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光伏幕墙在建筑工程中的应用研究

常方圆
  
建筑创作
2022年3期
中国建材国际工程集团有限公司 安徽省蚌埠市 233000

【摘  要】随着国家的发展越来越好,建筑装饰的形式和种类也越来越多样化,而建筑幕墙是在建筑工程的发展中逐渐演变的一种建筑装饰。幕墙作为悬挂在建筑物外的外墙围护结构,承受着外界各种恶劣环境的冲击,其质量受到大家的高度评价。根据以往的经验,要使建筑幕墙的质量合格,就必须进行施工前的规划和方案论证。在施工过程中,根据施工工艺要求,加强对施工质量的有效控制,同时建立强有力的监理措施,更好地保证幕墙质量,确保幕墙主体结构包围的结构不仅使整个建筑看起来美观,而且兼顾了多种功能要求和安全要求。

【关键词】光伏幕墙;建筑工程;应用

引言

建筑幕墙是建筑与外界环境隔断与联系的中间媒介,是建筑物与外界能量交换与传递的重要组成部分。当前,行业内逐渐将目光聚焦在光伏幕墙领域,尤其在一些大中型城市,高层建筑林立,大量的建筑外墙为光伏建筑一体化应用提供了机会。因此,优质光伏幕墙设计已成为建筑工程响应节能理念的重要保障之一。

1建筑幕墙设计原则

建筑幕墙设计是工程建设的一个组成部分,其设计原则需要遵循建筑设计的原则,在此基础上,进一步优化,使幕墙满足当前建筑的使用要求。由于幕墙所处的位置比较特殊,是室外与室内之间的过渡层,因此,设计人员在设计这部分内容时,需要合理设计其结构,使幕墙的外观效果更好,满足人们对建筑美感的追求。幕墙设计是建筑设计方案中的关键环节,能直观地体现设计人员的设计理念,幕墙设计工作应建立在建筑设计理念之上。在工程项目中,一些设计人员没有处理好幕墙设计与建筑设计之间的关系,为了设计方案能在市场上有新意,只追求外观,在设计过程中忽略了建筑设计的原则,导致建筑不具有实用性能,影响整体设计效果。

2幕墙设计的安全要求

2.1防火设计

防火一直以来是建筑设计的重中之重,幕墙的防火设计也是一样,需要按规范设计有效的防火隔断且周边闭合设置,所有幕墙跨过楼层与楼板间,跨过隔墙与隔墙间,以及与实体墙面洞口周边间的缝隙均应进行防火封堵。

2.2防雷要求

幕墙骨架按要求形成有效的避雷网格,幕墙的金属框架与主体结构的防雷体系应进行可靠连接,女儿墙顶部、檐口处、挑檐处均应设置均压环。

2.3安全防护

防止玻璃等物体损害以致坠落。比如在经常有狂风暴雨的地方,棱角的部位最好使用玻璃以外的材料,因为棱角部位受到风的压力会比较大;而对于竖直的幕墙而言,就可以使用安保系数高的玻璃,利用金属连接件对倒挂玻璃进行连接,顶部使用夹片玻璃,还要有安全网进行进一步的安保措施;在幕墙的外延还可以设置一些屋檐以防雨水飘入;在幕墙的四周还可以设计一些防止行人随意停留的绿化带,对建筑物有所围护。

