T/CCMSA 70228-2022 光伏幕墙应用指南.pdf

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T/CCMSA 70228-2022 光伏幕墙应用指南.pdf

ICS91.060.10 CCS P 32.

中国建筑金属结构协会发布

浙江中南建设集团有限公司,浙江正和建筑装饰有限公司,浙江科盛幕墙工程有限公司,浙江 晟大幕墙装饰有限公司,苏州金螳螂幕墙有限公司,苏州苏明装饰股份有限公司。 本标准主要起草人员:姜春升、梁方岭、廖志南、郑金峰、章放、包钢、潘锦功、牛改宇 张翼飞,郑直,焦海军,孔伟,姚冀众,凌志敏,卢欢,李宪章,郭辉,杨廷海,赵华, 李光旭,王亚萍,赵志刚,方东,陈火成,李福明,胡剑,陈杰,周泓,斌,文林, 李国星,李万昌,张洋,王立良,梁曙光,赖其淡,徐小红,杨华清煤矿地面及井下设备安装工程施工组织设计,吴碧霞、牟永来, 顾正浩。 本标准主要审查人员:徐宁、肖鹏军、傅勇、牛旭、余晓东。

为执行国家有关节约能源、保护生态环境、落实碳达峰、碳中和的决策部署,推动可再生 能源利用,降低建筑碳排放,满足建筑光伏一体化(BIPV)高质量发展的需要,制定本标准。 光伏幕墙是光伏发电与建筑的深度集成,它保持了建筑幕墙的结构和性能,增加了太阳能 发电功能 市场上现有的光伏组件产品,其结构形式、各项物理性能不能完全适应建筑幕墙的需要。 化伏组件作为电源,应符合建筑电气的安全要求;作为替代幕墙玻璃的产品也需达到其原有的 各项性能;光伏组件在成本、效益等方面也需要通过技术创新,技术措施得到市场的认可。为 比,本标准对上述的制约因素,制定有关标准条文,给出建议和有关信息。 本标准论述了光伏幕墙本身不同于建筑幕墙所具有特性,性能,以供有关人员选择。 本标准主要涉及光伏幕墙的选型,光伏幕墙组件,发电功能、组件安装位置以及光伏幕墙 对环境、气候、太阳能资源、能耗等因素的选择与要求。 光伏幕墙发电系统应由建筑设计单位和光伏系统产品供应商相互配合共同完成。设计单位 需确定光伏幕墙的类型、安装位置、色调、构造要求;电力的使用要求,系统电路;结构荷载: 结构连接方式等。光伏幕墙组件供应商需向建筑设计单位提供光伏组件的规格、尺寸、荷载等 参数,提供光伏幕墙组件的光照发电性能等技术指标及抗风压,抗震,应用效率,安全使用范 围等检测报告;以保证产品质量和使用性能。 光伏幕墙作为外围护结构除要求具有正常发电功能外还必须有建筑幕墙需要的功能。本标 准收集了国内光伏构件生产企业提供的一些性能指标,供设计师选择和应用。 编制过程中,编制组对有关厂家、参编单位进行了光伏幕墙应用情况的调查研究,收集了 大量的资料;针对光伏幕墙应用存在的问题,广泛征求意见,反复修改后制订的本标准, 为便于有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定,编制组对部分条款编制了条 文说明;对指南条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。本标准中条 文说明不具备与标准正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握条文有关规定时参考使 用。

1.1为推动光伏幕墙在建筑中的应用,规范光伏幕墙的设计、安装,保证工程质量特制定 本标准;以供设计、安装单位参考使用, 1.2本标准适用于新建、改建和扩建的民用建筑光伏幕墙工程,以及在既有建筑上安装或 改造为光伏幕墙工程的设计、安装和验收。 1.3新建建筑上安装光伏幕墙应与主体建筑同步设计、施工和验收。既有建筑上增设光伏 幕墙,应对建筑结构安全性进行复核。 1.4光伏幕墙的设计、施工、验收除应符合本标准外,尚应符合国家、行业和地方现行有 关标准的规定

