光伏建筑一体化技术在教学建筑中的应用设计初探
太阳能光伏与建筑一体化技术探讨
太阳能光伏与建筑一体化技术探讨太阳能光伏发电技术在建筑领域的应用已经越来越普及。
建筑物是耗能最大的领域之一，能源紧缺和环境保护问题已经被广泛关注。
通过利用太阳能光伏发电技术，可以减少对传统能源的依赖，提高建筑能源利用效率，实现可持续发展，保护环境。
太阳能光伏和建筑一体化技术是当前热门的研究方向。
该技术是将光伏电池板集成到建筑外墙、屋顶或外遮阳帘等建筑元素中，以取代传统建筑材料，即“建筑材料化为发电元素”。
这样的设计不仅可以实现建筑能量自给自足，还可以增强建筑的空间美感，提高建筑的绿色环保指数。
因此，研究太阳能光伏与建筑一体化技术对于推动建筑可持续发展和智能化进程具有重要的意义。
首先，太阳能光伏和建筑一体化技术的应用可以改变现有建筑材料的特性。
传统建筑材料一般是单一功能，只能承担一个具体的作用。
而利用光伏电池板替代传统建筑材料，不仅能够发电，还可以保持材料的承载、隔热、保温等功能。
这样可以减少建筑的材料使用量，降低建筑的造价，并提高建筑的环保性能。
其次，太阳能光伏和建筑一体化技术的应用可以提高建筑的能源利用效率。
电池板的发电效率随着技术的发展已经得到了大幅度提高，甚至已经比许多传统的发电系统更加高效。
通过将电池板集成到建筑元素中，可以将光能转化为电能，实现建筑能量的自给自足。
在光照条件良好的情况下，还可以将多余发电的电能卖回电网获得利润。
这可以有效地降低建筑能耗，达到能源的可持续利用。
再次，太阳能光伏和建筑一体化技术的应用可以提高建筑的绿色环保指数。
光伏电池板一般由矽或其他可再生能源材料制造，无污染、无噪音。
并且，在光伏电池板的生产过程中不会产生CO2等温室气体。
这与传统的火力发电方式相比，光伏发电的环保性能更高。
而且，光伏电池板的维护成本低，使用寿命长，具有长期的经济和环境效益。
最后，太阳能光伏和建筑一体化技术的应用还可以提高建筑美学效果。
光伏电池板的颜色和外形可以根据设计需求进行个性化定制，使其自然地融入到建筑环境中。
光伏发电技术在建筑一体化中的应用
光伏发电技术在建筑一体化中的应用随着可再生能源的快速发展和建筑行业的不断创新，光伏发电技术逐渐成为建筑一体化设计中的重要组成部分。
光伏发电技术以太阳能光电转换为电能，可以为建筑提供清洁、可再生的电力供应，同时还可以改善建筑的能耗效率。
本文将探讨光伏发电技术在建筑一体化中的应用，并分析其影响和未来发展趋势。
一、光伏发电技术的原理及特点光伏发电技术是通过利用太阳光的能量，将光能转换为电能的技术。
其主要原理是利用光伏效应，即光照射在光伏电池上时，光子的能量被电池吸收并转化为电流。
光伏电池组件通常由多个单元组成，能够在正常光照条件下输出稳定的直流电。
光伏发电技术的特点包括可再生能源、无污染和长寿命等，因此被广泛应用于建筑一体化设计中。
二、1.屋顶光伏发电系统屋顶光伏发电系统是最常见的建筑一体化应用案例之一。
通过在建筑的屋顶上安装光伏电池组件，可以将太阳能转化为电能，并与建筑的电网进行连接。
这种系统不仅能够为建筑提供部分电力需求，还可以将多余的电能反馈给电网，实现能源的互联互通。
此外，屋顶光伏发电系统还可以起到保护建筑屋顶的作用，延长屋顶的使用寿命。
2.透明光伏玻璃幕墙透明光伏玻璃幕墙是一种将光伏电池技术应用于建筑外墙的设计方案。
该幕墙利用透明的光伏玻璃覆盖建筑外墙，能够将太阳能转化为电能，从而为建筑提供部分电力需求。
同时，透明光伏玻璃幕墙还能够调节建筑内部的光照和温度，提高室内环境的舒适性。
这种设计既满足了建筑外观的美观性，又实现了能源的自给自足。
3.光伏蓄电池系统光伏蓄电池系统是一种将光伏发电技术与储能技术相结合的设计方案。
通过将光伏发电系统与储能设备相连接，可以将白天收集到的电能储存起来，在夜晚或电网中断时供电使用。
