（正式版）DB11∕T 881-2012 《建筑太阳能光伏系统设计规范　》

I建筑太阳能光伏系统设计规范Designcodeforsolarphotovoltaicsystemofcivil2012-05-07发布北京市质量技术监督局Ⅱ建筑太阳能光伏系统设计规范Designcodeforsolarphotovoltaicsystemofcivil实施日期：2012年09月01日Ⅲ北京市规划委员会和北京市质量技术监督局联合发布为DB11/T881-2012,自2012年9月1日起实施。技术开发中心和北京市新能源与可再生能源协会负责具体北京首建标工程技术开发中心、北京市新能源与可再生能源协会经广泛调查研本规范共5章，主要技术内容包括：1.总则；2.术语；3.规划设计；4.系统程技术开发中心(北京市西城区二七剧场路东里新11号楼，邮编：100045,联系电话：68050561,邮箱：bisib3000@163.com)、北京市新能源与可再生能源协会(地址：北京市西城区裕民中路六号北楼407室，邮编：100029,联系电话：82078421,邮箱：banere@so北京市城乡规划标准化办公室联系电话：68017520,邮箱：英利能源(北京)有限公司本规范主要起草人员：黄川东王斯成于元王长贵康增全鲁延武赵婴荣许洪建尹宝刚王仕诚高佳颜景钢V1总则 1 13规划设计 24系统设计 34.1一般规定 34.2系统分类 34.3系统设计 44.4设备配置 54.5防雷与接地 64.6电气设计 64.7系统接入 75建筑、结构设计 75.1一般规定 5.2建筑设计 85.3结构设计 本规范用词说明 1引用标准名录 条文解释 1 1 3 3 3 4 5 64.5LightningProtectionand 7 74.7Grid-connectingoftheSys 7 7 7 8 9ExplanationofWordinginThisCode ExplanationofProvisions 11.0.1为推动北京市太阳能光伏系统(简称光伏系统)在建筑中的应用，促进光1.0.2本规范适用于北京市新建、改建和扩建的建筑光伏系统工程的设计。1.0.3新建、改建和扩建的建筑光伏系统设计应纳入建筑工程设计，统一规划、1.0.4在既有的建筑上安装或改造光伏系统应按行业标准《民用建筑太阳能光伏利用光伏电池的光生伏打效应将太阳辐射能直接转换成电能的发电系2.0.2光伏电池PVcell2.0.3光伏组件PVmodule2.0.4光伏构件PVcomponents2.0.5普通型光伏构件conventionalPVcomponents2.0.7光伏方阵PVarray2.0.8光伏建筑一体化buildingintegratedphotovoltaic(BIPV)2.0.9光伏组件倾角tiltangleofPVmodule2.0.10光伏方阵方位角azimuthofPVarray22.0.13逆流光伏系统reversecurrentPVsystem2.0.14非逆流光伏系统nonreversecurrentPVsystem2.0.15光伏接线箱PVconnectingbox2.0.16直流主开关DCmainswitch2.0.18并网接口utilityinterface2.0.19并网逆变器grid-connectedinverter将来自光伏电池方阵的直流电流转换为符合电网2.0.23总装机容量：total量单位为峰瓦(Wp)。2.0.24太阳跟踪控制器sun3.0.1光伏系统规划设计应进行太阳能辐射、建筑物、电网等方面的资源评估。3.0.3安装在建筑物上光伏系统不应降低建筑本身或相邻建筑的建筑日照标准。