绿色设计 建筑研究 方案阶段的光伏建筑设计方法探讨 Design Method of BIPV in the Conceptual Design 撰文 李明亮 赵祖望 刘卫明 中国航天建设集团有限公司 摘 要 以阳宗海生态温室方案设计为例，对前期调研、建筑概念设计和光伏组件设计的整个过程进行了介绍，以 求探索形象化的设计方法。通过案例分析总结，给出一些方案阶段的光伏建筑设计方法建议，即多专业协 作、技术与艺术的平衡、设计的地域性与普遍性、方案设计步骤建议。 关键词 光伏建筑 光伏组件 设计方法 设计步骤   2 1 光伏建筑设计原则 能资源丰富（图1），太阳能年辐射总量为5 182.88MJ／（my）；2） 光伏建筑一体化（Building Integrated Photovoltaic，简称BIPV）设计主要夏无酷暑，冬无严寒，气候温和，年平均气温在15℃左右，最热的月平均 包括两大项：建筑设计和电气设计，其中设计的主体是建筑，客体是光伏系统。气温19℃~22℃，最冷的月平均气温6℃~8℃；3）全年盛行偏西风。年 因此，BIPV设计应以不影响建筑的美观、功能和结构安全为基本原则[1]。同平均静风频率为30％，平均风速不大，仅为2.2m/s；4）全年降水量在时 时建筑设计与电气设计应同步进行以保持整体设计理念，BIPV设计要综合考间分布上明显分为干、湿两季，5~10月为雨季，雨量集中，且多阵雨、暴 虑场地规划、建筑单体设计、技术措施应用以及围护结构采选等多方面要素，雨；11月至次年4月为干季，年平均相对湿度74％，且降雪年份极少有。 以保证光伏建筑的合理性、实用性、高效性、美观性、耐久性。2.1.3 场地概况 BIPV设计应结合建筑功能、建筑外观以及周围环境条件进行光伏组项目选址在阳宗海湖畔的一块东南向坡地之上。基地东南向坡下 件类型、安装位置和安装方式的选择，同时也要考虑光伏电池本身的电压、30m处为阳宗海湖畔，湖岸平直且有大片湿地，西北向坡地之上有旧昆 电流是否适于光伏系统的设备选型[2]。石高速公路通过，西南紧邻柏联温泉SAP，东北接向白水台温泉水公园， 建筑师应充分发挥光伏材料的美学特性，重新组织建筑的形式和秩往东2km处为阳宗海发电厂。基地有向阳坡地优势，周围环境不会对建 序，将其按照形式美法则与建筑有机结合，使两者在外观造型上达到和谐筑物产生日光遮挡现象，太阳能利用条件优越。 统一。此外，光伏系统的引入不可影响到围护结构的功能，如保温隔热、2.1.4 用电负载情况 结构安全、采光通风、水密气密性等[3]。以下结合实际案例进行说明。建筑功能主要为观光温室和生态餐厅，需要有良好的采光和相对稳 2 阳宗海生态温室方案设计定的室内温度，建筑能耗以空调能耗为主。观光温室需要将室内温度维 项目位于昆明阳宗海