建筑一体化技术例1

中图分类号:C93 文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)28-0213-02

一、太阳能与建筑一体化概念

太阳能与建筑一体化是指根据节能、环保、安全、美观和经济适用的总体要求,将太阳能利用设施与建筑有机结合,利用太阳能集热器替代屋顶覆盖层、保温层或独立的构架,实现与建筑的同步设计、同步施工、同步验收、同步后期管理,使其成为建筑有机组成部分的一种理念、一种设计、一种工程的总称。既消除了太阳能对建筑物形象的影响,又避免了重复投资,降低了成本,是未来太阳能技术发展的方向。具有以下的特点:(1)把太阳能的利用拉入环境的总体设计,把建筑、技术、美学融为一体,太阳能设施成为建筑的一部分,相互间有机结合,取代了传统太阳能的结构所造成的对建筑的外观形象的影响。(2)利用太阳能设施完全或部分取代屋顶,可减少成本,提高效益。(3)可用于平屋顶、斜屋顶或各种构筑物,一般对平屋顶而言用覆盖式,对斜屋顶用镶嵌式或天窗式。

二、太阳能与建筑一体化现状

一直以来,太阳能等可再生能源在建筑技术上的完美应用是企业梦寐以求的追求,太阳能与建筑结合创造的低能耗高舒适度的健康居住环境,不仅让住户家庭生活的更自然更环保,而且能节能减污,对实现社会可持续发展具有重大意义。太阳能――作为一种免费、清洁的能源,在民用建筑中的应用,将关系到可持续发展的战略,经过多年的开发利用,太阳能的利用已取得显著的成果,推广应用的范围也在不断扩大,而太阳能与建筑的一体化结合,也在民用建筑中越发呈现出其不可替代的地位,并成为民用建筑中的一个新亮点。

三、太阳能与建筑一体化的发展方向

目前,太阳能的利用越来越受到人们的关注和依赖,但太阳能供热设备的非定常性,对气候条件和辐射条件的依赖性等特点,要求我们必须对建筑用能负荷进行准确的预测,才能够在设备与建筑的匹配上作出设备投资和节能效益的最佳选择。综合考虑社会进步,技术发展,太阳能与建筑一体化的发展方向,一是成熟的太阳能技术在坡屋面和立面上的综合利用;二是保温隔热的维护结构技术与自然通风采光遮阳技术的有机结合;三是传统建筑构造与现代技术理念的融合;四是建筑的初投资与生命周期内投资的平衡;五是生态驱动设计理念向常规建筑设计渗透;六是综合考虑区域气候特征、经济发达程度、建筑特征和人们的生活习惯等因素。

四、太阳能与建筑一体化示范项目

位于西安市铁塔寺路的“五一锦苑”项目,该工程为三栋住宅楼,该住宅楼每栋楼为地上十七层,一层4户,共68户。设计安装太阳能中央热水系统,全自动化控制,设计安装楼内热水主管道及分支管道的埋入户到卫生间和厨房,太阳能热水系统与建筑完美结合采用集中集热,分散供热的一体化设计及施工。

集热器的选用型号为:采用HXLJG-26/Φ58型竖插式模块(Φ58×1.8m×30支,28块)。集热器布置在坡屋面构架上,倾角与构架边框等同,与原建筑坡屋面镶嵌式一体化结合,倾斜角度为200(如下页图所示)。

五、太阳能与建筑一体化技术若干问题的思考

(一)结合形式趋于多样化

以上工程中虽然体现了镶嵌式完美的结合,但太阳能集热器的安装倾角为200,并不是太阳能安装的最佳角度,但我们充分考虑了面积的补偿。随着建筑物的不同,太阳能与建筑真正的一体化结合,形式有很多,一般二十层以下的建筑物完全利用屋面所提供的集热面积就可满足用户的的热水需要,可做成飘板式、廊架式、集群式、阵列式等等,只要与建筑物的构件有机结合,达到安全、实用、美观、大方的要求即可。当建筑物超过二十层,屋面所提供的有效面积往往不能满足用户的要求,最佳的方案就是利用南立面墙(包括阳台等)分散集热和屋面集中集热的方式共同解决高层建筑中的热水供应问题。在宾馆、学校、医院等需要热水的多层建筑中利用太阳能热水系统,往往屋顶面积较大,结合形式简单,利用率高。所以,多角度、多方位的太阳能与建筑一体化产品必将成为未来绿色、环保、节能建筑不可或缺的元素之一。