3.0.4光伏组件在建筑群体中的位置应合理规划，避免建筑周围的环境景观、绿34.1.1建筑光伏系统应进行专项设计或作为建筑4.1.2光伏组件或构件的选型和设计应与建筑结合，在满足发电效率、发电量、4.1.3光伏系统输配电和控制用线缆应与其他管线统筹安排，安全、隐蔽、集中4.1.4光伏组件或方阵连接电缆及输出总电缆应符合《光伏(PV)组件安全鉴定4.1.5光伏系统的电能质量应符合《光伏系统并网技术要求》GB/T19939关于4.1.6并网光伏系统应具有相应的并网保护功能，并应安装必要的计量装置。4.1.7在人员有可能接触或接近光伏系统的位置，应设置防触电警示标志。4.1.8光伏系统应与建筑电气系统相匹配，光伏系统主接线应满足系统损耗小、4.2.1光伏系统按是否与公共电网联结可分为下列类型：2独立光伏系统。4.2.2并网光伏系统按是否允许通过供电变压器向上级电网输送电量的方式可4.2.3光伏系统按系统装机容量大小可分为下列类型：44.3.1应根据建筑的电网条件、负荷性质和系统的运行方式确定光伏系统的类电流是否并网光交流系统是无否无否有无交流系统有无4.3.2光伏系统设计时应计算系统装机容量和发电量，光伏系统装机容量可按下2按照用电负荷容量，确定光伏系统需要的装机容量。4.3.3并网光伏系统容量还应根据配电网线路、变压器容量及电网相关要求确4.3.4光伏方阵的选择应符合以下规定：3应根据逆变器容量及光伏组串的容量确定4同一组串内，组件电性能参数宜一致，其最大工作电流Im的离散性5光伏方阵应采用高效利用太阳能的方位角和倾角方式安装；7对固定倾角安装方式造成的光伏组件遮挡部分应做遮挡间距计算。4.3.5直流线路的选择应符合以下要求：2额定载流量应高于短路保护电器整定值，短路保护电器的整定值应高54.4设备配置4.4.1光伏系统中的设备和部件应按照系统设计整体要求来配置，其性能应符合1应选择光电转换率高的光伏电池，光伏组件输出功率误差应4.4.4光伏接线箱应符合以下要求：4光伏接线箱的设置位置应便于操作和检修，设置在室外的光伏接线箱应具有防水、防腐措施，其防护等级不应低于IP54,带有数据采集或通信功4.4.5光伏配电箱(柜)应符合以下要求：1光伏系统应分别设置直、交流配电箱(柜);2配电箱(柜)内应设置汇流铜母排；3光伏接线箱由线缆在直流配电箱(柜)内经直流分开关接至汇流母排；4光伏配电柜(箱)宜设置在室内干燥场所，其位置应便于维护和检修，4.4.6并网光伏系统逆变器的总额定容量应根据光伏系统网逆变器的数量应根据光伏系统装机容量及单台并3并网逆变器应具有并网保护装置，应与电力系统的电压等级(低压并网)、相数、相位、频率及接线方式一致，并与电网的保护相协调；4无隔离变压器的并网逆变器的控制线路应具备直流接地检测和直流6逆变器宜设置在室内通风良好的干燥场所，其位置应便于维护和检61应满足系统容量和电压等级的要求；4.4.8蓄电池应符合以下要求：4.4.9光伏系统监测装置宜符合以下要求：1建筑光伏系统监测装置应显示系统电压、电流、日发电量、累计发电2应有远传通讯接口，并宜纳入到建筑楼宇自控系统中管理；3大中型光伏系统监测装置宜具有漏电报警功能，并纳入到建筑火灾漏4分散设置的多个监测装置宜集成管理。4.5防雷与接地4.5.1光伏系统防雷保护应符合以下规定：光伏建筑防雷等级分类和防雷措施应按国家标准《建筑物防雷设计规范》4.5.2光伏系统接地应符合以下规定：1建筑物光伏系统接地应与电气系统接地联合统一设置，接地阻值应采3光伏系统的交流配电接地型式应与建筑配电系统接地型式相一致；4光伏组件和构件的金属外框应可靠接地，光伏方阵应与建筑物防雷接4.6.1中型或大型集中光伏系统宜设置独立控制机房。