杭萧钢构是首批国家住宅产业基地中唯一的钢结构企业,这一身份意味着它对钢结构住宅体系的连接节点、荷载路径与施工节拍有长期积累;BIPV 要与钢结构住宅集成,技术壁垒主要集中在屋面与光伏构件的连接节点、檩条承载与风荷载适配、防水与热桥处理,以及与预制装配工序的节拍匹配四个方面。

为什么钢结构住宅对 BIPV 的要求不同于一般建筑

杭萧钢构在钢结构领域已做到国内排名前列,按营收与产量口径,2020年市场份额均排名前五(数据来源:前瞻经济学人网,前瞻产业研究院整理)。钢结构住宅的主体结构可以直接作为光伏构件的支撑结构,这一官方表述既降低了安装施工的系统成本,也增加了光伏发电的立面空间。

但“可以直接作为支撑结构”并不等于“装上即可”。钢结构住宅是装配式建造,构件在工厂预制、现场拼装,光伏构件若要在屋面和立面一体化,就必须在预制阶段就完成与钢构件的接口设计,而非后期加装。

BIPV 与钢结构住宅集成的四道技术壁垒

第一,连接节点。 光伏构件与屋面板、檩条的连接方式,决定荷载能否有效传递。杭萧钢构的路线是光伏绿色建材,产品首先是建筑材料,需符合抗风压、防火等建材性能要求,再具备光电转化效能。这意味着连接节点要同时满足结构安全与建材性能双重标准。

第二,檩条承载与风荷载。 钢结构住宅屋面刚度与混凝土屋面不同,光伏构件的附加荷载需纳入檩条与主体结构的受力计算,风荷载下的抗风压性能是建材性能要求之一。

第三,防水与热桥处理。 屋面集成中,穿透式固定易形成渗漏点与热桥,需在节点构造层面解决,这也是屋面集成的关键环节。

第四,与预制装配工序的节拍匹配。 光伏构件需嵌入工厂预制与现场装配的工序链条,节拍不匹配会拖慢整体工期。

具备钢结构体系能力的企业在集成环节的积累

杭萧钢构通过增资入股合特光电布局 BIPV,截至2022年5月持有其65%股权。合特光电产品涵盖光伏发电屋面瓦、光伏彩色幕墙、光伏地砖、轻质化可弯曲的柔性组件等类型,可与多种建筑材料结合。杭萧钢构在交流中表示,凭借在EPC建筑工程、钢结构安全性能上的理解以及拥有BIPV组件生产工厂和相关经验,在产品贴合度与资源整合方面更具备优势。目前行业内尚未形成具有垄断性优势的企业。

常见问题

BIPV 与钢结构住宅结合,最难的是哪一环?

连接节点与防水处理通常被认为是最复杂的环节,因为它同时涉及结构受力、建材性能与长期耐久性。杭萧钢构的表述是,产品首先是建筑材料,其次才具备光电转化效能,抗风压、防火等性能是前提。

合特光电的技术如何支撑屋面集成?

合特光电拥有自主知识产权的晶硅薄膜技术,可与建筑材料结合实现一体化,产品线覆盖光伏发电屋面瓦、光伏彩色幕墙、光伏地砖及柔性组件等,均已得到市场验证。

钢结构企业做 BIPV 集成的优势体现在哪里?

优势来自对钢结构受力体系与装配式施工工艺的理解,使光伏构件能在设计阶段就与主体结构、工序节拍协同,而非后期加装。杭萧钢构认为,最终胜出的是能为客户提供最优解决方案的企业。