电功能之外，还符合建筑气密性、水密性、平面内变形、抗风压的建筑四性测试要求，同时与传统幕墙完美融合。
3）天津吉宝季景天地商业中心
项目采用窗间墙形式进行安装，无需改变原有建筑外墙，最优倾角保证了高发电率，窗间墙安装方式也起到了一定的遮阳作用，同时不规格排列使建筑具有较好的设计美感。整体设计兼顾了良好的发电性能、装饰性能及遮阳性能，实现了光伏与建筑的完美结合。
4）“光伏+被动式+智能”示范项目
国内首座集建筑光伏一体化、被动建筑、地源、空气源热泵、毛细管辐射空调系统等能源技术及智慧能源管控、智慧办公等智能系统为一体的零碳示范建筑。建筑采用现代中式简约风格、合院式布置，真正实现“零碳、绿色、智慧、宜居”。
5）杭州西溪湿地龙舌嘴游客服务中心
因地制宜地利用被动式设计理念，充分利用自然采光。采用整合设计方法，合理高效的应用了地源热泵、太阳能光热光电等多种绿色建筑技术，充分体现绿色建筑理念。
03.施工工艺及注意事项
光伏建筑主要依赖光照来产生电能，一栋建筑的外立面是接收光照最多的地方，这也是光电幕墙能够大面积使用的主要原因。光伏幕墙与传统幕墙的施工工艺基本相同，下面我们就来看看幕墙安装的施工工艺、应注意的质量问题和成品保护要点。
施工工艺
1）放样定位
▲幕墙定位放线示意图
根据玻璃幕墙的造型，尺寸和图纸要求，在铝合金骨架体系与建筑结构之间设置连接固定支座。放样时，应使上下支座均在一条垂直线上，避免此位置上的立柱发生歪斜。
2）安装立柱
▲幕墙立柱（竖龙骨）
在固定支座的两角钢间，用不锈钢对拉螺栓将立柱按安装标高要求固定好，立柱轴线的前后偏差和左右偏差分别不应大于2mm和3mm；
支座的角钢和铝合金立柱接触处用柔性垫片进行隔离；
立柱安装调整后，应及时紧固，在加长时应用配套的专用芯管连接，上下柱之间应留有空隙，空隙宽度不宜小于10m，其接头应为活动接头，从而满足立柱在热胀冷缩时发生的变形需求。
3）安装横梁
▲幕墙龙骨示意图
先确定各横梁在立柱上的标高位置，在此位置处用厚度不小于3mm的铝角将横梁与立柱连接起来，在横梁与立柱的接触处应设置弹性橡校垫。相邻的两根横梁水平标高偏差不应大于1mm；
同层横梁的标高偏差，当幕墙宽度小于或等于35m时，不应大于5mm；当幕墙宽度大于35m时，不应大于7mm，同一层横梁在安装时应由下而上进行。当一层高度的横梁装好后，应进行检查、调整、校正后再进行固定。
4）安装玻璃
玻璃的安装应根据幕墙的具体种类来确定，常见的玻璃幕墙种类主要有以下三种：
▲隐框玻璃幕墙
a. 隐框玻璃幕墙：隐框幕墙的玻璃是用硅硐结构胶粘结在铝合金框格上，从而形成玻璃单元体。玻璃单元体的加工一般在工厂内用专用打胶机来完成，这样能保证玻璃的粘结质量。在施工现场受环境条件的影响，较难保证玻璃与铝合金框格的粘结质量；
玻璃单元体制成后，将单元件中铝合金框格的上边挂在横梁上，再用专用固定片将铝合金框格的其余三条边钩夹在立柱和横梁上，框格每边的固定片数量不少于二片。
▲明框玻璃幕墙
b. 明框玻璃幕墙：明框幕墙的玻璃是用压板和橡皮条固定在横梁和立柱上，压板再用螺栓固定在横梁或立柱上；
在固定玻璃时，压板上的连接螺栓应松紧合适，压板对玻璃不压得过紧或过松，并使压板与玻璃间的橡皮条紧闭；
在横梁上设置定位垫块，垫块的搁置点离玻璃垂直边缘的距离宜为玻璃宽度的1/4，且不宜小于150mm，垫块的宽度应不大于所支撑玻璃的厚度，长度不宜小于25mm，并符合有关要求。
▲半隐框玻璃幕墙（横明竖隐）
c. 半隐框玻璃幕墙：半隐框玻璃幕墙是在一个方向上隐框的，在另一方向上则为明框。它在隐框方向上的玻璃边缘用硅硐结构胶固定，在明框方向上的玻璃边缘用压板和连接螺栓固定，隐框边和明框边的具体施工方法可分别参照隐框幕墙和明框幕墙的玻璃安装方法。
5）打胶
▲打胶
打胶的温度和湿度应符合相关规范的要求，胶缝应饱满、连续、美观。
6）清理
▲幕墙清理
玻璃幕墙的玻璃安装完后，应用中性清洁剂和水对有污染的玻璃和铝型材进行清洗。
应注意的质量问题
1）玻璃幕墙中的明龙骨幕墙的框料和隐框幕墙的拼缝应横平竖直，隐框幕墙的缝宽应均匀，并符合设计要求，玻璃的安装方向应正确；
2）玻璃的品种，规格与颜色应与设计相符，整个幕墙玻璃的色泽应均匀，不得有颜色变色，镀膜脱落现象；
3）幕墙的上下边及侧边封口，沉降缝、伸缩缝、防震缝的处理及防雷体系应符合设计要求；
4）玻璃应安装或粘结牢固，橡胶条和密封条应镶嵌密实，填充平整；
5）饰面板运输安装过程中要注意保护，不能损坏划伤，影响饰面效果；
6）胶缝要宽窄、深浅一致，表现要光洁，不能有凹凸不平或剥裂等现象。
成品保护
1）玻璃幕墙在制作安装过程中和工程验收前，应采取成品保护措施，杜绝利器划伤铝型材和玻璃表面，并应防止电气焊火花烧伤或烫伤面层；
2）已安装好的玻璃幕墙骨架的洞口，不得再作运料通道；
3）严禁在铝合金框上安装脚手架、悬挂重物，脚手架不得搭在横框上，并严禁蹬、踩横框，和在横梁上系安全带；
4）清洗有污染玻璃和铝型材时不得用碱性或酸性有损外观质量的清洗剂，宜用中性清洁剂；
5）幕墙上方如有动火作业，作业面下应设接火斗，以免火花灼伤饰面板或其他材料。
小结
光伏建筑是一种太阳能发电的新概念，将光伏产品集成到建筑上，既是发电装置，也是建筑外围结构的一部分，可以有效降低成本，又兼顾了美观。目前光伏建筑市场处于起步阶段，我国素有“基建狂魔”的称号，未来光伏建筑的市场潜力一定是非常大的！小伙伴们怎么看呢？
好了，今天的内容就讲到这了，欢迎留言告诉小编你的看法！最后还是用一张思维导图总结一下今天的重点：
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