4.6.2独立光伏控制机房应按照(变)配电间的设计要求设计，应符合《民用建4.6.3储能光伏系统宜根据容量、种类设置独立的蓄电池存放装置或蓄电池室，4.6.4光伏系统的交直流线缆可与其他电气系统电缆路径统一设计，但应与其他4.6.5建筑光伏系统不应作为消防应急电源。74.7.1光伏系统接入公用电网应进行发电系统的继电保护、通信和电能计量装置1光伏系统在供电负荷与并网逆变器之间和公共电网与负荷之间应设置2光伏系统在并网处设置的并网专用低压开关箱(柜)应设置手动隔离4.7.3光伏系统在并网点应设置并网专用开关箱(柜),并应设置专用标示和“警4.7.4并网光伏系统应设安全及电网保护装置，并应符合国家标准《光伏(PV)4.7.6并网光伏系统应在并网点设置专用的计量装置，并应符合现行标准《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T5137和《电能计量装置技术管理规5.1一般规定5.1.2安装在建筑各部位的光伏伏系统应用技术规范》JGJ203第4.1.3条执行。5.1.4光伏系统各组成部分在建筑中的位置应合理确定，并应满足其所在部位的组件的建筑部位宜满足冬至日全天有3h以上日照不受遮挡的要求。5.1.6光伏构件寿命按建筑使用年限设计；光伏组件的使用年限不应小于25年。5.1.7新建建筑光伏系统可优先采用光伏构件。5.1.8光伏组件不应跨越建筑变形缝设置。85.2.1屋面光伏组件设置应满足下列要求：1光伏组件应结合屋面的设备和设施统一合2光伏组件及布置应满足屋面的建筑防火要求；3晶体硅光伏组件的构造及安装应符合通风降温要求，应保证光伏电池温度不高于85℃。1光伏组件的安装基座和安装方式不应影响所在建筑部位的雨水排放；2光伏组件基座与结构层相连时，防水层应铺设到支座和金属埋件的上4光伏组件的引线穿过屋面、阳台、墙体、幕墙处应预埋防水套管，并1固定光伏组件宜按最佳倾角35°进行设计安装；当光伏组件的安2光伏组件可采用固定式或可调节式安装支架；3直接构成建筑屋面面层的建材型光伏构4光伏组件的周围屋面、检修通道、屋面1坡屋面坡度宜按照光伏组件全年获得电能最多的倾角设计；2光伏组件宜采用顺坡镶嵌或顺坡架空安装方式；3建材型光伏构件与周围屋面材料连接2安装在阳台或平台栏板上的光伏组件支架应与栏板主体结构上的预埋3构成阳台或平台栏板的建材型光伏构件，应满足刚度、强度、防护功5.2.6墙面上安装光伏组件应满足以下要求：2安装在墙面的光伏组件支架应与墙面结构主体上的预埋件牢固锚固。3光伏组件与墙面的连接不应影响墙体的保温构造和节能效果；4光伏组件镶嵌在墙面时，宜与墙面装饰材料、色彩、分格等协调处理；5对安装在墙面上提供遮阳功能的光伏构件，应满足室内采光和日照的96当光伏组件安装在窗面上时，应满足窗面采光、通风等使用功能要求；7应采取保护人身安装的防护措施。2光伏组件尺寸应符合幕墙设计模数，光伏组件表面颜色、质感应与幕3光伏幕墙的性能应满足所安装幕墙整体物理性能的要求，并应满足建4对有采光和安全双重性能要求的部位，宜使用双5玻璃光伏幕墙的结构性能和防火性能应按行业标准《玻璃幕墙工程技6由光伏幕墙构成的雨篷、檐口和采光顶，应满足建筑相应部位的刚度、5.3.1结构设计应与工艺和建筑专业配合，合理确定光伏系统各组成部分在建5.3.3在既有建筑上增设光伏系5.3.5应考虑风压变化对光伏组件及其支架的影响，光伏组件或方阵宜安装在风5.3.7选用建材型光伏构件，应向产品生产厂家确认相关结构性能指标，满足建5.3.8光伏组件或方阵的支架，宜由埋设在钢筋混凝土基座中的钢制镀锌连接件5.3.9连接件与基座的锚固承载力设计值应大于连接件本身的承载力设计值。