这种设计不仅提高了电能的利用率，还能够实现对电网的无缝切换。
光伏蓄电池系统在建筑中的应用可以有效解决能源供应不稳定的问题，提高建筑的可靠性和可持续性。
三、光伏发电技术的影响和未来发展趋势光伏发电技术在建筑一体化中的应用为建筑行业带来了诸多变革。
光伏建筑一体化技术的应用分析
光伏建筑一体化技术的应用分析随着现代城市化进程的加快，能源问题日益成为人们关注的焦点。
人们越来越迫切地需要一种能够节约能源、环保绿色、可持续发展的能源形式。
在能源危机的背景下，光伏建筑一体化技术的应用成为一种强有力的解决方案。
所谓光伏建筑一体化技术，就是将太阳能电池板集成到建筑中，实现建筑和太阳能的智能化融合，从而实现建筑节能和可再生能源的利用。
光伏建筑一体化技术的应用不仅可以降低建筑的能耗，还可以减少建筑材料的使用，节约资源，降低建筑成本，提高建筑的实际使用寿命。
一、光伏建筑一体化技术现状光伏建筑一体化技术由于其具有良好的节能环保、可持续发展的特点，在全球范围内得到了广泛的应用。
据统计，截至2019年底，全球共有7000多个光伏建筑项目已经建成，光伏建筑容量总计超过240MW。
尤其是在欧美等发达国家，光伏建筑一体化技术的应用已经相当成熟，其中以德国、美国、日本等国家的光伏建筑项目最为活跃。
二、光伏建筑一体化技术的优点1、光伏建筑节能由于光伏建筑一体化技术可以将太阳能转换为电能进行利用，因此可以降低建筑的能耗，实现建筑节能。
光伏建筑一体化技术在冬季可以通过吸收太阳辐射来增加室温，减少暖气设备的使用；在夏季可以反射太阳辐射来降低室温，减少空调设备的使用。
另外，光伏建筑一体化技术还可以通过集热器将太阳能转化为热能，为建筑供暖和生活用水。
2、环保绿色光伏建筑一体化技术可以转化太阳能为电能，使用的是一种绿色清洁的能源，不会产生任何的污染物。
同时，由于可以降低建筑能耗，也可以减少环境污染和碳排放量。
因此，光伏建筑一体化技术的应用可以为城市的环境维护和节能减排做出贡献。
3、可持续发展光伏建筑一体化技术的应用可以大量减少建筑材料的使用，节约资源；可以利用可再生的太阳能，实现能源的可持续发展。
随着科技的不断改进与升级，光伏建筑一体化技术的应用将会越来越广泛，实现城市的低碳化和可持续发展将更具有现实意义和价值。
三、光伏建筑一体化技术的应用前景光伏建筑一体化技术在国内尚未得到广泛应用，但是随着国家节能环保政策的不断推进与加强，光伏建筑一体化技术的应用前景将会越来越广阔。
光伏建筑一体化技术的研究进展
光伏建筑一体化技术的研究进展光伏建筑一体化技术是将光伏发电技术与建筑设计与建造相结合，实现光伏发电系统与建筑的无缝整合。
通过光伏建筑一体化技术，可以充分利用建筑表面、墙面、屋面等空间，将太阳能转化为电能，为建筑提供清洁、可再生的能源，同时又不影响建筑的实用性和美观性。
光伏建筑一体化技术在近年来得到了迅速的发展，取得了一系列的突破和创新。
首先，光伏建筑一体化技术在建筑表皮设计方面有了重要进展。
对于传统建筑而言，建筑表皮的设计主要着重于外观和绝热隔热等功能，但在光伏建筑一体化技术中，建筑表皮不仅要具备传统表皮的功能，还要能有效地收集太阳能并将其转换为电能。
因此，研究者们通过优化材料的选择、设计新的结构和形式等手段，创新性地将光伏组件融入到建筑外墙、玻璃幕墙等部位，实现了建筑外表面的太阳能收集和发电功能。
这种创新的设计不仅美观而且实用，为建筑提供了可再生的能源，同时还能降低对传统能源的依赖。
其次，在光伏材料的研究方面，研究者们取得了一系列重要的突破。
传统的硅基光伏材料通常需要采用坚硬、厚重的玻璃基板来保护光伏电池，而这种材料不适合在建筑表面使用。
因此，研究者们开发了柔性光伏材料，如柔性有机太阳能电池和柔性无机薄膜太阳能电池等。
这些柔性光伏材料可以适应不同形状的建筑表皮，并且具有较高的透明性，可以应用于建筑的玻璃幕墙等部位。
