GBT 51368-2019 建筑光伏系统应用技术标准.pdf

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  • 将来自光伏方阵或光伏组件的直流电转换为符合电网要求的 交流电并馈入电网的设备

    2.0.6建筑集成光伏发电系统buildingintegratedphotovolta

    光伏发电设备作为建筑材料或构件 卫生标准,在建筑上应用的开 称光伏建筑一体化。

    2.0.7建筑附加光伏发电系统

    光伏发电设备不作为建筑材料或构件,在已有建筑上安装的 形式。

    不与公共电网连接的光伏系统,也称离网光伏系统。

    3.0.1建筑光伏系统的发电规模和形式应结合太阳能资源、建 筑条件、安装和运输条件、负荷特点等因素确定,并应满足安全 可靠、经济适用、环保美观:便于安装和维护的要求。 3.0.2建筑光伏系统建设应与所在地区总体规划和电力规划相 协调。 3.0.3建筑光伏系统设计应对当地太阳辐射资源进行分析,并 应分析周围环境对太阳辐射和系统运行的影响。 3.0.4建筑光伏系统应用可采用建筑集成光伏发电系统和建筑 附加光伏发电系统,建筑设计宜预留建筑光伏系统建设条件。 3.0.5新建建筑上建设光伏系统应与主体建筑同步设计、施工 和

    3.0.6建筑光伏系统应纳入建筑主体结构和围护结

    3.0.7既有建筑上附加建筑

    1太阳能资源数据和资源分析报告: 2建设项目所在地抗震设防要求; 3工程建设地基本风压和基本雪压; 4工程建设地盐雾及酸雨腐蚀性; 5近10年年均沙尘暴次数、建筑物雷击次数以及空气污 染、能见度情况; 6周围建筑用户对噪声和光污染的控制要求。 4.0.2建筑光伏系统接入电网设计前宜取得下列资料: 1建筑光伏系统装机容量、发电量、年利用小时数、投运 时间及运行周期: 2接入电网电压等级、主变容量、主变预留容量、出线间 隔预留及扩建条件: 3 线缆敷设方式、型号、长度及路径; 4 接入点其他电源的类型和接人容量: 5 工业用电、商业用电、居民用电等用电负荷类型: 6 建筑用电负荷及区域用电负荷; 7 用电负荷区域内电能质量要求; 8 远程调度要求; 9 上网电量和用网电量计量点及计量方式; 10 消纳方式。 4.0.3 建筑光伏系统设计前宜取得下列建筑资料: 1 建筑规模及主要功能; 工业建筑、民用建筑等建筑类型;

    建筑层数和高度,建筑高度控制要求: 4 建筑控制线要求; 5 建筑造型及外观设计要求; 6 建筑设计使用年限: 7 建筑气候分区对建筑围护结构的热工性能要求; 8 建筑屋面防水等级及基本构造; 9 建筑围护结构的各项建筑物理性能指标的要求、平面内 变形性能和抗震要求; 10建筑耐火等级及不同耐火等级建筑物相应构件的燃烧性 能和耐火极限; 11建筑结构类型及荷载标准值

    5.1.1建筑光伏系统设备和材料应符合建筑安全规定,作为建 筑材料或构件时应满足建筑功能需求。 5.1.2建筑光伏系统设备和材料的选取应与建筑物外观和使用 功能相协调,

    件类型、结构方案和构造措施

    5.1.4建筑光伏发电设备和构件应

    5.2.1建筑用光伏组件按不同分类方式可选用下列类型 1根据与建筑结合方式可选用常规光伏组件和光伏构件: 2根据光伏电池的类型可选用晶体硅光伏组件、薄膜光伏 组件及其他类型的光伏组件。

    5.2.2晶体硅光伏组件应符合现行国家标准《地面用晶体硅光

    伏组件设计鉴定和定型》GB/T9535的有关规定,薄膜光伏 组件应符合现行国家标准《地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定 型》GB/T18911的有关规定。

