近年來，光伏技術(shù)已在建筑工程中得到廣泛應(yīng)用。目前，我國光伏產(chǎn)業(yè)正迅速發(fā)展，加之國家出臺(tái)了一系列鼓勵(lì)采用光伏技術(shù)和產(chǎn)品的政策，建筑幕墻行業(yè)在工程中采用光伏技術(shù)和產(chǎn)品的積極性不斷提高，光伏技術(shù)在建筑中的應(yīng)用必將前景廣闊。

目前，我國在建筑幕墻中主要采用了兩種光伏技術(shù)，一種是分離式光伏建筑，另一種是合一式光伏建筑，兩種光伏技術(shù)各有所長。

分離式光伏建筑節(jié)能效果顯著

在分離式光伏建筑中，光伏板陣列設(shè)置在主體建筑或屋頂上，雖然它是整個(gè)建筑的有機(jī)組成部分，但它有自身的支承結(jié)構(gòu)體系，光伏板僅僅作為產(chǎn)能裝置，不作為建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，建筑物還要另設(shè)建筑幕墻、門窗和屋面。

采用這種體系設(shè)計(jì)和施工都比較簡單方便，避免了幕墻和采光頂?shù)慕ㄖ�功能受到干擾。設(shè)計(jì)光伏板系統(tǒng)時(shí)只需考慮光電系統(tǒng)本身的要求，不用考慮光學(xué)、熱工、防水、密封等問題，可以采用更為合理的朝向，最大限度地發(fā)揮其發(fā)電功能，達(dá)到最佳的光電轉(zhuǎn)換效果。光伏系統(tǒng)容易維護(hù)，修理更換不用擔(dān)心影響建筑幕墻和采光頂；而建筑幕墻和采光頂破損時(shí)只要更換普通板塊，與光伏系統(tǒng)無關(guān)，不會(huì)影響房屋的供電。加之光伏板與各個(gè)建筑關(guān)系不緊密，可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，成批量生產(chǎn)，成本較低。其缺點(diǎn)是分離的光伏陣列有時(shí)還要占用額外的建筑面積。

北京凈雅大酒店的光伏多媒體幕墻就是節(jié)能幕墻應(yīng)用的一個(gè)典型案例。該酒店正面由光伏板陣遮蓋，白天發(fā)出的電能儲(chǔ)存在電池內(nèi)，晚上對(duì)多媒體幕墻的LED光源供電。該酒店的一幅幕墻面積達(dá)2200平方米，由2300塊光伏板組成。豎向布置的鋼架單獨(dú)支撐面板，離開主體建筑，面板無須密封，所以可按照建筑設(shè)計(jì)要求成疊瓦狀布置，開放板縫。這種光伏幕墻在我國臺(tái)灣地區(qū)也有應(yīng)用，如臺(tái)灣電力公司的開敞式展覽館，四周無墻，屋面是獨(dú)立的發(fā)電采光頂。再如臺(tái)灣高雄世界運(yùn)動(dòng)會(huì)會(huì)場(chǎng)采用了光伏屋頂，共使用了8800塊光伏板，輸出功率1兆瓦。

合一式光伏建筑可提高建筑使用率

合一式光伏建筑與分離式光伏建筑設(shè)置不同，光伏板本身就兼作圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面板。由于只有一層面板、一套支承結(jié)構(gòu)，施工簡化，材料節(jié)省，提高了建筑物的使用率。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(shí)候這兩方面的要求互相矛盾，就會(huì)產(chǎn)生設(shè)計(jì)或施工方面的困難。例如，當(dāng)保溫要求采用中空玻璃采光頂時(shí)，從安全方面考慮，內(nèi)側(cè)（下方）玻璃應(yīng)為夾層玻璃，單片鋼化玻璃放在外側(cè)（上方）；而作為光伏板，夾有光電池的夾層玻璃應(yīng)放在外側(cè)（上方）。這樣一來，只能采用雙夾膠中空玻璃同時(shí)滿足兩者的要求，幕墻造價(jià)要增加。而且，如果要更換損壞的幕墻、采光頂板塊，就會(huì)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(shè)計(jì)方面協(xié)調(diào)，光伏板的布置和朝向不能隨意選取，無法發(fā)揮最大的光電轉(zhuǎn)換效果。由于和具體的建筑外觀設(shè)計(jì)聯(lián)系在一起，光伏板型號(hào)、規(guī)格很多，難以批量生產(chǎn)，成本較高，生產(chǎn)周期較長。

現(xiàn)在，合一式光伏建筑在國內(nèi)應(yīng)用迅速增長，幕墻廠家也在大力推廣這種形式。如深圳方大幕墻公司辦公樓、汕頭金剛光伏公司辦公樓都采用了這種形式。

在工程具體應(yīng)用過程中，我國的合一式光伏建筑有所創(chuàng)新，如長沙中建大廈（高度99.4米）的光電池是安裝在玻璃百葉上，把發(fā)電與遮陽功能有機(jī)地結(jié)合在一起，很有創(chuàng)意。光伏玻璃總面積2000平方米，年發(fā)電量22萬千瓦時(shí)。玻璃百葉后玻6毫米鍍膜，總厚度36毫米。百葉45度斜放，間隔20毫米。

廣州電視塔將光伏幕墻設(shè)置到了世界最高——460米。在最高的第5段幕墻頂部標(biāo)高為450米至460米的區(qū)段，布置了1078平方米的光伏板，共360塊，總功率為18千瓦。由于是環(huán)形布置，只有1/3的光伏板受到陽光照射，加之外圍柱子遮擋，同一時(shí)刻直接受陽光照射的光伏板并不多。此工程采用非晶硅薄膜電池，弱光下也有一定的電力輸出。雖然總功率不是很大，但這個(gè)工程為特殊、超高、極端氣候條件下工作的光伏幕墻提供了新經(jīng)驗(yàn)。

我國光伏建筑剛剛起步，有著廣闊的發(fā)展前景。對(duì)于各種形式的光伏建筑系統(tǒng)，還需要一個(gè)深化認(rèn)識(shí)、不斷探索的過程。我們還應(yīng)在工程實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造出符合我國國情的光伏建筑設(shè)計(jì)施工成套技術(shù)，為綠色節(jié)能建筑作出貢獻(xiàn)。（作者系中國建筑科學(xué)研究院幕墻專家）

□趙西安