此外，还有研究团队开发了透明的有机太阳能电池和彩色太阳能电池等创新材料，为建筑提供更多的设计空间。
此外，与传统光伏电池相比，研究者们还开发了多种新型的光伏电池技术。
例如，染料敏化太阳能电池和量子点敏化太阳能电池等非硅基光伏技术，具有成本低、生产工艺简单等优点，逐渐应用于建筑领域。
另外，有机太阳能电池由于具备较高的透明性和柔性，也逐渐成为光伏建筑一体化技术中的重要技术。
这些新型光伏电池技术的发展为光伏建筑一体化技术提供了更多的选择和可能性，并为光伏建筑的实用性和经济性提供了新的解决方案。
光伏建筑一体化的建筑设计方式探究
光伏建筑一体化的建筑设计方式探究发布时间：2022-10-17T08:40:58.950Z 来源：《城镇建设》2022年第11期作者：覃鹏[导读] 当前，我国社会经济发展速度不断加快，人们越来越关注生态文明建设与发展，覃鹏贵州同盛建筑设计有限公司摘要：当前，我国社会经济发展速度不断加快，人们越来越关注生态文明建设与发展，光伏建筑对生态文明建设有着重要的促进作用，不仅能够节约能源，还能进一步推动建筑行业发展。
光伏建筑一体化的建筑所使用的建筑材料为光伏组件，能够有效保证建筑能源的正常供给，并降低对环境的污染，是建筑行业未来发展的主要趋势。
本文对光伏建筑一体化的建筑设计方式进行了探究，以供参考。
关键词：光伏建筑一体化；光伏建筑设计；设计方式在建筑行业发展中，在建筑设计中采用光伏建筑一体化设计，能够有效提升建筑设计水平，不仅能够节约能源，还能避免对环境造成污染。
光伏建筑一体化的建筑设计中，不能简单的将光伏与建筑进行叠加，需要合理运用相应的光伏组件，确保其与建筑形成一个完整的系统，并保证相关功能的充分发挥。
在建筑结构内部植入光伏组件，不仅要有发电功能，还要能够保证建筑的安全性、牢固性与密闭性等需求的实现，确保光伏组件与建筑形成完整的系统，才能降低能源损耗。
光伏建筑一体化的建筑设计中，需要在保障建筑基础功能实现的基础上，加强建筑美观设计，以促进光伏建筑实现更好的发展。
1、光伏建筑一体化系统发电因素1.1太阳光照光伏建筑一体化系统发电的能量来源是太阳光照，发电能力会随着太阳光照角度与辐射量的变化而变化，因此，保证太阳光照充足，才能确保光伏建筑一体化系统正常稳定发电。
在光伏建筑一体化系统建设中，需要做好电池板数量与阵列规划，具体规划过程中，需要充分考虑所在地区太阳光照条件，以此来做好发电量的计划工作。
1.2太阳能电池板因素太阳能电池主要运用的施光的反射原理，太阳能电池板在受到太阳光垂直投射后，太阳能电池板会吸收其中大部分的太阳能，进而转化为电能。
浅析高校光伏建筑一体化及其应用
浅析高校光伏建筑一体化及其应用摘要院本文简单介绍了海南科技职业学院的光伏建筑一体化项目，概括了光伏建筑一体化的优点；浅析了光伏建筑一体化在节能和环保方面的功能及其在高校光电应用技术专业的教学和科研方面的应用；分析结果表明：在高校建设光电建筑一体化，不但能够很好的满足专业教学和科研要求，提高学生的实践能力，而且具有良好的社会效益和经济效益。
Abstract: This paper briefly introduces the Hainan Institute of Science and Technology BIPV projects, the advantages of buildingintegrated photovoltaic; functional integration of photovoltaic building in energy conservation and environmental protection and itsapplication in the photoelectric technology professional teaching