光伏幕墻的施工工藝研究

歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助!摘要本文以光伏幕墻的施工工藝為核心研究內(nèi)容。光伏幕墻是在光伏建筑一體化的大背景下應(yīng)運而生的，它屬于光伏建筑一體化的一部分。光伏幕墻是當(dāng)今太陽能光伏發(fā)電工程中的重要產(chǎn)品之一，目前在世界范圍內(nèi)都屬于能源產(chǎn)業(yè)中走俏產(chǎn)品。在對光伏幕墻技術(shù)進行了概述之后，對該項技術(shù)的施工工藝進行了深入細致的研究。首先介紹了光伏幕墻的技術(shù)原理，分析了其結(jié)構(gòu)組成。然后是對施工工藝的詳細介紹，主要包括施工遵循的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、施工組織設(shè)計、施工圖的繪制分析以及光伏幕墻系統(tǒng)施工中的一些計算方法的分析。通過研究，得到了一些光伏幕墻施工工藝的新的理論方法，以及計算的有效地方法。為以后光伏幕墻施工提供了一些切實有效的參考，為光伏幕墻的更好發(fā)展做了一定的貢獻。最后借助深圳南坡大廈光伏幕墻系統(tǒng)工程和保定電谷錦江國際酒店的幕墻工程展現(xiàn)了光伏幕墻施工工藝的具體應(yīng)用。關(guān)鍵字光伏幕墻，光伏建筑一體化，建筑節(jié)能，光伏發(fā)電，施工工藝AbstractTheconstructionmethodofPVcurtainwallisthemainresearchcontentofthisarticle.BasedontheBuildingIntegratedPhotovoltaic(BIPV),PVcurtainwallemerged.PVcurtainwallisapartofBIPV.Itisoneoftheimportantproductsofcurrentsolarphotovoltaicsubject.Atpresent,PVcurtainwallaregoingdownverywellduringtheworld'senergyproducts.AftertheoverviewforthePVcurtainwalltechnology,thepaperstudiesitsconstructionmethoddeeplyandcarefully.Atfirst,itintroducedthetechnologytheoriesofPVcurtainwallandanalyzeditscompositions.Thenthearticlestudiedtheconstructionmethodindetails,includingtheconstructionstandard,structuredesign,constructiondrawingandsomecomputationalmethodsoftheconstructionmethod.Throughtheresearch,wegotseveralnewmethodsandcomputationalmethodsofthePVcurtainwallconstructioncraft.Inasense,theywillprovidesomeeffectivereferencesandmakesomecontributionstothedevelopmentofthePVcurtainwall.Atlast,throughthedemonstrationprojectsofSGBuildingandthepowervalleyJinjiangInternationalHotelofBaoding,thepapershowsthespecificapplicationofthePVcurtainwallconstructioncraft.KeywordsPVcurtainwall,BuildingIntegratedPhotovoltaic,buildingenergyconservation,PVpower,constructioncraft目錄摘要 1Abstract 2目錄 3第一章緒論 11.1課題研究背景以及選題依據(jù) 11.2課題研究意義 21.3光伏建筑一體化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 31.4論文的內(nèi)容以及章節(jié)安排 4第二章光伏幕墻概述 52.1光伏建筑一體化 52.1.1光伏建筑一體化的概念 52.1.2光伏建筑一體化的形式與系統(tǒng)工作原理 62.1.3光伏建筑一體化系統(tǒng)的設(shè)計 82.1.4光伏建筑一體化的施工安裝 92.1.5光伏建筑一體化的優(yōu)勢 102.2光伏幕墻 112.2.1光伏幕墻的概念 112.2.2光伏幕墻的優(yōu)勢和特點 122.2.3光伏幕墻系統(tǒng)的設(shè)計和性能要求 132.2.4光伏幕墻建造概況 152.2.5光伏幕墻的設(shè)計重點 162.2.6存在的問題以及解決的途徑 162.3本章小結(jié) 17第三章光伏幕墻技術(shù)及施工工法 183.1光伏幕墻技術(shù)原理 183.2光伏幕墻結(jié)構(gòu)分析 193.3光伏幕墻施工工藝與設(shè)計 293.3.1光電幕墻安裝施工工藝 293.3.2電氣管線鋪設(shè)安裝施工工藝 313.3.3采光頂幕墻設(shè)計 333.4光伏幕墻施工工法及分析 343.4.1光伏幕墻的施工組織設(shè)計 353.4.2光伏幕墻的施工圖繪制 383.4.3施工項目的實施分析 403.4.4光伏幕墻系統(tǒng)一般的計算方法分析 443.4.5光伏幕墻系統(tǒng)并網(wǎng)性能達到要求指標(biāo)分析 453.5本章小結(jié) 47第四章光伏幕墻施工實例 494.1深圳南坡大廈光伏幕墻 494.1.1南玻大廈光伏幕墻系統(tǒng)簡介 494.1.2設(shè)計施工工藝要點和創(chuàng)新 504.2保定電谷錦江國際酒店 524.3本章小結(jié) 55第五章總結(jié)與展望 565.1總結(jié) 565.2展望 56致謝 57參考文獻 58第三章光伏幕墻技術(shù)及施工工法3.1光伏幕墻技術(shù)原理1、光伏電池的工作原理光伏電池是組成光伏幕墻最基本的單元結(jié)構(gòu)。在太陽照射到光電電池的外表時，其中硅材料吸收一部分光子，然后把光子的能量輸送給硅原子吸收，此時電子將會發(fā)生躍遷現(xiàn)象，由于自由電子在P-N的兩邊聚集而形成電壓，在這個電壓的作用下，如果外部連通電路，電流流過外部電路將會有一定的功率輸出，其原理如圖3-1所示。N型半導(dǎo)體正孔N型半導(dǎo)體正孔P型半導(dǎo)體電子P型半導(dǎo)體電子太陽能半導(dǎo)體晶片太陽能半導(dǎo)體晶片陽光陽光晶片受光過程中帶正電的正孔往P型區(qū)移動晶片受光過程中帶正電的正孔往P型區(qū)移動帶負電的正孔往N型區(qū)移動陽光陽光N區(qū)負電極導(dǎo)線N區(qū)負電極導(dǎo)線P區(qū)負電極導(dǎo)線P區(qū)負電極導(dǎo)線當(dāng)正負電子結(jié)合即產(chǎn)生電壓，連通導(dǎo)線即產(chǎn)生電流圖3-1光伏電池原理2、光伏發(fā)電系統(tǒng)（1）光伏電池的種類光伏電池是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心，其主要種類有：①非晶硅電池。這種新型薄膜式太陽電池出現(xiàn)在1976年，這種電池是將一層非常薄的硅片氣化在特定的載體上而得到的，它的電量消耗更低，消耗硅材料極少，而且工藝過程大大得簡化，主要優(yōu)點是能在弱光條件下發(fā)電并且成本很低，它的能量功效一般在5%-7%之間，。②單晶硅電池。通常為薄片形式，是切于硅溶液中均勻旋轉(zhuǎn)形成的硅晶體，外表為均衡穩(wěn)定的黑色，并且具有純凈而完全一致的結(jié)構(gòu)。它們之間通過集點塊分隔開來，所以生產(chǎn)過程相對比較復(fù)雜，使用壽命可達15年，最高可達到25年。能量功效在一般在14%-16%之間，最高能夠達24%。③多晶硅電池。是切割出自澆鑄的硅塊，生產(chǎn)過程比較簡單，相對性價比比較高，特征是晶體結(jié)構(gòu)的部分統(tǒng)一和材料的低純度。它的能量功效一般在12%-14%之間。由于上述原因使用壽命要比單晶硅太陽能電池短。