(二)存在的问题

虽然一体化示范项目比较成功地解决了高层建筑中的太阳能热水问题,但还存在以下诸多问题:(1)太阳能集热器和建筑物一体化完美结合,往往角度不是最佳吸热角度,朝向不是正南等问题最为突出,应该对计算的集热面积进行补偿,但国家标准《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》中没有明确的规定,给太阳能与建筑一体化的设计应用带来极大的不便;(2)一是人才缺乏交互性,二是研发缺乏整体性,三是推广缺乏群众性,四是效果缺乏可评性;(3)设计和利用的过程中还存在很多问题,针对某些特定的地区,有好多参数不明确,范围太大,比如年日照时数,水平面上年太阳能辐射照量,太阳能保证率等。

六、如何真正实现太阳能与建筑一体化

太阳能与建筑设计理论强调设计形态的动态与变化,而不是僵死的形式;强调设计的系统性,而不是单一项目的自我表现;强调与环境的关系,而不是孤立的设计构筑物;强调环境科学、技术与文化艺术结合,而不是满足某些人对建筑成就或象征性表达的片面追求。要求无论在屋面、阳台、墙面上,都要使太阳能热水器成为建筑的一部分。同时,确保建筑物的承重、防水等功能不受影响,使太阳能具有抵御强风、暴雪和冰雹的能力。在设计时、要合理布置太阳能循环管路,事先留出所有管路的通口。并保证系统易于安装、检修、维护,运行安全、可靠和稳定,尽可能实现系统控制的智能化。是一项系统工程,需要综合考虑。

将太阳能热水系统纳入建筑设计规划,加大太阳能热水系统结构形式与建筑适应性的研究力度;制定完善规范的太阳能热水系统统一标准,提高产品技术水平;国家制定在建筑物上安装太阳能热水系统的优惠政策,鼓励安装太阳能;制定太阳能与建筑结合的相关技术标准、规范。尤其是针对不同地区的地方性、区域性标准。

参考文献:

[1]郑瑞澄.民用建筑太阳能热水系统工程技术手册[K].北京:化学工业出版社,2005.

[2]建筑施工手册编写组.建筑施工手册[K].北京:中国建筑工业出版社,2003.

Discussion of Civil Building Integrated Solar Technology

GUO Wen

建筑一体化技术例2

0、引语

近些年来，大屋面建筑如雨后春笋般大范围出现，特别是公共建筑，比如大型剧院、大型体育场馆，大型交通枢纽集散中心、大型卫生机构、大型商业综合体等等。它们有一个共同点――大屋面。从本世纪初开始，随着经济全球化，中国的光伏产业逐渐成为崛起的新秀，但光伏发电技术，虽然具有众多优势，但在民用方面，才刚刚兴起。如果能将光电建筑一体化（BIPV）技术广泛应用，则不仅能产生经济效益，还能社会效益。可以进一步指明清洁能源才是未来能源技术的趋势。

1、光电建筑一体化技术的原理

1.1 概论

光伏发电就是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。具有较少受地域控制、安全可靠、无噪音、低污染、节能无消耗、绿色环保、安装简便、自动控制免维护等优点。

光电建筑一体化（BIPV）技术即将太阳能发电（光伏）产品集成到建筑上的技术。BIPV即Building Integrated PV，PV即Photovolta-ic。光伏建筑―体化（BIPV）不同于光伏系统附着在建筑上（BAPV：Building Attached PV）的形式。

1.2 光电与建筑一体化技术的特点

光电与建筑一体化系统由太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池（组）、组件支架、汇流箱、配电柜、逆变器、变压器、环境监测仪、工控机组成。太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能控制器在温差较大的地方，具备温度补偿的功能。