and scientific research; the results show that: in the construction ofphotovoltaic building integration, it can not only satisfy the requirements of teaching and scientific research, but improve the students'practical ability, it has good socialand economic benefits.关键词院高校；光伏建筑一体化；节能环保；教学与科研Key words: colleges and universities；building integrated photovoltaic；energy saving and environmental protection；teaching and research0引言随着国际石油价格持续上涨和国内煤炭价格上调压力的增大，我国能源供应正面临着前所未有的严峻形势。
光伏建筑一体化设计的探讨
光伏建筑一体化设计的探讨1 引言所谓光伏建筑一体化技术，就是将太阳能发电设备同建筑相结合的一种技术，其通过在建筑外围安装光伏发电矩阵，通过对这部分太阳能的利用为我们提供生活所需的电力。
而由于建筑物在类型方面所存在的不同，就使得实际光伏设计的形式也存在着一定的差异：一种是将光伏仿真设备直接阵附在建筑物上，另一种则是将光伏方阵集成到建筑物之中。
而为了能够对该种技术进行更好的应用，就需要我们在对其价值具有充分了解的基础上对其设计方式进行更好的研究。
2 光伏建筑一体化技术的应用价值对于光伏建筑一体化技术来说，其在实际应用中具有着较高的价值：首先，不占用土地。
对于该项技术的光伏镇流来说，其一般都直接安装在建筑的外墙或者屋顶位置，并不存在对土地的占用情况，而在今天城市土地寸土寸金的情况下，该种特征则是非常重要的。
此外，在一年当中，夏季可以说是建筑居民用电量最高的一个时段，而在夏季，太阳也具有着最长的日照时间，恰好能够为我们的光伏建筑一体化系统提供更多的电能，对于城市的电力供应也具有着非常积极的缓解作用；其次，绿色环保。
对于该种技术来说，太阳能是其主要的发电能源，这种能源具有着绿色、环保、高效的特征，并不会对环境造成任何的污染，而这也同我国现今生态可持续发展的理念良好吻合，此外，太阳能还一种可再生、免费的能源，我们在对其使用的过程中并不需要考虑能源匮乏的情况；再次，节约成本。
对于该技术来说，其在实际应用中一般都是并网光伏系统，并不需要对蓄电池进行配备。
而正是这种特点，就使其能够在节约投建设成本的同时不会受到蓄电池荷电状态的限制；最后，节能减排。
对于该种技术来说，其对于我国建筑起到了良好的节能作用，因为通过光伏阵列的应用，则能够帮助我们将太阳能良好的转换成生活所需的电能，能够在对室外综合温度进行降低的同时对建筑内部墙体热负荷以及空调冷负荷进行降低，较好的起到了节能减排的作用。
3 光伏建筑一体化设计方式3.1 安装形式根据建筑同光伏组件间结合形式的不同，光伏建筑则可以主要分为以下几类：第一，是建筑同光伏系统进行直接的结合，即光伏系统附着在建筑物中，并以并网或者独立电源的方式进行供电，其主要安装在建筑物的外墙或者屋顶位置；第二，光伏器件同建筑在建设时就进行了集成，即光伏建筑一体化。
浅谈绿色建筑中光伏建筑一体化系统（BIPV）设计及应用
3.1项目概况该项目为某住宅项目中的配套会所设施，会所总建筑面积5543.23m 2，高16.7m，地下室二层，地上三层，主要功能为SPA 房、游泳池、办公区、模型展示区、娱乐室等。
在设计阶段中，业主要求该会所需达到国家绿色建筑三星、美国leed 认证的设计目标。