（2）光伏發(fā)電應(yīng)用系統(tǒng)①變流系統(tǒng)。我們需要通過變流裝置將光伏幕墻產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換成符合蓄電池組要求的充電電壓和充電電流，這樣才能被完全應(yīng)用。如果要進行并網(wǎng)供電，必須經(jīng)過逆變器，因此可以不設(shè)蓄電池組。②儲電系統(tǒng)。隨著季節(jié)、天氣和太陽運行軌跡的變化，光照強度會受到很大影響，對應(yīng)得到的電流也會有強弱變化，過多的電能被儲電裝置儲存起來，這樣就可以讓整個系統(tǒng)均衡供電。[7][39]3.2光伏幕墻結(jié)構(gòu)分析由于集合了幕墻技術(shù)和光伏發(fā)電技術(shù)所以被稱為光伏幕墻，這是一種新興的高科技產(chǎn)品，標(biāo)志著著建筑太陽能一體化技術(shù)發(fā)展的的最新方向。它的結(jié)構(gòu)是把太陽電池用特殊的樹脂粘貼在玻璃上，包裹于兩片玻璃之中，可將光能轉(zhuǎn)化成電能的特殊的幕墻。圖3-2光伏組件結(jié)構(gòu)分析圖光伏幕墻的作用除了發(fā)電外，還具有非常明顯的裝飾、安全、隔音、隔熱等其他功能，由于應(yīng)用太陽能，光伏幕墻發(fā)電過程不會排放co2或產(chǎn)生其他對有害的氣體，不會增加溫室效應(yīng)。同時也沒有噪音，是一種清潔能源，對環(huán)境有很好，是應(yīng)該大力提倡的新型能源。1、晶硅電池結(jié)構(gòu)上節(jié)已經(jīng)介紹太陽能電池按其特性不同分為非晶硅電池、單晶硅電池、多晶硅電池，所以其物理性能迥異，顏色、外表形狀等都有特別多的差異，非晶硅電池具有棕色或帶半透明特點，比較適合應(yīng)用于弱光發(fā)電場所。圖3-310%透光率非晶硅圖3-4不透明非晶硅圖3-5各種顏色電池片2、背光玻璃背光玻璃顏色多樣，背面還可以襯托其他不同的的顏色，用于不同的建筑風(fēng)格的設(shè)計，從而提供一種新的美學(xué)效果給現(xiàn)代建筑裝飾。如圖3-6所示的背光玻璃圖案可以滿足于透光的要求和各種不同的建筑風(fēng)格。圖3-6背光玻璃圖案設(shè)計3、光伏幕墻接線盒根據(jù)光伏建筑一體化工程設(shè)計的不同需要、組件功率的不同情況和對建筑美觀的不同要求，接線盒的配置各不相同。根據(jù)以上要求，接線盒須具有耐紫外線、抗老化的能力，耐力必須達到1000v，符合IP65的防護要求，要求的工作溫度一般在零下40度到零上85度之間。圖3-7背面接線盒圖3-8側(cè)邊接線盒如圖3-7所示背面接線盒和圖3-8所示的側(cè)邊接線盒，可以根據(jù)具體施工情況采用不同形式的接線盒。圖3-9背面接線方式圖3-10側(cè)邊接線方式在施工工程中點支式，隱框式安裝可采用背面接線盒方式。在明框式、半隱框式安裝中可以采取側(cè)邊接線盒方式。4、雙層幕墻立體圖出風(fēng)口出風(fēng)口雙玻璃光伏組件雙玻璃光伏組件雙玻璃光伏組件雙玻璃光伏組件進風(fēng)口進風(fēng)口圖3-11雙層幕墻垂直剖面圖圖3-12雙層幕墻立面圖圖3-13雙層幕墻水平剖面圖如果在熱帶地區(qū)使用雙玻璃光伏組件，可以采用雙層幕墻形式，這樣可以增加幕墻的散熱性能，降低建筑熱負荷。圖3-14弧形雙玻璃光伏組件圖3-15平板雙玻璃光伏組件圖3-16中空雙玻璃光伏組件根據(jù)實際實驗和工程實踐，可知電池片的最佳工作溫度一般在25℃左右，如果高于25℃會影響發(fā)電效率，在溫度高升1度時工作效率將會下降0.4個百分點。因為中空得玻璃結(jié)構(gòu)形式的原因，導(dǎo)致其散熱性能大大降低，所以在施工的選擇時，中空光伏組件在高緯度地區(qū)或寒冷地區(qū)使用，而常年溫度較高的溫帶或熱帶地區(qū)是很不適合的。3.3光伏幕墻施工工藝與設(shè)計光伏幕墻是一種新型的高科技建筑外表面，能夠滿足隔熱、阻燃和降噪音等建筑的基本要求，同時還集環(huán)保、節(jié)能、綠色于一體，非常充分的體現(xiàn)了再設(shè)計中的以人為本的理念。本節(jié)主要介紹了光伏幕墻特點，重點介紹了光伏幕墻的施工安裝工藝。3.3.1光電幕墻安裝施工工藝光電幕墻的施工流程大體上可以分為如下的過程：工程的測量放線——幕墻的主梁安裝——幕墻的橫梁安裝——幕墻的玻璃安裝——幕墻上耐候膠的嵌縫、封頂、封邊——安裝后的清洗工作。圖3-17光伏幕墻立面安裝節(jié)點圖1、工程測量放線在工程施工前，根據(jù)設(shè)計的土建軸線以及各層的設(shè)計標(biāo)高確定各層中的主梁、橫梁的具體準(zhǔn)確位置。2、工程主梁的安裝（1）通過不銹鋼螺栓把主梁和支座連起來，再通過螺栓把支座和預(yù)埋件固定起來。按主梁標(biāo)高位和主梁軸線位置把主梁標(biāo)高偏差調(diào)整到小于等于3mm位置，軸線左右偏差調(diào)至小于等于3mm，前后偏差調(diào)整至小于等于2mm。（2）同層上主梁的最大標(biāo)高偏差應(yīng)小于等于5mm，相鄰的兩根主梁安裝標(biāo)高偏差應(yīng)小于等于3mm。（3）主梁調(diào)整、找平時，可用吊錘控制垂直度，由兩根定位軸線之間所引的水平線控制平面度。施工中安裝誤差應(yīng)控制得標(biāo)準(zhǔn)為：標(biāo)高-1-3mm；左右-1-3mm；前后±2mm。3、施工中橫梁的安裝（1）通過不銹鋼螺絲連接主梁與橫梁，安裝過程要求安裝必須牢固，接縫必須嚴密。（2）要求相鄰的兩根橫梁安裝角碼的水平標(biāo)高偏差應(yīng)小于等于l毫米。（3）在同一層中安裝角碼，應(yīng)按照從下向上的順序進行，在安裝完一層的高度后，馬上進行檢查、校正、調(diào)整、固定，使其達到規(guī)定的質(zhì)量要求。（4）加固好主梁之前必須調(diào)整好整幅幕墻的垂直度和水平度，之后進行安裝角碼的安裝，要求其對角線誤差必須小于等于l毫米。4、光伏幕墻安裝（1）在光伏玻璃安裝之前，必須把污物和塵土清理干凈，然后把鍍膜面朝室內(nèi)方向，將非鍍膜面朝外方向。（2）避免玻璃和構(gòu)件直接的接觸，保證玻璃的四周和構(gòu)件的凹槽底留出一定的空隙，要求不少于2塊彈性定位墊塊放在玻璃的下部，墊塊的寬度應(yīng)該與槽口寬度一樣，要求其長度大于等于100毫米，玻璃兩邊空隙和嵌入量達到設(shè)計要求。（3）按規(guī)定型號選用玻璃四周的橡膠條，應(yīng)達到鑲嵌平整要求，橡膠條長度應(yīng)比邊框槽口長1.5到2個百分點，在四角留斷口，把斷開后的斜面拼接成預(yù)定的角度，然后用粘結(jié)劑粘結(jié)牢固后嵌入槽內(nèi)。（4）采用壓縮性的聚氯丁橡膠連續(xù)密封墊在玻璃窗框的兩面，然后采用連續(xù)的“濕封”方法，必須確保完全防水。5、耐候膠嵌縫、封邊與封頂在光伏玻璃安裝好以后，下一步進行密封處理及對幕墻頂部及底部、墻邊等進行必須的修邊處理。在打密封耐候膠的時候應(yīng)特別注意一下幾條：①應(yīng)充分清潔粘結(jié)面，并使之達到干燥要求；應(yīng)充分清潔板材間得縫隙，不應(yīng)有油漬、水、灰塵等雜物進入；②打膠的厚度不能太薄或太厚，按要求應(yīng)在3.5—4.5mm，并且要求膠體表面應(yīng)光滑，平整、玻璃清潔沒有污垢；③為避免三邊粘膠情況和調(diào)整縫隙的深度，縫內(nèi)應(yīng)填滿聚氯乙稀發(fā)泡材料。封頂后的水應(yīng)向里面排，封頂、封底、封邊應(yīng)達到牢固美觀、不滲水的要求。6、工后清洗在光伏幕墻施工完成以后，必須進行一次室外全面徹底的清洗工作，才能保證工程可以順利達到竣工驗收標(biāo)準(zhǔn)的要求。3.3.2電氣管線鋪設(shè)安裝施工工藝假設(shè)在某一建筑中，9層光伏發(fā)電設(shè)備間存放并網(wǎng)設(shè)備，配電柜經(jīng)過電纜把并網(wǎng)逆變設(shè)備轉(zhuǎn)換的電能輸送至地下配電室，這樣就完成了太陽能光伏系統(tǒng)的并網(wǎng)發(fā)電功能?？偱潆娛以O(shè)在地下室一層，光伏幕墻共分為14組，每組引出2根線(分為“正”“負”極)并按組串接方式連接，其中每兩組連入一個陣列接線箱內(nèi)，共7個陣列接線箱，其管線主要施工工序如下：敷設(shè)光伏幕墻PVC管——敷設(shè)橋架——施工穿線(纜)工程——安裝配電柜(箱)——安裝并網(wǎng)逆變器——調(diào)試系統(tǒng)。1、光伏幕墻PVC管的敷設(shè)管路采用彈性固定卡固定在鋼梁上，接線盒將光伏幕墻的各路走線匯集于主線路的PVC管，如果單管得長度不夠，采用PVC專用接頭對管路進行套接。