DB37∕ 5007-2014 太阳能光伏建筑一体化应用技术规程(山东省).pdf
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1、山东省工程建设标准太阳能光伏建筑一体化应用技术规程中蝎皮鉍乂滤AikH山东省工程建设标准太阳能光伏建筑一体化应用技术规程Technical Code for Solar Photovoltaic Application of ConstructionDB37/5007-2014 出版、发行(北京市车公庄大街6号院3号楼)各地新华书店、建筑书店经销济南七星制版公司制版济南致中和印刷有限公司印刷开本:8501168毫米 1/32 印 张:2 字数:52.5千字2014年7月第一版 2014年7月第一次印刷定价:20.00元统一书号:155160391版权所有 翻印必究如有印装质量问题,可寄本社退换
2、(邮政编码 100044)本社网址:http:/*书书书山东省住房和城乡建设厅山东省质量技术监督局关于发布山东省工程建设标准 太阳能光伏建筑一体化应用技术规程 的通知鲁建标字 号各市住房城乡建委(建设局)、质监局,各有关单位:由山东省建设发展研究院和山东力诺太阳能电力工程有限公司等主编的 太阳能光伏建筑一体化应用技术规程()业经审定通过,批准为山东省工程建设标准,住房和城乡建设部备案号为 ,现予以发布,自 年 月 日起施行。其中第 、条为强制性条文,必须严格执行。本标准由山东省住房和城乡建设厅负责管理,由山东省建设发展研究院负责具体内容的解释。山东省住房和城乡建设厅山东省质量技术监督局 年 月
3、 日前言近年来,太阳能光伏发电技术在我省建筑工程中得到大量应用,取得了较好的经济社会和环境效益。为了充分发挥太阳能光伏建筑应用的技术特点,加快推广应用步伐,确保工程应用质量,促进节能减排工作的深入开展,山东省建设发展研究院组织有关单位和专家依据国家相关标准,结合我省实际,共同编写了本技术规程。本规程主要包括总则、术语、光伏系统设计、光伏建筑一体化设计、光伏系统安装和调试、工程质量验收、运行与维护等内容,对太阳能光伏建筑应用技术进行了系统具体的要求和规定。本规程是我省有关建设行政主管部门和设计、监理、施工、检测、质监等单位控制太阳能光伏建筑应用工程质量的法律依据和技术标准。本规程中黑体字标志的条
4、文为强制性条文,必须严格执行。本规程在执行过程中,请各单位注意总结经验,积累资料,如发现需要修改和补充之处,请将修改意见和有关资料寄送至山东省建设发展研究院(济南市经六路三里庄 号,邮编 ,联系电话:,:),以便今后修订。本规程主编单位、参编单位、主要起草人员、主要审查人员:主 编 单 位:山东省建设发展研究院山东力诺太阳能电力工程有限公司山东禹城汉能光伏有限公司参 编 单 位:山东大海新能源发展有限公司威海中玻光电有限公司大唐山东发电有限公司主要起草人员:范学平毛勤赵云山周广彦刘斌勇李梅江香玉于保清陈文华黄松春刘德杰解欣业宋艳君主要审查人员:丁海成张钊李全民张爽房泽民王春堂司昌雷吴军孙增桂目
5、次 总则?术语?光伏系统设计?一般规定?系统分类?系统设计?系统接入?光伏建筑一体化应用设计?一般规定?规划设计?建筑设计?结构设计?电气设计?光伏系统安装和调试?一般规定?基座安装?支架安装?光伏组件安装?系统电气安装?防雷与接地系统安装?系统调试?环保、安全、消防?环保?安全?消防?工程质量验收?一般规定?分项工程验收?竣工验收?运行与维护?一般规定?维护管理?附录 质量验收表?本规程用词说明?规范性引用文件?条文说明?,?总则 为推动太阳能光伏系统(简称光伏系统)在建筑中的应用,促进光伏系统建筑一体化发展,规范光伏系统的设计、安装、检测和验收,保证工程质量,制定本规程。本规程适用于新建、