5.3.10支架基座应进行抗滑移、抗倾覆等稳定性验算。2碳素钢锚栓应经过防腐处理；4每个连接节点不应少于2个锚栓；6不宜在与化学锚栓接触的连接件上进行焊接操作；7锚栓承载力设计值不应大于其选用材料极限承载力的50%;8应符合现行行业标准《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145的相关规5.3.13支架、支撑金属件和其他的安装材料，应根据光伏系统设定的使用寿命5.3.14地面安装光伏系统时，光伏组件最低点距硬质地面不宜小于300mm,据1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：2)表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：2本规范中指明应按其他有关规范执行的写法为“应符合……的规定”或“应5.光伏(PV)系统电网接口特性GB/T200466.光伏(PV)组件安全鉴定第1部分：结构要求GB/T20047.17.建筑物电气装置第7-712部分：特殊装置或场所的要求太阳能光伏(PV)电源供电系统GB/T16895.328.建筑物电气装置第4-41部分：安全防护电击防护GB16895.2110.安全标志及使用导则GB289412.屋面工程技术规范GB5034513.混凝土结构加固设计规范GB50367 3规划设计 4系统设计 4.1一般规定 4.2系统类型 4.3系统设计 4.4设备配置 4.5防雷与接地 4.6电气设计 214.7系统接入 5建筑、结构设计 25.1一般规定 25.2建筑设计 5.3结构设计 1.0.1北京市工业与民用建筑工程中利用太阳能光伏发伏系统的设计、安装、验收和运行维护等方面的工伏系统在建筑中的应用，并达到与建筑的结合。为1.0.3新建民用建筑安装光伏系统时，光伏系统设计应纳入建筑工程设计；如有在既有建筑上改造或安装光伏系统，容易影响房2.0.1“太阳能光伏系统”为本规范主要用语，规范给出了英语的全称。在以下光伏系统由光伏方阵、光伏接线箱、蓄电池(限于带有储能装置系统)、逆变器、控制器、交流配电箱(柜)、变压器、并网配电箱(柜)及其控制2.0.2光伏电池包括晶体硅光伏电池、薄膜光伏电池和硅异质结光伏电池(HIT)2.0.5普通型光伏构件是光伏组件与建筑构件有机地组合在一起，是可分开维修2.0.7光伏方阵通过对组件进行适当的串联、并联，以电器及机械方式相连形成2.0.8光伏建筑一体化在光伏系统与建筑或建筑环境的结合上，具有更深的含义2.0.9~2.0.10光伏电池倾角和光伏组件方位角唯一决定了光伏电池的朝向。光伏组件的方位角指光伏组件向阳面的法线在水平面上的投影与正南方向的夹角。水平面内正方向为0度，向西为正，向东2.0.12独立系统需要采用储能设备，该设备使用寿命较短，北京市电网建设发2.0.14非逆流光伏系统可通过防逆流装置防止电量的逆向输送。2.0.19并网逆变器可将电能转换成一种或多种电能形式，以供后续电网使用。2.0.21检测光伏系统和电网系统各个参数的装置，系统电气参数值满足并网要2.0.23光伏组件在标准测试条件下的额定输出功率，标准测试条件为测试温度2.0.24太阳能跟踪控制设备是为了提高系统的利用率，使光伏组件实时跟踪太上的可行性。