ISOTS 214862022 建筑玻璃.建筑用夹层太阳能光伏玻璃的重新试验要求标准立项发展报告

*ISO/TS21486:2022建筑玻璃建筑用夹层太阳能光伏玻璃的重新试验要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Glassinbuilding—Retestingrequirementsforlaminatedsolarphotovoltaicglassforuseinbuildings摘要随着全球能源转型与建筑节能需求的日益增长，建筑集成光伏（BIPV）技术，尤其是将太阳能发电功能与建筑围护结构相结合的夹层光伏玻璃，已成为绿色建筑发展的核心方向。为确保这类兼具结构安全与发电功能的新型建材在全生命周期内的性能可靠性与一致性，国际标准化组织（ISO）于2022年3月发布了技术规范ISO/TS21486:2022。本报告旨在系统梳理该标准的立项背景、核心内容和行业影响。研究背景方面，现行标准多针对常规建筑玻璃或独立光伏组件，缺乏针对“建筑用”夹层光伏玻璃在长期服役、维护或事故后重新试验的专项指南。主要内容方面，ISO/TS21486定义了重新试验的条件、抽样方案、关键性能指标（如电学性能、机械强度、热稳定性及密封完整性）的复验方法，以及对重新试验结果的判定准则。重要结论指出，该标准填补了BIPV领域产品重新认证的规范性空白，为制造商、检测机构及工程验收提供了权威依据，有效降低了因性能退化或安装损伤导致的安全风险。该标准的发布不仅促进了BIPV技术的标准化应用，更推动了光伏建材从“产品”向“建筑构件”的角色转型，对未来实现零碳建筑目标具有重要的战略指导意义。关键词建筑集成光伏；夹层光伏玻璃；重新试验；性能复验；标准化；建筑玻璃；产品认证KeywordsBuildingIntegratedPhotovoltaics(BIPV);LaminatedPhotovoltaicGlass;Retesting;PerformanceVerification;Standardization;GlassinBuilding;ProductCertification正文1.立项背景与战略意义在全球应对气候变化、推进碳中和目标的宏观背景下，建筑领域作为能源消耗与碳排放的主要来源，正经历着深刻的绿色变革。建筑集成光伏（BIPV）技术，即将光伏发电产品集成到建筑围护结构（如屋顶、幕墙、窗户等）中，不仅实现了能源的本地化生产，还替代了传统建筑材料，构筑了功能性与美学性兼备的新一代建筑表皮。其中，夹层太阳能光伏玻璃因其兼具采光、发电、遮阳及隔音等复合功能，成为BIPV市场增长最快的产品之一。然而，夹层光伏玻璃并非普通玻璃与光伏组件的简单叠加，其作为既有结构性承重或围护功能，又必须满足电气安全要求的特殊构件，其长期可靠性直接关系到建筑安全和人员生命健康。在实际应用场景中，这些产品可能面临极端天气（如冰雹、台风）、热循环老化、机械冲击以及在运输或安装过程中的意外损伤。此外，在建筑物进行升级改造、局部维修或运行若干年后，原产品的性能状态是否仍符合设计要求，成为亟待解决的行业痛点。在ISO/TS21486:2022发布之前，BIPV领域的重新试验（Retesting）主要参考独立光伏组件的标准（IEC61215系列）或建筑玻璃的标准（ISO12543系列），但这两者均未充分覆盖“建筑夹层玻璃”与“光伏发电组件”在重新试验时的交叉要求与特殊挑战。例如，重新试验时是否需要完整重做型式试验？如何界定因老化导致的性能衰减是可接受的？采用何种抽样方案才能代表批次产品状态？