民用建筑光伏应用有“规”可循

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  • 发表时间:2010年5月27日
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    前不久国务院的有关会议再次把节能减排放在了工作的重中之重。而新能源的开发利用也被提到了史无前例的位置。在住房和城乡建设系统,大力推进太阳能光电建筑一体化成为了必然,最近正在进行的2010太阳能光电建筑示范项目的申报就是一例。而最近颁布的《民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》(以下简称《规范》),将更好地指导太阳能光伏系统在建筑中的应用。为了进一步了解《规范》出台的过程及其作用,记者采访了《规范》的主要起草人之一——国家住宅与居住环境工程技术研究中心太阳能建筑技术研究所所长张磊。

  记者:在此之前,我国尚没有发布有关太阳能光伏建筑应用的技术规范和标准图集,这次《规范》出台的背景是什么?

  张磊:太阳能光伏发电技术,因其具有安装简便、使用过程中无污染、无噪声、易于与建筑结合等优点,已经在日本、德国、美国等发达国家得到产业化的推广应用。这些国家均颁布了相关的光伏建筑设计规范,并制定了一系列激励政策。

  近年来,我国的光伏技术也得到了长足的发展,民用建筑工程中利用太阳能光伏发电技术正在成为建筑节能的新趋势。但是目前我国相关产品与系统的标准、规范不健全,尤其是光伏建筑设计、验收规范的欠缺,是限制光伏系统在建筑中应用的主要因素之一。亟需编制适于建筑行业遵循的设计、施工、验收规范,以指导建筑行业主动、正确的建设光伏建筑。

  记者:《规范》是由哪些部门(单位)组织、编制完成的?

  张磊:《规范》由住房和城乡建设部负责管理,在2007年就列入了当年第一批工程建设标准规范制订的计划,主编单位是中国建筑设计研究院和中国可再生能源学会太阳能建筑专业委员会,中国标准化研究院、中山大学太阳能系统研究所等11家单位参编,于2010年4月批准实施。

  记者:《规范》的侧重点是什么?

  张磊:民用建筑太阳能光伏系统涉及光伏系统、电网系统和建筑工程等诸多方面,基于本《规范》旨在民用建筑中规模化推广应用光伏技术,满足建筑设计的应用需求,编制组对于太阳能光伏系统、电网系统本身的技术要求不作为编制重点,而以建筑应用为编制工作重点,从工程应用的角度出发,围绕规划、设计、施工、验收全过程制定了《规范》条文。技术路线明确、编制重点突出,《规范》满足光伏技术与建筑结合的工程应用要求,将为推广应用光伏技术提供有力的技术保障。

  记者:《规范》具体适用于哪些工程呢?

  张磊:在我国,除了在新建、扩建、改建的民用建筑工程中设计安装光伏系统的项目不断增多,在既有建筑中安装光伏系统的项目也在增多。编制规范时对这两个方面的适应性进行了研究,因此,《规范》适用于新建、改建和扩建的民用建筑光伏系统工程,以及在既有民用建筑上安装或改造已安装的光伏系统工程的设计、安装、验收和运行维护。

  记者:应用光伏系统的民用建筑,对光伏系统的安装有什么要求?

  张磊:应用光伏系统的民用建筑,其规划设计应根据建设地点的地理、气候及太阳能资源条件,确定建筑的布局、朝向、间距、群体组合和空间环境,满足光伏系统设计和安装的技术要求。具体讲,光伏系统设计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。建筑师要根据建筑类型和使用要求确定光伏系统的类型、与建筑立面相协调的光伏电池的安装位置、尺寸、色调等要求,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。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。

  同时,应结合建筑功能、建筑外观以及周围环境条件进行光伏组件类型、安装位置、安装方式和色泽的选择,使之成为建筑的有机部分。

  记者:《规范》为什么强调要将民用建筑光伏系统设计纳入建筑工程设计,并把“在既有建筑上改造或安装太阳能光伏系统应按照建筑工程审批程序进行专项工程的设计、施工和验收”作为强制性条文来实施?

  张磊:建筑设计应与光伏系统设计同步进行。建筑设计根据选定的光伏系统类型,确定光伏组件形式、安装面积、尺寸大小、安装位置方式、布线方式与位置、机房的布置方式以及光伏系统各部分的相对关系。然后,合理安排光伏系统各组成部分在建筑中的位置,并满足所在部位消防、防水、排水等技术要求。建筑设计应为光伏系统各部分的安全检修、光伏构件表面清洗等提供便利条件。二者只有同步进行,建筑本身的要求、光伏系统本身的要求以及二者之间的要求才能最大化地协调统一。

  在既有建筑上改造或安装光伏系统,需要对原结构安全、电气系统的安全进行复核,如果处理不当可能造成对房屋其他使用功能的破坏。因此,《规范》强调,在既有建筑上改造或安装光伏系统应按照建筑工程审批程序进行专项工程的设计、施工和验收。

  记者:安全问题如何考虑?

  张磊:《规范》在制订过程中充分考虑了安全性。安装在建筑屋面、阳台、墙面、窗面或其它部位的光伏组件,应满足该部位的承载、保温、隔热、防水及防护要求。《规范》要求,安装在建筑各部位或直接构成建筑围护结构的光伏组件,应具有带电警告标识及相应的电气安全防护措施,并应满足该部位的建筑围护、建筑节能、结构安全和电气安全要求。在既有建筑上增设或改造光伏系统,必须进行建筑结构安全、建筑电气安全的复核,并满足光伏组件所在建筑部位的防火、防雷、防静电等相关功能要求和建筑节能要求。《规范》还规定,在人员有可能接触或接近光伏系统的位置,应设置防触电警示标识。并网光伏系统应具有相应的并网保护功能,并应安装必要的计量装置。从建筑设计方面讲,建筑设计时应考虑在安装光伏组件的墙面、阳台或挑檐等部位采取必要的安全防范措施,防止光伏组件损坏而掉下伤人,如设置挑檐、入口处设置雨篷或进行绿化种植等,使人不易靠近。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,或应采用与主体建筑的变形缝相适应的构造措施。同时,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。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。冬季光伏组件上的积雪不易清除,因此在多雪地区的建筑屋面上安装光伏组件时,应采取融雪、扫雪及避免积雪滑落后遮挡光伏组件的措施。如采取扫雪措施,应设置扫雪通道及人员安全保障设施。(王庆)
 

来源:中国建设报

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