BIPV在建筑中的应用及优势
发布日期：2020/6/10
近年来，国内外密集出台对近零能耗建筑的支持政策和发展目标，对绿色建筑达成了共识。光伏建筑一体化（BIPV）是解决近零能耗建筑用电用能需求的关键技术。BIPV作为绿色建筑的主流形式，高度契合了绿色建筑的发展潮流，代表了城市和建筑能源发展的未来趋势。
A. BIPV的应用优势
将光伏发电应用到建筑上具有显著优势，具体表现在以下几个方面：
（1）建筑光伏构件可取代部分建筑构件，直接将建筑主体结构作为光伏构件的支撑结构，不占用额外的建筑空间和土地资源，也可降低光伏系统的成本。
（2）原地发电、原地使用，无需架设输电线路，不但节约了电站输送电网的投资，而且还大大降低了输配电的损耗。
（3）建筑光伏发电系统日/季发电量与建筑用电高峰时段一致的，两者结合可以有效削减建筑用电，尤其是在夏季用电负荷的高峰时段，能缓解公共电网压力。
（4）安装在屋顶、墙壁等外围护结构的光伏阵列，在吸收太阳能转化为电能的同时，能大大降低建筑外围护结构的表面温度，从而减少室内空调冷负荷。
B. BIPV对建筑的积极作用
01. 提高建筑外观美感
光伏构件特有的色彩、几何形和肌理等美学特性都能影响建筑的整体外观美感。在阳光的照射下，光伏构件的位置和种类会产生不同的光影、颜色和透明度，可以为建筑营造出别样的风格和美感。
将光伏系统的构件尺度与建筑构件尺寸相匹配，才能使光伏系统与建筑更好地融合，以提高建筑的整体视觉感受。高雄龙腾体育场，利用晶硅光伏构件的色彩、肌理及尺度，营造出从龙鳞、龙骨到巨龙腾飞，从具体到整体的尺度效果。
将碲化镉光伏组件与玻璃采用对比的排布方式，普通玻璃幕墙水平布置，而碲化镉光伏幕墙则与玻璃幕墙成一定角度，简单地竖向线条排列，采用东西朝向鱼鳞状线条，巧妙地把光伏玻璃与普通玻璃分离开来，在增加南向受光时间、提高发电量的同时，利用东西朝向创造出的空间，设计了通风百叶窗，光伏玻璃错落有致，整个建筑外观具有独特的立体感，光伏玻璃与普通玻璃相得益彰。
02. 替代原有建筑构件
建材型光伏构件通过太阳电池与金属基材、玻璃基材、有机基材等不同类型基材的集成，能具备与建筑构件相应的功能，可替代原有建筑构件安装在建筑相应部位。其物理性能、结构性能、安全性能均满足相应部位的要求，甚至好于原建筑构件。常见的建材型光伏系统有光伏瓦、中空玻璃光伏构件、铝蜂窝板光伏构件、真空玻璃光伏构件和FRP 板光伏构件等。
03. 提升或扩展建筑使用功能
利用光伏构件的部分物理性能，通过建筑设计的手段提升、改善原有建筑的使用功能，或将现有建筑功能进行拓展，使其具有新的使用功能，以创造更多效益。太阳能电池可以吸收更多的太阳能，使得直接辐射到屋顶的太阳能减少，具有保温隔热的作用；另外可吸收太阳直射光和部分反射光，将其中大部分太阳辐射能转变为电能。
04. 提高建筑使用舒适度
通过光伏构件提高室内采光舒适性。将光伏构件和镀膜玻璃相间布置，利用光伏构件的低透光率阻止过多的阳光直射入室内。同时，利用光伏构件间的镀膜玻璃进行采光和通风，改善室内的采光舒适性。镀膜玻璃的设计高度满足人站姿或坐姿时的视野范围。
结合当地的气候条件，设置光伏采光中庭，既可以解决了中庭内相关房间的采光，又利用光伏构件阻挡过多阳光进入室内，避免室内温升。
05. 提高建筑节能效果
光伏构件在建筑上有多种安装形式，一般是根据建筑项目自身的各项基本条件来综合考虑和合理设计。不同光伏构件的安装形式会衍生出额外的附加功能。
来源：光伏建筑
