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光伏幕墙设计的三项基本原则

发布时间:

2024-05-16 14:59

光伏幕墙的设计,通常来说,主要遵循以下三项基本原则:

1、安全为先、统筹协调的原则 

在保障构造安全、电气安全等安全要素的前提下,将多种影响因素综合起来进行评估,妥善、有机地将光伏发电材料及其系统融合于幕墙系统之中。事实上,这种融合是不能追求单方面的极致或最佳的,比如,一味追求发电效率及经济性,而忽视安全性及建筑对幕墙的各种功能要求,是错误和危险的。 

事实上,结合广泛的应用实践,在绝大多数情况下,由于光伏幕墙难以获得最佳朝向与倾角,光伏幕墙的光伏发电建材难以处于最佳发电状态;由于建筑投资人及建筑师对于光伏幕墙有色彩、透光等要求,也一定程度地降低了发电效率;确保安全及相关功能的实现,加之建筑艺术表现需求,也一定程度地增加了光伏幕墙的单位成本,经济性降低,单纯从发电收益的角度来看,其经济性弱于屋面分布式光伏电站。

而重要的是,如何将安全、发电效率、建筑艺术表现、功能、经济性等各维度的诉求与 要素做更好结合,做到综合最佳是对设计的考验。

综合各种因素解决设计中的矛盾与冲突的方法、路径和结果不是唯一的,但安全为先、统筹协调应是最为基本的设计原则。 

 

2、建材功能优先原则 

要注意的是,光伏幕墙产品,首先满足建材功能,在此基础上考虑提高发电效率。 

光伏幕墙首先要承担的是建筑外围护功能,在建筑设计中,对该部分光伏幕墙应承担的相关功能均需全面响应与满足,如:隔音、隔热、防结霜、防潮、抗风等。 

在这些功能需求得以满足的基础上,根据项目具体情况进行场景分析,判断是否存在对透光率、色彩、朝向、倾角等进行调整进而提高发电效率的可行性;通常,这样的调整需要与项目投资人、材料供应商进行充分地沟通,以更好的材料语言、构造方式确保与投资目标及建筑艺术创作相协调。 

 

3、建筑艺术基础原则 

在响应建筑艺术创作表现的基础上,考虑提高发电效率。 

光伏幕墙除了具有相应的建筑外围护结构功能外,因其材料语言的丰富与多元化,使其具有较好的响应建筑艺术创作表现的能力,通过有机地组合应用,为建筑设计创作提供更为丰富的材料与工具,从而丰富建筑形态、充分体现建筑的设计理念和艺术价值。

建筑师在进行建筑方案构思创作时,应将光伏幕墙系统化地纳入整体方案中进行统筹考量、整体设计。当建筑艺术创作表现与提高发电效率之间出现矛盾冲突时,应当优先保障建筑艺术创作表现。 

在此基础上,首先需要根据建筑艺术创作表现需求,对光伏幕墙相关技术路线和产品、系统进行适应性选型、适配,然后同上所述,根据项目具体情况进行场景分析,判断是否存在对透光率、色彩、朝向、倾角等进行调整进而提高发电效率的可行性;通常,这样的调整需要与项目投资人、建筑师进行充分地沟通,以更好的材料语言、构造方式确保与投资目标及建筑艺术创作相协调。

注:本文部分内容节选自《光伏幕墙设计与施工》



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