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時尚、綠色、節能——光伏建筑的進展

來源:中國建筑科學研究院  作者:趙西安  日期:2013-3-29
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  提要:本文介紹了一體化光伏建筑的兩種形式,分析了分離式和合一式各自的優缺點和工程應用實例,指出有必要進一步深入研究和總結經驗,使我國光伏建筑的應用達到更高的水平。
  關鍵詞:光伏建筑  一體化  分離式光伏建筑  合一式光伏建筑 

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  圖17是汕頭金剛公司的光伏遮陽板,獨立于封閉幕墻之外。圖19是2010上海世博會中國館分離式屋面光伏,原屋面(左)條形外露,鋪設光伏板后條形窗已遮蓋(中),光伏板陣由鋼框架支承(右)。

  圖20為威海市民文化中心波浪形屋面上覆蓋一層分離式光伏組件。而江蘇皇明太陽能則由鋼管桁架作為光伏組件的支承(圖20)。

  北京凈雅大酒店的光伏—多媒體幕墻是產能---節能幕墻應用的一個典型。酒店整個正面都由光伏板陣遮蓋,白天發出的電能儲存在電池內,晚上對多媒體幕墻的LED光源供電。這一幅幕墻面積達2200平方米,由2300塊光伏板組成。豎向布置的鋼架單獨支承面板,離開主體建筑。面板無須密封,所以可以按照建筑設計要求成疊瓦狀布置,開放板縫(圖22~圖25)。光伏板有9種類型,分別布置12~24塊光電池。

  除大陸外,我國臺灣省也建造了一些分離式光伏建筑,如臺灣電力公司的開敞式展覽館,四周無墻,屋面是獨立的發電采光頂(圖26、圖27)。

  最近舉行的高雄世界運動會會場采用了光伏屋頂(圖28、圖29),共使用了8800塊光伏板,輸出功率1MW。

  4 合一式光伏建筑                                 

  合一式光伏建筑與分離式設置不同,光伏板本身就兼作圍護結構的面板。由于只有一層面板、一套支承結構,施工簡化,材料節省,也提高了建筑面積的使用率。

  但這樣一來,玻璃夾層板就要具有兩重功能:一方面作為幕墻板和采光頂板件,要具有透光、遮陽、防水、密封、隔音和熱工性能;另一方面,作為光伏板,要滿足超白、小變形和電工方面的要求。有時候這兩方面的要求互相矛盾,就會產生設計或施工的困難。例如當保溫要求采用中空玻璃采光頂時,從安全方面考慮,內側(下側)玻璃應為夾層玻璃,單片鋼化玻璃放在外側(上側);而作為光伏板,夾有光電池的夾層玻璃應放在外側、上方。這樣一來只得采用雙夾膠中空玻璃來同時滿足兩者的要求,幕墻本身的造價要增加。而且,如果要更換損壞的幕墻、采光頂板塊,就會牽涉到電路上的一些問題,比較麻煩。此外光電板的遮擋、美觀等問題要與建筑設計方面協調,光伏板的布置和朝向不能隨意選取,無法發揮最大的光電轉換效果。由于和具體的建筑外觀設計聯系在一起,光伏板型號、規格很多,難以批量生產,生產成本高,周期長。

  合一式玻璃幕墻和采光頂在國外應用相當廣泛,并建成了許多超高層建筑和大型公共建筑(圖30~圖)。

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      因此,要有效應對社會矛盾的爆發,在未來十幾年,中國將會步入以社會建設為中心,經濟建設逐漸讓位于社會建設的時期,懂得社會治理將是政府和官員的必修課。從上述十八大黨員代表的選舉看,基層代表比例的提高,尤其是工人代表的增加,固然是黨內民主的一個趨勢,但亦是為了社會治理的需要;鶎哟淼脑黾樱砻髦泄矊⒏又匾暬鶎尤罕姷睦婧驮V求,執政將更加依賴工人農民等基層群眾,政策也將向基層群眾傾斜。18大對此也應該會有一個更完善的表述。
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