可从当地气象站取得最近10年水平面各月平均总辐射和散米米气候数据地点0.00.00每日的太阳辐射月摄氏度%度/平方米/日米/秒年平均数建筑物可安装光伏系统的资源是确定光伏系统装机容量的重要依据4.1.1建筑光伏系统设计应与建筑电气协调统一，并应贯穿于工程建设的4.1.5光伏系统所产电能质量应满足国家电能质量的指标要求，主要包括：如下：三相为额定电压的±7%,单相为额定电压的+7%、-10%;2并网光伏系统应与公共电网同步运行，频率允许偏差为±0.5Hz;3并网光伏系统的输出应有较低的电压谐波畸变率和谐波电流含有率。总4光伏系统并网运行时，逆变器向公共电网馈送的直流分量不超过其交流4.1.7当光伏系统交流侧断开后，直流侧设备仍可能带电，因此，应在光伏系统4.1.8光伏系统的各部分应满足建筑电气设计的要求，要与建筑电气系统的特性4.2.1~4.2.3光伏系统有多种分类方法，本规范规定的分类是基于建筑光伏系4.3.1光伏系统类型的选择需要考虑电网条件、负荷性质和系统的运行方式：1并网光伏系统主要应用于当地已存在公共电网的区域，并网光伏系统4.3.2~4.3.3装机容量设计及计算时应注意以下几点：2)在建筑上安装的光伏系统应根据建筑屋面或墙面的可利用面积确3)在配电网并网的光伏系统，应根据并网点的容量确定光伏系统的4)在配电网并网的光伏系统，应根据配电网的容量确定配电侧并网光伏系统的总容量。配电侧并网的光伏系统的总容量原则上不宜超过上级变压器供电区域内的最大负荷的25%,具体容量应由当地电力部门核准；5)在输电网并网的光伏系统，并网光伏电站总输出总容量宜控制在所接入的公用电网线路最大输送容量的30%内，具体容量应由当地电力部6)上述第2条、第3条和第4条的要求必须同时满足或上述第2条和第5条的要求必须同时满足；8)设计时需要考虑对光伏方阵功率应进行环境系数修正，常用的系K—温度系数：一般选-0.2%/℃~-0.5%/℃;常用光伏电池温度系数参考值见表;表晶体硅非晶硅功率温度系数K一污浊系数：需根据当地电池板表面的情况确定；K,一衰减系数：一般选0.7~0.95;常用光伏电池衰减系数参考值见表;表晶体硅非晶硅功率衰减系数2计算光伏系统发电量是一个复杂的过程，影响光伏系统发电的因素很多，4.3.4光伏方阵的选择应符合以下规定：5光伏方阵宜朝正南方向。北京地区光伏方阵的最佳倾斜角为35°,可根6组成光伏方阵的光伏组件间的安装距离宜大于20mm,组件布置应留有降7如果光伏方阵布置为正南方向，倾角是35°,前后排距离(光伏方阵间底边垂直距离)应大于前排光伏方阵垂直高度的3倍。这是在冬至上午9:00至下午3:00光伏方阵不遮挡的距离。若光伏方阵布置方向和倾角有变化，其距离应通过光伏方阵间距(阴影)计算：ZD1)计算太阳高度角α,按下式计算：2)计算太阳方位角β,按下式计算：β=arcsin(cossin/cos3)计算光伏方阵投影长度L,按下式计算：4)计算光伏方阵之间不遮挡的最小间距，按下式计算：一赤纬角(冬至上午9:00时为-23.45°);4.3.5为了提高系统的效率和安全性，按《家用太阳能光伏电源系统技术条件和4.4.1光伏系统的设备配置应符合以下规定：3电气性能强调了光伏系统各部件产品应满足国家标准中规定的电性能20要求。如光伏组件的最大输出功率、开路电压、压、最大输出工作电流等，以及系统中各电气部4耐久性能规定了系统中主要部件的正常使用寿命。如光伏组件寿命不5安全性能是光伏系统各项技术性能中最重要的一项，其中特别强调了6可靠性能强调了光伏系统应具有防御各种异常自然条件的能力，其中包括应有可靠的防结露、防过热、防雷、抗雹、抗4.4.4光伏接线箱是连接光伏方阵中所有光伏组串的箱体4.4.5光伏配电箱(柜)包括直流配电箱(柜)和交流配电箱(柜),安装在室4.4.6并网逆变器设有并网控制装置，并检测、控制、保4.4.7隔离变压器是一种1:1的变压器，初级和次级只是通过磁场交换能量，没有物理上的连接，处于同电位，所以避免了人体护人身安全。