【塑料機械網(wǎng) 技術(shù)學(xué)堂】雙碳目標提出后,國內(nèi)掀起了一股綠色發(fā)展熱潮,建筑行業(yè)未來的發(fā)展方向趨于綠色建筑、超低能耗建筑、零碳建筑。BIPV是業(yè)內(nèi)公認的新興分布式光伏模式和“零碳建筑”標識,在雙碳目標加持下,充分吸引了光伏建筑兩大產(chǎn)業(yè)、地方政府、資本市場等多方關(guān)注。
什么是BIPV?
BIPV(Building Integrated Photovoltaic)即光伏建筑一體化,是將太陽能發(fā)電(光伏)產(chǎn)品集成到建筑上的技術(shù),其不但具有外圍保護結(jié)構(gòu)的功能,同時又能產(chǎn)生電能供建筑使用。光伏組件和建筑材料的結(jié)合,形成一種新的建筑材料——建筑用光伏組件,如光伏屋頂、光伏幕墻、光伏玻璃等,從而使傳統(tǒng)建筑轉(zhuǎn)變成為可發(fā)電的節(jié)能建筑,推動建筑從耗能向產(chǎn)能、節(jié)能轉(zhuǎn)變。
BIPV在屋頂、立面、幕墻和陽臺中的使用
BIPV主體是建筑,客體是光伏系統(tǒng),光伏組件的安裝固定是BIPV結(jié)構(gòu)設(shè)計中關(guān)鍵的一環(huán),直接影響光伏建筑的安全性和可靠性。相對于傳統(tǒng)的機械固定方式,采用結(jié)構(gòu)膠將光伏組件與建筑主體粘結(jié)固定的方式更穩(wěn)定可靠、設(shè)計靈活,越來越受到市場的青睞。
結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)固定
BIPV用結(jié)構(gòu)膠的性能要求有哪些?
第一是具有良好的施工性能,在包裝形式、施工方式、固化速度等方面與施工應(yīng)用具有較好的匹配性,便于施工。
第二是具有優(yōu)異的物理機械性能,與所粘材料有良好的粘結(jié)性,提供更高裕度的安全系數(shù),能夠承受組件自重、風(fēng)荷載、雪載等反復(fù)作用帶來的剪切、拉伸、壓縮變化,保持穩(wěn)定可靠的粘結(jié)性。
第三是具有耐老化性能,能耐受長期的風(fēng)吹日曬、雨雪侵蝕、高低溫、濕熱等環(huán)境的考驗,保持持久可靠的粘結(jié)性。
BIPV結(jié)構(gòu)件受力與受環(huán)境影響示意圖
硅酮類結(jié)構(gòu)膠因具有突出的耐候性能,優(yōu)異的耐高低溫、耐水、耐鹽霧腐蝕等特點,能在戶外長期使用,與建筑同壽命,是BIPV結(jié)構(gòu)粘結(jié)的最佳選擇。針對BIPV用硅酮結(jié)構(gòu)膠的具體性能要求,國際標準IEC 61215-2:2016《地面用光伏組件--設(shè)計鑒定和定型—第2部分:測試程序》、國家標準GB/T 37882-2019《地面光伏組件背軌粘接用有機硅膠粘劑》、團體標準T/CPIA 0008-2019《光伏組件用硅酮類結(jié)構(gòu)密封膠》等相關(guān)標準從多個方面都提出了明確的要求。
BIPV結(jié)構(gòu)膠在使用時有哪些注意事項?
1. 設(shè)計方案
包括施膠的位置、粘結(jié)寬度及厚度等。密封膠設(shè)計必須進行承載力核算,而且必須要保證最小的粘結(jié)寬度(7mm)和粘結(jié)厚度(6mm)(JGJ 102-2003《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》)。針對在地震和沿海臺風(fēng)多發(fā)地區(qū),在進行設(shè)計時,還需保證粘結(jié)部位有充分的安全裕度,提高系統(tǒng)的整體安全系數(shù),以應(yīng)對氣候環(huán)境。
2.粘結(jié)性、相容性測試
在使用前應(yīng)對其粘結(jié)基材(組件邊框/玻璃/背板、建筑材料鋼板/鋁材/TPO)進行剝離粘結(jié)性測試,對其接觸的附件(雙面貼)進行相容性測試,對于難粘基材,需使用底涂預(yù)處理基材,以確保結(jié)構(gòu)膠與基材具有良好的粘結(jié)性。
3.規(guī)范施工
嚴格按硅酮結(jié)構(gòu)膠施工工藝流程進行基材清洗、底涂施工(若需要)和施膠,施膠過程應(yīng)均勻連續(xù)打膠,并保證施膠寬度和厚度。正確的基材表面處理、施膠才能保障結(jié)構(gòu)膠有效地與基材進行接觸并粘結(jié)。對于雙組分結(jié)構(gòu)膠,在施膠前必須進行蝴蝶試驗和拉斷測試,確保兩組分混合均勻且配比正確。
4. 養(yǎng)護固化
硅酮結(jié)構(gòu)膠是一種室溫固化的膠粘劑,受外界環(huán)境(溫度、濕度)因素影響較大。硅酮結(jié)構(gòu)膠的最佳粘結(jié)和物理機械性能是在其完全固化之后體現(xiàn)出來的,因此在施膠后應(yīng)嚴格按照要求進行養(yǎng)護,才能達到較好的應(yīng)用性能。通常情況下,雙組分硅酮結(jié)構(gòu)膠養(yǎng)護固化時間需要14天,單組分硅酮結(jié)構(gòu)膠養(yǎng)護固化時間需要21天,以使硅酮結(jié)構(gòu)膠與基材產(chǎn)生足夠的粘結(jié)力。低溫低濕下,硅酮結(jié)構(gòu)膠的固化速度會降低,冬季施膠后的養(yǎng)護期應(yīng)適當(dāng)延長。
BIPV結(jié)構(gòu)粘結(jié)硅寶解決方案
硅寶科技是國內(nèi)最早將有機密封膠成功應(yīng)用到光伏太陽能的企業(yè)之一,依托行業(yè)國家企業(yè)技術(shù)中心、國家技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)等創(chuàng)新平臺,公司為光伏組件(組件粘結(jié)密封、接線盒灌封、封裝膠膜關(guān)鍵助劑)、BIPV(結(jié)構(gòu)粘結(jié)、防水密封)、逆變器(逆變器灌封)等光伏產(chǎn)業(yè)多個細分應(yīng)用領(lǐng)域提供全系列的用膠解決方案。
針對BIPV結(jié)構(gòu)粘結(jié)開發(fā)的硅寶8801高性能太陽能結(jié)構(gòu)密封膠、硅寶8802雙組分高性能太陽能結(jié)構(gòu)密封膠產(chǎn)品,包裝形式齊全,施工性能優(yōu)異,根據(jù)不同工況可靈活選用,可滿足不同施工工藝技術(shù)路線的選擇。
硅寶8801(單組分)、8802(雙組分)產(chǎn)品基材適用性廣,粘結(jié)強度高,耐濕熱等老化性能突出。硅寶高性能太陽能結(jié)構(gòu)密封膠是最早應(yīng)用于BIPV領(lǐng)域的硅酮結(jié)構(gòu)膠產(chǎn)品,在光伏屋頂、背軌粘結(jié)等方面有較多應(yīng)用案例,并于與眾多光伏企業(yè)、建筑幕墻公司展開深度合作。
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