    5.2.4建筑光伏系统采用光伏夹层玻璃时应符合现行国家

    《建筑用太阳能光伏夹层玻璃》GB/T29551的有关规定,采用 光伏中空玻璃时应符合现行国家标准《建筑用太阳能光伏中空玻 璃》GB/T29759的有关规定

    业标准《玻璃幕墙工程技术规范》JGI102的有关规定。

    年内衰减率分别不应高于2.5%、3%和5%,之后每年衰 高于0.7%

    5.2.9光伏采光顶、透明光伏幕墙、非透光光伏幕墙、

    光伏遮阳等采用的光伏组件的寿命不应低于建筑围护结构的寿 命,并应符合现行行业标准《建筑用光伏构件通用技术要求》 JG/T492的有关规定。

    5.2.10光伏组件的防火等级不应低于所在建筑物部位

    5.3.1建筑光伏系统用铝合金及钢材应符合国家现行标准的有 关规定。

    5.3.3建筑光伏系统用其他材料应符合下列规定

    1除不锈钢外,系统中使用的不同金属材料的接触部位应 没置绝缘垫片或采取其他防腐蚀措施。 2建筑光伏系统用连接件、紧固件、组合配件宜选用不锈 钢或铝合金材质。

    5.4.1建筑光伏系统宜采用铜芯电缆。

    .4.1 建筑光伏系统宜采用铜芯电缆。

    建筑光伏系统宜采用铜芯电缆。 电缆选型应符合现行国家标准《电力工程电缆设计标准

    GB50217的有关规定。5.4.3当电缆长期暴露在户外时,应根据抗臭氧、抗紫外线耐酸碱、耐高温、耐湿热、耐严寒、耐凹痕、无卤、阻燃、经受机械冲击等环境要求进行选择。5.4.4光伏组件及方阵连接电缆应符合现行行业标准《光伏发电系统用电缆》NB/T42073的有关规定。5.4.5电缆耐火性能应符合现行国家标准《在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验第11部分:试验装置火焰温度不低于750℃的单独供火》GB/T19216.11和《在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验第21部分:试验步骤和要求额定电压0.6/1.0kV及以下电缆》GB/T19216.21的有关规定5.4.6电缆绝缘和护套的材料机械性能、热老化性能、低温脆性、耐腐蚀性应符合现行国家标准《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第11部分:通用试验方法厚度和外形尺寸测量机械性能试验》GB/T2951.11、《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第12部分:通用试验方法热老化试验方法》GB/T2951.12和《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第51部分:填充膏专用试验方法滴点油分离低温脆性总酸值腐蚀性23℃时的介电常数23℃和100℃时的直流电阻率》GB/T2951.51的有关规定。5.5电缆桥架和电缆保护管5.5.1建筑光伏系统宜采用钢制电缆桥架,也可根据工程实际需要选用其他金属制电缆桥架或玻璃纤维电缆桥架。5.5.2当电缆桥架、线槽及其支吊架在腐蚀性环境中使用时,应采用耐腐蚀的刚性材料或采取防腐蚀处理。5.5.3在有防火要求的区段内,电缆桥架及其支架表面应涂刷防火涂层,其整体耐火性能应符合建筑物耐火等级的要求;耐火等级较高的场所,不宜采用铝合金电缆桥架。5.5.4钢制电缆桥架应符合现行国家标准《节能耐腐蚀钢制电8

    览桥架》GB/T23639的有关

    5.5.5电缆在桥架内敷设时,电缆总截面面积与桥架横断面面

    5.5.5电缆在桥架内敷设时,电缆总截面面积与桥架横断面面 积之比,电力电缆不应大于40%,控制电缆不应大于50%。 5.5.6电缆桥架和电缆保护管内壁应光滑无毛刺 5.5.7电缆保护管内径不应小于所穿电缆外径的1.5倍,弯曲 半径应符合所穿入电缆弯曲半径的规定,且每根电缆保护管不应 超过3个弯头,直角弯不应多于2个

    半径应符合所穿入电缆弯曲半径的规定,且每根电缆保

    5.6.1建筑光伏系统用汇流箱的性能应符合现行国家标准《光

    5.6.1建筑光伏系统用汇流箱的性能应符合现行国家标准《光 伏发电站汇流箱技术要求》GB/T34936的有关规定。 5.6.2汇流箱应根据使用环境、绝缘水平、防护等级、额定电

    压、输入输出回路数、输人输出额定电流、使用温度、安装方式 及工艺等技术参数进行选择。汇流箱输入回路应具有防反功能并 设置防逆流措施

    5.6.3建筑光伏系统用汇流箱壳体宜采用金属材料,汇流箱内

    有连接电缆、接线端子、绝缘材料及其他非金属材料等宜 燃性材料

    5.7.1交/直流配电柜(箱)应按使用环境、柜体形式、安装方 式、电压等级、绝缘等级、防护等级、输入输出回路数、输人输 出额定电流等参数选择。

    5.7.2交/直流配电柜(箱)设计应符合现行国家标准《低压配

    设计规范》GB50054和《低压成套开关设备和控制设备 部分:总则》GB7251.1的有关规定

    5.7.5交/直流配电柜(箱)内

    等级应符合现行国家标准《电力装置电测量仪表装置设计规范》

    GB/T50063的有关规定

    5.7.6交/直流配电柜(箱)内宜采用铜母排,母排表面应光洁 平整,不应有裂纹、划痕及变形扭曲。 5.7.7直流配电柜输出回路正极、负极均应设置防雷保护装置, 技术性能应符合国家现行标准《光伏发电站防雷技术要求》GB T32512和《光伏发电站防雷技术规程》DL/T1364的有关 规定。

