建筑被称为凝固的音乐,上海世博会主题馆能够符合整个园区建筑的“韵律”。上海世博会主题馆采用的菱形设计方案,能够做到与建筑肌理相吻合。采用铺设的多晶硅光伏组件的颜色是深蓝色,与建筑总体颜色能够相符。建筑中庭的屋顶是透光型的双玻璃组件,因此,在日照比较充分的白天,主题馆内的照明设施不需打开。
上海世博主题馆的屋顶设计方式,创意取自于弄堂式屋顶的肌理,是上海的建筑特色,犹如海面的碧波。而标准的电池板通常是长方形的,世博主题馆的屋顶采用了大量的电池组件,铺出一层层菱形的“碧海微波”的效果,组件形状不规则,产生的电量和电压也不同于常规,在电池的串联并联等方式上都采取了新的思路。世博主题馆屋面的构造形式为双层构造,下层的屋面用来解决建筑方面的保温、采光和防水等必要的问题,太阳能光伏组件,布置在上层,屋面采用菱形力图求得建筑功能与形式上的结合,进而达到太阳能光伏建筑一体化的设计目的。
世博主题馆的设计过程中,异型光伏发电组件到了重要的作用,对现代光伏建筑一体化的设计也开辟了新的方向,将太阳能板作为建筑装饰的一部分,在光伏建筑中不仅提高发电效率,提高能源的吸收和使用,同时也要对建筑的外形美观负责。
异型光伏组件在法国阿尔萨斯案例馆水幕光电幕墙中的应用
法国阿尔萨斯案例馆原型是法国阿尔萨斯布克斯韦尔高中的太阳墙,是通过太阳能达成节能环保并且实现室内舒适性的一个建筑范例。“太阳墙”在法国阿尔萨斯在当地的应用主要是在冬季的供暖,世博会中又考虑到了上海的气候特点,上海夏季潮湿且高温,案例馆增添了夏季的功能。
玻璃幕墙共有外层、中间层和内层三个层面,外层为太阳能电板和第一层玻璃,中间层是个空气层,能够实现可开可闭的功能,内层还是玻璃,玻璃上面有流水,形成了水幕玻璃。冬天状态下关闭内层和外层的玻璃窗,使得中间层形成了空气密闭层,通过阳光的照射,以及光电的制热形式,密闭层里的空气得到加热,持续地给楼内各个层面循环供暖;夏天状态下打开外层的玻璃进行通风,通过水泵供水,冲刷内层玻璃,双管齐下,给整座建筑进行降温。此时,太阳能光电板所转化成的电能用于水泵的动力源。通过“流水”设计制造降温效果,是阿尔萨斯案例馆对世博节能节能主题的一种诠释。