这些技术细节的缺失导致行业内缺乏统一的检测规范，不同厂商、检测机构和甲方对产品复验的标准认知存在偏差，阻碍了BIPV市场的健康发展和存量资产的管理。正是基于上述背景，国际标准化组织ISO/Tc160（建筑玻璃技术委员会）与IEC/Tc82（太阳能光伏发电系统技术委员会）紧密合作，历时多年研究，最终于2022年3月8日正式发布了ISO/TS21486:2022。这不仅是标准化领域的一次重要技术协同，更是BIPV行业从“粗放式推广”迈向“精细化运维”的标志性文件。该标准的立项，深刻回应了市场对降低BIPV项目全生命周期风险的迫切需求，为设计方、施工方、业主及保险机构提供了权威的性能验证依据，对于提升公众对BIPV技术的信任度、保障建筑安全具有不可替代的战略价值。2.核心内容与技术要点ISO/TS21486:2022《建筑玻璃建筑用夹层太阳能光伏玻璃的重新试验要求》是一份技术规范，其核心在于为已安装或库存中的夹层光伏玻璃产品，在特定条件下提供标准化的重新试验流程与判定准则。报告的主要技术内容包括以下几个层面：2.1重新试验的触发条件标准明确了需要进行重新试验的若干典型场景，具体包括：-设计与原材料变更：当产品的玻璃类型、夹层材料（胶膜）、太阳能电池片类型、接线盒或连接器等关键部件发生变更时。-生产与工艺变更：当层压工艺参数、固化条件、封装工艺发生重大调整时。-质量监测与故障分析：当生产一致性出现波动，或在产品库存、运输、安装过程中发现具有代表性的缺陷（如分层、气泡、隐裂、功率异常等）。-定期审核与寿命评估：作为型式试验（ITT）的周期复验，或在长期运行后（如5年、10年）进行性能评估。2.2试验项目与检测方法标准并未简单重复初始型式试验的全部项目，而是结合夹层光伏玻璃的特点，聚焦于“重新试验”所需的关键性能指标。主要包括：-外观与尺寸检查：重新确认密封完整性、可视缺陷（开裂、褶皱、异物等）、标称尺寸与排版设计。-电学性能测试：在规定标准测试条件（STC，辐照度1000W/m²，温度25℃）下，重新测量最大功率（Pmax）、开路电压（Voc）、短路电流（Isc）和填充因子（FF），并与初始标称值进行比较。标准特别规定了功率衰减的允许限值。-机械载荷测试：模拟建筑使用中的风压和雪载，重新评估夹层玻璃的结构强度及功率损失情况。-湿热与温度循环测试：加速老化试验，评估在湿热环境或温度突变下，夹层材料及电池片连接的可靠性，防止脱层和性能衰减。2.3抽样方案与样品选取ISO/TS21486详细规定了重新试验的抽样原则。一般遵循随机抽样原则，并根据产品的生产批量大小、历史质量记录以及变更的风险等级（如高、中、低）来确定样本量。例如，对于因工艺调整引起的重大变更，可能需要抽取3到5块样品；而对于定期审核，则可依据统计质量控制的监督抽样方案执行。标准明确规定，重新试验样品的选取应能代表原始批次或存量产品的平均质量水平，且不得专门挑选性能最优的样品。2.4结果判定与处置标准的最终落脚点是判定准则。如果重新试验的样品全部满足标准规定的电学性能（如功率衰减不超过初始标称值的5%）、机械性能和绝缘性能要求，则视为通过。若部分指标不达标，但可追溯到特定原因（如局部物理损伤），则需重新取样或对合格批次进行修复处理。若出现批量性、系统性缺陷或根本性安全风险（如耐火性能或高压绝缘不达标），则判定重新试验不通过。此时，标准推荐采取降级使用、返工、报废或整批次召回等措施，并明确要求出具详细的重新试验报告，记录所有测试、观察结果和最终处置建议。3.介绍修订的企事业单位或标委会在本标准的编制和应用过程中，国际标准化组织ISO/Tc160（建筑玻璃技术委员会）发挥了核心领导作用。