融建筑構(gòu)件與太陽能發(fā)電為一體主題館將成為兆瓦級發(fā)電站

　　建筑與太陽能原來可以這樣結(jié)合，世博會期間參觀主題館的人們將會發(fā)出這樣的感嘆。大約有30000平方米的太陽能發(fā)電板變成了建筑的一個元素，鋪設(shè)在主題館屋面，使主題館成為一座兆瓦級的太陽能利用工廠。國內(nèi)迄今為止最大的單個太陽能光伏發(fā)電項目，也是最大的光伏建筑一體化項目，這兩項“之最”預(yù)示著主題館建成后將對城市電網(wǎng)有著很大的貢獻(xiàn)。

　　“節(jié)能是設(shè)計中始終貫穿的一個極為重要的理念。”同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計研究院主題館項目負(fù)責(zé)人曾群介紹，當(dāng)業(yè)主在建設(shè)前期提出應(yīng)用太陽能時，雙方一拍即合。對建筑設(shè)計團(tuán)隊而言，太陽能光伏發(fā)電是比較新的元素，之前他們并未實踐過。從太陽能獨立的系統(tǒng)到并網(wǎng)發(fā)電，從光伏發(fā)電到建筑一體化，作為世博會期間這樣一個標(biāo)志性建筑，光伏建筑一體化能否在主題館建成后出現(xiàn)更好的推廣效應(yīng)，值得期待。

　　“在主題館太陽能建筑一體化的設(shè)計中，參與者包括一個很大的團(tuán)隊，我只是其中的代表?！蓖瑵?jì)大學(xué)建筑設(shè)計研究院設(shè)計師豐雷介紹，把太陽能技術(shù)應(yīng)用到如此大體量的建筑中，挑戰(zhàn)確實很大。120000平方米的主題館“鋪”在地面上，高度并沒有長高，所以大面積的屋面處理出現(xiàn)難點。為充分體現(xiàn)太陽能建筑一體化理念，建設(shè)者和業(yè)主方之間多次協(xié)調(diào)，討論多種關(guān)于屋頂處理的方法。在設(shè)計投標(biāo)時，屋頂設(shè)計作為創(chuàng)意的重點，以上海的城市屋面肌理為構(gòu)思出發(fā)點，菱形和三角型的搭配在屋頂層層疊疊滑過去，猶如風(fēng)過水面，漣漪片片。雖然屋頂外觀令人滿意，但加上太陽能之后有怎樣的效果，不得不再次論證。屋面的設(shè)計經(jīng)過幾次修改，三角形的形態(tài)也逐漸變小，同時嘗試過多種材料。建筑師要了解太陽能相關(guān)的特性，考慮外觀、尺寸，太陽能發(fā)電板怎樣與建筑連接，最終把太陽能發(fā)電板變成建筑的一個元素。由于屋面太陽能鋪設(shè)有透光要求，主題館選用晶體硅太陽電池組件，太陽板間距只有2毫米距離，施工精度要求很高。又因為材料的特殊性不能采用焊接方式，只能用螺絲釘扣緊，因而安裝標(biāo)準(zhǔn)更高。為了體現(xiàn)與世博園區(qū)其他部分的協(xié)調(diào)，主題館屋面采用的是大量異型組件，目前，這項高標(biāo)準(zhǔn)的安裝工作已接近尾聲。通過主題館項目，設(shè)計師豐雷把太陽能發(fā)電的產(chǎn)業(yè)鏈仔細(xì)研究了一番。談到自己的體會，他認(rèn)為國內(nèi)太陽能應(yīng)用推廣仍然受成本、理念等制約，但太陽能利用的方式有很多種，當(dāng)越來越多的人使用太陽能發(fā)電，并能歸攏并網(wǎng)，這一效益將會更加明顯。 

　　行業(yè)內(nèi)多次提及建筑耗能占總能耗三分之一，這次主題館將通過光伏建筑一體化并網(wǎng)發(fā)電創(chuàng)造能源，同時清潔能源，這是以往世博會建筑所不能比擬的。雖然太陽能在上海世博園區(qū)一些已建場館中開始應(yīng)用，但大多數(shù)是示范性項目，規(guī)模遠(yuǎn)不及主題館。回顧歷史，1982年美國田納西州的諾克斯維爾舉行的世博會，中國館展出了太陽能熱水器、太陽灶、太陽能航標(biāo)燈、太陽能電圍欄等技術(shù)；2000年德國漢諾威世博會，展示了當(dāng)時世界最先進(jìn)的太陽能建筑、光伏發(fā)電裝置和當(dāng)時世界最大的太陽能游艇；2005年的日本愛知世博會在多個展館安裝了多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池和雙面受光型太陽能電池等，輸出功率最多的建筑不過200千瓦。相比之下，上海世博會園區(qū)主題館屋面面積60000平方米，其中30000平方米結(jié)合屋面一體化設(shè)計鋪設(shè)太陽能板，總發(fā)電量2.5兆瓦，是座名副其實的兆瓦級的清潔能源發(fā)電站。