探討上海世博會(huì)的光電建筑

成 明

（佳木斯市建筑設(shè)計(jì)研究院，黑龍江 佳木斯 154002）

1 上海世博會(huì)光電建筑的特點(diǎn)

上海世博會(huì)見證了世界和中國的共贏，它是中國走向城鎮(zhèn)化的最好時(shí)機(jī)，而太陽能建筑是典型的低耗能建筑，它代表了以后城市發(fā)展的趨勢。

1.1 實(shí)用化的設(shè)計(jì)

上海世博會(huì)光電建筑的設(shè)計(jì)和建造不只是表面上的展現(xiàn)，更重要的是具有實(shí)用性。合乎質(zhì)量要求的“綠電”將會(huì)在光伏并網(wǎng)發(fā)電之后輸出，從而保證電網(wǎng)的穩(wěn)定性。因此，供貨方、設(shè)計(jì)方跟上海市的電力單位通過不斷地分析，規(guī)定了一些參數(shù)與技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而使并網(wǎng)技術(shù)得以解決，這些光電建筑不需要經(jīng)常性地維護(hù)，只需要使用澆水的方法清理灰塵就行了，它的使用年限可達(dá)20年。這項(xiàng)工程的投資超過了2億元，平板光電的組件都是由中國人自己設(shè)計(jì)和制造的。

1.2 多樣化地運(yùn)用太陽能電池

不管是上海世博會(huì)的主題館，還是其它的一些場館，為了達(dá)到建筑的功能需要與美觀的目地，所使用的太陽能電池板是多樣化的：有些是半透光的，有些是一點(diǎn)兒也不透光的，在場館內(nèi)抬頭望去，就可以看見從電池板照進(jìn)來的陽光；有的是平躺在建筑的頂層，有的是垂直放置在外立面上。在世博園內(nèi)，各種各樣的光伏組件被得以使用，比如聚光電池、多晶硅與單晶硅等，一是由于不同類型的電池顏色是不一樣的，跟建筑樣式的搭配效果是不一樣的。二是借助世博會(huì)，實(shí)驗(yàn)多樣化地運(yùn)用太陽能電池。

1.3 多樣化的光伏運(yùn)用

在上海世博會(huì)上不只是展現(xiàn)了光伏建筑統(tǒng)一化的并網(wǎng)電站，還展現(xiàn)了多種運(yùn)用太陽能技術(shù)的景觀，比如太陽能的廁所、太陽能的候車大廳、太陽能的噴泉、太陽能的照明等。在世博會(huì)上所展現(xiàn)的太陽能技術(shù)與各種各樣的太陽能技術(shù)的景觀，使人們意識(shí)到太陽能對人類文明的進(jìn)步所起到的推動(dòng)力，全面地折射出了世界的可持續(xù)發(fā)展與氣候條件的改變等熱門話題，說明了城市可以使生活變得更加美好，促使著太陽能技術(shù)的進(jìn)一步使用。

1.4 高效率與智能化的設(shè)計(jì)

太陽能發(fā)電系統(tǒng)在上海世博園能夠?qū)嵤┲悄芑乜刂疲ǔＪ遣恍枰斯た刂频模谔柹鸬臅r(shí)候，開始發(fā)電，在太陽落下的時(shí)候，就不再進(jìn)行發(fā)電了。在下雨天和陰天的時(shí)候，發(fā)電的效率會(huì)有所降低，區(qū)太陽能發(fā)電項(xiàng)目將實(shí)現(xiàn)智能化，基本上無須人工操作，太陽升起時(shí)即開機(jī)發(fā)電，太陽落山后則自動(dòng)關(guān)機(jī)，盡管在陰雨天氣時(shí)發(fā)電效率雖受一定影響，但是也可以正常的發(fā)電。在設(shè)計(jì)上海世博園的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的時(shí)候，需要全面地思考建筑美學(xué)和提高太陽能光伏的發(fā)電效率，以達(dá)到節(jié)能與美觀的目的。

