探讨上海世博会的光电建筑

成 明

（佳木斯市建筑设计研究院，黑龙江 佳木斯 154002）

1 上海世博会光电建筑的特点

上海世博会见证了世界和中国的共赢，它是中国走向城镇化的最好时机，而太阳能建筑是典型的低耗能建筑，它代表了以后城市发展的趋势。

1.1 实用化的设计

上海世博会光电建筑的设计和建造不只是表面上的展现，更重要的是具有实用性。合乎质量要求的“绿电”将会在光伏并网发电之后输出，从而保证电网的稳定性。因此，供货方、设计方跟上海市的电力单位通过不断地分析，规定了一些参数与技术的标准，进而使并网技术得以解决，这些光电建筑不需要经常性地维护，只需要使用浇水的方法清理灰尘就行了，它的使用年限可达20年。这项工程的投资超过了2亿元，平板光电的组件都是由中国人自己设计和制造的。

1.2 多样化地运用太阳能电池

不管是上海世博会的主题馆，还是其它的一些场馆，为了达到建筑的功能需要与美观的目地，所使用的太阳能电池板是多样化的：有些是半透光的，有些是一点儿也不透光的，在场馆内抬头望去，就可以看见从电池板照进来的阳光；有的是平躺在建筑的顶层，有的是垂直放置在外立面上。在世博园内，各种各样的光伏组件被得以使用，比如聚光电池、多晶硅与单晶硅等，一是由于不同类型的电池颜色是不一样的，跟建筑样式的搭配效果是不一样的。二是借助世博会，实验多样化地运用太阳能电池。

1.3 多样化的光伏运用

在上海世博会上不只是展现了光伏建筑统一化的并网电站，还展现了多种运用太阳能技术的景观，比如太阳能的厕所、太阳能的候车大厅、太阳能的喷泉、太阳能的照明等。在世博会上所展现的太阳能技术与各种各样的太阳能技术的景观，使人们意识到太阳能对人类文明的进步所起到的推动力，全面地折射出了世界的可持续发展与气候条件的改变等热门话题，说明了城市可以使生活变得更加美好，促使着太阳能技术的进一步使用。

1.4 高效率与智能化的设计

太阳能发电系统在上海世博园能够实施智能化地控制，通常是不需要人工控制的，在太阳升起的时候，开始发电，在太阳落下的时候，就不再进行发电了。在下雨天和阴天的时候，发电的效率会有所降低，区太阳能发电项目将实现智能化，基本上无须人工操作，太阳升起时即开机发电，太阳落山后则自动关机，尽管在阴雨天气时发电效率虽受一定影响，但是也可以正常的发电。在设计上海世博园的太阳能发电系统的时候，需要全面地思考建筑美学和提高太阳能光伏的发电效率，以达到节能与美观的目的。

1.5 统一使用

太阳能技术在上海世博会的最大特点是统一使用，上海世博会的主题馆与中国馆将会排在中国甚至亚洲光电家建筑的前列，主题馆的光电建筑统一化并网系统的规模能够到达2.5MW，在国内占据首位；而中国馆的光电建筑是根据中国固有建筑创建的BIPV并网电站。它不但是世博会吸引人注意的一个地方，而且是我国BIPV并网光伏发电领域的典型代表。除此之外，上海生态家、南市的电厂与世博中心都会创建光伏建筑统一化的并网系统。

2 主题馆的光电建筑

主题馆作为上海世博会的一个永久性的建筑，它的屋顶面积是6万平方米，其中，所安装的太阳能电池板的面积到了3万平方米，它的发电量能够达到2.5MW，从而使得主题馆的太阳能达到了兆瓦级。跟中国馆相比较，主题馆有自身独特的设计方案。中国馆使用的太阳能组件为单晶硅，而主题馆使用的是一种菱形的设计方案，这种设计是符合建筑肌理的，它使用的光伏组件是深蓝色的多晶硅，这跟主题馆的颜色是相搭配的。透光型的双玻组件被运用到了主题馆的中庭屋顶，在白天光照充足的时候，是不需要把主题馆里面的照明打开的。在设计主题馆的太阳能屋顶的时候，是使用了上海弄堂的屋顶这种肌理，从整体看上去跟海面很相似。

3 中国馆的光电建筑

由2 736块彩色（蓝色、绿色、红色）与高效的太阳能电池组件组和而成了中国馆250 kW的太阳能发电装置，这是第一次在建筑上使用彩色与高效的太阳能发电装置。这种彩色的太阳能发电装置不但可以把太阳光转变为动力，而且可以依据建筑的要求拼成彩色的图案以达到美化的目的。因为普通的太阳能电池在制造成黑色的时候才可以确保很高的转换效率，所以，在建筑物当中使用普通的太阳能电池的的时候，不能够美化建筑物的外观，或者是不能够确保很高的准换效率。

中国馆的馆屋面是一种园林式的景观。如果在这种园林式的周围使用传统意义上的黑色必定会影响到园林的景观效果。而使用彩色的太阳能光伏板组合而成的彩色与高效的双玻组件，蓝、绿、红三色电池板把园林环绕起来，可以保证跟园林景观的色彩相融合，这种太阳能的发电装置不但给中国馆输送250 kW的电力，而且能够跟周围的园林相互映衬，这是世博园当中的一大亮点，所使用的彩色与高效的太阳能电池，它的转换效率和传统意义上的太阳能电池是一样的。从而使太阳能发电装置和环境可以最大限度地统一起来。

4 结语

上海世博会最亮丽的风景线是太阳能建筑，从整体上看上海世博的场馆，是克服了传统建筑的耗能弊端，这种光电建筑是五彩缤纷的。设计上海世博会所使用的新型技术是很多的，同时具有大规模的太阳能发电系统，在世博史上，这是从未有过的。上海世博会倡导的理念就是环保和低碳，这对中国是有很大的好处的。

[1]胡晔旻，张灿辉.世博会所展示的建筑表皮材料之发展趋势[J].重庆建筑，2011，(07).

[2]单竹杰.光伏建筑一体化并网发电系统的智能控制[J].智能建筑电气技术，2011，(01).