    5.7.8交/直流配电柜(箱)内各个电器元件、配线端

    晰且长期不易脱落和脱色的标记,标记应与随同交/直流配电柜 起提供的接线图上的标记一致。

    5.8.1建筑光伏系统用并网逆变器性能应符合国家现行标准的 有关规定

    5.8.2逆变器宜安装于干燥通风室内,逆变器的额定总容量应 根据系统装机容量确定

    级(IP代码)》GB/T4208的有关规定,室内型不应低手IP20, 室外型不应低于IP54。

    5.9.1建筑光伏系统用储能系统宜采用电化学储能方式。电化 学储能系统设计应符合现行国家标准《电化学储能电站设计规 范》GB51048的有关规定

    化学储能系统通用技术条件》GB/T36558的有关规定

    5.9.3锂离子电化学储能电池管理系统应符合现行

    《电化学储能电站用锂离子电池管理系统技术规范》GB/T34131 的有关规定。

    5.9.4电化学储能系统宜采用分层安装,多层叠放,同一层上 的单体间宜采用有绝缘护套的铜排连接,不同层间宜采用电缆连 接。蓄电池组安装应符合现行国家标准《电气装置安装工程蓄 电池施工及验收规范》GB50172的有关规定。

    5.9.5储能系统应设置无高温、无潮湿、无振动、少

    免阳光直射且有良好通风的专用储能电池室,储能电池室应安装 防爆型照明灯。

    5.10.1建筑光伏系统防雷装置使用材料应根据建筑防雷等级要 求、现场土壤条件和气候条件进行选择。 5.10.2建筑光伏系统用接闪器、引下线及接地体应符合现行国 家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057和《光伏发电站防雷 技术要求》GB/T32512的有关规定

    其材料及尺寸应能承受泄放预期雷电流时所产生的机械效应和热 效应。

    基础内的钢筋作为引下线和接地装置时,钢筋的规格尺寸应符合 现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057的有关规定。 5.10.5建筑光伏系统接闪器、引下线和接地装置焊接部位应采

    基础内的钢筋作为引下线和接地装置时,钢筋的规格尺 现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057的有关

    5.10.5建筑光伏系统接闪器、引下线和接地装置焊接部位应采 取防腐蚀措施

    6.1.1建筑光伏系统的外观应与建筑风格相协调

    6.1.1建筑光伏系统的外观应与建筑风格相协调 6.1.2在既有建筑上安装太阳能光伏发电系统,不应影响建筑 的采光、通风,不应引起建筑能耗的增加。 6.1.3建筑光伏系统的建筑设计应符合建筑构件的各项物理性 能要求,根据当地的特点,作为建筑构件的光伏发电组件应采取 相应的防冻、防冰雪、防过热、防雷、抗风、抗震、防火、防腐 蚀等技术措施

    6.1.2在既有建筑上安装太阳能光伏发电系统,不应影响建筑

    .1.4建筑光伏系统在安装光伏组件的部位应采取必要的 方护措施。

    对光伏组件可能引起的二次辐射和光污染应进行分析并 相应的措施。

    .2.1建筑光伏系统与支撑结构作为建筑突出物时,应符 行国家标准《民用建筑设计统一标准》GB50352的有关规 .2.2在进行光伏发电系统布置时应避免周边环境、景观 和绿化种植等对其遮挡。