（1）串聯(lián)連接好已安裝于幕墻的電池板，即：連接相鄰的2塊電池板正、負極。整個系統(tǒng)共分14組串聯(lián)組數(shù)，其中每組分別串接相接。（2）完成每組的串接后共產(chǎn)生14組線，分別引出(用JBQ-4型導(dǎo)線)每組導(dǎo)線總的正負極，然后套上編號，一個陣列接線箱匯聚兩組。2.敷設(shè)金屬橋架（1）電纜橋架應(yīng)盡可能安裝在構(gòu)筑物、建筑物上(如樓板、墻柱梁等)。（2）總平面布置電纜橋架時應(yīng)做到距離最短原則，還要滿足電纜敷設(shè)、施工安裝的要求。（3）除了在電氣專用房間(如配電室、電氣豎井)內(nèi)，有孔托盤或梯架水平敷設(shè)時距地高度應(yīng)不低于2.5米；線槽、無孔托盤離地面的高度不應(yīng)低于2.2m。（4）橋架垂直敷設(shè)時，除在電氣專用房間內(nèi)敷設(shè)外，距地1.8m以下部分應(yīng)加金屬蓋保護。（5）在同一高度敷設(shè)幾組電纜時，應(yīng)考慮各相鄰電纜橋架間的檢修、維護需要，一般要求不宜小于0.6米。（6）水平敷設(shè)電纜橋架時，一般支撐跨距在1.5～3m，垂直敷設(shè)時，固定點間距小于等于2m。橋架彎曲半徑大于300mm時，應(yīng)增設(shè)一個支吊架在彎曲段中部，當(dāng)彎曲半徑小于300mm時，應(yīng)添加側(cè)設(shè)支撐在距彎曲段與直線段接合處300～600mm的直線段處。在丁字接頭和變形縫以及進出箱、柜的三端500mm內(nèi)設(shè)支撐。（7）可用脹管螺栓或在預(yù)埋鐵上對電纜橋架進行焊接固定。（8）直線段玻璃鋼制或鋁合金電纜橋架超過15米或鋼制電纜橋架超過30米時，必須有伸縮節(jié)設(shè)置，采用伸縮連接板連接。設(shè)置伸縮縫或伸縮板在跨越建筑物伸縮縫處。（9）橋架內(nèi)電纜的填充率要求控制電纜應(yīng)不大于50％，電力電纜應(yīng)不大于40％。（10）接頭應(yīng)設(shè)置在接線箱內(nèi)，導(dǎo)線或電纜在橋架內(nèi)不應(yīng)設(shè)置接頭。3、施工穿線(纜)工程（1）將導(dǎo)線(纜)與帶線綁扎在一起，為了便于穿線，針對導(dǎo)線(電纜)根數(shù)多少，截面大小，在綁扎處應(yīng)該做成平滑的錐形狀。（2）在穿線前應(yīng)確認護口是否齊全，當(dāng)轉(zhuǎn)彎較多、管路較長時，適量滑石粉需要吹入管內(nèi)。4、安裝配電箱(柜)陣列接線箱位置確定后，將陣列接線箱用膨脹螺栓固定在吊頂內(nèi)；配電柜放于光伏專用設(shè)備間，并且要保持離墻保持60cm的距離的要求。5、安裝并網(wǎng)逆變器（1）固定好支架，標(biāo)好墻上的打孔孔位，打空模板可以使用支架，其形式如圖3-20所示。（2）固定支架上掛上并網(wǎng)逆變器，利用固定鐵板放好如圖3-19所示固定支架逆變器，以阻止側(cè)面滑動。（3）支架底部的螺孔通過M6×10的螺絲擰入，固定支架和逆變器在一起。（4）檢查全部的固定點的情況，以保證逆變器已經(jīng)被牢牢地固定。在所有工作完成后，且每一個步驟都驗收合格后，然后總接線完成之后實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。6、光伏幕墻施工安裝與維護（1）要選擇光照強度好的地點安裝，同時要選擇周圍太陽光照無遮擋的地方。在較大面積的光電板安裝時，要選擇比較寬闊一些的地方安裝，一定要避免光電板的碰傷或損壞。（2）在北半球，一般光電板應(yīng)該是朝向赤道，即表面朝向南邊，同理在南半球表面應(yīng)朝向北方向。（3）為了使光電板整年接受太陽光照射比較均勻而更好利用太陽能，最好將其傾斜一定的角度放置，這個角度稱為陣列傾角，它是光電電池陣列表面與地平面的夾角。（4）對于不同的陣列傾角，照射到光電板表面的太陽輻射量會有所不同。所以應(yīng)綜合考慮太陽輻射的均勻性、連續(xù)性和冬季光照等因素選擇陣列傾角。（5）應(yīng)合理布置光伏幕墻的導(dǎo)線，避免因布線的不合理而造成受潮、漏水、漏電等危險，而導(dǎo)致光電電池腐蝕，使光電電池壽命縮短；同時還應(yīng)該注意光電板的散熱。（6）每年應(yīng)進行兩次或以上常規(guī)性的光伏幕墻檢查。重點檢查框架有無松動和損壞以及各組件的外殼透明程度，春天和秋天檢查時間是最好的。[23]3.3.3采光頂幕墻設(shè)計由于考慮安全、便于維修、密封性能的情況，在系統(tǒng)設(shè)計時，把雙玻璃光伏組件設(shè)計成隱框安裝型式是一種很好的安裝形式。也就是通過定制的引線盒把組件的引出線從組件邊緣面引出正、負兩極同時配置快速連接插頭。組件的串、并聯(lián)電纜的走線是從隱框結(jié)構(gòu)幕墻骨架的鋁型材的上下側(cè)面或外側(cè)面的走線槽走線，然后匯總到各個單元的接線匯流盒，最后匯總各個匯流盒到直流柜，這樣就完成了直流電的輸入工作。為了達到隱蔽安裝的目的，各部分連接完畢以后用扣板蓋住同時在邊緣打密封膠密封。這種方法在確保組件連接密封性達到防水要求的同時又不會影響幕墻屋頂?shù)耐庥^視覺效果，所以這是一種相對比較完善的設(shè)計組合結(jié)構(gòu)。采光頂設(shè)計部分圖片分別如圖3-18到圖3-20所示。光伏玻璃接線盒及導(dǎo)線光伏玻璃接線盒及導(dǎo)線鋼方管各個單元組件接線匯流盒鋁合金扣碼鋁合金蓋板雙玻璃光伏組件鋼方管各個單元組件接線匯流盒鋁合金扣碼鋁合金蓋板雙玻璃光伏組件圖3-18采光頂幕墻連接點圖圖3-19采光頂幕墻效果圖光伏玻璃豎向拉索不銹鋼撐棒水平拉索不銹鋼夾具不銹鋼爪水平拉索導(dǎo)線光伏玻璃接線盒光伏玻璃豎向拉索不銹鋼撐棒水平拉索不銹鋼夾具不銹鋼爪水平拉索導(dǎo)線光伏玻璃接線盒圖3-20點式光伏幕墻節(jié)點圖3.4光伏幕墻施工工法及分析在施工過程中，為了提高光伏幕墻工程的施工質(zhì)量，保證系統(tǒng)的順利運行，本節(jié)主要是對施工工法進行分析和優(yōu)化工程施工的探討。施工過程可分如下的步驟：光伏幕墻施工的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、光伏幕墻的施工組織設(shè)計、繪制光伏幕墻施工圖、具體實施施工項目。3.4.1光伏幕墻的施工組織設(shè)計在施工過程中，根據(jù)編制的對象和范圍的不同施工組織設(shè)計可分為：工程施工組織總設(shè)計、工程施工組織設(shè)計以及施工方案三個大類。工程建設(shè)項目中以的具體大小不同為對象進行程序計劃稱為施工組織總設(shè)計。具體流程如圖3-21所示。編制勞動需要量計劃編制施工準(zhǔn)備工程計劃編制運輸計劃制定生產(chǎn)臨時設(shè)施計劃制定輔助生產(chǎn)臨時設(shè)施計劃制訂臨時供電、供水、供熱及交通道路編制材料、機具設(shè)備需計量計劃審批報送施工組織總設(shè)計計劃總經(jīng)濟指標(biāo)布置施工總平面編制構(gòu)件、預(yù)制加工品需用進度計劃編制施工總進度計劃擬定施工方案確定施工部署熟悉工程材料進行調(diào)查研究估算工程量編制勞動需要量計劃編制施工準(zhǔn)備工程計劃編制運輸計劃制定生產(chǎn)臨時設(shè)施計劃制定輔助生產(chǎn)臨時設(shè)施計劃制訂臨時供電、供水、供熱及交通道路編制材料、機具設(shè)備需計量計劃審批報送施工組織總設(shè)計計劃總經(jīng)濟指標(biāo)布置施工總平面編制構(gòu)件、預(yù)制加工品需用進度計劃編制施工總進度計劃擬定施工方案確定施工部署熟悉工程材料進行調(diào)查研究估算工程量圖3-21施工總設(shè)計流程圖單位施工組織設(shè)計是以一個具體單位工程為對象，是以施工組織總設(shè)計為指導(dǎo)指導(dǎo)，編制完成在施工圖紙到達之后，它的設(shè)計內(nèi)容比施工組織總設(shè)計的內(nèi)容要更詳細更具體，如圖3-22所示，為單位工程施工組織設(shè)計流程圖。