2、 实际应用

2.1 项目情况

该项目建设地点位于浙江省南部某地级市，为浙江省属三级甲等综合医院，占地500余亩、建筑面积约35万平方米，医院为框架结构组成，属于新建、公建建筑。

2.2 光伏建筑一体化技术应用情况

该项目可安装光伏组件的面积为21950.6平米米，4幢楼顶共计安装光伏组件11592块，峰值功率2.03MWp。工程总造价约8000万。

2.3 目标及主要内容

本项目的主要特点：1.光电材料与医院建筑结构相结合，开辟了一条在公共建筑大规模利用可再生能源的新途径；2.建设光电项目，应尽最大可能提高系统发电量，用可再生能源取代常规电力，节省开支和保护生态环境。本项目的技术要点和示范目标主要有：

1、光伏电站生产的电力直接为医院消耗，达到“自产自用”就近消费，避免远距离送电的损耗和对电网的干扰。

2、采用WINFAST技术，系统的监控设备将监控到每一块电池组件的运行状况。这比国内现有太阳能发电系统仅监控到每一串（18块组件串联）的监控方式更为先进，也更有效。WINFAST技术是国际上光伏领域中最新技术之一，本项目的应用将提升我国光电建筑的技术水平。

3、 技术方案

3.1 设计原则

①光伏与建筑的完美结合

在光伏并网电站的建设中运用了光电建筑组件作为医院屋顶的一部分，充分体现了材料的无重复利用，即节约了常规的屋顶建设材料又节约了光伏建筑用地。该光电建筑组件在符合光电转换效率的同时又完全符合建筑结构的强度。

②美观性

太阳能与建筑一体化是建设在市区，故有一定的公众影响力，美观与否非常重要；光伏组件的安装均与医院屋顶结构密切配合，保持整个光伏系统的风格和美观，保持建筑的整体性与统一性，将光伏组件与屋顶结构相结合，形成统一的整体，在视觉美观性上达到和谐统一。

③光电建筑的牢固性

该光伏系统建筑应充分考虑光电建筑组件自身负荷和抗风、抗冰雹冲击能力等应用问题；还要考虑其发电功能以及其建筑结构功能，如防水，遮阳，承重等，保证光伏系统与建筑的安全可靠。

3.2 光伏阵列设计和配置方案

3.3 太阳能电池方阵的主要特点：

（1）采用高效率晶体硅太阳电池片，转换效率高：≥16.5%；

（2）使用寿命长：≥25年，衰减小；

（3）采用角键紧固铝合金边框，便于安装，抗机械强度高（符合风/雪压要求）；

（4）采用高透光率钢化玻璃封装，透光率和机械强度高；

4、系统能效分析

4.1 太阳能电池方阵的效能衰减：

由于晶体硅太阳能电池组件安装运行以后，会持续的出现效率衰减情况，预计太阳能光电系统效率约为80%。年发电量估算约2140305（KWh）

4.2 技术经济分析

火电煤耗按2007年全国平均值334g/kWh计算，本项目装机容量为2.0286MWp，年平均上网电量为2140305kWh；若采用本太阳能发电系统25年可节约标煤：714.9吨×25= 17872.5吨。

5、结束语

太阳能光伏发电在城市推广利用的最佳形式就是与公共电网并网并且与建筑结合：即光伏建筑一体化。并网光伏发电系统比离网的独立光伏系统更科学和环境友好；从屋顶系统到与建筑结合或光伏建筑一体化：从单纯的将光伏组件安装在屋顶上发展成为太阳电池组件作为建筑材料的一部分。

光电建筑并网发电系统是城市太阳能发电的发展方向之一，代表了二十一世纪最具吸引力的能源利用技术。目前国家财政部和建设部推出的光伏系统补贴政策，将会极大的促进太阳能与建筑一体化的发电项目的推广。

参考文献：

建筑一体化技术例3

为了在建筑工程中更好地发挥机电一体化的作用，我们要明确工程的性质，对其进行全面的分析。随着人力施工渐渐退出施工的舞台，机械化作为一种主导力量广泛地运用于建筑当中，这样既可以减少人力成本，同时也可以有效地提升施工的效率，对电子管理系统方面的探索及应用更进一步地推进了机电一体化的发展进程，使得机械工程方面的信息化、现代化和智能化的实现成为可能。

在工程机械不断发展的当下，机电一体化应用为了更好地适应建筑行业的发展，要逐渐向走合技术方向靠拢，先进的技术应用在建筑施工当中，可以更大程度地满足人们对居住的需求。