6、改建、扩建以及既有工业与民用建筑光伏系统工程的设计、施工、检测、验收和运行维护。新建、改建和扩建的工业与民用建筑光伏系统应与建筑统一规划、同步设计、同步施工、同步验收。在既有建筑上安装或改造光伏系统应按照基本建设程序进行专项工程的设计、施工和验收。工业与民用建筑光伏系统设计、安装和验收除应符合本规程外,尚应符合现行国家、行业和省有关标准的规定。术语 太阳能光伏系统 ()利用太阳电池的光伏效应将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统,简称光伏系统。光伏建筑一体化 ()通过设计施工,实现光伏系统与建筑的良好结合和相互协调。并网光伏系统 与公共电网联接的光伏系统。独立光伏系统 不与公共电网联接的光伏系统
7、,也称离网光伏系统。太阳能辐照度 单位面积上的太阳辐射功率。辐照量 在给定时间间隔内辐照度的积分。峰值日照时数 将太阳辐照量折算成标准测试条件(辐照度 ,光谱 和环境温度 )下的小时数。光伏电池 将太阳辐射能直接转换成电能的一种器件,也称太阳能电池。光伏组件 由若干光伏电池进行内部联结并封装、能输出直流电流、最基本的太阳能电池单元,也称太阳能电池组件。光伏方阵 由若干光伏组件或光伏构件通过机械及电气方式组装成型、并安装在支撑装置上的直流发电单元。光伏组件倾角 光伏组件所在平面与水平面的夹角。峰瓦()指太阳电池组件方阵,在标准测试条件下的额定最大输出功率。其需在 ,太阳光源辐照度 ,符合 标准的
8、太阳光谱辐照度等测试条件下获得。建材型光伏组件 指太阳能电池与瓦、砖、卷材、玻璃等建筑材料复合在一起成为不可分割的建筑材料或构件,如光伏瓦、光伏砖、光伏屋面卷材等。构件型光伏组件 组合在一起或独立成为建筑构件的光伏构件,如以标准普通光伏组件或根据建筑要求定制的光伏组件构成墙板、幕墙、屋面板、雨篷构件、遮阳构件、栏板构件等。普通型光伏组件 在屋顶或墙面上架空安装的光伏组件。光伏汇流箱 保证光伏组件有序连接和汇流功能的接线装置。直流主开关 安装在光伏方阵输出汇总点与后续设备之间的开关,包括隔离电器和短路保护电器。直流分开关 安装在光伏方阵侧,为维护、检查方阵,或分离异常光伏组件而设置的开关,包括隔
9、离电器和短路保护电器。并网点 ()指光伏电站与电网之间的直接连接点,也是光伏电站解并列点。逆变器 光伏系统内将直流电转换为交流电的设备。孤岛效应 电网失压时,并网光伏系统仍保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态。电网保护装置 检测光伏系统并网的运行状态,在技术指标超限情况下将光伏系统与电网安全解列的装置。光伏系统设计 一般规定 工业与民用建筑光伏系统应有专项设计或作为建筑节能工程设计的一部分。光伏组件的选型和设计应与建筑结合,在综合考虑发电效率、发电量、电气和结构安全、适用、美观的前提下,合理选用光伏组件型式,并与建筑模数相协调,满足安装、清洁、维护和局部更换的要求。光伏系统输配电和控制
10、用缆线应与其他管线统筹安排,安全、隐蔽、集中布置,满足安装维护的要求。光伏组件或方阵连接电缆应符合 光伏()组件安全鉴定 第部分:结构要求 的相关规定,以确保在预期的使用期内提供安全的电气和机械的运行。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、电能计量等设备,并应符合 光伏系统并网技术要求 关于电压偏差、闪变、频率偏差、相位、谐波、三相平衡度和功率因数等电能质量指标的要求。独立光伏系统应符合 家用太阳能光伏电源系统 技术条件和试验方法 的相关规定。系统分类 光伏系统按是否接入公共电网的形式,可分为下列两种系统:并网光伏系统;独立光伏系统。
