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不同类型建筑的光伏组件安装部位
2、不同建筑部位的光伏系统安装面积比例
坡屋面安装
1)坡屋面安装比例影响因素
坡屋面主要应用于低层住宅建筑,朝向以南北向为主,坡度在20°至35°之间。由于屋面北坡安装光伏系统效率过于低下,不建议安装。
2)安装面积比例
对于双坡屋面而言,仅南坡适合安装,约为屋面面积的50%;对于四坡屋面而言,优先考虑南坡,其次东、西坡也可以安装,安装面积约为屋面面积的70%。由于坡屋面与地面水平夹角的三角函数关系,坡度30°时,屋面面积约为水平投影面积的1.15倍,由于通常情况下屋面并不规整,高低错落,在进行屋面安装面积估算时,可按水平投影面积的60% 计算。
3)安装面积估算
根据控制性详细规划的相关指标进行估算时,可直接用建筑密度指标进行估算,即:可安装面积=建筑基底面积×60%= 用地面积×建筑密度×60%。
双屋面安装位置
四坡屋面安装位置
平屋面安装
1)平屋面安装比例影响因素
光伏系统与平屋面同时应用的工况主要存在于大型的商业、文化、医院等类型建筑中。在这些类型的建筑中安装光伏系统时,受到的因素影响主要包括以下几方面:
① 建筑设备对光伏系统安装规模造成的影响主要包括:设备系统自身占用面积、周围的安全距离、设备系统阴影遮挡三个方面,影响范围约为设备区域边界周边 2m 范围。
② 屋顶楼梯间及电梯机房 这些突出屋面的构筑物一般在4m以上,其阴影对建筑光伏系统的安装面积会造成损失,影响范围一般在4m左右。
③ 女儿墙 考虑到安装建筑光伏系统的检修需要,一般设置为上人屋面,女儿墙按1.5m考虑,其阴影范围为:南向女儿墙3m,东西向女儿墙2m。
④ 光伏系统检修通道平屋面安装光伏系统时,一般按光伏阵列进行布置,每行之间一般会留出检修通道,宽度在1.2m左右。
屋面光伏系统安装影响因素及安装范围示意
2)安装面积比例
综合考虑以上设备、楼梯间及电梯机房、女儿墙、光伏系统检修通道等因素的影响,平屋面安装光伏系统时,可安装面积按屋面面积的70%考虑。根据控制性详细规划的相关指标进行估算时,可直接用建筑密度指标进行估算,即:可安装面积=建筑基底面积×70%=用地面积×建筑密度×70%。
墙面安装
1)建筑外立面日照面积系数
为便于项目前期对光伏系统在立面安装规模的估算,课题组引入“建筑外立面日照面积系数”的概念,即能够接收太阳照射的立面全面积与建筑总建筑面积的比。在相同的建筑面积下,不同建筑形体的建筑立面面积不同,在常规大型公共建筑中,建筑进深方向一般不会低于20m,不会大于50m,且考虑到抗震需求,长宽比一般不超过 6。以标准层建筑面积2000㎡为例,相同建筑面积下,其平面形状变形范围为 44.7m×44.7m~20m×100m,即其平面周长为179m ~240m。
相同建筑面积(2000m2)下不同平面形状的边长
为避免西晒,建筑朝向绝大多数为南北向,由于北立面不适合安装光伏系统,去掉标准层北侧边长,则南、东、西各方向的边长之和在 130m~140m。大部分 公共建筑的建筑层高为 4m 左右,则标准层的南、东、西各立面面积之和的范围在130×4至140×4之间,即520~560m2 。则适合安装光伏系统的建筑外立面日照面积系数等于南东西各立面面积之和与总建筑面积之比,即单层各立面面积之和与标准层面积之比,即0.26~0.28,当标准层面积越小,比值越趋向较大值,故宜取 0.28。
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