光伏发电系统集成第6章 BIPV 屋顶建筑
关于对光伏建筑一体化（BIPV）技术的研究分析
关于对光伏建筑一体化（BIPV）技术的研究分析摘要：绿建节能方向标，对光伏BIPV技术的设计、实施和落地经验，被动式超低能耗建筑与零碳建筑的案例分享。
关键词:光伏建筑一体化美观低能耗组件安装光伏建筑一体化 (BIPV) 是一种光伏材料，用于替代部分建筑围护结构中的传统建筑材料。
住宅建筑师和建筑商也开始将光伏材料整合到住宅的外部。
BIPV 可以作为幕墙、镶板、阳台或遮阳板连接到住宅。
此外，可以使用 PV 视觉玻璃代替传统的双窗格窗户和天窗，以提供电力和透明度。
是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力，将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。
依据建设地点的地理、气候条件、建筑功能、周围环境等因素进行规划设计，确定建筑布局、朝向、间距、群体组合和空间环境，是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力，将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。
1.光伏采光天窗介绍几种类型的光伏材料可以集成到玻璃中。
例如，特殊的太阳能光伏玻璃块可以用来代替传统的玻璃块。
这些玻璃块包含带有专用光学器件的太阳能电池，可将光聚焦到 PV 材料上。
BIPV 系统的优点包括：不需要额外的土地，减少建筑能耗，并且可以以可忽略的传输损耗传输能量。
BIPV 系统的一些障碍可能包括 BIPV 产品的成本、维护以及缺乏使用 BIPV 技术进行设计的知识。
BIPV 的安装还需要多个建筑行业的合作，例如电工、屋顶工、建筑师和工程师。
2.根据光伏方阵与建筑结合的方式不同分类第一类是光伏方阵与建筑的结合(BAPV)，这种方式是将光伏方阵安装在已有建筑的屋顶、墙面等结构上，不影响原有建筑物的功能。
第二类是光伏方阵与建筑的集成(BIPV)，这种方式是光伏组件以一种建筑材料的形式出现，光伏方阵成为建筑不可分割的一部分，如光电瓦屋顶、光电幕墙、光电采光顶、建筑阳台光伏栏板、公共设施停车屋顶等。
二者同时设计和施工，光伏发电组件成为建筑材料的一部分，同时具备发电和建材的双重功能，形成光伏与建筑的统一体。
光伏建筑一体化(BIPV)在绿色建筑中的运用
光伏建筑一体化(BIPV)在绿色建筑中的运用摘要：光伏建筑一体化（BIPV）是一种在建筑物的外立面、屋顶和其他结构中集成太阳能电池板的技术。
本文通过对BIPV在绿色建筑中的运用进行探讨，分析了BIPV技术的优势和应用前景，BIPV技术不仅可以为建筑提供可再生能源，还能改善建筑的能源效率、减少碳排放，并为建筑赋予更多功能。
绿色建筑与BIPV的结合，既满足了可持续发展的要求，又为建筑行业带来了新的发展机遇。
关键词：光伏建筑一体化；绿色建筑；运用绿色建筑作为可持续建筑的重要组成部分，致力于减少对环境的负面影响，提高能源效率，并为人们提供健康舒适的生活环境。
在追求可持续发展和环境保护的背景下，绿色建筑作为一种可行的解决方案受到了广泛关注，而光伏建筑一体化（BIPV）作为绿色建筑领域的一项创新技术，将太阳能发电与建筑一体化，为建筑提供可再生的清洁能源，BIPV不仅满足了建筑的能源需求，还在外观设计上具备一定的灵活性，能够与建筑的整体风格相协调。
一、光伏发电系统（一）分类根据应用方式和组件特点，光伏发电系统可以分为以下几类：1、独立式光伏发电系统：也称为离网系统，主要用于偏远地区或无法接入电网的地方，通过光伏电池板将太阳能转化为电能，并将电能储存在电池中，供电时直接使用储存的电能。
2、并网式光伏发电系统：也称为接网系统，将光伏发电系统与电网相连，实现光伏发电与传统电网的互联互通，将多余的电能注入电网，同时从电网获取电能以满足需要。
3、混合式光伏发电系统：结合了独立式和并网式系统的特点，既可以自给自足地供电，也可以与电网相连并进行电能交换。
（二）BIPV对光伏电池要求BIPV需要光伏电池板具备与建筑外观一致的颜色，以融入建筑物的整体设计，因此，光伏电池板通常采用不同颜色的材料或表面处理技术，使其与建筑外墙或屋顶的材料相匹配。
同时，BIPV的设计追求光线的透过和利用，光伏电池板需要具备一定的透光性能，以保证室内的自然采光，并提供舒适的室内环境。
光伏建筑一体化(BIPV)在工业厂房的应用分析