    用面积、安装场地和周边环境等因素选择光伏组件的类型 寸、颜色和安装位置。

    6.2.4建筑体形及空间组合应为光伏组件接收充足的

    条件。光伏组件的安装部位应避免受环境或建筑自身及组件自身 的遮挡。

    装光伏组件的部位采取安全防

    6.2.8建筑光伏系统应采取防止光伏组件损坏,坠落

    6.2.9光伏组件直接作为屋顶围护结构使用时,其材料和构造 应符合屋面防水等级要求。

    6.2.10建筑光伏方阵不应跨越建筑变形缝。 6.2.11光伏组件应避开厨房排油烟烟口、屋面排风、排烟道 通气管、空调系统等构件布置、

    6.3.1光伏组件尺寸和形状的选择宜与建筑模数尺寸相协调 且应符合现行国家标准《建筑模数协调标准》GB/T50002的有 关规定。

    6.3.2作为遮阳或采光构件的光伏组件设计应符合下列

    1在建筑透光区域设置光伏组件应符合现行国家标准《建 筑采光设计标准》GB50033的有关规定; 2作为遮阳构件的光伏组件应符合室内采光和日照的要求, 并应符合遮阳系数的要求; 3光伏窗应符合采光、通风、观景等使用功能的要求; 4用于建筑透光区域的光伏组件,其接线盒不应影响室内 采光。

    6.3.3光伏组件表面色彩选择应符合下列规定:

    1光伏组件的色彩应与建筑整体色调相匹配; 2光伏组件边框的颜色应与光伏电池的色彩及建筑整体设 计相匹配; 3对色彩有特殊要求的光伏组件,应根据设计要求确定。

    光伏组件的管线穿过屋面处应预理防水套管,并应做防水密封处 理。建筑屋面安装光伏发电系统不应影响屋面防水的周期性更新 和维护。

    6.4.6平屋面上安装光伏组件厂

    1光伏方阵应设置方便人工清洗、维护的设施与通道; 2在平屋面防水层上安装光伏组件时,其支架基座下部应 增设附加防水层; 3光伏组件周围屋面、检修通道、屋面出入口和光伏方阵 之间的人行通道上部宜铺设保护层

    6.4.7坡屋面上安装光伏组件应符合下列规定

    1坡屋面的坡度宜与光伏组件在该地区年发电量最多的安 装角度相同; 2光伏组件宜采用平行于屋面、顺坡镶嵌或顺坡架空的安 装方式; 3光伏瓦宜与屋顶普通瓦模数相匹配,不应影响屋面正常 的排水功能

    1安装在阳合或平合栏 的元从组件支架与不板主体 结构上的预理件牢固连接: 2构成阳台或平台栏板的光伏组件,应符合刚度、强度 防护功能和电气安全要求,其高度应符合护栏高度的要求。

    6.4.9墙面上安装光伏组件应符合下列规定: 1光伏组件与墙面的连接不应影响墙体的保温构造和节能 效果; 2对设置在墙面的光伏组件的引线穿过墙面处,应预埋防 水套管:穿墙管线不宜设在结构柱处: 3光伏组件镶嵌在墙面时,宜与墙面装饰材料、色彩、风 格等协调处理; 4当光伏组件安装在窗面上时,应符合窗面采光等使用功 能要求。

    6.4.10建筑幕墙上安装光伏组件应符合下列规定:

    1光伏组件的尺寸应符合幕墙设计模数,与幕墙协调统一; 2光伏幕墙的性能应符合现行行业标准《玻璃幕墙工程技 术规范》JGJ102的有关规定; 3由光伏幕墙构成的雨篷、檐口和采光顶,应符合建筑相 应部位的刚度、强度、排水功能及防止空中坠物的安全性能 规定; 4开缝式光伏幕墙或幕墙设有通风百叶时,线缆槽应垂直 于建筑光伏构件,并应便于开启检查和维护更换;穿过围护结构 的线缆槽,应采取相应的防渗水和防积水措施; 5光伏组件之间的缝宽应满足幕墙温度变形和主体结构位 移的要求,并应在嵌缝材料受力和变形承受范围之内。 5.4.11光伏采光顶、透光光伏幕墙、光伏窗应采取隐藏线缆和 线缆散热的措施,并应方便线路检修

    6.4.13采用螺栓连接的光伏组件,应采取防松、防滑

    7.1.1 建筑光伏系统的结构设计应包下列内容: 1 结构方案设计,包括结构选型、构件布置及传力途径; 2 作用及作用效应分析; 3 结构的极限状态设计: 4 结构及构件的构造、连接措施; 5 耐久性的要求; 6 符合特殊要求结构的专门性能设计。 7.1.2 建筑光伏系统的结构设计应符合下列规定: 1 建筑附加光伏发电系统的结构设计使用年限不应小于 25年; 2建筑集成光伏发电系统的支撑结构,其结构设计使用年 限不应小于其替代的建筑构件的设计使用年限。 7.1.3光伏采光顶结构构件的结构计算应符合现行行业标准 《采光顶与金属屋面技术规程》JG厂255的有关规定。 7.1.4光伏幕墙构件的结构计算应符合现行行业标准《玻璃幕 墙工程技术规范》JGJ102的有关规定 7.1.5作为建筑构件的光伏发电组件的结构设计应包括光伏发 电组件强度及刚度校核、支撑构件的强度及刚度校核、光伏发电 组件与支撑构件的连接计算、 支撑构件与主体结构的连接计算

