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|设计前期建筑光伏系统安装面积快速估算方法

“30·60”双碳目标提出后，发展绿色建筑，推动能源清洁，

低碳高效安全利用将成为实现碳达峰、碳中和和任务目标的重要

途径。光伏与建筑相结合是光伏应用中最重要领域之一，绿色建

筑即以光伏为代表的清洁能源建筑应用迎来了快速的发展机遇

期。结合工程实践，对不同类型建筑中光伏系统可安装部位进行

研究，推导出光伏组件可安装面积的计算方法，为光伏建筑推广

提供经济上的测算依据。

01不同建筑类型光伏组件可安装部位

工程应用中,建筑中可用于安装光伏组件的部位主要有屋

面、立面墙、幕墙、遮阳构件等几个部位。除高层住宅外，其

他类型的建筑屋顶部分一般遮挡较少，除了部分设备占地外，

其余空间均适宜安装光伏系统。而立面安装，对于不同类型的

建筑造型特点、使用功能需求等要求不同，立面中光伏系统安

装的优先级也有区别。对常见类型的建筑立面安装光伏系统的

可行性与优先级分析如下。

住宅建筑

由于居住空间对于自然采光的要求较高，且建筑主要立面

窗户较多，实墙面小而分散，安装光伏系统经济性低，不宜在

立面安装光伏组件。

大型商业建筑

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筑要低一些，立面多为玻璃幕墙或大面积的实墙面，可利用这

些立面资源安装光伏组件。

办公建筑中

主要使用空间对采光要求较高，而辅助空间采光要求不高，

这部分空间对应的墙面或幕墙可用于安装光伏组件；此外，办

公建筑对遮阳有一定要求，可结合遮阳功能，设置外置光伏遮

阳构件。

文化建筑中

建筑形体整体性较强，立面元素较为规整，多为大面积墙

面或玻璃幕墙；而室内采光主要靠电气照明解决，对自然采光

的要求稍低，因此可充分利用立面资源安装光伏组件。综上分

析，不同类型建筑适用的光伏构件安装部位如表1所示。

不同类型建筑的光伏组件安装部位

02不同建筑部位的光伏系统安装面积比例

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1）坡屋面安装比例影响因素

坡屋面主要应用于低层住宅建筑，朝向以南北向为主，坡度

在20°至35°之间。由于屋面北坡安装光伏系统效率过于低下，

不建议安装。

2）安装面积比例

对于双坡屋面而言，仅南坡适合安装，约为屋面面积的50%；

对于四坡屋面而言，优先考虑南坡，其次东、西坡也可以安装，

安装面积约为屋面面积的70%。由于坡屋面与地面水平夹角的三

角函数关系，坡度30°时，屋面面积约为水平投影面积的1.15

倍，由于通常情况下屋面并不规整，高低错落，在进行屋面安装

面积估算时，可按水平投影面积的60%计算。

3）安装面积估算

根据控制性详细规划的相关指标进行估算时，可直接用建筑

密度指标进行估算，即：可安装面积=建筑基底面积×60%=用地面

积×建筑密度×60%。

双屋面安装位置

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四坡屋面安装位置平