光伏建筑一体化(BIPV)在工业厂房的应用分析摘要：光伏应用经济一体化在应用过程中具有额外的发电收益、节省建筑应用成本等优势，因此在工业厂房修建过程中经常会应用到光伏建筑一体化这一内容，针对厂房的屋顶、幕墙以及玻璃系统进行全面的处理和调整。
基于以上理念，本文接下来针对光伏建筑一体化在工业厂房中的应用情况进行分析。
希望本文的论述能够带给工业厂房设计人员一些帮助。
关键词：工业厂房；光伏建筑一体化；设计要点；应用范围引言：光伏建筑一体化这一技术在开展过程中，主要是将太阳能发电产品，应用于建筑上方，在实际的应用过程中不会占据建筑的面积，也能够有效提高建筑整体的美观性以及使用性能。
同时，在光伏建筑一体化应用期间，能够减少工业厂房应用过程中的能耗。
因此，该项技术广泛的应用于我国厂房以及各类建筑的修建过程中，具有节能减排、隔热降温的优势。
一、光伏建筑一体化（BIPV）概述光伏建筑一体化是一种将太阳能发电产品集成到建筑上的技术。
在建筑构建过程中，运用光伏建筑一体化理念，主要会将太阳能光伏发电的方阵安装在建筑的周围，由此让建筑在日常应用过程中能够通过光伏发电方阵来吸收太阳能，从而为建筑的日常应用提供一定的能量。
现阶段，光伏建筑一体化可以分为以下两类：光伏方阵与建筑的结合、光伏方阵与建筑屋面的结合。
由于光伏方阵与建筑的结合，不占用额外的地面空间[1]。
因此，在新时代下，各建筑在构建过程中经常会选取这一类方式，既能够提高建筑的应用效能，也能够有效的减少能源的耗费。
现阶段建筑能耗在我国整体能源消耗中占据极大的比例，因此光伏建筑一体化的实际应用能够有效的改善现阶段的资源耗费情况，为建筑行业的可持续发展提供一定的助力。
二、光伏建筑一体化（BIPV）在工业厂房中的设计要点（一）火灾隐患光伏系统在运行过程中火灾发生的主要因素为高压直流电弧，整合以往的火灾发生因素进行分析，该项因素占据屋顶分布式光伏发电火灾因素的45%。
因此在设计工业厂房期间，需要针对这一火灾隐患进行重点的规划，有效的分析。
光伏建筑一体化(BIPV)
BIPV目录[隐藏]BIPV主要的安装形式BIPV的定义BIPV的优势BIPV在国外的发展现状BIPV在国内的发展动态BIPV的发展方向BIPV建筑设计中需注意的几个问题BIPV主要的安装形式BIPV的定义BIPV的优势BIPV在国外的发展现状BIPV在国内的发展动态BIPV的发展方向BIPV建筑设计中需注意的几个问题[编辑本段]BIPV主要的安装形式光伏建筑一体化(BIPV)主要的安装形式有以下几种:立面平屋顶坡屋顶遮阳[编辑本段]BIPV的定义BIPV即Building Integrated PV，PV即Photovoltaic。
BIPV（光伏建筑一体化）技术是将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。
光伏建筑—体化(BIPV)不同于光伏系统附着在建筑上(BAPV：Building Attached PV)的形式。
现代化社会中，人们对舒适的建筑热环境的追求越来越高，导致建筑采暖和空调的能耗日益增长。
在发达国家，建筑用能已占全国总能耗的３０％—４０％，对经济发展形成了一定的制约作用。
[编辑本段]BIPV的优势1. 能够满足建筑美学的要求BIPV建筑首先是一个建筑，它是建筑师的艺术品，其成功与否关键一点就是建筑物的外观效果。
在BIPV建筑中，我们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，实现建筑大师们的构想。
2. 能够满足建筑物的采光要求对建筑物来说光线就是灵魂，其对光影的要求甚高。
BIPV建筑是采用光面超白钢化玻璃制作的双面玻璃组件，能够通过调整电池片的排布或采用穿孔硅电池片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。
当然，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。
3. 能够满足建筑的安全性能要求BIPV组件不仅需要满足光伏组件的性能要求，同时要满足幕墙的三性实验要求和建筑物安全性能要求，因此需要有比普通组件更高的力学性能和采用不同的结构方式。
太阳能光伏建筑一体化(BIPV)
太阳能光伏建筑一体化－BIPVBuilding Integrated Photovoltaic一、B IPV的基本概念1 Basic Concepts（一）、BIPV的定义1.1 Definition所谓太阳能光伏建筑一体化是将太阳能利用设施与建筑有机结合。