審查圖紙及說明材料審查圖紙及說明材料收集情況及調(diào)查研究收集情況及調(diào)查研究計算工程量計算工程量布置施工總平面編制運輸計劃制訂臨時供電、供水、供熱及交通道路報送單位工程施工組織設(shè)計制訂臨時生產(chǎn)生活設(shè)施編制材料、構(gòu)件、半成品加工需用量計劃編制施工總進度計劃選擇施工方案和解決方法編制勞動需要量計劃編制施工準(zhǔn)備工程計劃編制機具設(shè)備需計量計劃審批計劃總經(jīng)濟指標(biāo)布置施工總平面編制運輸計劃制訂臨時供電、供水、供熱及交通道路報送單位工程施工組織設(shè)計制訂臨時生產(chǎn)生活設(shè)施編制材料、構(gòu)件、半成品加工需用量計劃編制施工總進度計劃選擇施工方案和解決方法編制勞動需要量計劃編制施工準(zhǔn)備工程計劃編制機具設(shè)備需計量計劃審批計劃總經(jīng)濟指標(biāo)圖3-22單位工程施工組織設(shè)計圖在單位施工組織設(shè)計完成后，以單位工程中的一個分項工程、分部工程或某一專業(yè)工程為編制對象，從而形成施工方案。其內(nèi)容比施工組織設(shè)計要更為具體，原則為簡明扼要，如圖3-23所示，為部分工程施工方案流程圖。熟悉、審查圖紙熟悉、審查圖紙施工組織總設(shè)計施工條件施工組織總設(shè)計施工條件計算工程量計算工程量選擇施工方案和解決方法選擇施工方案和解決方法編制機具設(shè)備需計量計劃編制勞動需要量計劃編制材料、加工件需用量計劃編制施工進度計劃編制機具設(shè)備需計量計劃編制勞動需要量計劃編制材料、加工件需用量計劃編制施工進度計劃確定臨時生產(chǎn)生活設(shè)施確定臨時生產(chǎn)生活設(shè)施臨時供電、供水、供熱及管道實施計劃臨時供電、供水、供熱及管道實施計劃編制運輸計劃編制運輸計劃編制施工準(zhǔn)備工程計劃編制施工準(zhǔn)備工程計劃布置施工總平面布置施工總平面計劃總經(jīng)濟指標(biāo)計劃總經(jīng)濟指標(biāo)報送單位工程施工組織設(shè)計報送單位工程施工組織設(shè)計審批審批圖3-23部分工程施工組織方案圖3.4.2光伏幕墻的施工圖繪制1、繪制施工圖的要求為了提高光伏幕墻系統(tǒng)的工程施工質(zhì)量，提高施工效率，首先必須做好設(shè)計和繪制光伏幕墻系統(tǒng)施工圖的工作。設(shè)計施工圖時必須和幕墻的結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合，做好管線的預(yù)埋和預(yù)留、空隙的預(yù)留，保證后續(xù)能順利穿線和系統(tǒng)調(diào)試工作。要考慮建筑結(jié)構(gòu)布置而設(shè)計方陣，準(zhǔn)確合理的走線有助于組件線纜的連接。繪制施工圖的工作必須嚴格執(zhí)行繪圖的相關(guān)規(guī)定，所有符號和圖形都應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定，應(yīng)補充并加以說明不足部分。要字體規(guī)整、清晰整潔的繪圖，要求原則上使用宋體字書寫，盡量達到圖紙簡化，施工方便，必須詳細而又準(zhǔn)確地表達設(shè)計思想。要求繪制圖紙主次分明，應(yīng)重點突出路線鋪設(shè)路線，電氣組件和元件等格式為中實線，細實線繪制建筑輪廓，建筑物的光電方陣部分要求都應(yīng)該標(biāo)出名稱，主要軸線標(biāo)號也要分別繪出。應(yīng)該根據(jù)平面圖準(zhǔn)確明顯標(biāo)出各類有關(guān)的方陣區(qū)域。盡量準(zhǔn)確的標(biāo)出匯流箱的布置圖，標(biāo)出動力配電柜安裝的器件的標(biāo)高及位置。對于相同的平面和方陣設(shè)計要求，可以只繪制單元一層或一層平面，在局部不同的情況下，需按軸線繪制對應(yīng)的局部平面圖。規(guī)定的比例尺為：一般情況下宜采用1：100的尺寸。如果圖中面積較大，且設(shè)備又比較少時，也可采用1：200表達清楚。復(fù)雜的剖面圖適合用1:30或1：20,特殊復(fù)雜的情況可用1：5，具體情況應(yīng)根據(jù)比例關(guān)系以及視細小部分的清晰度選擇。要求施工圖的設(shè)計表達明確、說明語言簡練。已經(jīng)在平面圖上清楚表示部分不必再重復(fù)說明，圖中表達不清楚的地方，以及施工圖屬于共性或未注明的情況，都應(yīng)該加具體補充說明?？梢栽谑醉搱D紙右下方位置以及圖角的側(cè)上方列舉說明單項工程的注意事項。一個系統(tǒng)如果子項較多，應(yīng)編制總說明對屬于統(tǒng)一性的問題，并在圖紙的首頁排列。2、對設(shè)計圖紙的規(guī)定（1）光伏幕墻建筑工程系統(tǒng)的總平面圖。標(biāo)出該幕墻系統(tǒng)在總建筑圖中的具體位置，標(biāo)出匯流箱、方陣、連接線、配電室位置的走向以及系統(tǒng)的接地等情況。（2）工程系統(tǒng)圖。它主要確定以下三方面內(nèi)容：1）逆變器以及動力箱的功能、容量的確定。2）方陣的器材和設(shè)備的相互聯(lián)系的確定。3）全部的主要設(shè)備滿足訂貨的要求。（3）分部和系統(tǒng)的平面圖。確定逆變器、動力箱、匯流箱的安裝位置，并注明相應(yīng)標(biāo)號，然后是對接駁線的管線、線槽數(shù)量、走向以及規(guī)格，標(biāo)高及埋設(shè)方法的確立。（4）復(fù)雜部分安裝的剖面圖清楚準(zhǔn)確，主要設(shè)備材料表標(biāo)注清楚。3、標(biāo)注設(shè)計圖紙應(yīng)按國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定繪制設(shè)計圖紙的標(biāo)注圖例符號。應(yīng)用公制標(biāo)準(zhǔn)計量，以免混淆不清，應(yīng)避免濫行標(biāo)注。盡量使標(biāo)注語言簡潔，一般情況應(yīng)采用書寫工整，不潦草的宋體楷書書寫。圖面應(yīng)保證清晰準(zhǔn)確，以方便施工進行。一般情況按一下方法進行標(biāo)注。（1）由于平面圖結(jié)構(gòu)曲角變化比較復(fù)雜，所以標(biāo)注軸線編號應(yīng)用細線。標(biāo)注建筑輪廓的線不應(yīng)太粗，應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)臉?biāo)注位置，避免線條過度集中情況。不同電壓線路并列出現(xiàn)在平面圖上時，必須分別標(biāo)注清楚，并用粗細線嚴格分清，以免混淆。（2）在布線時應(yīng)在平面圖上注明電壓等級、極性、導(dǎo)線規(guī)格型號、根數(shù)、管徑、保護管類別、安裝高度以及外圍尺寸等。（3）凡在單項工程中，標(biāo)注各類管型時，在平面圖上可以省略采用了同一類管型的管，不重復(fù)標(biāo)注?？删植糠謩e標(biāo)注采用不同類型的管線，若全部采用的是同類型管形，則添加說明在圖底說明中。（4）在位于平面圖配電箱、板附近的空隙處，分別標(biāo)注動力箱、板的供電類別。配電箱進出線情況如圖3-24所示。圖3-24配電箱進出線3.4.3施工項目的實施分析1、光伏幕墻工程（電氣）質(zhì)量管理分析在施工項目中，為保證系統(tǒng)每個環(huán)節(jié)的高質(zhì)量，必須認真做好施工中的質(zhì)量檢驗、質(zhì)量控制和質(zhì)量評定。工程施工質(zhì)量管理需執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為ISO9001系統(tǒng)工程質(zhì)量體系，標(biāo)準(zhǔn)要貫穿在整個光電系統(tǒng)的工程施工中。要抓好以下幾個質(zhì)量管理的環(huán)節(jié)：規(guī)范化的施工圖和制圖的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；對管線施工的質(zhì)量監(jiān)督和檢查；對配線施工的質(zhì)量監(jiān)督和檢查；對配線規(guī)格的質(zhì)量要求和審查；對主控設(shè)備的質(zhì)量監(jiān)督和檢查；前端設(shè)備和現(xiàn)場設(shè)備的質(zhì)量監(jiān)督和檢查；實施及質(zhì)量監(jiān)督和調(diào)整大綱的審核；監(jiān)控智能采集系統(tǒng)；系統(tǒng)驗收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；系統(tǒng)運行時的質(zhì)量分析和參數(shù)統(tǒng)計；系統(tǒng)的維修和保養(yǎng)的要求和規(guī)范；系統(tǒng)運行管理和操作的要求和規(guī)范；系統(tǒng)運行總結(jié)和年檢的記錄等。

