“碳中和”建筑趋势：BIPV一体化设计（权衡建筑形式、空间使用、能源碳排和产业经济的组合）

公司是一家以电力电子技术为布局光电建材（BIPV）的新能源高新技术企业，其总部研发大楼由中衡设计集团原创设计。设计中建筑师们结合扬明自身光伏产品，权衡建筑形式、空间使用、能源碳排和产业经济的组合，尝试补充和突破既有低碳建筑设计的领域范畴和内容深度。

引言

在Tadao Ando的建学中，“光”似乎始终掌控着建筑的高境界。“The archetype of space is the volume and direction of light.”——毋庸置疑Tadao Ando赋予了“光”在任何时代语境中崇高的地位。

西方建筑思想中，建筑构造的历史和发展被理解为在石块上开凿洞口，使光和新鲜空气涌入而淹没黑暗的过程。在这一斗争中，人类逐渐认知到光除了照亮空间以外的意义。

现代钢、玻璃、混凝土结构技术的进步，使得光在建筑表达中具有更高的自由度，也呈现出更加细致抽象的特点。不仅是建筑设计，在当代艺术、产品设计、技术研发等领域，人类也从未停下对“光”的无尽遐想和探索追求。我们已然证明了，光是可以感知，可以塑造和再加工的。

那么今天的我们是如何与光偕行的呢？

顺应时势的回答：BIPV——建筑光伏一体化

2021年10月，中国印发《2030年前碳达峰行动方案》，承诺在2030年前，保证二氧化碳排放不再增长。当这一目标放大到建筑领域，建筑行业如何有效节能降碳、加快低碳发展步伐、利用数字技术对碳排放实现管控成为亟待解决的问题。在低碳建筑技术的产品开发与应用方面，建筑光伏一体化（BIPV）技术已趋向成熟，是实现从以化石能源为基础的碳基电力系统转为以太阳光能为基础的零碳电力的关键技术。

光伏幕墙总体设计

2011年底的《关于***实施2012年度太阳能光电建筑应用的通知》，表明了***在“十二五”期间力促光伏建筑一体化的信心和决心。目前中国有480亿平方米建筑面积，如果在其中的10%建立BIPV系统，光伏组件的市场将达到500GW。目前我国还处于起步阶段，在今后的时间里它将迎来高速的发展。光伏建筑一体化(BIPV)与其他形式的光伏电站相比，结构要复杂得多，需要考虑的因素也要多得多。BIPV不仅要考虑到建筑设计，而且要同时考虑光伏电站设计。下面总结了在BIPV设计中几个主要的方面。

二光伏幕墙设计要点1 安装位置及形式在建筑物上，有很多位置适合安装光伏电站，所以产生了很多的BIPV形式。比较常见BIPV形式主要有：光伏幕墙、整体光伏屋顶、嵌入式瓦片光伏屋顶、光伏采光顶、光伏遮阳、光伏雨篷、光伏车棚、光伏温室、光伏护栏、高速公路隔音障等。在这些形式中，每种形式均受到一定程度的限制，不如地面电站一样可以根据实际的地理位置设定的角度来获得大的发电量。对于每一种形式，在设计时需要充分挖掘其特点来平衡优势与不足，获得的。2 光伏组件的选择光伏组件的种类较多，总的来说分为晶硅组件和非晶硅组件。以下表格是市场上常见的组件类型及其特点：目前晶硅组件和薄膜组件价格基本一样（约为5元），普通晶硅组件都转换率为平均在7%～10%左右，而多晶硅电池片的转化效率平均在17%～20%。因此，在有限都面积上，晶硅组件则意味着更大都装机容量和发电量。另外，这两种组件安装支架都成本基本相等，故晶硅组件将会给用户带来更多收益。普通晶硅组件作为市场上通用的光伏组件，凭借着市场供货充足、批量化生产的成本优势，非常有效动着BIPV达到光伏发电平价上网水平。

BIPV项目使用的常规组件吗

“双碳”目标的确定、分布式光伏整县推进以及多项利好政策的出台，具备与建筑高度融合、安装更为灵活等特性的柔性组件受到更多关注，且为越来越多的人群所接受，市场也日趋壮大。

那么，柔性组件的春天来了么？

更广阔的应用场景

所谓柔性组件，是一种重量更轻、厚度更薄且柔韧性更佳的新型组件，可以直接黏贴于轻荷载和曲面屋顶上，不需要支架或者其他安装系统，主要分为常规晶硅柔性组件、MWT晶硅柔性组件以及薄膜柔性组件三种。

对于柔性组件，中国光伏人记忆深刻的或者应该是汉能的柔性薄膜组件。虽然汉能终未能走远，但是依旧在中国的光伏发展史中留下浓墨重彩的一笔。

现今市场上在柔性组件方面做的相对较为突出的主要有日托、一道、中来、上迈等企业，但大都以晶硅柔性组件为主，其产品各具特点。

诸如：日托S-Flex系列柔性组件，采用无主栅、无焊带、薄硅片的MWT设计，正面、背面均采用特殊有机柔性高分子材料，该产品厚度为1.4mm，小弯曲半径可至250mm，重4.3kg；一道DAS轻质柔性组件，采用无焊带叠瓦连接技术，选用氟复合材料封装，组件重量比常规组件低70%， 组件的重量密度只有4.4kg/㎡，折弯角度可达30°。

虽技术各有不同，但与常规组件相比， “轻、薄、柔、可弯曲”等特点显著。柔性组件的产品特点决定了轻质柔性组件不仅可以应用于工商业彩钢瓦屋顶、平屋顶、居民瓦房等分布式电站场景，也可以应用在特色景观灯、便携式移动电源、光伏背包等特色场景。