BIPV is a solar energy utilization mode which is combined with buildings.从光伏方阵与建筑墙面、屋顶的结合来看，主要为光电采光顶和光电幕墙，前者是将光伏方阵作为建筑材料结构的功能部分，包括用太阳电池组件取代传统的屋顶覆盖层或替代屋顶保温层等；后者仅把特制的光伏组件作为建材的一部分，是在完整的建筑物上增加光伏方阵。
BIPV can be divided into photoelectric lighting roof and photoelectric wall. The former uses the solar cells array as structure material and solar modules replace traditional roof facing or roof heat preservation layer; the latter adds the solar cells array which is used as part of construct material to integral buildings.屋顶系统墙面系统Roof system Wall system 而光伏组件与建筑的集成来讲，主要有光电幕墙、光电采光顶、光电遮阳板等形式，这种集成既消除了太阳能对建筑物形象的影响，又避免了重复投资，降低了成本。
There are several integrated patterns between photovoltaic modules and buildings named photoelectric lighting roof, photoelectric wall, photoelectric sun visor and so on. Each of them not only reduces the cost but also keep the image of buildings.光电幕墙光电采光顶photoelectric wall photoelectric lighting roof公交站光伏遮阳顶photoelectric sun visor of bus station光伏建筑一体化是光伏系统依赖或依附于建筑的一种新能源利用形式，其主体是建筑，客体是光伏系统。
光伏发电系统集成BIPV屋顶建筑
华北电力大学 能源工程及自动化教研室
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不同类型的太阳电池组件在建筑物上的适用程度
太阳电池类型
标准组件，有金属框架，表面为玻璃，背 面为不透明背板 标准组件，无金属框架，表面为玻璃，背 面为不透明背板
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建筑能耗是我国能源消耗的主力军
近年来，建筑与房地产业是我国经济增长的火车头之 一，但与此同时，建筑能耗也是我国能源消耗的主力军。国 家建设部统计报告显示：我国建筑能耗惊人，建造和使用建
筑直接、间接消耗的能源占到全社会总能耗的 46.7%！单位 建筑面积能耗是发达国家的２-３倍 ！
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华北电力大学 能源工程及自动化教研室
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曲面屋顶
太阳能车库顶板
华北电力大学 能源工程及自动化教研室
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光伏与建筑结合的安装方式来自华北电力大学 能源工程及自动化教研室
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BIPV斜屋顶
家庭用BIPV光伏发电屋顶，节省空间，BIPV组件与屋顶的完美集 成。
华北电力大学 能源工程及自动化教研室
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光伏建筑一体化（BIPV）系统设计与应用