下列文件对于本文件的的应用是必不可少的,凡是注日 用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括 GB/T18091 《玻璃幕墙光热性能》 GB/T18379 《建筑物电气装置的电压区段》 GB50016 《建筑设计防火规范》 GB 50002 《建筑模数协调标准》 GB 50033 《建筑采光设计标准》 GB 50118 《民用建筑隔声设计规范》 GB 50176 《民用建筑热工设计规范》 GB 50189 《公共建筑节能设计标准 GB/T50378 《绿色建筑评价标准》 GB 50797 《光伏发电站设计规范》 GB51348 《民用建筑电气设计标》 GB/T51350 《近零能耗建筑技术标准》 GB/T51368 《建筑光伏系统应用技术标准》 GB/T21086 《建筑幕墙》 JGJ 102 《玻璃幕墙工程技术规范》 GB 5020 《钢结构工程施工质量验收规范》 JGJ/T 365 《太阳能光伏玻璃幕墙电气设计规范》

光伏幕墙组件利用光伏效应将转换成的电能,通过多个电器设备并网或离网自用的发电系 统。

由若于个光伏幕墙组件,按串并联的方式组装在一起而构成的直流发电单元。

4.1一般规定 4.1.1光伏幕墙设计应考虑太阳光及周边环境对发电量的影响;应遵循在先南立面后 东西立面的原则。北面不宜做光伏幕墙。 4.1.2光伏幕墙设计应考虑光伏幕墙组件规格、颜色、安装方式等因素,结合建筑功 能,成为建筑的有机组成部分; 4.1.3光伏幕墙设计应考虑光伏幕墙组件类型、安装倾角和建筑造型的有机结合。建 筑形体应为接收更多的太阳能创造条件。 4.1.4光伏幕墙设计应保证光伏幕墙组件的通风、散热性能: 4.1.5光伏幕墙组件的电缆及其连接端不应外露或设置于人们易触摸到的位置。

光伏幕墙分格尺寸设计应符合GB50002《建筑模数协调统一标准》的相关规定。 【条文说明】因电池片、光伏玻璃及生产工艺原因,光伏幕墙组件规格尺寸与遵循建 筑模数规定的幕墙分格尺寸会存在差异。不符合幕墙模数要求的光伏幕墙组件,生产企业需提 供尺寸调节措施加以解决。 光伏幕墙组件的常规尺寸可见附录A.1.3,尺寸调节措施可见附录A.1.4。 4.2.2光伏幕墙组件和槽口配合尺寸应符合JGJ102《玻璃幕墙工程技术规范》有关规定, 光伏幕墙组件在槽口内部分不应留有太阳能电池。 【条文说明】当光伏幕墙组件用于明框幕墙时,由于玻璃与槽口的配合尺寸关系,槽 口内的太阳能电池会因遮挡阳光不发电,从而影响系统发电效率。 幕墙玻璃与槽口配合尺寸的有关规定可见JGJ102《玻璃幕墙工程技术规范》表9.5.2 和表9.5.3规定如下:

表9.5.2单层玻璃与槽口的配合尺寸(mm)

图9.5.2单层玻璃与槽口的配合示意

表9.5.3中空玻璃与槽口的配合尺寸(mm)

注:d为气体层厚度,不应小于9mm。

注:d为气体层厚度,不应小于9mm

图9.5.3中空玻璃与槽口的配合示意

4.2.3光伏幕墙组件为异形时,设计人员应给出有关发电性能数据或设计为不发电的幕墙 玻璃。 【条文说明】光伏幕墙使用到异形光伏幕墙组件时,不规则尺寸的单片或多片光伏幕墙组 件会影响串联电路的发电效率。光伏系统组串电性能的有关规定可见GB/T51368《建筑光伏系 统应用技术标准》第8.5.3条规定:“光伏方阵中同一组串中各光伏组件的电性能参数宜保持 致。” 4.2.4光伏幕墙及光伏幕墙组件,应满足建筑幕墙25年设计年限的要求;设计人员应按

4.3光伏幕墙组件性能设计

4.3.1光伏幕墙组件类型 1、太阳能电池分类

1、太阳能电池分类:

2、光伏幕墙组件类型

4.3.2薄膜发电坡璃厚度不应小于3.2mm。光伏幕墙组件外片坡璃应为超日坡璃、自洁 净玻璃或减反射玻璃,应经钢化和均质处理。 4.3.3中空玻璃的光伏幕墙组件的中空层厚度不应小于12mm。 4.3.4晶硅、薄膜型组件中夹层玻璃的单层厚度不应小于5mm,其他单层玻璃厚度不应小 于6mm,二片玻璃之间厚度差不宜大于3mm(不含3.2mm薄膜发电玻璃)