会所负一层设一台500kVA 专变变压器，按照绿色建筑优选项要求，发电量不低于建筑用电量的2％，太阳能光伏发电量为10kW 设计（基于成本考虑，业主决定按5kW 设计），下面光伏建筑一体化系统设计参数均以5kW 为设计值。
3.2会所光伏建筑一体化系统图见图1所示。
3.3光伏建筑一体化系统概述该项目所在地为广东省江门市，地理位置位于东经113.08°，北纬22.58°，年平均气温22.3℃，极端气温最高36.6℃，最低1.4℃，当地水平面年太阳辐射量约为1427.15kWh/m 2。
本方案设计选用单晶硅BIPV 太阳能电池双玻组件，规格为1670mm×1100mm×50mm，单晶硅组件每块功率为235Wp（96片），组件使用寿命不低于20年。
组件防护等级不低于IP65，设计安装总数量为24块，光伏组件电池板面积为44.1m 2，装机总功率为5640Wp。
本系统光伏组件采用可透光型BIPV 双玻组件，根据当地气象资料安装角度朝向为南偏西45°，以建筑屋顶结构的方式安装在室外泳池旁休闲凉亭的结构支架上，平铺安装的双玻组件保证了建筑的美观和休闲凉亭的采光效果，同时便于后期的运营维护。
会所光伏建筑一体化系统由光伏组件、直流汇线箱、逆变器、交流配电箱、 监控系统、电缆和相关电气材料等相关附件组成。
该系统发电的电力并入会所值班室公共照明箱，在用户侧并网并实现即时发电即时消化，发电提供的电能不足时由市电自行补充。
会所光伏建筑图1 会所光伏建筑一体化系统图图3 光伏建筑一体化系统室内安装图片图2 太阳能双玻电池组件室外安装现场Technical Pilot一体化系统室内外设备安装如图2和图3所示。
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关注， 必将成 为未来 的主要 能源 之一 。光伏 建筑一体化技术 ， 是
应用 太 阳能 发 电的一种新 概念 。在 建筑用 能 已 占全 国总能耗 ３ ０ ％～ ４ ０ ％的今天 ， 利用光伏建 筑一体化技术 为建筑提供清洁 能 源必将具有广 阔的发展前景 。教学建筑作 为量 大面广 的公共 建
换、 控 制 系统 、 储 能 系统 构 成 。
区年辐射总量最小。总体看来 我国大部分地 区的太阳能资源较 为的丰富 ， 适宜 于应用光伏建筑一 体化技术作 为解决建筑 能耗
的主要手段。少数太阳能资源略微匮乏的地区也可将 光伏 建筑
优 势， 并针 对 不 同 的情 况提 出 了相 应 的 应 用 策略 。
要： 本 文结合光伏建筑一体化技 术的特征 ， 通过对教 学建筑特 点的分析 ， 提 出了在教 学建筑 中应用光伏发 电系统的可行性与
关键词 ： 光伏 建筑一体化 ； 教 学建筑； 节能 中图分类号 ： Ｔ Ｈ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ３ — ５ １ ６ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ — ０ ２ ３ ８ — ０ ２
综合以上 的教学类建筑 的特点 ， 可以看 到在教学建筑中应用 光伏建筑一体化技术 ， 有其特有的优势 ， 是具有广阔发展前景的。
３ 在 教 学 类 建筑 中应 用光 伏 建 筑 一体 化技 术 的策 略 研 究 ３ １ 太 阳能 资 源 分 布分 析
② 并 网运 行。在有公共 电 网的地 区 ， 光伏发 电系统与 电网 连接并 网运行 ， 省去蓄 电池 ， 不仅 可 以大 幅度 降低造价 ， 而且具
的组 成 部 分 。
教学类 建筑一般多为 ９ ０ ～ １ ２ ０ 平方米的大空 间 ， 并且要求 比 较 高的采光 条件 ， 多数教学类建 筑会 采用空 间更 为灵活 的框架 结 构。框架结构 的墙体部分相对来说更加灵活 自由。
２ ． ４ 环境 特 点
