【分離式光伏建筑幕墻】

（一）現狀

目前，國內最大的敦煌光伏電站正在加緊建設，發電能力10MW；世界最大的內蒙古自治區鄂爾多斯光伏電站預計2019年全部建成，總功率達2000MW，光伏板總面積將超過2000萬㎡。這些電站光電板陳列建在地面上，除發電外沒有建筑功能，不屬于光伏建筑的范圍。

除了這種專用光伏電站外，光伏技術應用的另一條途徑是量大面廣，相對分散的一體化光伏建筑。光伏建筑的發電部分與建筑是有機的整體，也是建筑的組成部分，通常要求同時設計，同時施工。

近年來，光伏發電技術已經開始在建筑工程中得到了應用，不少項目采用了光伏玻璃幕墻和光伏玻璃采光頂。目前我國光伏基礎產業正急速發展，加之國家出臺了一系列鼓勵采用光伏技術的政策規定，幕墻行業在工程中采用光伏產品的積極性不斷高漲，業主也大力支持，一個光伏發電技術應用的新高潮正在形成。

從光伏板陳列與建筑物的關系來區分，光伏玻璃幕墻可以分為分離式和合一式兩種。目前國內兩種方式都有應用。

最近，也有一些建筑同時采用兩種方式而成為混合式光伏玻璃幕墻。

（二）分離式光伏建筑幕墻

（一）分離式光伏建筑概念

分離式光伏建筑中，光伏板陳列靠近主體建筑或在屋頂上設置，雖然它是整個建筑的有機組成部分，但它有自身的支承結構體系，光伏板僅僅作為產能裝置，不作為建筑的圍護結構，建筑物還要另設建筑幕墻、門窗、屋面采光頂或者建筑本身不需要圍護結構。

（二）分離式光伏建筑特點

1．優點

采用這種體系設計和施工都比較簡單方便，避免了幕墻和采光頂的建筑功能受到干擾。設計光伏板系統時只需考慮光電系統本身的要求，不用兼顧作為建筑幕墻和采光頂所必需的光學、熱工、防水、密封等種種復雜的要求，可以合理選擇朝向，最大限度地發揮其發電功能，達到最佳的光電轉換效果。光伏系統容易維護，修理，更換，不用擔心影響建筑幕墻和采光頂受到影響；而建筑幕墻和采光頂破損時只要更換普通板塊，與光伏系統無關，不會影響房屋的供電。加之光伏板與各個建筑本身關系不緊密，可以規格化，成批流水線生產，成本較低。

2．缺點

其缺點是造價較高，分離的光伏陳列有時還要占用額外的建筑面積。

（三）分離式光伏建筑工程實例

江蘇皇明太陽能公司在其辦公樓的頂部和正面設置了獨立的弧形光伏板陳列，盡顯“太陽”這一個主題。作為建筑物頂部的建筑部件-圍欄和架空地面，它們的主要功能是發電，不作為圍護結構，但它們是建筑物不可分割的部分，是光伏一體化建筑。

北京凈雅大酒店的光伏-多媒體幕墻是產能-節能幕墻應用的一個典型。酒店整個正面都由光伏板材遮蓋，白天發出的電能儲存在電池內，晚上對多媒體幕墻的LED光源供電。這一幅幕墻面積達2200㎡，由2300塊光伏板組成。豎向布置的鋼架單獨支承面板，離開主體建筑。面板無須密封，所以可以按照建筑設計要求成疊瓦狀布置，開敞式板縫。

除大陸外，我國臺灣省也建造了一些分離式光伏建筑，如臺灣電力公司的開放式展覽館，四周無墻，屋面是獨立的發電采光頂。

最近舉行的臺灣省高雄世界運動會會場采用了光伏屋頂，共使用了8800塊光伏板，輸出功率1.0MW。

（四）合一式光伏建筑幕墻

（一）合一式光伏建筑概念

合一式光伏建筑與分離式設置不同，光伏板本身就兼作圍護結構的面板。

（二）合一式光伏建筑特點

1．優點

由于只有一層面板，一套支承結構，施工簡化，材料節省，也提高了建筑面積的使用率。

2．缺點

但這樣一來，玻璃夾層板就要具有兩重功能：一方面作為幕墻板和采光頂板件，要具有透光、遮陽、防水、密封、隔音和熱工性能；另一方面，作為光伏板，要滿足超白、小變形和電工方面的要求。有時候這兩方面的要求互相矛盾，就會產生設計或施工的困難。如當保溫要求采用中空玻璃采光頂時，從安全方面考慮，內側（下側）玻璃應為夾層夾膠玻璃，單片鋼化玻璃放在外側（上側）；而作為光伏板，夾有光電池的夾層夾膠玻璃應放在外側、上方。這樣一來只得采用雙夾膠中空玻璃來同時滿足兩者的要求，幕墻本身的造價要增加。而且如果要更換損壞的幕墻、采光頂板塊，就會牽涉電路上的一些問題，比較麻煩。此外，光電板的遮擋、美觀等問題要與建筑設計方面協調，光伏板的布置和朝向不能隨意選取，無法發揮最大的光電轉換效果。由于和具體的建筑外觀設計聯系在一起，光伏板型號、規格很多，難以批量生產，生產成本高，周期長。

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