1.5 統(tǒng)一使用

太陽能技術(shù)在上海世博會(huì)的最大特點(diǎn)是統(tǒng)一使用，上海世博會(huì)的主題館與中國館將會(huì)排在中國甚至亞洲光電家建筑的前列，主題館的光電建筑統(tǒng)一化并網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)模能夠到達(dá)2.5MW，在國內(nèi)占據(jù)首位；而中國館的光電建筑是根據(jù)中國固有建筑創(chuàng)建的BIPV并網(wǎng)電站。它不但是世博會(huì)吸引人注意的一個(gè)地方，而且是我國BIPV并網(wǎng)光伏發(fā)電領(lǐng)域的典型代表。除此之外，上海生態(tài)家、南市的電廠與世博中心都會(huì)創(chuàng)建光伏建筑統(tǒng)一化的并網(wǎng)系統(tǒng)。

2 主題館的光電建筑

主題館作為上海世博會(huì)的一個(gè)永久性的建筑，它的屋頂面積是6萬平方米，其中，所安裝的太陽能電池板的面積到了3萬平方米，它的發(fā)電量能夠達(dá)到2.5MW，從而使得主題館的太陽能達(dá)到了兆瓦級(jí)。跟中國館相比較，主題館有自身獨(dú)特的設(shè)計(jì)方案。中國館使用的太陽能組件為單晶硅，而主題館使用的是一種菱形的設(shè)計(jì)方案，這種設(shè)計(jì)是符合建筑肌理的，它使用的光伏組件是深藍(lán)色的多晶硅，這跟主題館的顏色是相搭配的。透光型的雙玻組件被運(yùn)用到了主題館的中庭屋頂，在白天光照充足的時(shí)候，是不需要把主題館里面的照明打開的。在設(shè)計(jì)主題館的太陽能屋頂?shù)臅r(shí)候，是使用了上海弄堂的屋頂這種肌理，從整體看上去跟海面很相似。

3 中國館的光電建筑

由2 736塊彩色（藍(lán)色、綠色、紅色）與高效的太陽能電池組件組和而成了中國館250 kW的太陽能發(fā)電裝置，這是第一次在建筑上使用彩色與高效的太陽能發(fā)電裝置。這種彩色的太陽能發(fā)電裝置不但可以把太陽光轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)力，而且可以依據(jù)建筑的要求拼成彩色的圖案以達(dá)到美化的目的。因?yàn)槠胀ǖ奶柲茈姵卦谥圃斐珊谏臅r(shí)候才可以確保很高的轉(zhuǎn)換效率，所以，在建筑物當(dāng)中使用普通的太陽能電池的的時(shí)候，不能夠美化建筑物的外觀，或者是不能夠確保很高的準(zhǔn)換效率。

中國館的館屋面是一種園林式的景觀。如果在這種園林式的周圍使用傳統(tǒng)意義上的黑色必定會(huì)影響到園林的景觀效果。而使用彩色的太陽能光伏板組合而成的彩色與高效的雙玻組件，藍(lán)、綠、紅三色電池板把園林環(huán)繞起來，可以保證跟園林景觀的色彩相融合，這種太陽能的發(fā)電裝置不但給中國館輸送250 kW的電力，而且能夠跟周圍的園林相互映襯，這是世博園當(dāng)中的一大亮點(diǎn)，所使用的彩色與高效的太陽能電池，它的轉(zhuǎn)換效率和傳統(tǒng)意義上的太陽能電池是一樣的。從而使太陽能發(fā)電裝置和環(huán)境可以最大限度地統(tǒng)一起來。

4 結(jié)語

上海世博會(huì)最亮麗的風(fēng)景線是太陽能建筑，從整體上看上海世博的場館，是克服了傳統(tǒng)建筑的耗能弊端，這種光電建筑是五彩繽紛的。設(shè)計(jì)上海世博會(huì)所使用的新型技術(shù)是很多的，同時(shí)具有大規(guī)模的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，在世博史上，這是從未有過的。上海世博會(huì)倡導(dǎo)的理念就是環(huán)保和低碳，這對中國是有很大的好處的。

[1]胡曄旻，張燦輝.世博會(huì)所展示的建筑表皮材料之發(fā)展趨勢[J].重慶建筑，2011，(07).

[2]單竹杰.光伏建筑一體化并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的智能控制[J].智能建筑電氣技術(shù)，2011，(01).