3光伏幕墙构造设计分析

3.1明框光伏幕墙构造方式

明框光伏幕墙结构系统主要包括铝合金立柱、铝合金横梁、铝合金压板、光伏玻璃、光伏电缆、不锈钢弹簧销钉等组件。光伏幕墙铝合金立柱是承受幕墙竖向支撑的主受力组件,是整个幕墙结构体系的安全保障。幕墙结构体系在受到重力荷载、震动荷载、风荷载等外部荷载作用时,可通过铝合金立柱将荷载传递至混凝土主体结构,进而确保整个结构体系的安全。光伏幕墙铝合金横梁将其接收的荷载通过连接件传递至立柱,进而形成完整的光伏幕墙支撑体系。各组件的作用如下。(1)铝合金立柱:光伏幕墙主受力组件,除承担光伏玻璃等构件的自重荷载外,还要承担外部环境施加的震动荷载、风荷载等。同时,还要通过连接组件把光伏幕墙固定在建筑物外墙上,并在其后部走线槽内布设光伏电缆。(2)铝合金横梁:光伏幕墙次受力组件,除承担光伏玻璃等构件的自重荷载外,还要将横向荷载传递至铝合金立柱,与立柱等组件共同构成了光伏幕墙支撑体系,并在其上下侧走线槽内布设光伏电缆。(3)铝合金压板:铝合金立柱、横梁的外装饰压板,在幕墙系统中主要起装饰作用。(4)光伏玻璃、光伏电缆:光伏玻璃将接收的光能转化为电能,然后通过光伏电缆将电能传输到用电设备或城市电网,是光伏幕墙系统光电转换和电能传输的主要组件。(5)不锈钢弹簧销钉:光伏幕墙系统中立柱与横梁的连接组件,是幕墙体系完整性的重要保障。通过设计创新,以传统幕墙结构支撑体系为基础,将光伏玻璃和光伏电缆等组件巧妙地隐藏到幕墙系统,在保证幕墙外观效果的前提下,实现了光伏建筑一体化。

3.2隐框光伏幕墙构造方式

光伏幕墙需要同阳光有充分接触才能实现光电转换效率的最大化,而隐框光伏幕墙构造方式可以最大限度地避免自身构件对阳光的遮挡,降低其对光电转换效率的影响。因此,在现有的光伏幕墙工程案例中,很多采用隐框光伏幕墙构造方式。通过对明框光伏幕墙构造方式进行优化可演变成隐框光伏幕墙。

4幕墙施工质量控制

4.1加强设计质量控制

设计人员要在明确幕墙设计特点的基础上进行设计,以保证施工质量。工程施工前必须完成幕墙设计工作,设计人员需在主体结构中设计预埋件结构,以提高结构的安全性,保证结构的稳定性。另外,设计人员要对结构中的支撑件进行工程计算,与建筑单位沟通,解决招标过程前后出现幕墙设计滞后的问题。

4.2严格控制材料质量

为提高建筑幕墙的安全性,需要对幕墙材料进行科学地分析和选择。幕墙材料必须符合国家建筑质量的相关要求,确保材料的质量和耐久性。采购人员在购进材料时,要在详细了解工程技术规范内容的基础上进行挑选。另外,对建筑幕墙所用的金属材料也有一定要求,由于玻璃幕墙在功能上的应用,需要对金属材料进行热镀锌防腐处理。因此,必须严格控制工程中引进的材料质量,提高建筑幕墙施工质量。

4.3加强施工过程质量管理

幕墙设计工作要顺利进行,必须加强施工过程的质量管理,主管部门要及时完善质量管理条例,增强幕墙设计工作重要意识,通过质量管理工作确保建筑幕墙的质量。

结语

综上所述,建筑幕墙质量关系到整个工程质量,要严格按照建筑设计原则进行设计,各施工环节相互配合,紧密衔接,严格控制施工质量,以保证工程质量,满足市场对建筑幕墙使用功能的要求。

参考文献

[1]孟琦丰.太阳能光伏发电与建筑一体化技术在节能建筑中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2021(09):20.

[2]张喜山,顾俊,武威.基于装配式的CIGS光伏建筑幕墙细部研究[J].建筑学报,2021(S2):63-66.

[3]龙文志.太阳能光伏建筑一体化[J].中国建筑金属结构,2021(07):36-44.

[4]施韬,沈佳燕,蒋金洋.光伏建筑一体化研究及应用现状[J].新型建筑材料,2021,38(11):38-41.

[5]霍玉佼.透光薄膜光伏幕墙建筑集成的空间光环境与能量特性研究[D].天津大学,2021.

[6]郗复缓,刘陇刚,杨振英.太阳能光伏发电技术在绿色建筑中的应用分析[J].居舍,2020(18):175.

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