11、光伏系统按储能装置的形式,可分为下列两种系统:带有储能装置系统;不带储能装置系统。建筑中采用的光伏系统按其太阳电池组件的不同安装型式,可分为以下三种系统:建材型光伏系统;构件型光伏系统;普通型光伏系统。系统设计 应根据新建建筑或既有建筑的使用功能、电网条件、负荷性质和系统运行方式等因素,确定光伏系统的类型。光伏系统一般包括:光伏方阵、光伏汇流箱、交直流配电柜、逆变器(限于包括交流线路系统)、蓄电池及其充电控制装置(限于带有储能装置系统)、电能表和显示电能质量指标的监测设备等,其具体设计应根据光伏系统类型和用电要求确定。光伏系统的设备性能及正常使用寿命应符合以下要求:光伏系统中设备及其部件的性能
12、应满足国家或行业标准的相关要求,并应获得相关认证;光伏系统中设备及其部件的正常使用寿命应满足国家或行业标准的相关要求。光伏方阵的选择、设计应遵循以下原则:光伏组件的类型、规格、数量、安装位置、安装方式和可安装场地面积应根据建筑设计及其电力负荷确定;光伏方阵的结构设计必须保证元件与支架能够抵抗所在地区之抗风力及符合结构安全相关规范。应根据光伏组件规格及安装面积确定光伏系统最大装机容量;应根据并网逆变器的额定直流电压、最大功率跟踪控制范围、光伏组件的开路电压及其温度系数,确定光伏组件的串并联数;建材型和构件型光伏系统在建筑设计时需统筹考虑电气线路的安装布置,同时要保证光伏组件的可靠接地。光伏汇流箱
13、设置应遵循以下原则:光伏汇流箱内应设置汇流铜母排;每一个光伏组件阵列应分别由光伏专用线缆引至汇流母排,在母排前分别设置直流分开关或直流熔断器,并在输出端设置直流主开关;光伏汇流箱内应设置防雷保护装置;光伏汇流箱的设置位置应便于操作和检修,宜选择室内干燥的场所。设置在室外的光伏汇流箱应具有防水、防尘、防腐措施,其防护等级应为 以上。独立光伏系统逆变器的总额定容量应根据交流侧负荷最大功率及负荷性质选择。并网逆变器的数量应根据光伏系统装机容量及单台并网逆变器额定容量确定。并网逆变器的选择还应遵循以下原则:并网逆变器应具备自动运行和停止功能、最大功率跟踪控制功能和防止孤岛效应功能;逆流型并网逆变器应具
14、备自动电压调整功能;不带工频隔离变压器的并网逆变器应具备直流检测功能;无隔离变压器的并网逆变器应具备直流接地检测功能;并网逆变器应具有并网保护装置,与电力系统具备相同的电压、相数、相位、频率及接线方式;并网逆变器的选择应满足高效、节能、环保的要求。直流侧部分的选择应遵循以下原则:耐压等级应不小于光伏方阵额定输出电压的 倍;额定载流量应不小于短路保护电器整定值,短路保护电器整定值应不小于光伏组件或光伏方阵标准测试条件下的短路电流的 倍;线路损耗应小于 。光伏系统防雷和接地保护应符合以下要求:设置光伏系统的工业与民用建筑应采取防雷措施,其防雷等级分类及防雷措施遵守国家现行标准 建筑物防雷设计规范
15、的相关规定,且最低按三类防雷设防;光伏系统防直击雷和防雷击电磁脉冲的措施,应按 建筑物防雷设计规范 的相关规定执行;光伏系统和并网接口设备的防雷和接地措施,应符合 光伏()发电系统过电压保护 导则 的相关规定。建材型光伏系统 建材型光伏组件应具有建筑材料本身固有功能;建材型光伏组件的电气连接部分需设置可断开点,便于对光伏系统进行检测。构件型光伏系统 构件型光伏组件应具有建筑构件本身固有功能;构件型光伏系统为保留建筑构件本身固有的功能时,如果影响到组件接收太阳辐射的一致性,对每一串组件需要采用阻塞二极管隔离,或者单独使用控制器或者逆变器。系统接入 光伏系统与公共电网并网时,应符合 光伏系统并网技
