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公共建筑非幕墙立面安装范围示意
② 建筑遮挡 遮挡问题主要分为两种情况:一种为外部环境遮挡,主要是周围其他建筑的遮挡;另一种为建筑自身遮挡,主要是由于建筑造型需要的立面凹凸形成的遮挡。对新建的光伏建筑来说,方案阶段时考虑光伏组件的安装要求,均会尽力避免自身遮挡,因此主要的外部遮挡来自其他建筑遮挡。综合考虑日照间距、卫生间距对建筑日照的积极作用,可将遮挡因素造成的安装面积损失降低到20%, 即遮挡因子为0.2。
3)安装面积估算
综合以上影响因素,在大型商业建筑的墙面上用于建筑光伏的墙面面积约占所安装墙面面积比例为0.5×(1-0.2)=0.4。
根据控制性详细规划的相关指标进行估算时,可用容积率指标进行估算,即:墙面可安装面积= 用地面积× 容积率 × 立面日照面积系数(0.28)× 安装面积系数(0.4)。
光伏幕墙安装
1)幕墙安装影响因素
幕墙可广泛应用于各类公共建筑中,影响光伏幕墙安装面积的比例主要包括以下两个:
① 开启扇比例根据《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2015)3.2.8 条的规定,“甲类公共建筑外窗 ( 包括透光幕墙 )应设可开启窗扇,其有效通风换气面积不宜小于所在房间外墙面积的 10%”,通常情况下,开启扇面积多在20% 左右,则可安装光伏幕墙的比例为 80%。
幕墙开启扇示意图
② 遮挡情况 与墙面安装情况相同,幕墙安装同样受外部环境遮挡和自身遮挡两种情况的影响,根据经验值,遮挡因素造成的安装面积损失为 20%,遮挡因子为 0.2。
2)安装面积比例
考虑前述遮挡情况与开启扇比例,则单一立面的光伏组件安装面积系数为(1-0.2)×0.8=0.64。
根据控制性详细规划的相关指标进行估算时,可用容积率指标进行估算,即:墙面可安装面积= 用地面积 × 容积率 × 立面日照面积系数(0.28)× 安装面积系数(0.64)。
立面遮阳
1)光伏遮阳安装规模影响因素
立面遮阳主要应用于商业建筑、办公建筑、文化建筑中,起到发电作用的同时,还作为建筑立面的装饰元素。当作为光伏发电的载体时,立面遮阳主要采用水平遮阳的形式。出于建筑立面形象的需求,窗户、幕墙及水平遮阳板一般为通长设置,较少采用独立的窗上遮阳形式。当前市场主要光伏构件产品的尺寸多在900×1600 左右,出挑宽度利用光伏组件的短边,基本可以满足水平遮阳需求。水平遮阳的安装面积与所在立面面积的比值约为 23%。
水平光伏遮阳安装示意
2)遮挡情况
与墙面安装情况相同,幕墙安装同样受外部环境遮挡和自身遮挡两种情况的影响,根据经验值,遮挡因素造成的安装面积损失为 20%,遮挡因子为 0.2。
3)光伏遮阳安装比例
根据以上因素分析,墙面可安装光伏组件的面积最大比例为0.23×(1-0.2)=18%,根据控制性详细规划的相关指标进行估算时,可用容积率指标进行估算,即:墙面可安装面积 = 用地面积 × 容积率 × 立面日照面积系数(0.28)× 安装面积系数(0.18)。
3、各类建筑光伏安装面积估算
建筑光伏安装面积估算公式
一栋建筑之中通常可以安装多种形式的光伏系统,根据以上对各部位安装面积比例的分析,总结出通用的安装面积估算公式,不同类型的建筑可根据自身的特点从中择取相应的安装部位进行估算。公式如下:
住宅建筑
住宅建筑中,建筑光伏系统主要安装在坡屋面,故光伏系统面积估算为:S=η屋面 S 屋面 =0.6 S 用地 K
其中,K 表示控制性详细规划中用地的建筑密度。
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