一、任务来源
该成果来自于山东省建筑与交通双碳创新创业共同体科技研发项目“建筑绿色高效供能一体化关键技术研究及应用”(STGTT0101202303)、山东省重点研发计划“光伏建筑一体化(BIRV)外墙板研究与产业化”(2022TSGC2144)。
二、技术领域和应用原理
装配式通风型光伏保温结构一体板主要应用于建筑领域,尤其是住宅、商业及工业建筑的屋顶或外墙。该技术结合了保温材料与光伏电板,形成一种具有多功能性的建筑材料。通过特殊的设计和制造工艺,这种一体板不仅具有优异的保温性能,还能有效地将太阳能转化为电能,同时其内部通风结构确保了光伏电板的高效散热。
在应用原理方面,该技术主要依赖于高性能保温材料和高效光伏电池板。保温材料通常采用聚苯乙烯、聚氨酯等,这些材料具有较低导热系数和良好隔热性能。光伏电池板则通过光电效应将太阳能转化为电能,为建筑提供清洁、可再生的能源。通风结构的设计则确保了光伏电池板在工作过程中能够有效散热,从而提高其工作效率和使用寿命。
三、技术指标
通过理论模拟-实验验证-工程实践相结合的方式,提出适用于场景的通风型光伏墙板设计参数和不同尺寸墙板标准构造方式,进行单位用钢量下影响墙板结构因素分析,优化光伏墙板构造和通风结构,建立光伏墙板通风散热模型,设计带有弧形肋空腔结构的通风型光伏保温一体化墙板及构造节点。
1.结构性能
光伏墙板结构参数受龙骨壁厚、高度、保护层厚度、主肋间距、泡沫混凝土强度和钢材强度等因素影响,性能指标如下:
(1)水密性能:通风型光伏幕墙,其水密性能压力差值△P>>1025Pa,确保在恶劣天气条件下仍能保持良好的防水效果。
(2)抗风压性能:通风型光伏幕墙抗风压性能P3 < 3.0 KPa,保证在强风环境下幕墙的稳定性和安全性。
(3)平面内变形性能:通风型光伏幕墙受到外力作用时的变形能力,平面内变形性能△
装配式通风型光伏保温结构一体板作为一种集保温、光伏发电和通风功能于一体的新型建筑材料,在建筑节能和绿色能源领域具有重要的作用和意义。首先,该技术提高了建筑的保温效果,降低了能源消耗和碳排放,有助于实现绿色建筑和可持续发展的目标。其次,通过光伏发电功能,该技术为建筑提供了清洁、可再生的能源,减少了对传统能源的依赖,缓解了能源紧张的问题。
一、在推广应用的范围方面
该技术适用于各种类型的建筑,包括住宅、商业建筑和工业厂房等。无论是新建建筑还是既有建筑的改造,都可以采用该技术来提高建筑的节能性能和环保性能。同时,该技术还可以与其他绿色建筑技术相结合,形成更加完善的节能系统。
二、在推广应用的条件方面
首先需要政策支持和技术标准的引导。政府可以出台相关政策,鼓励采用装配式通风型光伏保温结构一体板等绿色建筑技术,并提供相应的资金支持和税收优惠。同时,应加快制定和完善相关技术标准,确保该技术的规范化应用和推广。其次,需要加强技术研发和创新能力的提升。通过不断的技术创新和产品升级,提高该技术的性能和质量,降低生产成本,增强其市场竞争力。最后,需要加强宣传和推广工作。通过各种渠道和方式宣传该技术的优势和特点,提高公众对绿色建筑的认知和接受度。
三、在前景方面
随着全球对节能减排和绿色建筑的日益重视,装配式通风型光伏保温结构一体板等绿色建筑技术将迎来更加广阔的市场空间和发展机遇。未来该技术将在建筑领域得到更广泛的应用和推广,为推动全球绿色建筑和可持续发展做出重要贡献。
尽管装配式通风型光伏保温结构一体板具有诸多优势,但在实际应用中仍存在一些问题需要改进。首先,该技术的初始投资成本相对较高,可能影响其市场接受度。为了降低生产成本,可以考虑优化材料选择、改进制造工艺和提高生产自动化水平等措施。其次,该技术对安装精度和施工队伍的专业性要求较高。因此,需要加强施工培训和技术指导,提升安装质量和效率。同时,可以开发更加智能化的安装系统和工具,简化施工流程并降低人为错误的风险。