【門窗幕墻網(wǎng)】隨著“雙碳”目標(biāo)的提出，國內(nèi)各行各業(yè)都掀起了一股綠色發(fā)展熱潮。作為綠色建筑重要表現(xiàn)形式，光伏建筑一體化（BIPV）吸引了多方關(guān)注，迎來快速發(fā)展期。

然而，要想實(shí)現(xiàn)BIPV與建筑物的更好融合，當(dāng)前依然存在一定差距。近日，圍繞行業(yè)熱點(diǎn)問題，中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)光電建筑應(yīng)用委員會(huì)原副主任章放在接受本報(bào)記者采訪時(shí)表示，建筑節(jié)能并非只是單純地降低能耗，而是在滿足室內(nèi)舒適度前提下的降低能耗。在這種情況下，BIPV前景向好，但在產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng)新中，要立足于建筑構(gòu)造，光伏組件要構(gòu)件化。

記者：如何實(shí)現(xiàn)光伏產(chǎn)品與建筑的結(jié)合是當(dāng)前BIPV行業(yè)非常關(guān)注的話題。請(qǐng)問在與建筑的結(jié)合方面，BIPV行業(yè)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注哪些問題？

章放：新型建筑中的近零能耗建筑和零能耗建筑的最好體現(xiàn)者就是BIPV，因?yàn)楣夥菇ㄖ黾恿税l(fā)電功能。這在建筑發(fā)展史上，應(yīng)該是具有里程碑意義的。BIPV也被稱作“光伏建筑一體化”。所謂“一體化”，就是光伏組件與建筑連接為一體了。也有人說，光伏組件成為建筑的有機(jī)組成部分。“有機(jī)”是借用了生物學(xué)的概念，表明某肌體與生命體長在一起、共同生長。建筑有多種功能，不同的功能有不同的構(gòu)造體現(xiàn)，構(gòu)造又由多種構(gòu)件組成。建筑的發(fā)電功能主要體現(xiàn)在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)上，也就是要將光伏組件安裝到能夠接收到太陽輻射的部位。比如安裝到屋頂，屋頂在原有圍護(hù)功能的基礎(chǔ)上，又增添了發(fā)電功能；安裝到遮陽，遮陽在原有隔熱功能的基礎(chǔ)上，也增添了發(fā)電功能。這時(shí)，安裝到這個(gè)部位的光伏組件，就不僅僅只有發(fā)電功能，而是兼具了建筑構(gòu)造的功能，比如屋面功能、幕墻功能、遮陽功能等。于是，光伏組件也就成了光伏構(gòu)件，比如光伏屋面構(gòu)件、光伏幕墻構(gòu)件、光伏遮陽構(gòu)件等。

那么，這些光伏構(gòu)件應(yīng)該是什么樣子？或者說應(yīng)該如何去創(chuàng)新？比如光伏屋面構(gòu)件的創(chuàng)新，應(yīng)該根據(jù)屋面的類型及其構(gòu)造進(jìn)行系統(tǒng)性思維，要考慮連接構(gòu)造，即每個(gè)功能層是如何與結(jié)構(gòu)層連接在一起的？連接方式是什么？是牢固的，還是可靠的？還要考慮防水構(gòu)造，即該建筑是什么性質(zhì)的？屬于幾級(jí)防水？屋面坡度是多少？采用什么防水方式？防水性能如何？還要考慮散熱構(gòu)造，即該地區(qū)一年中的風(fēng)向變化如何？建筑朝向如何？通風(fēng)構(gòu)造如何？是采用自然通風(fēng)，還是動(dòng)力通風(fēng)？降溫效果如何？所以，BIPV產(chǎn)品和技術(shù)的創(chuàng)新要立足于建筑構(gòu)造，光伏組件要構(gòu)件化。

記者：在行業(yè)中很多企業(yè)都反映，他們與設(shè)計(jì)單位及設(shè)計(jì)師之間存在斷層，對(duì)此您怎么看？要想加強(qiáng)光伏在建筑當(dāng)中的應(yīng)用，從設(shè)計(jì)端入手是非常好的手段，對(duì)此您有什么意見或建議？

章放：任何復(fù)雜的事物在制造或建造之前都要進(jìn)行設(shè)計(jì)，建筑也是如此。建筑的基本屬性是居住，是人們生活、生產(chǎn)、活動(dòng)的室內(nèi)空間或場所，設(shè)計(jì)要根據(jù)這個(gè)屬性的需要進(jìn)行布局。建筑講究舒適性、方便性、安全性等，即視野開闊、采光充足、空氣新鮮、溫度適宜、有水有電、通訊方便、結(jié)構(gòu)抗震、防火防雷等，設(shè)計(jì)要根據(jù)這些屬性的需要進(jìn)行安排。新型建筑追求節(jié)能性，即優(yōu)先采用被動(dòng)式技術(shù)、優(yōu)化主動(dòng)式技術(shù)、充分利用可再生能源，最大限度地降低建筑的使用能耗，設(shè)計(jì)要根據(jù)這個(gè)屬性的要求去選用技術(shù)措施。當(dāng)然，建筑還有人文的屬性，即給人以美的享受。建筑的所有屬性、功能、作用都通過設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合平衡。建筑的共性通過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成為建筑設(shè)計(jì)的語言。光伏產(chǎn)品和技術(shù)能否被設(shè)計(jì)人員選用，取決于該產(chǎn)品和技術(shù)的語言是不是建筑設(shè)計(jì)的語言。