2、光伏幕墻工程施工驗收規(guī)則：

為了提高光伏幕墻工程施工的質(zhì)量，保證系統(tǒng)正常的運行，達到經(jīng)濟合理、技術(shù)先進、安裝維護方便和可靠，要按照安裝使用書和施工圖紙的規(guī)定進行施工。光電幕墻（建筑）工程的系統(tǒng)電源為如下：光伏幕墻（建筑）工程的系統(tǒng)有交流逆變并網(wǎng)方式、直流供電方式以及帶蓄電電能的交流逆變方式組成。

3、光伏幕墻（建筑）電氣線路敷設(shè)的規(guī)定（1）敷設(shè)電氣線路的一般規(guī)定如下：

1）在敷設(shè)電纜前，首先測量絕緣電阻，用500V直流絕緣電阻表，要求阻值不能小于5mΩ。

2)不應(yīng)把線路敷設(shè)在妨礙設(shè)備檢修、影響操作、運行和運輸?shù)奈恢蒙?，一般?yīng)該集中按照最短途徑敷設(shè)，要求達到線路平整、不宜交叉（線槽布線除外）、整齊美觀。

3）施工線路與管道絕熱層表面、絕熱的工藝設(shè)備之間的距離應(yīng)滿足大于200mm的要求,與其他的管道表面、工藝設(shè)備之間的距離應(yīng)滿足大于150mm的要求。

4）當(dāng)線路周圍環(huán)境溫度高于65攝氏度時，則必須采取防水、隔熱、防火措施。5）經(jīng)過建筑物的沉降縫和伸縮縫處以及線路的終端接線處，需有適當(dāng)?shù)挠喽攘舫?。?yīng)避免線纜出現(xiàn)中間接頭，若確實無法避免，則應(yīng)在接線盒或分線箱內(nèi)接線，最好采用壓接接頭。當(dāng)采用焊接，則焊藥應(yīng)使用無腐蝕性的。同軸電纜需要采用專用接頭，補償導(dǎo)線最好采用壓接。6）應(yīng)避免把線路平行敷設(shè)在有腐蝕性液體介質(zhì)等管道、工藝設(shè)備的下方以及高溫管道、工藝設(shè)備的上方。7）在線路敷設(shè)完后，需要進行接線和編號工作，同時測量絕緣電阻是否正常，確保將已連接上的元件及設(shè)備斷開才能進行線路絕緣測量。（2）敷設(shè)線槽的規(guī)定：

1）線槽需要內(nèi)部光潔、平整、加工尺寸準(zhǔn)確、無毛刺。采用焊接連接線槽時應(yīng)焊接牢固，不能出現(xiàn)明顯變形情況。

2）安裝的線槽應(yīng)排列整齊，橫平豎直。匯線槽垂直排列的拐彎處，應(yīng)保持其有一致的彎曲弧度。在工藝管架上安裝線槽時，宜安裝在工藝管道的上方或側(cè)面。

3）若用螺栓連接或固定線槽，最好用平滑的半圓頭螺栓，應(yīng)把螺母置于線槽的外側(cè)，并固定牢固。4）若線槽的長度超過50毫米，線槽應(yīng)有排水孔，需采取熱膨脹的補償措施。

5）若線槽為拐直角彎，則要求其最小的彎曲半徑應(yīng)大于等于槽內(nèi)最粗電纜外徑的10倍。要求槽和槽之間、槽和蓋之間、槽和儀表盤之間的連接處應(yīng)嚴密對合。6）直接引出電纜開孔時，應(yīng)采用機械加工開孔方法，同時保護電纜應(yīng)采用合適的護圈。（3）敷設(shè)電線管要求：

1）敷設(shè)電線時宜穿入保護管內(nèi)，應(yīng)保持保護管的管口應(yīng)光滑、無銳邊，內(nèi)部應(yīng)無毛刺、清潔。

2）當(dāng)電線管的彎曲角度總和大于270°或直徑長度大于30m時，要加裝接地盒在其中。

3）當(dāng)彎曲電線管時，彎曲角度應(yīng)不小于90°，不能有裂縫、凹陷和明顯的側(cè)向彎曲出現(xiàn)在彎曲處。

4）連接金屬管的方式：預(yù)設(shè)時的焊接采用套管，套管的中心位置應(yīng)與管子的對口處對齊，焊口應(yīng)嚴密，焊接應(yīng)牢固，且要作防腐處理工作。敷設(shè)時連接采用螺栓，螺紋管端長度應(yīng)不能小于管的接頭的二分之一。5）應(yīng)把電線管的兩端管口打成喇叭形或帶線箍。

6）預(yù)設(shè)電線管時，應(yīng)以最短途原則敷設(shè)，離表面應(yīng)有不小于15mm的凈距離。應(yīng)固定牢固、排列整齊電線管。7）應(yīng)用金屬軟管連接電線管與檢測元件或接地設(shè)備，且要有設(shè)防水彎設(shè)置。與接線盒、分線箱等連接時應(yīng)密封連接，并將管用鎖緊螺母牢固固定。防水應(yīng)達到IP65或以上要求。

8）當(dāng)引埋設(shè)的電線管出地面時，要求管口比地面200毫米，在從地下引出落地式儀表盤的時候，要求高出盤內(nèi)的地面50毫米。9)電線管穿過樓板時，要求電線管高出樓板高度為1mm；穿墻時，兩端延伸出墻面的長度小于等于30mm。10）當(dāng)潮濕場所和戶外敷設(shè)的保護管時，要從底部引入儀表盤（箱）或分線箱。分線箱和接線盒要嚴格密封，其中應(yīng)標(biāo)明分線箱的編號。（4）電纜敷設(shè)規(guī)定：

1)要合理安排電纜敷設(shè)，不應(yīng)出現(xiàn)交叉，避免電纜之間以及電纜與其他硬物體之間出現(xiàn)摩擦情況。2）環(huán)境溫度低于-7℃不能進行電纜敷設(shè)，對于多芯電纜，其完全半徑應(yīng)大于等于其外徑的6倍。

3）不同電壓等級、不同信號的電纜在同一線槽內(nèi)時，需將其分類布置；對于連鎖線路和交流電源線路，鋪設(shè)時應(yīng)用無屏蔽的信號路線及隔板隔開。

4）當(dāng)直流電纜線、電力電纜線以及信號電纜線交叉敷設(shè)時要設(shè)成直角。對平行敷設(shè)情況，它們之間的距離需符合相關(guān)設(shè)計的規(guī)定。5）垂直分層安裝數(shù)條線槽時，應(yīng)按從上到下的順序排列電纜；分別為儀表信號路線、連鎖安裝線路、直流和交流供電線路。

6）信號線路、連鎖線路、供電線路應(yīng)各自采用獨立的保護管。

7）沿線槽內(nèi)或支架敷設(shè)電纜時規(guī)定為：在電纜垂直排列或傾斜度超過45°時，每一個支架上都固定；當(dāng)沒有超過45°且排列水平時，每隔1到2個支架上固定；固定處在引入分線箱及接線盒前150-300mm的地方；固定處在引入儀表盤前300-400mm的地方。8）在安裝完畢組件后，電力接駁進行之前，需先用遮光布對組件的向光面進行遮蓋，等到調(diào)試的時候再把蓋布揭開。4、安裝動力箱的相關(guān)規(guī)定分析如下：1）安裝動力箱規(guī)定：

a.設(shè)備以及動力箱的安裝應(yīng)該整齊、牢固、美觀，用途標(biāo)牌、端子編號和其他標(biāo)志應(yīng)完好，清楚正確書寫。

b.安裝在配電箱內(nèi)的供電設(shè)備，要求其裸露的帶電體或其他裸露導(dǎo)電體之間的距離不能小于4mm。

c.在混凝土基礎(chǔ)、墻或柱上安裝動力箱時，固定一般采用膨脹螺栓，地面到箱體中心的高度以1.3-1.5m為宜；應(yīng)排列整齊安裝成排的配電箱。

d.安裝完畢直流控制器和蓄電池后要對自動切換裝置的可靠性進行檢查，設(shè)計規(guī)定的切換電壓值應(yīng)滿足要求。

e.在使用前應(yīng)檢查逆變器的電器特性，安裝使用說明書規(guī)定的電壓波動值應(yīng)達到要求；安裝使用說明書規(guī)定的電壓值應(yīng)符合要求。f.用500V兆歐表測量供電設(shè)備的帶皮部分、金屬外殼間的絕緣電阻時，要求其值不能小于5mΩ。

2）動力箱二次控制系統(tǒng)規(guī)定

b.接線端子、緊固件應(yīng)完整沒有損傷且沒有銹蝕和污物。

a.接觸器、繼電器和各處開關(guān)應(yīng)緊密接觸、活動靈活，沒有銹蝕。

c.要有齊全的設(shè)備附件，符合安裝使用說明書對性能的規(guī)定。

5、光伏幕墻（建筑）系統(tǒng)接地的規(guī)定分析（1）光伏設(shè)備接地：

1）要求直接配電屏的導(dǎo)電外露部分；逆變器、交流配電屏等供電設(shè)備其露在外面的導(dǎo)電部分。2）匯流箱、直流電源、中間接駁箱的機殼、機架以及連接電纜的屏蔽層和金屬護套。3）架空線路、電纜、避雷器、放電器等4）光伏設(shè)備一般要求單獨設(shè)備工作接地，也能和建筑物內(nèi)變壓器的工作接地共用裝置，但要求必須通過專用的絕緣接地線相連于接地裝置。5）對采用共同接地裝置的光伏設(shè)備，要求其有不大于1Ω的接地電阻，敷設(shè)最好采用兩根截面大于等于25mm2的絕緣銅芯線穿管后，接到同一接地極上。（2）數(shù)據(jù)處理設(shè)備接地的規(guī)定分析：