１ ． １ ． ２ 根据电力运行方式 的不 同可分为两大类 ：
２ ． ３ 结 构 特 点
１ 光 伏 建 筑 一 体 化 技 术 简 介
１ ． １ 分类
光伏建筑 一体 化就是将 太阳能光伏发 电方阵安装在建筑 的
围护结构外表面来提供 电力 。 １ ． １ ． １ 根据光伏 方阵与建 筑结合 的方式不 同 ， 光伏 建筑一 体化可分 为两 大类 ： ＠Ｂ Ａ Ｐ Ｖ， 即光伏方阵与建筑 的结合 。这种方式是将光伏方 阵附着于建筑物的表面 ， 建筑物仅作 为载体起到支撑作用。 ②Ｂ Ｉ Ｐ Ｖ， 即光伏 方阵与建筑 的集成 。这种 方式是将光伏 方 阵作 为一种建筑材 料来使用 ， 光伏 方阵成为建 筑物 的不 可分 割
①独立运行 。独立 运行 系统 又分为直流负载独立系统和交 流负载独 立系统。独立运行的光伏发 电系统需要有蓄 电池作为
储 能装置 ， 主要 用 于 无 电 网 的边 远 地 区 和人 口分 散地 区 ， 整 个 系 统造 价 高 。
通常教 学类 建筑会 有 比较宽 阔的校 园环境 作为 其外部 空 间， 一： 睃教学楼都能够做到四面临空 ， 且长边 间距大于 ２ ５ 米。
１ ３ ． Ｎ Ｏ． ０ ５
Ｊ ｒ ｎห้องสมุดไป่ตู้ａ ｌ ｏ ｆ Ｈ ｅ ｎ ａ ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ
教纵横
光伏建筑一体化技术在教学建筑中的应 用设计初探
李 摘 芳 席 晖 邯郸 ０ ５ ６ ０ ３ ８ ） （ 河北工程 大学， 河北
②不 占用土地 。光伏组件可 以有效 的利用建筑维护结构表
面， 不需额外 占用土地或增建其他设施 。 ③调节室 内物理环境 。由于光伏方阵安装在屋顶和墙壁等 外 围护结构上 ， 吸 收太 阳能 ， 转 化为 电能 ， 大大 降低 了室外综合
筑， 在应 用光伏建筑一体化技术方面尤其独特 的优势 ， 并 且得 到 了国家政策支持 ， 根据 国务院《 关 于印发节 能减排综 合性 工作 方 案 的通 知》 ， 在《 太 阳能光 电建筑应 用财政补助 资金管理暂行 办 法》 中明确提出优先 支持 学校 、 医院 、 政府机关 等公共建筑应 用
有更高的发电效率 和更好 的环保性能 。
１ ． ２ 组 成
一
我 国幅员辽 阔 ， 太 阳能资源较为丰富 ， 但也存在着分布不均 的情况 ， 从表 １ 可 以看到 ， 从接受太 阳能辐射量 的大小方面考虑 ， 我国大致可以分为五个 区 ， 以一类地 区年辐射总量最大 ， 五类地
套基本 的太 阳能发 电系统是 由太 阳能电池方 阵 、 电源转
０ 引言
１ ． ３ 优 势
在环境 污染 日益 严重 ， 能源危机不断逼近 的今 天 ， 如何能够
①绿色能 源。应用太 阳能发 电不会 污染环境 ， 开发利 用过
程 中不会产生任何生态方面的副作用。 同时它又是一种可再生
能源。
充 分高效的利用清洁可再生能源成为 了人们热议的话题 。而太
光 电项 目。
温度， 减少了墙体得热 和室 内空调冷 负荷 ， 既节省 了能源 ， 又利
于保证室 内的空气品质。
２ 教 学 类 建 筑 的 使 用 特 点
２ ． １ 数量及分布特点 教 学类建筑包 括 中小学教 学楼 ， 大中专 院校教 学 ， 教辅， 实 验等教学用 房 。由于 我国实行九年制 义务教育 ， 且我 国人 口众 多， 因此教学建筑在全国的分布非常广泛 ， 且数量众多。 ２ ． ２ 使用时间特 点 我 国的各 级教学机构 基本实行双休 日及寒暑假 制度 ， 一年 中有 三个月 的集 中放假 时 间 ， 且有 ５ ０ ～ ５ ２ 个双休 １ ３。大部 分教 学建筑 的使用 时间为早七点到 晚二十三点之 间 ， 中小 学校则更 短些 ， 一般 为早七点到晚十九点 ， 其他时间基本无能耗 的要求 。