    7.2.1建筑附加光伏发电系统结构构件承载力验算应

    1无地震作用效应组合时,承载力应符合下式要求:

    式中:S 荷载按基本组合的效应设计值; Y 结构构件重要性系数,小于或等于25年时可 取0.9; R一构件抗力设计值。 2有地震作用效应组合时,承载力应符合下式要求:

    式中:SE一 一地震作用和其他荷载按基本组合的效应设计值: YRE一结构构件承载力抗震调整系数,取1.0。

    YRE一一结构构件承载力抗震调整系数,取1.0。 7.2.2当建筑光伏系统结构作为一个刚体,需验算整体稳定性 时,应按下列公式中最不利组合进行验算:

    o(1.2Sc2k+1. 4LSQ1k+,SQik)0.8Slk

    式中:SGlk 起有利作用的永久荷载标准值的效应: SG2k 起不利作用的永久荷载标准值的效应: SQik 第i个可变荷载效应的标准值,其中Soik为诸可 变荷载效应中起控制作用者; Y一 第个可变荷载考虑设计使用年限的调整系数, 应按照现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用,其中YL1为主导可变荷载Q 考虑设计使用年限的调整系数: de—第i个可变荷载Q,的组合值系数; 参与组合的可变荷载数

    7.2.3玻璃的强度设计值及其他物理力学性能应符合现行行业

    7.2.4钢材的强度设计值及其他物理力学性能应按现行

    准《钢结构设计标准》GB50017和《冷弯薄壁型钢结构技术规

    范》GB50018的规定采用。

    国家标准《铝合金结构设计规范》GB50429的规定采用 7.2.6配重式支架结构附加屋面光伏系统的支撑系统应计算其 整体抗滑移、抗倾覆能力。在9度以上地震地区不宜设置配重式 支架结构附加屋面光伏系统。

    整体抗滑移、抗倾覆能力。在9度以上地震地区不宜设置配重式 支架结构附加屋面光伏系统

    7.3.1持久设计状况和短暂设计状况的建筑光伏系统结构构件 计算,应包括重力荷载、屋面活荷载、检修荷载、雪荷载、风荷 载和温度作用的效应。作用效应组合的计算方法应符合现行国家 标准《建筑结构荷载规范》GB50009的有关规定。 7.3.2偶然设计状况下建筑光伏系统的抗震设计,应计入地震 作用的效应。作用效应组合应符合现行国家标准《建筑抗震设计 规范》GB50011的有关规定。 下代管

    7.3.2偶然设计状况下建筑光伏系统的抗震设计,应计入地震

    7.3.3建筑附加光伏发电系统的风荷载应按下式计算:

    Wk=βgzjis/uzWo

    武中:k 风荷载标准值(kN/m); Bgz 阵风系数,应按现行国家标准《建筑结构荷载规 范》GB50009的规定采用; /z 风压高度变化系数,应按现行国家标准《建筑结 构荷载规范》GB50009的规定采用; 风荷载体型系数,应按本标准第7.3.4条的规定 采用; Uo 基本风压(kN/m),应按现行国家标准《建筑结 构荷载规范》GB50009的规定采用。

    7.3.4风荷载体型系数应按下式计算:

    pus =puso XB

    式中:us0 风荷载局部体型系数,按现行国家标准《建筑结 构荷载规范》GB50009计算围护结构构件及其连

    注:E应取2H和B中较小值。

    对于单坡屋面上设置平行于屋面坡度的附加式屋面光伏

    H一屋顶高度:B一建筑迎风宽度

    注:E应取2H和B中较小值。

    施工组织设计标准规范范本H一屋顶高度:B一建筑迎风宽度

    注:E应取2H和B中较小值。

    7.3.5建筑光伏系统的地震荷载可按等效静力法计算

    7.3.5建筑光伏系统的地震荷载可按等效静力法计算,当结构 动力影响较大时,应采用时程分析法对结构进行分析。

    动力影响较大时,应采用时程分析法对结构进行分析。

    给排水标准规范范本7.4.1光伏构件所选用的玻璃应符合现行行业标准《建筑玻璃

    7.4.1光伏构件所选用的玻璃应符合现行行业标准《建筑玻璃

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