光伏真空玻璃组件的建筑一体化设计与应用

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1、圃啊光伏真空玻璃组件的建筑一体化设计与应用王秀芳包亦望邱岩刘小根李坤明中国建筑材料科学研究总院摘要：现代建筑玻璃除了美学设计之外的两个关键特点和要求是：安全可靠和节能环保，要同时满足这两个要求必然涉及到节能建筑玻璃构件的结构和节能一体化设计。如何组合最优化的结构与节能一体化的玻璃门窗、幕墙或天窗，是关系到整个玻璃复合构件能否达到既安全、又节能环保、美观经济等优点的关键。因此，本文提出了建筑玻璃的结构，节能一体化的设计思想，设计了节能的建筑玻璃，以实现合理的设计和最大限度地发挥建筑玻璃的各种功能。关键字：

2、建筑玻璃；节能；结构设计；一体化设计Abstract：Apartfromtheaesthetics，thetwokeycharacteristicsandrequirementsofthemodembuildingglassdesignare：i)safeandreliable；ii)energyconservationandenvironmentalprotection．InagivenWCl‘ghtorthethicknessofconditions，suchashowtooptimizetheco

3、mbinationofstructureandtheintegrationofenergy-savingglassdoorsandwindows，wallsorskylishts，isrelatedtothewholeglasscompositecomponents，whichcanachievesecurity，energyconservation，environmentalprotection，aestheticsandeconomicadvantages．Anintegraldesignmetho

4、dforgl鼬sinbotIlstructuralandenergy-savingaspectswaspresentedinthisworktomakethefightdesignandmaximizethebenefitofusingglass．Keywords：buildinggLa鹪，energy-saving，structuredesign，integraldesign1引言我国的建筑耗能约占总能耗量的1／4，其中建筑门窗的能耗约占建筑物全部热损失的50％，而建筑门窗中玻璃面积所占的比例越来越大

5、，各种门窗中玻璃约占总面积的65％一70％11I。所以，要合理选用节能玻璃。由于玻璃技术的进步和玻璃材料独特的特性，玻璃从传统的非结构材料发展到现今最新的结构材料，如玻璃地板、玻璃柱、玻璃楼梯和玻璃墙体[21，玻璃的材质比较均匀，其拉伸强度超过砼的10倍。对玻璃作为承重结构材料使用以及相关的设计越来越重视，玻璃已经用作建筑幕墙、楼梯、楼板、甚至横梁和立柱以及各种家具。建筑玻璃的结构安全性和节能性，是我国乃至全世界当前的发展重点。然而，到现在为止，建筑玻璃或玻璃结构设计都是针对强度设计，往往出现功能性的玻

6、璃破裂而强度下降，而某些结构玻璃又不能满足功能性要求。因此，玻璃的节能和结构一体化的发展需求急剧上升，且有着非常蓖要的现实意义。2太阳能光伏建筑一体化(BIPV)太阳能光伏建筑一体化(BIPV即BuildingIntegratedPhotovohaic)技术是将太阳能光伏产品集成或结合到建筑上的技术，他不但具有建筑结构的功能，同时又能产生电能供建筑使用I蚓。采用光一电建筑一体化组件的光电玻璃幕墙将成为2l世纪的新兴产业。如美国的“光伏建筑计划”、欧洲的“百万屋顶光伏计划”、日本的“新阳光计划”、我国光明

7、工程项目等，出现了一些示范性的BIPV建筑，如清华大学环境能源楼和日本Sanyo太阳光电公司和雷梅申幼稚园等，见图1。a)清华大学环境能源楼b)日本Sanyo太阳光电公司2010．07C)卢森堡一爱维特。雷梅申幼稚园图1示范性的BIPV建筑太阳能建筑一体化意味着把传统的建筑围护结构从能量散失的部分转换成能量吸收部分，是将太阳能技术元件与建筑构建的一体化，但这并非简单地在建筑上安装一些太阳能元件，而是将他们与建筑物本身一体化成建筑的组分。这些可以从外墙体、屋面、雨棚等建筑的外界面进行系统的一体化。外墙体是

8、建筑接收太阳最多的表面，太阳能光伏构件应用与墙体一体化，产生了多种墙体构造和材料，如集热蓄热墙、透明绝热材料以及附加于墙体的集热器等。除此之外，太阳能集热器、光伏电池还可与外墙组成“复合型”墙体，如太阳能保温墙板、太阳能集热器墙体、光伏墙体等，这些板集装饰、能量与美观于一体。近来发展的太阳墙是一种将太阳能集热与通风相结合的技术。屋面因不受遮挡，其与光伏构件的一体化，可根据集热器或光电板的最佳接收辐射的角度和造型的需要设计出优美的屋面外形。3