【门窗幕墙网】随着“双碳”目标的提出，国内各行各业都掀起了一股绿色发展热潮。作为绿色建筑重要表现形式，光伏建筑一体化（BIPV）吸引了多方关注，迎来快速发展期。
然而，要想实现BIPV与建筑物的更好融合，当前依然存在一定差距。近日，围绕行业热点问题，中国建筑金属结构协会光电建筑应用委员会原副主任章放在接受本报记者采访时表示，建筑节能并非只是单纯地降低能耗，而是在满足室内舒适度前提下的降低能耗。在这种情况下，BIPV前景向好，但在产品和技术创新中，要立足于建筑构造，光伏组件要构件化。
记者：如何实现光伏产品与建筑的结合是当前BIPV行业非常关注的话题。请问在与建筑的结合方面，BIPV行业应重点关注哪些问题？
章放：新型建筑中的近零能耗建筑和零能耗建筑的最好体现者就是BIPV，因为光伏使建筑增加了发电功能。这在建筑发展史上，应该是具有里程碑意义的。BIPV也被称作“光伏建筑一体化”。所谓“一体化”，就是光伏组件与建筑连接为一体了。也有人说，光伏组件成为建筑的有机组成部分。“有机”是借用了生物学的概念，表明某肌体与生命体长在一起、共同生长。建筑有多种功能，不同的功能有不同的构造体现，构造又由多种构件组成。建筑的发电功能主要体现在外围护结构上，也就是要将光伏组件安装到能够接收到太阳辐射的部位。比如安装到屋顶，屋顶在原有围护功能的基础上，又增添了发电功能；安装到遮阳，遮阳在原有隔热功能的基础上，也增添了发电功能。这时，安装到这个部位的光伏组件，就不仅仅只有发电功能，而是兼具了建筑构造的功能，比如屋面功能、幕墙功能、遮阳功能等。于是，光伏组件也就成了光伏构件，比如光伏屋面构件、光伏幕墙构件、光伏遮阳构件等。
那么，这些光伏构件应该是什么样子？或者说应该如何去创新？比如光伏屋面构件的创新，应该根据屋面的类型及其构造进行系统性思维，要考虑连接构造，即每个功能层是如何与结构层连接在一起的？连接方式是什么？是牢固的，还是可靠的？还要考虑防水构造，即该建筑是什么性质的？属于几级防水？屋面坡度是多少？采用什么防水方式？防水性能如何？还要考虑散热构造，即该地区一年中的风向变化如何？建筑朝向如何？通风构造如何？是采用自然通风，还是动力通风？降温效果如何？所以，BIPV产品和技术的创新要立足于建筑构造，光伏组件要构件化。
记者：在行业中很多企业都反映，他们与设计单位及设计师之间存在断层，对此您怎么看？要想加强光伏在建筑当中的应用，从设计端入手是非常好的手段，对此您有什么意见或建议？
章放：任何复杂的事物在制造或建造之前都要进行设计，建筑也是如此。建筑的基本属性是居住，是人们生活、生产、活动的室内空间或场所，设计要根据这个属性的需要进行布局。建筑讲究舒适性、方便性、安全性等，即视野开阔、采光充足、空气新鲜、温度适宜、有水有电、通讯方便、结构抗震、防火防雷等，设计要根据这些属性的需要进行安排。新型建筑追求节能性，即优先采用被动式技术、优化主动式技术、充分利用可再生能源，最大限度地降低建筑的使用能耗，设计要根据这个属性的要求去选用技术措施。当然，建筑还有人文的属性，即给人以美的享受。建筑的所有属性、功能、作用都通过设计进行综合平衡。建筑的共性通过技术标准成为建筑设计的语言。光伏产品和技术能否被设计人员选用，取决于该产品和技术的语言是不是建筑设计的语言。