16、术要求 的相关规定,并应符合以下要求:光伏系统在供电负荷与并网逆变器之间和公共电网与负荷之间应设置隔离装置,包括隔离开关和断路器,并应具有明显断开点指示及断零功能(断零功能仅对 及以下低压系统适用);光伏系统在并网处设置的并网专用开关箱(柜)应设置手动隔离开关和自动断路器,断路器应采用带可视断点的机械开关;光伏系统宜设置独立控制机房,机房内应设置配电柜、仪表柜、并网逆变器、监视器等。并网光伏系统与公共电网之间应设隔离装置。光伏系统在并网处应设置并网专用低压开关箱(柜),并应设置专用标识和“警告”、“双电源”等提示性文字和符号。通信与电能计量装置应符合以下要求:根据当地供电部门的要求,应配置光伏
17、系统自动控制、通信和电能计量装置;光伏系统宜配置相应的自动化终端设备,采集光伏系统装置及并网线路的遥测、遥信数据,并将数据实时传输至相应的调度主站;光伏系统应在发电侧和电能计量点分别配置安装专用电能计量装置,并接入自动化终端设备;电能计量点原则上设置在产权分界点,计量装置应符合 电测量及电能计量装置设计技术规程 和 电能计量装置技术管理规程 的相关规定。光伏建筑一体化应用设计 一般规定 光伏建筑的规划设计应根据建设地点的地理、气候及太阳能资源条件等因素,统筹确定建筑的布局、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。光伏系统应结合建筑的功能、外观、安装场地以及周围环境条件
18、,合理选择光伏组件的类型、色泽及安装位置,不得影响安装部位的建筑功能,外观应与建筑统一协调,使之成为建筑的有机组成部分,同时兼顾建筑力学、电学、美学性能。光伏系统设计应与建筑设计、建筑结构设计等相关专业密切配合,共同确定光伏系统各组成部分在建筑中的位置。安装在建筑各部位或直接构成建筑围护结构的光伏组件,应满足该部位的使用功能、结构安全、电气安全及建筑节能等要求。在既有建筑上增设或改造光伏系统,应进行建筑结构安全及使用功能、建筑电气安全的复核,并满足光伏组件所在建筑部位的防水、防火、防雷、防静电等相关功能要求和建筑节能要求。安装光伏组件的建筑部位,应设置防止光伏组件损坏、坠落的安全防护措施。建筑
19、设计应为光伏系统的安装、使用、检修和更换等提供必要的承载条件和空间。规划设计 安装光伏系统的建筑,主要朝向宜为可获取光伏发电量最大的朝向。安装光伏系统的建筑不应降低建筑本身或相邻建筑的建筑日照标准。应合理规划光伏组件的安装位置,避免遮挡投射到光伏组件上的阳光。应对光伏构件可能引起的光污染进行预测并采取相应的措施。建筑设计 光伏系统各组成部分在建筑中的位置应合理确定,并满足其所在部位的建筑防水、排水、雨水、隔热及节能、美观等功能要求。建筑设计应为光伏系统提供安全的安装条件,在安装光伏组件的部位采取安全防护措施。安装的光伏组件不应跨越建筑变形缝。光伏组件的安装应保持通风降温。光伏组件布置在建筑平屋
20、面上时,应符合以下要求:采用建材型光伏组件和构件型光伏组件时,应保障屋面排水通畅;普通型光伏组件安装支架可采用固定式或可调节式安装支架;普通型光伏方阵中光伏组件的间距应满足冬至日上午:至下午 :不遮挡太阳光的要求;光伏组件的基座与结构层相连时,防水层应包到支座和金属埋件的上部,并在地脚螺栓周围作密封处理;在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;光伏组件宜按最佳倾角布置,并应考虑设置维修通道与人工清洗设施,通道最小宽度宜为 ;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应铺设屋面保护层;光伏组件的引线穿过屋面处应预埋防水套管,并作防水密封处理。光伏组件