隔离变压器可有效地抑制线路中的高次谐波，同时，也阻止了4.4.9光伏系统监测装置的功能应与光伏系统的规模大小和重要性相一致。大中4.5.1~4.5.2光伏系统的接地保护和防雷保护应符合以下规定：1支架、紧固件等正常时不带电金属材料要措施。安装在建筑屋面的光伏组件，采用金属固定构件时，每排(列)金属构件均可靠联结，且与建筑物屋面防雷接地装置有不少于两点可靠联结；采用非金属固定构件时，不在屋面避雷装置保护范围之内的光伏组件，需单独2光伏组件需采取严格措施防直击雷和雷击电磁脉冲，防止建筑光伏系4.6.1光伏系统在集中并网时，电气设备较多，含有直流柜、逆变器、变压器、4.6.5消防应急电源要求有很高的可靠性4.7.3并网开关箱(柜)是光伏系统和公共电网连接的关键设备，不但有自动并4.7.4光伏系统和公共电网异常或故障时，为保障人员和设备安全，应具有相应1光伏系统要具有电压自动检测及并网切断控制功能；1)在公共电网接口处的电压超出表4.7.4规定的范围时，光伏系统电压(公共电网接口处)最大分闸时间(注1)U<50%U正常(注2)50%U正常≤85%U正常85%U正常≤U≤110%U正常继续运行2)光伏系统在公共电网接口处频率偏差超出规定限值时，频率保护3)当公共电网失压时，防孤岛效应保护应在2S内完成，将光伏系统4)光伏系统对公共电网应设短路保护。当公共电网短路时，逆变器的过电流不大于额定电流的1.5倍，在0.1s内将光伏系统与公共电网断5)非逆流并网光伏系统在公共电网供电变压器次级侧设置逆流检测装置。当检测出的逆流超出逆变器额定输出的5%时，逆向功率保护在0.5S～2S内将光伏系统与公共电网断开。2在光伏系统与公共电网之间设置的隔离开关4.7.5光伏系统并入上级电网宜按照“无功就地平衡”的原则配置相应的无功补业规则》(中华人民共和国电力工业部1996年第8号令)的相关规定。5.1一般规定5.1.2.安装在建筑屋面、阳台、墙面、窗面或其他部位的光伏组件，应满足该部位的承载、保温、隔热、防水、消防及防护要求，并应成为建筑的有机组5.1.4建筑光伏系统对建筑的影响较大，各设计专业需紧密配合，合理安排光伏系统各组成部分在建筑的位置，并满足所在部位的防水、排水等技术要求。5.1.6光伏构件的材料自身的使用寿命应与作为该部分的建筑主体相符，满足相5.1.7光伏构件组成的光伏方阵是未来发展方向，为了提高建筑的太阳能利用，件不应跨越主体结构的变形缝，或应采用与主体建筑2光伏组件的安装应满足建筑物的防火和人员疏散要求；1光伏组件不应造成局部积水、防水层破坏、渗漏等情况；3光伏组件支座与结构层相连时，防水层应包到支座和金属埋件的上4光伏组件的引线穿过屋面、阳台、墙体、幕墙处，应预埋防水套管，2固定式支架简单可靠，采用手动调节型和自动跟踪型支架可以提高光3直接构成屋面面层的建材型光伏构件，其安装基层应为具有一定刚度4需要经常维修的光伏组件的周围屋面、检修通道、屋面出入口以及人1为了获得较多太阳光，屋面坡度宜采用光伏组件全年获得电能最多的倾2安装在坡屋面上的光伏组件宜根据建筑设计要求选择顺坡镶嵌设置或顺坡架空设置方式；应考虑日常维护方便，包括清洗光伏方阵表面尘土，检建筑构造处理，相互间衔接完好，应满足屋件，其支架应与阳台栏板上的预埋件牢固连接，并通于1.05m,中、高层住宅的阳台栏板不宜低于1.10m,这是根据人体4光伏组件的背面温度较高，或组件外壳可能损伤而带电引起安全事故，5.2.6墙面上安装光伏组件应符合以下要求：1安装在墙面上或直接构成围护结构的光伏组件应有适当的倾角，以接受2通过支架连接方式安装在外墙上的