对BIPV的理解，不能仅停留在发电的层面。建筑设计中必须有节能设计，设计师既要体现建筑的特色，又要遵从节能指标，在设计过程中需要进行反复、繁琐的权衡判断，光伏就可以作为一种平衡的要素。比如，《建筑节能与可再生能源利用通用规范》（GB55015—2021）规定，严寒和寒冷地区面积大于800㎡的单栋公共建筑，体型系数不能大于0.40。如果严格按这一条规定，可能会影响建筑的设计表达；如果采用光伏，计算出体型系数增大所增加的能耗能够被光伏发的电抵消，那么这个设计就是被允许的。窗户也面临类似的问题。人们普遍喜欢大窗户，视野开阔，光线充足，但大窗户的保温性能差，所以《建筑节能与可再生能源利用通用规范》（GB55015—2021）对窗墙面积比作了规定。新建建筑如果想突破，可以采用光伏来进行权衡判断。既有建筑节能改造，因窗洞口不易破坏，所以可通过增设屋顶光伏使总能耗达标。另外在夏热冬暖地区，建筑应采用遮阳进行隔热，特别是外窗遮阳。如果设计时采用光伏遮阳构件，那么既遮阳又发电，有利于权衡判断。
记者：近年来，行业、企业创新非常多，有哪些创新是对BIPV行业发展起到促进作用的？可以简单举例。
章放：去年，中国工程建设标准化协会发布了一项标准，名称是《光伏组件屋面工程技术规程》（T/CECS902—2021），主编单位是杭州桑尼能源科技股份有限公司和中冶建筑研究总院。
光伏组件屋面的出现，推进了传统屋面形式的变革。通过标准化，使这项创新型技术满足了屋面的各项性能要求。从材料看，光伏组件的玻璃是刚性材料，有一定的强度，可以对下面的屋面层起保护作用；玻璃的致密性高，没有渗水率，有防水作用；光伏组件有发电功能。
从防水构造看，光伏组件屋面的防水等级为一级，防水层的设计工作年限不小于25年；屋面坡度大于10%，有利于排水和全年功率最大化时的倾角；刚性构造防水层由光伏组件和槽式构件组成；刚性防水与防水卷材共同形成两道防水设防。从力学性能看，光伏组件屋面的自重荷载变化较大，在荷载组合效应中成为主控荷载，且成为最不利的因素，所以在确定光伏系统自重荷载标准值时，应根据光伏阵列的设计尺寸和各类材料的单位体积进行计算；支承构件考虑选用强度高、耐腐蚀性好、冷弯薄壁型钢材。
从发电效率看，由于光伏组件屋面提高了屋面等级，屋面造价会相应增加，通过提高光伏系统的效率，可以加速投资的回收；影响发电效率的最主要因素是太阳辐射量和温度；适宜的屋面坡度和分散逆变可以最大限度地获得太阳辐射，良好的散热构造可以控制温度的升高。
记者：下一步，BIPV行业发展方向是什么？为了实现行业的高质量发展您有哪些具体的建议和意见？
章放：我国经济正在经历结构性转变，即从高速增长模式转变为高质量发展模式。这个转变是必然的，也是残酷的。一批曾经辉煌的企业，如果不去适应转变，将会被时代所淘汰。新型房地产正在孕育之中，新型建筑已经出现。未来，无论是新建建筑，还是既有建筑，都会成为新型建筑。新型建筑不可能一蹴而就，却会百花齐放。BIPV也不是终极建筑，建筑的脚步从来没有停止过。建筑的灵魂是人的需求和创造。那么，为什么政策条件有了，市场对BIPV的需求却没有那么迫切呢？或许市场在等待一个时机，或许BIPV的技术还不够成熟。时机是天意，技术靠创新。BIPV的技术创新需要光伏行业和建筑行业的融合，技术创新联盟是一种良好的融合形式。通过技术创新联盟，形成BIPV的产业化，促进BIPV的技术成熟。当时机到来的时候，成功一定属于有准备的企业。
本文原载于《中国建材报》7月4日12版