1）一般情況數(shù)據(jù)處理設(shè)備接地的電阻是4Ω，在與防雷接地和交流工頻接地共用時，其接地電阻為1Ω。

2）應(yīng)采用多芯銅導(dǎo)線作為直流工作接地的引下線，要求其截面不小于35mm2。采用多股銅絞線，在改善信號的工作條件時。

3）不采用交流工作接地與直流共同接地時，為免兩者之間產(chǎn)生干擾，要求電位差不應(yīng)大于0.5V。

6、接地裝置分析（1）在土壤中的埋設(shè)深度人工接地體不應(yīng)小于0.5m,對于煙道、磚窯等高溫作用使土壤電阻率增大的地方，接地體應(yīng)遠離。（2）對于埋在土壤中的水平人工接地體，最好采用圓鋼或扁鋼；宜采用鋼管、角鋼及圓鋼等針對埋于土壤中的垂直人工接地體。要求厚度角鋼不應(yīng)小于4mm;直徑圓鋼不應(yīng)小于10mm；截面扁鋼不能小于100mm2，其厚不小于4mm；鋼管的壁厚不能小于3.5mm。（3）在高電阻率土壤區(qū)，最好采用下列方法降低防直擊雷裝置的接地電阻：

1）深埋接地體于電阻率較低的土壤中。

2）接地裝置采用多支線外引方式，外引長度應(yīng)小于等于有效長度。

3）采用降阻劑。（4）人工水平接地體間的距離以及垂直接地體間的距離以5m為宜,對人工垂直接地體，其長度以2.5m為宜,可以適當(dāng)減少，在受到地方限制時。

（5）應(yīng)采用焊接連接土壤中的接地裝置，還要在焊接處做必要的防腐處理。（6）人工接地體中防止擊雷的接地體與人行道或建筑物出入口的距離應(yīng)大于3m，在小于3m時，應(yīng)采取措施，如下選擇一種：

1）敷設(shè)50—80mm厚的瀝青層在接地體上面或地面采用瀝青碎石，應(yīng)超過接地體寬度2m及以上。2）水平接地體局部深埋達到1m及以上。3）水平接地體局部可采用50—80mm厚的瀝青層包裹絕緣物。

7、布置接閃器分析進行布置光伏幕墻（建筑）系統(tǒng)接閃器時，需要根據(jù)設(shè)計要求，滾球法、避雷網(wǎng)選擇單獨或任意組合應(yīng)用。一個半徑為hr的球體，滾動沿需要防止擊雷的部位，當(dāng)球體只觸及接閃器和地面或只能觸及接閃器，而觸及不到需要保護的部位時，那么這一部分就被接閃器所保護，這就是滾球法。3.4.4光伏幕墻系統(tǒng)一般的計算方法分析1、光伏系統(tǒng)總?cè)萘啃韪鶕?jù)實際的安裝面積確定。

2、逆變器的形式及數(shù)量根據(jù)負荷性質(zhì)、系統(tǒng)容量及并網(wǎng)電壓確定。3、總和雙玻組件的最大輸出工作電壓，根據(jù)逆變器的最大功率及額定直流工作電壓確定控制范圍，確定雙玻璃組件的串聯(lián)數(shù)，公式如下：Nn=[Ub/Umax]×θ

式中，Nn——雙玻璃組件的串聯(lián)數(shù)（個）；

Ub——逆變器額定直流工作電壓（V）；

Umax——雙玻璃組件最大輸出工作電壓（V）；

θ——根據(jù)安裝角度和當(dāng)?shù)貧庀髼l件取合適的系數(shù)。4、根據(jù)串聯(lián)雙玻璃組件的容量和逆變器的額定容量確定雙玻璃組件的并聯(lián)數(shù)，公式如下：Np=[Pb/Pmax×Nn]×θ

式中，Np——雙玻組件的并聯(lián)個數(shù)（個）；

Pb——逆變器額定容量（W）；

Pmax——單塊雙玻璃組件最大輸出功率（W）；

Nn——雙玻璃組件串聯(lián)數(shù)（個）；

θ——根據(jù)安裝角度和當(dāng)?shù)貧庀髼l件選擇合適的系數(shù)。6、根據(jù)單臺逆變器額定容量和光伏系統(tǒng)總?cè)萘看_定逆變器的個數(shù)，公式如下：N=[P總/Pb]×ηb

式中，N——逆變器的數(shù)量（個）；

P總——光伏系統(tǒng)總?cè)萘浚╓）；

Pb——單臺逆變器額定容量（W）；

ηb——單臺逆變器的有效轉(zhuǎn)換系數(shù)；

7、估算并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的最小輸出功率可按如下公式：Pmin=PZ×(1-Lod)×ηb×ηp

式中，

Pmin——并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的最小輸出功率（W）；

PZ——并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的總裝機容量（W）；

Lod——系統(tǒng)直流損耗（%）；

ηb——逆變器的直流/交流轉(zhuǎn)換效率（%）；

ηp——并網(wǎng)光伏系統(tǒng)組成后效率（%）。3.4.5光伏幕墻系統(tǒng)并網(wǎng)性能達到要求指標(biāo)分析

1、電能的質(zhì)量要求

1）工作的電壓和效率

要求并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的電壓和頻率要和電網(wǎng)相匹配，目的是為了使交流負載正常工作。電網(wǎng)額定頻率為50HZ，電壓單相為220V，三相為380V。為保證系統(tǒng)正常運行，電壓的允許偏差在電網(wǎng)公共連接點處應(yīng)符合GB123525-2003的規(guī)定。允許偏差單相電壓為額定電壓的＋7%到－10%，允許三相電壓偏差為額定電壓的±7%。要求運行并網(wǎng)光伏系統(tǒng)應(yīng)與電網(wǎng)同步。由于額定頻率電網(wǎng)為50HZ，允許得光伏系統(tǒng)的頻率偏差應(yīng)符合規(guī)定,頻率工作的范圍必須在49.5HZ—50.5HZ之間，即允許的偏差值為±0.5HZ。2）電壓波動和閃變當(dāng)光伏系統(tǒng)并網(wǎng)工作時，按照GB12326-2000的規(guī)定進行測量，測量電網(wǎng)電壓的波動和閃變在電網(wǎng)接口位置。3）電流和電壓畸變率應(yīng)避免運行并網(wǎng)光伏系統(tǒng)時，電網(wǎng)電壓出現(xiàn)過度的畸變，和（或）導(dǎo)致過度的諧波電流注入電網(wǎng)。電流總諧波畸變率限值為5%，在5%和100%額定輸出情況下。因為電壓畸變可能導(dǎo)致更加嚴重的電流畸變，所以逆變器滿足電流諧波要求就認為符合規(guī)定條件，就不需對電壓諧波再做進一步的測試了。4）功率因數(shù)平均功率因數(shù)光伏系統(tǒng)在50%左右，額定輸出時不應(yīng)小于0.85，在100%額定輸出時不應(yīng)小于0.9。

5）電壓不平衡度（規(guī)定僅針對三相輸出）光伏系統(tǒng)并網(wǎng)運行時，不平衡度指標(biāo)三相電壓應(yīng)達到GB/T15543-1995的規(guī)定，即三相電壓不平衡度允許值在電網(wǎng)公共連接點（PCC）處的為2%，短時情況不得超過4%。2、電網(wǎng)保護功能1）過/欠電壓保護功能

過/欠電壓保護功能是指：

當(dāng)電壓在并網(wǎng)光伏系統(tǒng)電網(wǎng)接口處的值超出規(guī)定范圍時，將光伏系統(tǒng)在0.2—2秒內(nèi)動作與電網(wǎng)斷開，已達到保護作用。如表3-1所示為具體要求。編號電壓（電網(wǎng)接口處）分閘最大時間1U<0.5×U正常0.1s250%×U正常≤U＜85%×U正常2.0s385%×U正?！躑≤110%×U正常繼續(xù)運行4110%×U正?！躑≤135%×U正常2.0s5135%×U正?！躑0.05s表3-1異常電壓的響應(yīng)

2）過/欠頻率同理，當(dāng)頻率在并網(wǎng)光伏系統(tǒng)電網(wǎng)接口處超出規(guī)定的范圍時，過/欠頻率保護應(yīng)把光伏系統(tǒng)在0.2—2秒內(nèi)動作和電網(wǎng)斷開，已達到保護作用。

3）防孤島效應(yīng)

當(dāng)因故障致使并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的電網(wǎng)失壓時，防孤島效應(yīng)保護應(yīng)在2秒內(nèi)動作將光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開，防止孤島效應(yīng)出現(xiàn)。

4）電網(wǎng)恢復(fù)

光伏系統(tǒng)由于超限而離網(wǎng)后，應(yīng)保持離網(wǎng)狀態(tài)，當(dāng)恢復(fù)到允許的效率和電壓范圍后，再過20秒到5分鐘以上才可再與電網(wǎng)并網(wǎng)。