在具体的施工建筑当中，尤其是小高层的建筑，机电一体化的施工技术可以对建筑进行实时监测和故障检测，在一定程度上为施工人员提供了加强的便利。而电子控制设备体现其高效、经济和安全的特点，广泛地应用于建筑工程当中。建筑施工给机电一体化的使用也提供了广阔的空间市场。根据调查结果显示，近些年来我国的工程机械的销售以及其质量都在明显成上升的趋势，而在这种情况下，建筑工程的发展势头也十分迅猛，可以说二者是相互推进，相辅相成的。在今后的发展道路上，二者更需要紧密联系，共谋发展。

二、建筑施工中常使用到的机电一体化技术

1.半自动化技术

半自动化技术作为机械工程施工中的重要技术组成部分，它的使用范围、划分标准是不同的。通常情况下，施工的机械可以分为作业装置、行走机构以及设备运行速度这几个方面的自动化，为了更好地掌握机械自动化的操作要领，通常都是以最高标准来要求实现自动化的。

2.监控技术

建筑施工现场的环境比较复杂，不可预知的突发情况比较多，施工人员人身安全得到不保证。为此，建筑领域引入监控技术来完成某种高危险的施工。监控技术作为一种利用微电子技术而实现得对机械本身展开的外部控制。在机械运行的过程中，其液晶屏幕上会现实施工状态，根据施工的具体需求发出声音或者遇到一些问题紧急停止。这种监控装置一般会安放在推土机、挖掘机以及装载机械上面。例如起重机上面所安装的限制监测器就是为了对起重机的状态进行实时监控。随着现代科学技术水平的不断提高

，推动了起重机械的操作系统向智能化方向转变。当前，智能起重机配备有红外线、微电脑及超声波传感器。可快速地探测到施工现场是否存在有影响施工的障碍物。更先进的监控技术，例如安装在盾构掘进机上面的检测工具可以测量机械的作业对象，在确定好具体的目标后，将有关的图像传送到机械控制的系统当中，利用控制操作来完成相应的施工任务。

3.全自动技术

在施工的过程中，机电一体化实现全自动会涉及到部件化的技术领域的相关操作。针对建筑施工的全自动化，并不是指对整个施工工程进行全盘的施工操作自动化，而是要依靠一些技术人员通过相关的自动化编程最终完成自动化操作，让机械人按照相关的编程去完成相应的施工任务，这就是在建筑施工中的自动化体现。

三、机电一体化技术在建筑施工中应用的发展前景

1.实现与网络技术的融合

机电一体化的相关产品与技术，需要有可靠的质量与完善的功能来进行保证，这样才能够在市场竞争中屹立不倒并且得到迅速的普及。随着网络信息技术在我们生活中的作用越来越明显，我们处于网络环境下，就需要与这个领域相融合。网络技术被广泛地运用在各个领域当中，而机电一体化在未来的发展趋势，必然也是与之相关。利用网络技术，实现机电一体化技术的“互联网+”融合，实现远程监控技术的进一步发展。

2.实现与微电子融合

机电一体化在未来要与微电子融合，这一趋势是结合当下的“微时代”特点，走向这一领域会大大减小产品的尺寸，让产品向更优化、更精简甚至到纳米级的方向去发展。这种产品有着高质量、轻重量，它可以被运用到诸多领域当中，并且有着不容忽视的优点。微机机械技术就是实现这一工程的基础，只有通过不断完善微机技术，以此作为机电一体化走向纳米级的前提，才有可能真正地实现机电一体化技术的高质量、轻重量的发展。到目前为止，可以被运用的只有光刻、蚀刻这两种技术，在未来的发展中，还会有更多新型技术出现。

3.实现与传感器融合

建筑一体化技术例4

如何建设出符合各个业态需求，满足客户定制化和一站式需求的智慧建筑解决方案，是当前客户最迫切解决的需求。根据智慧建筑发展背景及当前遇到的问题，虹信技术服务公司提出了打造“一体化智慧建筑”解决方案。