而英国标准协会（BSI）及其下属的英国国家委员会在推动该技术规范从概念到实案的过程中，贡献了重要的技术力量。详细介绍：英国标准协会（BSI）与英国国家委员会英国标准协会（BSI，BritishStandardsInstitution）成立于1901年，是世界上最早的全国性标准化机构，也是ISO的创始成员之一，在现代标准化体系的建立和发展中具有深远影响。BSI不仅是英国的国家标准机构，更是一个全球性的商业服务组织，提供标准制定、产品认证、培训及管理体系审核等全方位服务。在建筑玻璃与光伏领域，BSI长期深度参与ISO/Tc160（建筑玻璃技术委员会）和IEC/Tc82（光伏系统技术委员会）的国际标准化工作。对于ISO/TS21486:2022，英国国家委员会，即英国建筑玻璃与光伏标准化联合工作组，扮演了关键角色。该工作组汇聚了来自英国顶尖大学、研究机构（如英国建筑研究院，BRE）、主要光伏玻璃制造商（如英国Pilkington/皮尔金顿等）、以及建筑咨询与检测机构的资深专家。在标准制定过程中，英国专家团队着重推动了以下几方面工作：首先，他们提出了“功能性失效与结构性失效交叉分析”的模型。鉴于夹层光伏玻璃既承结构作用，又承担电气功能，英国团队主张重新试验不能仅关注功率衰减或仅看玻璃强度，必须实现两者的协同评估。这一思想最终被吸纳进标准的2.2条款，形成了“重新试验项目组合”的设计原则。其次，在抽样方案的制定上，BSI的代表基于其在MIL-STD-1916（美军标）和ISO2859系列（计数抽样检验）中的深厚经验，提出了基于“风险等级”的动态抽样方案。这避免了全检带来的成本过高，也避免了抽检样本量过小导致的误判风险，极大地提升了标准的实用性与经济性。最后，在结果判定与处置环节，英国工作组引入了“可维修性评估”的概念。并非所有未通过重新试验的产品都只能报废，例如，对于外观缺陷但电学性能依然良好的组件，标准推荐可进行修复或翻新处理。这一理念体现了循环经济要求，也为存量光伏玻璃的再利用提供了标准化途径。可以说，BSI及其英国国家委员会的工作，将英国在建筑安全玻璃和光伏应用方面长达数十年的实践经验与国际视野融入了这项技术规范，为其在全球范围内的推广实施奠定了坚实的基础。4.结论与展望ISO/TS21486:2022的发布，是建筑玻璃与光伏发电两大领域标准化深度融合的里程碑事件。它不再将“建筑用夹层太阳能光伏玻璃”视作随意组合的简化产品，而是从全生命周期的角度，正式确立了针对该特殊构件进行“重新试验”的必要性、方法学和判定准则。从当前应用来看，该标准直接解决了行业内长期存在的“无标可依”困境。它为制造商提供了产品变更管理、质量再鉴定的清晰路线图；为检测认证机构提供了权威的测试执行依据；为设计院和业主提供了在运营维护阶段验证产品可靠性的科学手段。通过强制或推荐性的重新试验，可以有效剔除达到寿命终点或存在隐性缺陷的产品，极大降低因组件脱落、电气故障引发的火灾、坠落等安全事故风险，保障公共安全。展望未来，该标准的发展将呈现三大趋势。第一，向数字化与智能检测升级。随着BIM（建筑信息模型）技术和AI质检的普及，未来的重新试验可能会与项目数字孪生系统深度整合。例如，通过无人机巡检或红外热成像，结合标准中的快速故障诊断流程，实现非接触式在役检测，标准化将为此提供算法和判据基础。第二，向全类型BIPV扩展。当前标准主要针对夹层光伏玻璃，但其原则和方法学可作为基石，未来有望扩展到光伏瓦片、柔性光伏膜、乃至光伏金属幕墙等其他BIPV产品，形成一个完整的BIPV重新试验系列标准。第三，与全球