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“碳中和”建筑趋势：BIPV一体化设计（权衡建筑形式、空间使用、能源碳排和产业经济的组合）

发布于：2022-05-13 09:00:13 来自：建筑结构/结构新鲜事 [复制转发]

和光偕行，与时卷舒

固德威智慧能源研发大楼BIPV一体化设计

中衡设计

GOODWE（固德威）公司是一家以电力电子技术为核心布局光电建材（BIPV）的新能源高新技术企业，其总部研发大楼由中衡设计集团原创设计。设计中建筑师们结合固德威自身光伏产品，权衡建筑形式、空间使用、能源碳排和产业经济的最优组合，尝试补充和突破既有低碳建筑设计的领域范畴和内容深度。

引言

在Tadao Ando的建筑美学中，“光”似乎始终掌控着建筑的最高境界。“The archetype of space is the volume and direction of light.”——毋庸置疑Tadao Ando赋予了“光”在任何时代语境中最崇高的地位。

西方建筑思想中，建筑构造的历史和发展被理解为在石块上开凿洞口，使光和新鲜空气涌入而淹没黑暗的过程。在这一斗争中，人类逐渐认知到光除了照亮空间以外的意义。

现代钢、玻璃、混凝土结构技术的进步，使得光在建筑表达中具有更高的自由度，也呈现出更加细致抽象的特点。不仅是建筑设计，在当代艺术、产品设计、技术研发等领域，人类也从未停下对“光”的无尽遐想和探索追求。我们已然证明了，光是可以感知，可以塑造和再加工的。

那么今天的我们是如何与光偕行的呢？

顺应时势的回答：BIPV——建筑光伏一体化

2021年10月，中国印发《2030年前碳达峰行动方案》，承诺在2030年前，二氧化碳排放不再增长。当这一目标放大到建筑领域，建筑行业如何有效节能降碳、加快低碳发展步伐、利用数字技术对碳排放实现管控成为亟待解决的问题。在低碳建筑技术的产品开发与应用方面，建筑光伏一体化（BIPV）技术已趋向成熟，是实现从以化石能源为基础的碳基电力系统转为 以太阳光能为基础的零碳电力 的关键技术。

固德威智慧能源研发大楼鸟瞰

固德威智慧能源研发大楼

我们将固德威对于绿色能源的探索融入到建筑设计的整个过程，用建筑 回应阳光、利用阳光 的设计法则体现在研发大楼的方方面面。

主入口人视图

研发大楼最大程度地利用了基地范围，以五层裙房及20层塔楼的形式满足研发、办公、接待等各种要求。建筑塔楼布置于基地南侧，避免了对北侧住宅区的日照影响；裙房沿塔园路一字展开，三四层最大10m的悬挑，营造出富有冲击力的入口形象。悬挑部分拟采用碲化镉光电幕墙，对直射阳光处理的同时，利用光能发电。

主门厅效果图

碲化镉光电幕墙

裙房体量中部挖凿出两个玻璃采光中庭空间，固德威将最新研发的单晶硅光伏产品运用于此。这种晶体材料在历经长时间高温、高压、混合和沉积之后，成为了一种新的建筑语言，通过间隔布置将光线柔和地引入室内，使得大进深裙房的每个角度都能捕捉到自然的天光。

采光中庭引入自然天光

建筑西侧裙房遮阳百叶运用了固德威自身产品光伏瓦，形成可调角度的遮阳与发光组件一体的设计。一部分平滑的幕墙表皮折射出万象的天空，而闪烁的光伏瓦百叶充分与日光互动，营造出可变的光影肌理。

裙房西侧光伏瓦遮阳百叶

裙楼顶部的非活动区域也被利用起来布置光伏组件，这里也将成为固德威光伏产品的户外展示区。室外停车场将配备模块化灵活组合的光伏充电一体化车棚，不仅能为车辆遮阳避雨，还可为电动车、新能源汽车、厂区、企业供给电能。

光伏充电一体化车棚

塔楼折形幕墙折角不透光部分同样采用了单晶硅光伏组件，通过对光伏组件的外光处理，拟合出金属铝板的材质效果。将光伏组件建材化——这也是固德威光电事业部的愿景:“让每一栋建筑发电”。

塔楼折形幕墙单晶硅光伏组件

在国家“碳达峰和碳中和”政策的指引下，我们真正做到将BIPV产品高度融入到建筑中，固德威智慧能源研发大楼全年累计光伏发电 量将达到约49万KW?h，为大体量建筑物群体实现近零碳排放打下基础。建筑对于光的探索、运用，自其诞生伊始就从未停下过脚步，BIPV这艘时代巨轮将带领我们走向建筑对阳光探索的新征程。