5）逆向功率保護應(yīng)當(dāng)加裝逆向電流檢測裝置在逆潮流光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)供電變壓器的次級（低壓側(cè)）。當(dāng)光伏系統(tǒng)額定輸出5%的逆向電流出現(xiàn)在變壓器次級時，并網(wǎng)光伏系統(tǒng)應(yīng)將光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開或在0.5到2秒內(nèi)停止工作。6）短路保護應(yīng)設(shè)置短路保護在光伏系統(tǒng)和電網(wǎng)之間，當(dāng)發(fā)生電網(wǎng)短路時，若逆變器的過電流大于額定電流的150%時,必須在0.1秒以內(nèi)斷開光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)。7）系統(tǒng)設(shè)置與接地并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的設(shè)備配置和系統(tǒng)接線應(yīng)符合太陽能光伏系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范和低壓電力系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范。應(yīng)設(shè)置明顯的帶有標(biāo)志的可見斷開點在并網(wǎng)光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)在聯(lián)接處，需進行電氣隔離通過變壓器等設(shè)備。8）起動/停止特性起動和停止并網(wǎng)光伏系統(tǒng)應(yīng)符合設(shè)計的電壓（功率）值，動作之前要經(jīng)過一定延時確定，避免頻繁起動和停止現(xiàn)象的出現(xiàn)。

9）交流電壓跟蹤電網(wǎng)頻率和電壓變化在設(shè)定范圍內(nèi)時，電網(wǎng)電壓和頻率的變化可以被并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的輸出跟蹤，并且系統(tǒng)穩(wěn)定運行。要求交流輸出電流（高次諧波），交流輸出功率，功率因數(shù)需符合設(shè)計值。[31][37]3.5本章小結(jié)本章是整片論文的核心部分，主要介紹了光伏幕墻的施工工法以及施工工法的研究分析。為了更好的研究施工工法，先介紹了光伏幕墻的技術(shù)原理，分析了其結(jié)構(gòu)組成，然后是對施工工法的詳細介紹，主要包括施工遵循的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、施工組織設(shè)計、施工圖的繪制分析以及光伏幕墻系統(tǒng)施工中的一些計算方法的分析。通過本章的分析研究，得到了一些光伏幕墻施工工法的新的理論方法，以及計算的有效地方法。為以后光伏幕墻施工提供了一些切實有效的指導(dǎo)參考理論，為光伏幕墻的更好發(fā)展提供了一些參考。第四章光伏幕墻施工實例在我國，雖然光伏幕墻已有幾年的發(fā)展，但其在建筑技術(shù)與市場應(yīng)用方面，尚處于起步階段。而且目前為止大多數(shù)光伏幕墻建筑也只處于示范項目的位置。另外，這些示范工程的絕大多數(shù)采用的也都是進口產(chǎn)品與部件。下面要介紹的南玻大廈光伏幕墻系統(tǒng)工程是第一個全部使用國產(chǎn)制品的光伏幕墻建筑。保定電谷錦江國際酒店的幕墻工程則是中國第一座運用太陽能的光伏幕墻五星級酒店。這些幕墻工程都在建筑、結(jié)構(gòu)、安全與使用維護方面作了精心考慮。當(dāng)前國內(nèi)光伏幕墻的設(shè)計還沒有相關(guān)的規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但這些示范工程將為我國的光伏建筑一體化產(chǎn)業(yè)定制相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)提供必要的依據(jù)，也必將有力的推動我國可再生能源在建筑上的應(yīng)用。4.1深圳南坡大廈光伏幕墻本節(jié)全面介紹南玻大廈光伏幕墻系統(tǒng)的設(shè)計與施工工程，分析了光伏幕墻系統(tǒng)工程的設(shè)計和施工過程等。此工程的設(shè)計對包括地理氣候條件、結(jié)構(gòu)安全、建筑美學(xué)、建筑功能、光電使用效率和使用壽命等諸多因素都全面考慮，有多項建筑新技術(shù)使用，使太陽能與幕墻得到了非常好的結(jié)合。接納太陽光的最大面積的部位是建筑物的外墻的立面，所以建筑幕墻與太陽能的利用的完美結(jié)合就是光伏幕墻，這種幕墻即讓建筑物自身具有發(fā)電功能，還得到獨特的美學(xué)效果，可為一舉兩得。4.1.1南玻大廈光伏幕墻系統(tǒng)簡介位于深圳南山區(qū)南海大道與工業(yè)六路交叉口的南玻大廈，是南玻集團總部的大樓。建筑的設(shè)計標(biāo)高為26.6m，此光伏幕墻系統(tǒng)是在原有建筑幕墻的基礎(chǔ)上改建而完成的。安裝方位是南偏西45°，光伏幕墻總面積達到59m2，和地面垂直，設(shè)計光伏系統(tǒng)峰值功率可到達6.0kwp，包括約1.0千瓦采用獨立發(fā)電為前臺液晶電視機的播放供電，約5.0千瓦以并網(wǎng)方式接入大廈的供電系統(tǒng)。工程全部采用鋼化超白玻+EVA+電池片，厚度為6mm，以及+EVA+6mm的鋼化超白玻璃雙玻光伏組件。如圖4-1、圖4-2為項目實施前后圖片。圖4-1施工前光伏幕墻照片圖4-2施工后光伏幕墻照片4.1.2設(shè)計施工工藝要點和創(chuàng)新1、建筑的設(shè)計從顏色與分格上作了充分考慮是為了保持原有建筑的風(fēng)格。例如選擇隱框構(gòu)造就是和同一立面玻璃幕墻的板塊分格相同。為了克服普通多晶硅電池常出現(xiàn)的花斑和常用單晶硅電池片的深黑色，我們選擇了顏色均勻的多晶硅電池片。2、組件的設(shè)計選擇了雙面玻璃組件，目的是做成隱框并達到抵抗當(dāng)?shù)嘏_風(fēng)的要求。特別設(shè)計了邊框的構(gòu)造方式，是為了克服EVA類夾膠玻璃的低結(jié)構(gòu)性能以及組件做成隱框時的密封性能要求。3、幕墻構(gòu)造設(shè)計設(shè)計結(jié)合光伏幕墻部位剪力墻的構(gòu)造結(jié)構(gòu)，應(yīng)用了開放式的雙層幕墻結(jié)構(gòu)，包括一層鋁板幕墻和一層光伏幕墻。為了保持光伏組件良好通風(fēng)，光伏幕墻不打密封膠。這樣設(shè)計不但克服了由于溫度升高光伏組件效率下降的缺點，而且由于鋁板幕墻的隔熱效果，保證了不會因光伏組件的吸熱作用而使建筑熱負荷增加。4、發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計采用獨立發(fā)電系統(tǒng)與并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)共存的方式目的是增強示范效果，把36塊光伏組件單獨分成15塊、15塊、6塊三組，其中15塊的兩組功率約為5.1千瓦，和并網(wǎng)逆變器形成光伏并網(wǎng)系統(tǒng)。6塊的一組功率約為一千瓦和蓄電池逆變器組成獨立光伏系統(tǒng)，供電給系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集用電腦。5、南玻大廈光伏幕墻的施工工藝過程分析此建筑光伏幕墻工程的施工過程主要分為以下幾步：拆除原有鋁板幕墻——新幕墻骨架的安裝——新的鋁板安裝和打膠——光伏幕墻面板的安裝(雙面玻璃光伏組件)，如圖4-3所示。蓄電池組4個12V200Ah@C/10免維護鉛酸蓄電池交流輸出220VAC1KWRS232數(shù)據(jù)線直流輸入220YDC交流輸出220VAC1KW電腦控制器SD48100蓄電池組4個12V200Ah@C/10免維護鉛酸蓄電池交流輸出220VAC1KWRS232數(shù)據(jù)線直流輸入220YDC交流輸出220VAC1KW電腦控制器SD48100雙玻光伏組件雙玻光伏組件配電箱含避雷器DCSP-配電箱含避雷器DCSP-ⅢB-013電切換模塊接地接地逆變器SN481KS逆變器SN481KS負載負載圖4-3電氣系統(tǒng)配置圖6、施工工藝技術(shù)創(chuàng)新本建筑系統(tǒng)工程主要技術(shù)創(chuàng)新如下：（1）施工中應(yīng)用了隱框式雙玻組件，原建筑效果一致的問題得到解決；（2）施工中應(yīng)用了外循環(huán)雙層幕墻的型式，深圳地區(qū)建筑熱負荷增加與幕墻應(yīng)用光伏組件的散熱的問題得到成功解決；（3）施工中應(yīng)用獨立系統(tǒng)與并網(wǎng)系統(tǒng)與共存的方式，這是第一個兩套系統(tǒng)共存的光伏幕墻工程，具有非常強的研究價值；（4）施工中采用最大規(guī)格為2460mmX1160mm單塊組件，面積達到2.85m2，功率達到280W，為國內(nèi)幕墻雙玻組件大功率大板塊應(yīng)用的首創(chuàng)；（5）施工中采用創(chuàng)新的設(shè)計構(gòu)造，成功解決接線盒的隱蔽、組件密封以及EVA在臺風(fēng)或高溫作用下結(jié)構(gòu)受力的問題。7、建筑的功能介紹光伏幕墻不但是建筑的圍護結(jié)構(gòu)，而且是一個小型的發(fā)電裝置。當(dāng)作為建筑的圍護結(jié)構(gòu)時，光伏幕墻能夠控制光、聲、熱向室內(nèi)的傳遞以及遮風(fēng)擋雨，可以營造舒適安靜的環(huán)境。當(dāng)作為發(fā)電裝置時，可以提供電能給用戶，可以根據(jù)設(shè)計系統(tǒng)的容量大小來滿足建筑用電需求。應(yīng)用完成的光伏系統(tǒng)平均每天可以發(fā)電1.45度，這個系統(tǒng)的發(fā)電量基本能夠達到滿足一個小型住宅基本生活的要求，這些電量能夠供1臺21寸電視機(70W)使用6天，1臺洗衣機（洗滌功率400W）工作一天。供1個11W節(jié)能燈照明10個小時，可供1臺筆記本使用6小時左右（筆記本功率一般50～100W）。4.2保定電谷錦江國際酒店1、整體概況中國第一座運用太陽能的光伏幕墻五星級酒店——電谷錦江國際酒店在保定建設(shè)完成，這座大廈將太陽能光伏幕墻融入到整體設(shè)計當(dāng)中，它締造了太陽能光伏發(fā)電和建筑一體化設(shè)計的典范。電谷錦江國際酒店是綜合性的國際商務(wù)五星級酒店，是中國第一座多角度、大面積應(yīng)用光伏幕墻發(fā)電的重點項目，在它完成后會成為國家能源設(shè)備產(chǎn)業(yè)和新能源的基地以及“中國電谷”標(biāo)志性的建筑。更重要的是該項目從設(shè)計到施工全部為中國自己的技術(shù)，真正實現(xiàn)了“中國造”。大廈整體設(shè)計的理念為“電路板”形式，寓意“保定·中國電谷”的特色。建成以后系統(tǒng)并網(wǎng)安裝發(fā)電容量約300KWP。預(yù)計項目每年發(fā)電量達到171萬千瓦時，每年能夠節(jié)約684噸標(biāo)準(zhǔn)煤，，減排15噸二氧化硫，減排496噸二氧化碳，減排11噸煙塵，減排6.84噸氮化物。圖4-4電谷錦江國際酒店正面光伏幕墻大廈外圍護結(jié)構(gòu)面積大概為24500平方米,包括光伏幕墻面積10000平方米。光伏幕墻采用156×156（毫米）的多晶硅電池片整齊排列成太陽能光伏玻璃組件。雖然建筑只有90多米高，但其中的太陽能光伏幕墻幾乎聚集了目前全球所有的幕墻安裝方法和結(jié)構(gòu)形式：雙層明框幕墻、雙層拉索點駁式幕墻，雙層隱框幕墻、雙層呼吸式、雙曲面幕墻，還有包括墻面系統(tǒng)和屋面系統(tǒng)的采光頂、遮陽、雨篷等多種功能配置。需將涉及到得建筑、結(jié)構(gòu)、材料、機電等多個領(lǐng)域的技術(shù)與光伏技術(shù)合理的有機的結(jié)合為一體，最終實現(xiàn)把太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿M足其正常使用對功能的要求，這個系統(tǒng)是一個跨多個學(xué)科、跨多個行業(yè)的復(fù)雜情況和嶄新的領(lǐng)域。2、光電幕墻的應(yīng)用在本項目中光電幕墻得以非常廣泛的應(yīng)用：包括東南角圓形構(gòu)筑物的外圍、頂部、大堂透明天窗的頂棚以及裙樓南立面2層到4層、雨棚；主樓東立面24層、南立面5層到24層、西立面6層到17層的裙樓雨棚以及幕墻均為光電幕墻。其中需要指出的是主樓南立面5層到24層采用的是呼吸式太陽能光伏玻璃幕墻(當(dāng)太陽能電池片的溫度高于25℃的時候，電池組件的功率會迅速下降，所以技術(shù)人員在幕墻頂部和底部設(shè)置很多的百葉窗，這樣就可以通過空氣對流為幕墻降溫，因此被稱為“呼吸式太陽能玻璃幕墻”)。