智慧建筑一体化解决方案是虹信技术战略转型产品。虹信技术服务公司以智慧建筑解决方案为抓手，以弱电集成服务为目标，形成“软件平台+解决方案+集成服务”模式。

为了满足智慧建筑不同行业用户的需求，该方案提出针对于六大行业具体的解决方案。

该方案系统架构共分为如下五层。

用户层：定义产品的使用对象，包括公众用户、物业管理人员、运营支撑团队、系统维护人员。

应用层：定义产品的业务应用功能，包括6个具体行业应用，智慧社区应用、智慧园区应用、智慧商业综合体应用、智慧医院应用、智慧校园应用、智慧景区应用。

集成层：定义产品的平台集成功能，将IBMS智能化平台、物业办公平台、智慧社管理平台，通过物联网、云计算、大数据等技术进行集成。

系统层：定义产品的具体系统功能，包括综合布线、楼宇自控、公共广播、多媒体会议、安防系统、车辆管理、机房管理等。

设备层：定义产品的前端终端，包括基础设施、网络设施、感知设施等。

“解决方案+软件平台+集成服务”的智慧建筑服务模式，实现用户需求与系统的高度一致，以及软硬件的高度兼容，提升建筑品质、服务效率和水平。

统一的管理平台及高度的集成联动，有效降低了管理的工作量以及成本，提升了效率和质量。全面的应用平台，智慧建筑综合管理服务平台、物业管理平台、公共服务平台、生活服务平台等，对于服务品质、管理效率以及用户感知都有积极的提高作用。灵活的系统扩展，便于新系统的增加及原有系统的扩容，为楼宇建筑品质的持续提升预留了空间。

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广电网络建设选择：View4M双芯皮缆光纤熔接机

View4M熔接机外部采用覆胶设计，可在多种恶劣环境下维持正常操作，机身采用铝镁合金设计，轻便牢固，其内部采用工业级四核CPU，GPU内置WcatPro图形加速器，响应速度更快，View4M配有4.3英寸高分辨率LCD电容触摸屏，使用更便捷。此外，View4M拥有精确的多芯包层对准技术，是市场上最可靠的熔接机之一。

View4M功能特性：特殊V型槽设计，可熔接单芯、2-4芯带状光纤、2-4芯皮线光缆，适宜广电FTTH入户建设需求；熔接时间快达14秒，加热时间快达20秒；无反光镜设计，缩短对芯时间，提高工作效率；可拆卸式SOC加热夹具；3年质保，4S服务车全国巡检。

城域网建设利器――View12R带状光纤熔接机

建筑一体化技术例5

1 建筑机电设备的安装原则

1.1 树立创优意识

优质工程要依靠严格的管理、精心的组织以及严密的计划来获得，所以在工程的准备阶段，一定要严格按照相关要求，认真做好各方面准备工作，坚持树立创优意识，在思想上高度重视每一个工程任务，对计划方案进行精心编制，从而为工程的顺利进行提供保障。

1.2 优化图纸设计管理

所谓优化设计，主要指的是将业主提供的招标图纸、设计图或者施工图作为基本前提，以施工现场的实际情况和国家现行设计规范为基本依据，对施工图进行绘制，为工程施工提供指导依据。设计图纸是施工前期的一项重要准备工作，也是建筑施工全过程唯一的指导和参考。在建筑安装工程施工管理中，进一步加强图纸设计管理可以为设计图纸的完整性提供保障，一方面要确保图纸数量的完整，另一方面还要保障内容的完整。只有进一步优化图纸设计管理，才能实现施工设计图的有效性、协调性和系统性。

1.3 组织管理

在建筑机电一体化设备安装工程中，组织管理发挥着至关重要的作用，并且组织管理的失败与否在一定程度上与工程的施工进度有着密不可分的联系。为了进一步加强组织管理，应该将工程项目的实际情况作为基本依据，组建一支执行力较好的管理团队，认真做好组织管理责任分工和计划，建立畅通、简洁的组织沟通交流渠道，确保信息真实、全面、及时的反馈和传输，同时要处理好管理中存在的问题，进一步提高团队的整体素质和水平，为组织管理义务和权利的落实提供保障。

2 安装主要设备

2.1 安装远程处理机

一般来说，各可重构处理单元RPU与楼宇自动控制系统之间的通信是完全透明的，可以利用不同的PRU 对同一个系统进行控制。通常情况下，空调机组是建筑电气设备自动化系统监控的主要目标，所以在机房中或附近布置好PRU，将空调机组控制系统运用后剩下的输出输入接口用来对照明控制、水位信号以及水流量计进行连接。