21、布置在建筑坡屋面上,应符合以下要求:建材型光伏组件与周围屋面材料连接部位应做好建筑构造处理,并应满足屋面的保温、隔热、防水等围护结构功能要求;普通型光伏组件应采用顺坡架空的安装方式,支架应与埋设在屋面板上的预埋件牢固连接,并应采取相应防水构造措施;顺坡架空安装的光伏组件与屋面之间的垂直距离应满足安装和通风散热间隙的要求,自然间隙宜大于 。光伏组件布置在阳台上,应符合以下要求:构件型阳台栏板式光伏组件,应符合阳台栏板的高度、刚度、强度等防护功能的要求;普通型光伏组件附设或镶嵌在阳台栏板上,应最大程度地满足光照要求;构件型、安装型阳台栏板的光伏组件及支架应与栏板结构主体上的预埋件牢固连接,并有防坠
22、落措施。光伏组件布置在墙面及窗面上,应符合以下要求:普通型光伏组件及支架应与墙面结构主体上的预埋件牢固连接,并不应影响墙体的保温构造和节能效果;设置在墙面的光伏组件的引线应暗设,其穿过墙面处应预埋防水套管,穿墙管线不宜设在结构柱节点处;光伏组件镶嵌在墙面时,应与墙面装饰材料、色彩、风格等协调;光伏组件设置在窗面上时,应满足窗面采光、通风、节能等功能要求。光伏组件应用在幕墙及雨篷等构件上,应符合以下要求:由光伏组件构成的雨篷、檐口和采光顶,其刚度、强度应符合使用要求,还应满足排水功能及防止空中坠物的安全性要求;光伏幕墙的性能应满足所安装幕墙整体性能的要求,并应满足建筑节能的要求。光伏系统的控制机
23、房宜采用天然采光、通风,当不具备条件时,应采取机械通风措施。结构设计 光伏建筑应根据光伏系统的类型,对光伏组件的安装结构、支撑光伏系统的主体结构或结构构件及相关连接件进行相应结构设计。光伏建筑结构荷载取值应符合 建筑结构荷载规范 的规定。光伏组件的支架和连接件的结构设计应计算系统自重荷载、风荷载、雪荷载、检修荷载和地震作用效应;风荷载、雪荷载按 年一遇的荷载值计算。在新建建筑上安装光伏系统,应考虑其传递的荷载效应;在既有建筑上安装光伏系统,应由相关资质的单位对既有建筑的结构进行结构安全性复核,加固设计应符合相应国家规范的要求。光伏组件的支架,应由预埋在钢筋混凝土基座中的钢制热浸镀锌连接件或不锈
24、钢地脚螺栓固定,钢筋混凝土基座的主筋应锚固在主体结构内。不能与主体结构锚固时,应设置支架基座,并采取措施提高支架基座与主体结构间的附着力,满足风荷载、雪荷载与地震荷载作用的要求。连接件与基座的锚固承载力设计值应大于连接件本身的承载力设计值。支架基座设计应进行抗滑移和抗倾覆验算等稳定性验算。光伏方阵与主体结构采用后加锚栓连接时,应符合 混凝土结构后锚固技术规程 的规定,并应符合下列规定:每个连接节点不应少于 个锚栓;锚栓直径应通过承载力计算确定,并应不小于 ;锚栓承载力设计值不应大于其选用材料极限承载力的 。安装光伏系统的预埋件设计使用年限应与主体结构相同。支架及其他的安装材料,应根据光伏系统设
25、计使用年限选择相应的耐候材料,并应采取适宜的维护保养措施。光伏方阵的支撑结构可为铝合金或经防腐处理的镀锌钢材,其材质应符合国家或行业相关标准要求。受盐雾影响的区域和场所,应选择符合使用环境的材料及部件作为支撑结构,并采取相应的防护措施。电气设计 光伏系统机房的形式宜根据光伏方阵规模、布置形式、建筑物(群)分布、周围环境条件和用电负荷的密度等因素确定,并应符合下列要求:逆变器安装位置应靠近光伏方阵;配电装置和控制柜的布置,应便于设备的操作、搬运、检修和试验。机房设计应符合 民用建筑电气设计规范 的相关规定。储能光伏系统宜设置独立的蓄电池室,并靠近控制器。蓄电池应布置在无高温、无潮湿、无振动、少灰
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