乾貨 | 曲面屋頂光伏場景化實施策略詳解

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曲面屋頂作爲可以追溯到古代的屋面形態,具有排積水能力強、建築藝術效果佳等多重優勢,被廣泛應用於工業廠房、公共建築、商業建築和特色居民建築中。不斷迭代創新的光伏產品應用技術,正在逐漸打開這個充滿複雜性和多樣性的曲面屋頂光伏市場。

一、曲面屋頂應用場景

建築造型設計是一項將藝術與技術相結合的創作過程。曲面屋頂作爲建築設計中的一個重要元素,不僅是視覺上的一種美學選擇,更具有極強的功能性。常見的有工業廠房、公共建築、商業建築和特色居民建築等。

曲面屋頂之建築功能

曲面屋頂建築是一種採用曲面形狀作爲屋頂的建築形式,在匹配建築體形和建築風格上具有天然優勢。首先,曲面屋頂排水坡度較大,有利於雨水的快速排放,減少了積水的問題,保持了建築的乾燥和穩固。其次,可以消除建築內部因高差引起的空間壓抑感,提升建築的空間感和自然採光效果。除此之外,還可以減少風荷載,提高建築整體的穩定性。

曲面屋頂之東方美學

通過變化的曲線和麪可以打破傳統立面的單調和剛性,增添建築的藝術性和動感。對於一些小型的商業屋面和地區特色的建築,建築設計師偏好使用曲面的坡屋頂打造出“飛檐”的效果,增加建築的輕盈感。

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出圈“國潮”《黑神話:悟空》中就展示了大量中國傳統建築,飛脊挑檐,錯落有致,蔚爲壯觀。將《詩經》所謂“如跂斯翼”,“如翬斯飛”的輕逸俏麗、“飛”意“流”韻展現的淋漓盡致,不由得令人怦然心動。曲面屋頂的美感,也嶄露無遺。

二、曲面屋頂光伏市場空間

隨着分佈式光伏的大力發展,越來越多的光伏電站開始尋求在曲面屋頂上安裝光伏的可能性。

從曲面屋頂自身優勢看,主要有兩點,一是曲面屋頂安裝光伏,可以在不同時間段以最佳的角度接收陽光,增加發電量;二是曲面屋頂通常有較大的表面積,可以充分利用,同時不影響建築本身的其他功能。

從市場空間看,《中國分佈式光伏行業發展白皮書》數據顯示,工業廠房屋頂面積約70億平,若其中曲面屋頂佔比10%,相應光伏裝機空間爲38GW。公共建築、商業建築及居民建築相應的光伏裝機空間分別爲12GW、2GW及30GW,具有較大市場空間,但是光伏在此類場景上的應用還沒有大面積展開,主要受限於曲面屋頂安裝光伏的複雜性。

三、曲面屋頂光伏產品應用痛點

曲面屋頂由於其結構的特殊性,在安裝、成本、發電效率、施工與運維等環節仍有一些痛點需要解決。

安裝複雜

曲面屋頂的非平面結構使得光伏面板的安裝更加複雜。

成本增加

由於安裝的複雜性以及通常需要定製化的安裝構件,曲面屋頂上安裝光伏系統的成本通常比傳統平面屋頂更高。

發電效率不均勻

曲面屋頂的不同角度可能導致一些面板朝向不理想,無法始終面向太陽,導致面板的發電效率降低。

施工&運維環節問題

曲面屋頂日常維護和清潔光伏面板更困難,需要特殊的設備和技術保證,且在售後階段沒有機器人自動化維護,需要人工運維。

四、固德威光電建材對曲面屋頂的適配性

常規光伏組件安裝需要通過特殊支架使光伏面板適應屋頂的弧度,這時往往需要根據屋頂情況定製安裝構件,使得整個光伏系統的造價高於傳統的平面屋頂。同時,在曲面屋頂上安裝光伏支架也會不可避免地破壞屋面面層的防水完整性。

那麼,如何既能降低成本,又能不破壞屋面原有結構呢?固德威光電建材產品給出了答案。

曲面屋頂之工業應用

● 短邊擬弧

對於彎曲半徑較大,彩鋼瓦平整度高的屋面,採用銀河產品的短邊進行擬弧。銀河產品短邊尺寸爲777mm,採用短邊擬弧的方式可以匹配更多的安裝場景,整個屋面安裝後的效果十分美觀。同時,根據屋面的彩鋼瓦版型選用夾具或者膠粘的安裝方式,增加安裝的便捷性,提高施工效率。

● 長邊擬弧

對於一些彎曲半徑較小,且屋面波峰波谷高差不那麼明顯的屋面。採用銀河長邊擬弧,搭配散熱格柵裝置膠粘固定。

● 荷載滿足

針對大型的工商業屋面和公共建築屋面,例如煤棚、體育館、會展中心等。這類屋面大部分採用大跨度的弧形鋼結構和彩鋼瓦面板,荷載預留不足,銀河每平方米重量僅5.6kg,對屋面載荷影響小。

● 防水保證

銀河輕質產品除了重量輕、降低屋面荷載壓力外,其夾具安裝與膠粘兩種安裝方式,都不會破壞屋面面層,保障屋面的整體防水效果。

● 運維便捷

銀河產品前板爲1.6mm厚強化玻璃,輕質的同時保證了產品的表面平整,避免因長時間安裝而產生下凹積灰的現象。同時,產品本身的無邊框設計,結合屋面弧度,雨水沖刷下易帶走表面灰塵。

曲面屋頂之民用建築

● 建築風格

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民用建築相較於其他類型的建築,風格更爲多樣化。這些風格不僅反映了不同地域、文化和時代的特點,也反映了人們內心對居所的心靈寄託。曲面屋頂作爲一種獨特的建築形式,在福建和廣東客家的土樓中的應用最爲廣泛。

● 建築構造

固德威光電建材旭日瓦因其獨特的產品設計和安裝構造在曲面屋面上具有很好的適配和應用效果。

與傳統的平面屋頂相比,曲面屋頂的構造更加複雜多變,具有非常強烈的裝飾效果和視覺感受。同時,曲面屋頂的構造也擁有優越性,在面對強風時的阻力更大,更有利於保證建築整體的安全性。還可以利用其特殊的形狀和空間結構達到良好的通風透氣效果,從而提高建築內部的舒適度和空氣質量。

五、案例展示

● 蘇州名碩電腦體育館

地點:江蘇·蘇州

產品:銀河系列 發電功率:1239kW

● 廣德智慧園區二期

地點:安徽·廣德

產品:銀河系列 發電功率:445.55kW

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