探討上海世博會的光電建筑

成 明

（佳木斯市建筑設計研究院，黑龍江 佳木斯 154002）

1 上海世博會光電建筑的特點

上海世博會見證了世界和中國的共贏，它是中國走向城鎮(zhèn)化的最好時機，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 實用化的設計

上海世博會光電建筑的設計和建造不只是表面上的展現(xiàn)，更重要的是具有實用性。合乎質(zhì)量要求的“綠電”將會在光伏并網(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、設計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)與技術的標準，進而使并網(wǎng)技術得以解決，這些光電建筑不需要經(jīng)常性地維護，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20年。這項工程的投資超過了2億元，平板光電的組件都是由中國人自己設計和制造的。

1.2 多樣化地運用太陽能電池

不管是上海世博會的主題館，還是其它的一些場館，為了達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，實驗多樣化地運用太陽能電池。

1.3 多樣化的光伏運用

在上海世博會上不只是展現(xiàn)了光伏建筑統(tǒng)一化的并網(wǎng)電站，還展現(xiàn)了多種運用太陽能技術的景觀，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。在世博會上所展現(xiàn)的太陽能技術與各種各樣的太陽能技術的景觀，使人們意識到太陽能對人類文明的進步所起到的推動力，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，促使著太陽能技術的進一步使用。

1.4 高效率與智能化的設計

太陽能發(fā)電系統(tǒng)在上海世博園能夠?qū)嵤┲悄芑乜刂?，通常是不需要人工控制的，在太陽升起的時候，開始發(fā)電，在太陽落下的時候，就不再進行發(fā)電了。在下雨天和陰天的時候，發(fā)電的效率會有所降低，區(qū)太陽能發(fā)電項目將實現(xiàn)智能化，基本上無須人工操作，太陽升起時即開機發(fā)電，太陽落山后則自動關機，盡管在陰雨天氣時發(fā)電效率雖受一定影響，但是也可以正常的發(fā)電。在設計上海世博園的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的時候，需要全面地思考建筑美學和提高太陽能光伏的發(fā)電效率，以達到節(jié)能與美觀的目的。

1.5 統(tǒng)一使用

太陽能技術在上海世博會的最大特點是統(tǒng)一使用，上海世博會的主題館與中國館將會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。它不但是世博會吸引人注意的一個地方，而且是我國BIPV并網(wǎng)光伏發(fā)電領域的典型代表。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的一個永久性的建筑，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)電量能夠達到2.5MW，從而使得主題館的太陽能達到了兆瓦級。跟中國館相比較，主題館有自身獨特的設計方案。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計方案，這種設計是符合建筑肌理的，它使用的光伏組件是深藍色的多晶硅，這跟主題館的顏色是相搭配的。透光型的雙玻組件被運用到了主題館的中庭屋頂，在白天光照充足的時候，是不需要把主題館里面的照明打開的。在設計主題館的太陽能屋頂?shù)臅r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)閯恿?，而且可以依?jù)建筑的要求拼成彩色的圖案以達到美化的目的。因為普通的太陽能電池在制造成黑色的時候才可以確保很高的轉(zhuǎn)換效率，所以，在建筑物當中使用普通的太陽能電池的的時候，不能夠美化建筑物的外觀，或者是不能夠確保很高的準換效率。

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、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，這是世博園當中的一大亮點，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

上海世博會最亮麗的風景線是太陽能建筑，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。設計上海世博會所使用的新型技術是很多的，同時具有大規(guī)模的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，在世博史上，這是從未有過的。上海世博會倡導的理念就是環(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，2011，(01).