對(duì)BIPV的理解，不能僅停留在發(fā)電的層面。建筑設(shè)計(jì)中必須有節(jié)能設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師既要體現(xiàn)建筑的特色，又要遵從節(jié)能指標(biāo)，在設(shè)計(jì)過程中需要進(jìn)行反復(fù)、繁瑣的權(quán)衡判斷，光伏就可以作為一種平衡的要素。比如，《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》（GB55015—2021）規(guī)定，嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)面積大于800㎡的單棟公共建筑，體型系數(shù)不能大于0.40。如果嚴(yán)格按這一條規(guī)定，可能會(huì)影響建筑的設(shè)計(jì)表達(dá)；如果采用光伏，計(jì)算出體型系數(shù)增大所增加的能耗能夠被光伏發(fā)的電抵消，那么這個(gè)設(shè)計(jì)就是被允許的。窗戶也面臨類似的問題。人們普遍喜歡大窗戶，視野開闊，光線充足，但大窗戶的保溫性能差，所以《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》（GB55015—2021）對(duì)窗墻面積比作了規(guī)定。新建建筑如果想突破，可以采用光伏來進(jìn)行權(quán)衡判斷。既有建筑節(jié)能改造，因窗洞口不易破壞，所以可通過增設(shè)屋頂光伏使總能耗達(dá)標(biāo)。另外在夏熱冬暖地區(qū)，建筑應(yīng)采用遮陽進(jìn)行隔熱，特別是外窗遮陽。如果設(shè)計(jì)時(shí)采用光伏遮陽構(gòu)件，那么既遮陽又發(fā)電，有利于權(quán)衡判斷。

記者：近年來，行業(yè)、企業(yè)創(chuàng)新非常多，有哪些創(chuàng)新是對(duì)BIPV行業(yè)發(fā)展起到促進(jìn)作用的？可以簡單舉例。

章放：去年，中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)發(fā)布了一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，名稱是《光伏組件屋面工程技術(shù)規(guī)程》（T/CECS902—2021），主編單位是杭州桑尼能源科技股份有限公司和中冶建筑研究總院。

光伏組件屋面的出現(xiàn)，推進(jìn)了傳統(tǒng)屋面形式的變革。通過標(biāo)準(zhǔn)化，使這項(xiàng)創(chuàng)新型技術(shù)滿足了屋面的各項(xiàng)性能要求。從材料看，光伏組件的玻璃是剛性材料，有一定的強(qiáng)度，可以對(duì)下面的屋面層起保護(hù)作用；玻璃的致密性高，沒有滲水率，有防水作用；光伏組件有發(fā)電功能。

從防水構(gòu)造看，光伏組件屋面的防水等級(jí)為一級(jí)，防水層的設(shè)計(jì)工作年限不小于25年；屋面坡度大于10%，有利于排水和全年功率最大化時(shí)的傾角；剛性構(gòu)造防水層由光伏組件和槽式構(gòu)件組成；剛性防水與防水卷材共同形成兩道防水設(shè)防。從力學(xué)性能看，光伏組件屋面的自重荷載變化較大，在荷載組合效應(yīng)中成為主控荷載，且成為最不利的因素，所以在確定光伏系統(tǒng)自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，應(yīng)根據(jù)光伏陣列的設(shè)計(jì)尺寸和各類材料的單位體積進(jìn)行計(jì)算；支承構(gòu)件考慮選用強(qiáng)度高、耐腐蝕性好、冷彎薄壁型鋼材。

從發(fā)電效率看，由于光伏組件屋面提高了屋面等級(jí)，屋面造價(jià)會(huì)相應(yīng)增加，通過提高光伏系統(tǒng)的效率，可以加速投資的回收；影響發(fā)電效率的最主要因素是太陽輻射量和溫度；適宜的屋面坡度和分散逆變可以最大限度地獲得太陽輻射，良好的散熱構(gòu)造可以控制溫度的升高。

記者：下一步，BIPV行業(yè)發(fā)展方向是什么？為了實(shí)現(xiàn)行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展您有哪些具體的建議和意見？

章放：我國經(jīng)濟(jì)正在經(jīng)歷結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變，即從高速增長模式轉(zhuǎn)變?yōu)楦哔|(zhì)量發(fā)展模式。這個(gè)轉(zhuǎn)變是必然的，也是殘酷的。一批曾經(jīng)輝煌的企業(yè)，如果不去適應(yīng)轉(zhuǎn)變，將會(huì)被時(shí)代所淘汰。新型房地產(chǎn)正在孕育之中，新型建筑已經(jīng)出現(xiàn)。未來，無論是新建建筑，還是既有建筑，都會(huì)成為新型建筑。新型建筑不可能一蹴而就，卻會(huì)百花齊放。BIPV也不是終極建筑，建筑的腳步從來沒有停止過。建筑的靈魂是人的需求和創(chuàng)造。那么，為什么政策條件有了，市場對(duì)BIPV的需求卻沒有那么迫切呢？或許市場在等待一個(gè)時(shí)機(jī)，或許BIPV的技術(shù)還不夠成熟。時(shí)機(jī)是天意，技術(shù)靠創(chuàng)新。BIPV的技術(shù)創(chuàng)新需要光伏行業(yè)和建筑行業(yè)的融合，技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟是一種良好的融合形式。通過技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，形成BIPV的產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn)BIPV的技術(shù)成熟。當(dāng)時(shí)機(jī)到來的時(shí)候，成功一定屬于有準(zhǔn)備的企業(yè)。

本文原載于《中國建材報(bào)》7月4日12版