光伏建筑⼀体化（BIPV）系统设计与应⽤光伏建筑⼀体化(BIPV)系统设计与应⽤来源:2010年会论⽂集作者:肖坚伟,郑鸿⽣⽇期:2010-4-22 页⾯功能【字体：⼤中⼩】【打印】【关闭】【评论】本⽂作者：肖坚伟,郑鸿⽣引⾔随着财政部于⒛09年3⽉印发《太阳能光电建筑应⽤财政补助资⾦管理暂⾏办法》及财政部、科技部、国家能源局于2009年7⽉《关于实施⾦太阳⽰范⼯程》的通知,表明国家在贯彻实施《可再⽣能源法》,落实国务院节能减排战略部署,加快太阳能光电技术在城乡建筑领域的应⽤。
⼊列国家⾦太阳⽰范⼯程的275个项⽬中有部分涉及到BIPV建筑,那么在建的或未建成的⽰范项⽬中的实际应⽤值得业界同⾏共同借鉴和规范。
1 BIPV定义及外延光伏建筑⼀体化(BIPV)技术即将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。
BIPV 即Building Integrated Photovoltaic,其外延就是①不但具有外围护结构的功能,保证建筑安全防护要求;②同时⼜能产⽣电能供使⽤;③在以前两点的基础上结合建筑结构风格进⾏优化设计,使整体的装饰效果更协调。
2 BIPV建筑安全2.1 组件安全BIPV组件作为建筑体⼀部分,须按《建筑玻璃应⽤技术规程》和《玻璃幕墙⼯程技术规范》等要求进⾏设计,其必须符合建筑安全玻璃管理规定。
现有的BIPV组件在封装材料上有采⽤PVB封装的和采⽤EVA封装的,这两种不同材料封装的BIPV组件在建筑安全上的级别是不同的。
《玻璃幕墙⼯程技术规范》第3.4.6项明⽂规定:“ 玻璃幕墙采⽤夹层玻璃时,应采⽤⼲法加⼯合成,其夹⽚宜采⽤聚⼄烯醇缩丁醛(PVB)胶⽚”,因此PⅤB封装的BIPV组件在安全性能上⽐EVA 封装的BIPV 组件要⾼。
`如:《建筑安全玻璃管理规定》第六条,建筑物需要以玻璃作为建筑材料的下列部位必须使⽤安全玻璃:(⼀)7层及7层以上建筑物外开窗;(⼆)⾯积⼤于1.5平⽅⽶的窗玻璃或玻璃底边离最终装修⾯⼩于500mm的落地窗;(三)幕墙(全玻幕除外);(四)倾斜装配窗、各类天棚(含天窗、采光顶)、吊顶;(五)观光电梯及其外围护;(六)室内隔断、浴室围护和屏风;(七)楼梯、阳台、平台⾛廊的栏板和中庭内拦板;(⼋)⽤于承受⾏⼈⾏⾛的地⾯板;(九)⽔族馆和游泳池的观察窗、观察孔;(⼗)公共建筑物的出⼈⼝、门厅等部位;(⼗⼀)易遭受撞击、冲击⽽造成⼈体伤害的其他部位。
BIPV光伏组件介绍
光伏建筑一体化（BIPV）及光伏玻璃组件介绍光伏建筑一体化BIPV——building integrated photovataic, 是一种太阳能发电模块和建筑（幕墙）的集成技术。
集成的光伏产品可广泛用于建筑物的遮阳系统、建筑物幕墙、光伏屋顶、光伏门窗等部位，在满足常规的采光和建筑美学基础上，同时提供清洁环保的电能。
光伏发电系统光伏发电系统有两种形式，一种是独立发电系统；另一种是并网发电系统，将电能直接输入公共电网。
在这两种形式中，并网发电系统是太阳能光伏应用的主要形式，也是世界上大多数国家的发展方向。
BIPV 的玻璃组件结构BIPV 可以分为两大类：一种是光伏方阵与建筑的结合，建筑物作为光伏方阵的载体，起支撑作用，另一种是光伏方阵与建筑物的集成，光伏组件是作为一种建筑材料的形式出现，如光电幕墙、光电屋顶等。
不管是晶体硅电池组件还是薄膜硅电池组件，电池片和玻璃片的合理组合是实现BIPV 的前提和基础。
目前来说，典型的BIPV 光伏玻璃组件结构主要是：钢化玻璃夹层结构（双玻夹层结构）和中空结构的组合。
BIPV 安全性能光伏组件与建筑的结合，会涉及结构安全性能：a）作为幕墙的结构安全，需要满足三性：风压变形性能、雨水渗透能力、空气渗透性能；b）当BIPV 光伏组件受到破坏影响时，电池片的正常工作产生何种影响；c）固定组件的连接方式的安全性。
组件的安装固定不是类似安装空调式的简单固定，而是需对连接件固定点进行相应的结构计算，并充分考虑BIPV 光伏组件在使用期内的各种不利情况，光伏组件的使用寿命一般是25 年，因此BIPV 的结构安全性问题不可小视。
双玻璃光伏组件的性能介绍1.1 双玻璃光伏组件定义由两片玻璃，中间复合太阳能电池片组成复合层，电池片之间由导线串、并联汇集引线端的整体构件，称为：双玻璃光伏组件Double-glazed solar pv module。
1.2 双玻璃光伏组件组成双玻璃光伏组件的①两片玻璃必须是钢化安全玻璃；②向光的一面玻璃必须是超白玻璃③电池片包括：单晶硅、多晶硅、非晶硅其中的任意一种；④复合层必须是聚乙烯醇缩丁醛树脂（PVB）复合层（国家建筑玻璃安全规范要求）。