式中:tew t3+t+12 F Is =

式中:tew t3+++12 F Is =

tie =t+2Fte t tre = t+2Ftl

其中:『一夹层玻璃中间层胶片的剪力传递系数当采用聚乙烯醇缩丁醛(PVF 时可取0; G一夹层玻璃中间层的剪切模量(N/mm²)与温度相关; t1、t2、tv一双片夹层玻璃中第1片、第2片和中间层胶片的厚度(mm) L一夹层玻璃的短边长度(mm E一玻璃的弹性模量(N/mm²)

其中:「一夹层玻璃中间层胶片的剪力传递系数当采用聚乙烯醇缩 白全 片时可取0; G一夹层玻璃中间层的剪切模量(N/mm²)与温度相关; t1、t2、tv一双片夹层玻璃中第1片、第2片和中间层胶片的厚度(mm) L一夹层玻璃的短边长度(mm) E一玻璃的弹性模量(N/mm²)

薄膜光伏构件的透光率可按下式计算:

薄膜光伏构件的透光率可按下式计算:

=[(X×ZAaAb)×cAa×c"(X

X一光伏构件边框长度(mm) Z一光伏构件边框宽度(mm) dc一透明部分的透光率总和(%) (c=c1×Φc2×Φc3×$f1×$f2..*,Φcl、c2、c3...*分别为组 成光伏构件从外到内透明部分的透光率,f1、f2·分别为组成光伏构件从 外到内所有胶膜的透光率) Φc一电池部分的透光率总和(%) (c=a×c2×c3×f1×f2,a一薄膜太阳电池透光率(%), Φc2、Φc3…..分别为组成光伏构件从外到内电池部分的透光率,Φf1、Φf2.… 分别为组成光伏构件从外到内所有胶膜的透光率) Aa一薄膜太阳电池面积总和(mm2) Ab一边框面积(不带边框的取0) 4.3.7光伏幕墙设计应充分考虑光伏幕墙组件的透光率、遮阳系数、功率之 间存在对应关系;可根据光伏幕墙组件生产企业提供不同建筑幕墙阳系数分级 对应的光伏幕墙组件的功率进行选择。具体可见附录A.3.3和A.3.4。 【条文说明】GB/T21086《建筑幕墙》第5.1.4.6条规定:玻璃幕墙的遮阳系 数分级指标SC应符合表18的要求。

表18玻璃幕墙遮阳系数分级

表23建筑幕墙采光性能分级

功率进行选择。具体可见附录A.3.1和A.3.2。 【条文说明】GB50176《民用建筑热工设计规范》第5.3.1条规定:各个热 工气候区建筑内对热环境有要求的房间,其外门窗、透光幕墙、采光顶的传热 系数宜符合表5.3.1的规定DB4403 T 278.1-2022标准下载,并应按表5.3.1的要求进行冬季的抗结露验算。 严寒地区、寒冷A区、温和地区门窗、透光幕墙、采光顶的冬季综合遮阳系数 不宜小于0.37。 表5.3.1建筑外门窗、透光幕墙、采光顶转热系数的限值和抗结露验算

表1光伏幕墙组件光热及功率测试参数表

表19建筑幕墙空气声隔声性能分级

4.3.14光伏幕墙采用彩色光伏墙组件组件时,应符合下表表4.3.14规定 要求。光伏幕墙组件采用不同的颜色会对发电功率产生影响。设计时宜按生产厂 家提供的,不同颜色对应的光伏幕墙组件的功率值进行选取。具体可见附录A.4.1 和A.4.2

表 4. 3. 14 光

某河段渠道工程施工组织设计表 4. 3. 14 光伏幕墙组件的色彩均匀性

【条文说明】光伏幕墙组件的色彩可通过调整面板、背板玻璃的颜色或胶 片的颜色来达到色彩一致。。光伏幕墙组件的色彩均匀性应符合现行行业标准 JG/T492《建筑用光伏构件通用技术要求》的有关规定。 晶硅型光伏幕墙组件主要通过二氧化氮的用量来改变表面颜色,一般为蓝 色和黑色,因为这两种颜色对可见光波长的吸收最佳,换成其他颜色,对其波 长的范围就会反映不敏感,影响太阳电池的效率。也可调整为为暗红色、深褐色 深灰色、深蓝色等, 薄膜型光伏幕墙组件的颜色应根据建筑外观及设计要求,利用玻璃本色、 胶片或玻璃上彩绘、镀膜等工艺技术选用。 4.3.15光伏幕墙组件设计宜按下列原则进行选择:

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