1、BIPV商业建筑设计探讨摘要： 本文通过对商业区规划、商业建筑的分类特点进行分析，针对性的阐述了BIPV在商业建筑设计中的应用方法。关键词： BIPV、商业建筑、设计Abstract: this article through to the business district planning, the classification of commercial building characteristics are analyzed, and corresponding expounds on commercial buildings in the design of BIPV applic
2、ation method.Keywords: BIPV, commercial construction, design中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：我国的建筑能效现状是正处于工业化、城市化进程的初级阶段，单位建筑能耗比欧美发达国家高出23倍，据统计：全球有50%的能源用于建筑，同时，人类从自然界所获得的50%以上的物质原料也是用来建造各类建筑和附属设施。建筑引起的空气污染、光污染、电磁污染占据环境总污染的1/3还多，人类活动产生的垃圾，其中40%为建筑垃圾。我国建筑钢材消耗占世界总产量的50%，建筑能耗占国民总能耗的30%【1】。在发达国家，建筑用能已占全国总能耗的30%40
3、%，对经济发展形成了制约。这为BIPV光伏建筑一体化技术的设计和推广应用创造了条件。一、BIPV光伏建筑一体化BIPV意为光伏建筑一体化。即将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。其不但具有外围护的功能，又能产生电能供建筑使用。如将太阳电池板拆除，建筑将失去部分围护功能。光伏建筑一体化是光伏系统依赖或依附于建筑的一种形式，其主体是建筑，客体是光伏系统。因此，BIPV设计原则应以不损害和影响建筑的功能、结构、效果和寿命为基本原则，任何对建筑本身产生损害和不良影响的BIPV设计都是不合格的设计。二、BIPV与商业建筑规划设计的概念关联商业建筑是以体验和交换实现经济活动的场所。商业区规划对商业建
4、筑的品质产生重要影响。根据规划管理部门对商业区规划指标要求，能有一个大致可供选择的面积区间用来考虑BIPV的实施。商业区规划中应用BIPV技术的范围有：建筑屋顶、停车场（棚）、广场、负一层车库顶等。将BIPV技术融入到其中，既能发电使用，又能给商业区增添新能源概念的特有风景线。商业区规划包括集中式大型商业区、专业商业批发贸易市场、社区商业等。不同类型的商业区有着不同应用条件。集中式大型商业区中，建筑物体量大分布集中，商业区规划和BIPV光伏建筑设计能统筹考虑。这类商业区屋面面积大，能敷设较多的太阳能板，易形成规模效应。日照条件好的建筑立面也可用BIPV技术，能减少对公用电网输电需求。根据规范，
5、一般商业建筑用电量指标为60120W/ M2;高档商业建筑用电量指标为120200 W/ M2。BIPV占地标准约为20W/M2，大型商业建筑的屋顶至少可解决约20%30%的用电量，加上外墙面，累计约能解决商业用电70%以上，甚至完全自给，电力即发即用，就地消纳。专业商业贸易市场规划有一定特殊要求，需要结合业态特征来进行商业建筑设计，建筑的风格、体量、层高、结构、功能、设施配备等均有不同要求。此类商业区有以下特征：占地大，商业建筑根据类别进行分区，同质化建筑多，单体规模小，相对于集中式大型商业区，BIPV投资比例大，分布分散，易增加发电设备配套设施工程量。所以，在建筑分散的集贸式专业型商业市场
6、中是否能高效应用BIPV技术，需要结合项目特征进行分析计算才能确定。底商社区商业规划中的BIPV技术应用难度较大。因为业态复杂，通常融入住宅、办公、商旅及社区生活的各类物业功能。商业建筑用电负荷数据区间分布离散，较难确定标准。同时，由于功能复杂，在建筑日照设计上，商业建筑部分优先级低，建筑朝向、层高、总高等设计参数需优先满足住宅、办公等其他功能，这样，层数及高度较低的商业屋顶会因上部建筑的影响，光照条件和屋顶可用面积有限。三、BIPV商业建筑设计要点分析商业建筑设计的重点在公共空间、商业服务空间、附属空间三大部分。大型商业建筑的公共空间是BIPV技术最适宜的选择。如中庭采光顶。此类建筑对自然采
7、光要求不高，甚至完全室内照明。针对商业业态和建筑特征，可采用不同的BIPV设计安装技术。商业建筑的公共空间需要自然采光时可采用屋顶排布式方案，通过电池片的排布来调节过滤光线，通过建筑光环境设计与BIPV技术的结合实现屋顶发电和室内光环境的营造。能受到良好日照条件的墙面可以采用墙面遮阳式、墙面安装式方案。发电效果较好的为遮阳式，它可根据太阳高度角特征设计最佳的受光面倾角，从而提高发电效率，但这种方案的墙面节点构造复杂，工艺水平要求高。墙面直接安装式相对构造简单，但敷设面受墙体立面设计的约束，总体来说，对于玻璃幕外墙设计面积较大的商业建筑相对适宜。商业建筑的剖面设计中应用BIPV技术时，对于屋顶安
8、装式方案要考虑顶层层高要求，计算相应的电力输出设备管线尺寸计入层高。对于墙面BIPV系统，无论采用遮阳式还是平铺式，剖面墙身大样是建筑设计的要点，除了考虑墙体、门窗、太阳能电池板、挂件、汇流线路、保温材料、装饰材料、承重构件等，还要结合地域差异，通过建筑构造设计处理好雨水、冰雪、风沙的影响，满足采光、热工的同时保证电池板的清洁和避免自然破坏。BIPV发电系统专项设计要根据光伏方阵大小与建筑采光要求来确定发电的功率及配套系统。主要包含三部分：光伏方阵、光伏组件和光伏发电系统。光伏方阵设计要结合建筑立面设计要求考虑颜色与电池分割大小，受光条件，朝向倾角。光伏组件的设计涉及电池片的选型与布置，组件的装配设计。光伏发电系统的设计涉及系统类型(并网系统或独立系统)确定，控制器、逆变器、蓄电池等的选型，防雷、综合布线、感应与显示等环节的设计。四、结束语我国在政策上对BIPV光伏建筑市场的发展给予了强力支持。随着光伏材料成本下降，环境保护的需要。BIPV技术在商业建筑中的应用前景无限。参考文献：【1】低碳经济中国用行动告诉哥本哈根M；中国人民大学气候变化与低碳经济研究所；北京；石油工业出版社；2010
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