圖4-5酒店側(cè)面光伏幕墻建筑整體的立面反映出了線路板的設(shè)計思路，太陽能光伏玻璃組件代表的是導(dǎo)體，不銹鋼板表達的是線路板上的各種電氣元件，導(dǎo)體將各種元件連接起來淋漓盡致的把線路板的理念表達出來，與保定“中國電谷”相互輝映。本系統(tǒng)采用各種不同的幕墻結(jié)構(gòu)形式體現(xiàn)了太陽能光伏幕墻與建筑一體化的完美結(jié)合。工程技術(shù)人員在本項目的設(shè)計、建設(shè)過程中，攻克了許多技術(shù)施工難題，研究了光伏幕墻的多種施工方式，并網(wǎng)系統(tǒng)的兼容性、電量上網(wǎng)的計量以及并網(wǎng)接口的預(yù)留等問題。這些都為我國太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在建筑一體化中的大規(guī)模應(yīng)用提供了技術(shù)和實際的指導(dǎo)。圖4-6電谷錦江國際酒店光伏幕墻特寫3.光伏幕墻安裝施工工藝在光伏幕墻的施工工藝中應(yīng)注意一下的問題：1）玻璃安裝時，應(yīng)將塵土和污物擦拭干凈，將鍍膜面朝室內(nèi)，非鍍膜面朝外。2）玻璃與構(gòu)件避免直接接觸，玻璃四周與構(gòu)件凹槽底保持一定空隙，每塊玻璃下部不少于2塊彈性定位墊塊，墊塊寬度與槽口寬度相等，長度不小于100mm，玻璃兩邊嵌入量及空隙符合設(shè)計要求。3）玻璃四周橡膠條按規(guī)定型號選用，鑲嵌平整，橡膠條長度應(yīng)比邊框槽口長1.5％-2％，其斷口留在四角，斜面斷開后拼成預(yù)定的設(shè)計角度，并用粘結(jié)劑粘結(jié)牢固后，嵌入槽內(nèi)。4）玻璃窗框兩面采用壓縮性聚氯丁橡膠連續(xù)密封墊（預(yù)先放置密封墊在窗門槽一面，然后壓入密封墊于另一面），采用連續(xù)的“濕封”方法，確保完全防水。耐候膠嵌縫、封頂與封邊當(dāng)玻璃安裝好后，應(yīng)進行密封處理及對墻邊、幕墻頂部及底部等進行修邊處理。打密封耐候膠時應(yīng)特別注意：①充分清潔板材問間隙，不應(yīng)有水、油漬、灰塵等雜物，應(yīng)充分清潔粘結(jié)面，加以干燥；②為調(diào)整縫的深度，避免三邊粘膠，縫內(nèi)應(yīng)滿填聚氯乙稀發(fā)泡材料；③打膠厚度應(yīng)在3.5-4.5mm，不能太薄或太厚，且膠體表面應(yīng)平整、光滑，玻璃清潔無污物。封頂、封邊、封底應(yīng)牢固美觀、不滲水，封頂?shù)乃畱?yīng)向里排。4.3本章小結(jié)本章主要介紹了一些光伏幕墻建筑的工程實例，首先介紹了深圳南坡大廈的光伏幕墻，然后介紹分析了保定電谷錦江國際酒店的光伏幕墻。南玻大廈光伏幕墻分析了系統(tǒng)的設(shè)計與施工工程，提出了光伏幕墻系統(tǒng)工程的設(shè)計和施工過程以及施工設(shè)計中的一些創(chuàng)新方法和理論等。對保定電谷錦江國際酒店的光伏幕墻介紹了其工程概況以及設(shè)計理念，詳細分析了光伏幕墻在建筑幕墻中的應(yīng)用位置以及解決的施工中的一些難題，為以后光伏幕墻工程施工提供了一下指導(dǎo)和借鑒。第五章總結(jié)與展望5.1總結(jié)本課題的核心內(nèi)容是光伏幕墻的施工工法的研究。主要介紹了光伏幕墻的技術(shù)原理，分析了其結(jié)構(gòu)組成，然后是施工細節(jié)的詳細介紹，包括施工遵循的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、施工組織設(shè)計、施工圖的繪制分析以及光伏幕墻系統(tǒng)施工中的一些計算方法的分析。通過對光伏幕墻的施工工法的分析研究，得到了一些光伏幕墻施工工法的新的理論方法。為以后光伏幕墻施工提供了一些切實有效的指導(dǎo)理論，為光伏幕墻的更好發(fā)展提供了一些參考。最后通過深圳南坡大廈光伏幕墻系統(tǒng)工程和保定電谷錦江國際酒店的幕墻工程，具體介紹了光伏幕墻的施工工法。由于時間限制，本課題還有很多需要改進的地方。比如施工過程中管理效率有待于進一步提高；施工中某些工法不當(dāng)，造成施工效率不高等方面還不夠完善。今后我還要繼續(xù)努力，爭取把工作做到更好。5.2展望將光伏系統(tǒng)和建筑這兩個完全獨立的系統(tǒng)相結(jié)合，要涉及產(chǎn)業(yè)發(fā)展、技術(shù)進步、市場培育等很多領(lǐng)域。發(fā)展光伏幕墻系統(tǒng)并不是光伏制造者能獨立完成的，必須結(jié)合各方