2.2 安装输入设备

在安装输入设备时，一定要选择好合适的位置，尤其是方便维护和调试的地方。由于传感器的类型有很多，每一种传感器的产品要求、设计都存在着个体差异性，在安装方面也具有一定的区别，所以一定要根据产品的实际情况选择合适的安装位置。比如水流开关、水管型温度传感器、水管流量计以及蒸汽压力传感器等就不能安装在管道焊缝上，而风汽压力传感器、风管型湿度传感器、空气质量传感器以及室内温度传感器等则不能安装在出风口和蒸汽放空口处。

2.3 安装输出设备

在安装输出设备时，也应该结合实际情况，制定合适的安装方案。比如电动阀门的箭头、风阀箭头就应该与水流方向、电动阀门、风门的开闭保持一致。当出现电动阀门的口径没有和管道口径保持一致的问题时，应该及时采取管件渐缩的解决方案，但是阀门的口径通常应该高于管道口径2 个档次，并进行精确计算，尽量与设计要求相符。此外，通常在回水管上安装电磁与电动调节阀。

3 安装主要机械设备的方法

3.1 安装冷水机组

正式安装前，应该将平面设计图作为基本依据，对施工现场进行放样画线，将机组中心线的位置确定下来，然后对设备进行基础处理，设备基础处理符合施工要求后，再开始安装设备。设备运行到达基础位置后，运用地脚螺栓套穿，并将垫铁放置在地脚螺栓两边，将设备放下，对垫铁进行调整，使设备底盘保持水平状态，并压实垫铁。

3.2 安装水泵

安装前，现依照设计图纸确定水泵位置，通过人工的方法将水泵放置在基础位置上，将地脚螺栓上好，使水泵中心线与基准线基本保持一致，运用垫铁对设备底座进行调整，使其保持水平状态，并运用水平尺检验；找平找正后，开始灌注混凝土；找正联轴器，泵与两连轴节端面、两轴水平度以及电机轴的同心度之间的间隙满足验收要求；试运转水泵，先对电机进行单独运转，转动方向正常，转动不存在任何异常情况后，再对联轴器的连接螺栓进行安装，安装之前，先用手将水泵轴转动，如果没有出现杂音、卡阻等异常情况，可以进行下一步安装。人工启动泵之前，应该先将出口阀门关闭，然后将电机启动，等泵运转正常后，再将出口阀门逐步打开，使其保持工作压力，并对水泵的轴承温度进行检查，确保运转正常。

4 电动机的调试方法

在建筑设备安装工程中，电动机的安装调试作为其中的一个重要环节，在一定程度上与安装质量的提高有着密不可分的联系。电动机是电梯、水泵、风机等各种设备的核心动力部件，电动机调试包括诸多内容，其中有电动机故障检查、运行以及启动等，在完成机电设备的安装后，通常需要调试各种系统，目的是对安装调试、制造以及设计的质量进行检验，对设备持续工作的可靠性进行验证，检测设备性能，确保设备安装质量。

4.1 认真检查电动机及控制系统

在启动电动机前，应该认真检查电动机及控制系统，一般来说，检查内容主要包括以下几个方面：（1）检查电动机的频率与电压与所接频率和电压是否一致，接法是否正确，电压电源是否稳定；（2）运用兆欧表对电动机各相绕组之间的绝缘电阻进行测量，需要注意的是，测试前，应该先将电动机的外部接线拆除。如果测试结果显示绝缘电阻值偏低，应该先烘干电动机，然后再对绝缘电阻进行测量，完全合格后，才能正式投入使用；（3）对保护电器的整定值进行检查，是否符合标准，检查静、动触头是否接触良好，对电气控制装置的型号规格进行检查，确定是否满足规定；（4）对电动机的和通风系统进行检查，确定运行正常。检查电动机的轴承是否缺油，转子与定子之间的间隙是否符合要求，间隙处存不存在杂物；（5）对电动机机组周围进行检查，查看有没有影响机组正常运行的杂物，确保电动机组的顺利运行。

4.2 重点检查内容

在电动机运行的过程中，还需要做好全面的检查，其中包括以下几方面内容：（1）检查电压是否满足运行要求；（2）检查电动机所带动的设备是否正常运行，设备与电动机之间是否正常传送；（3）在电动机运转的过程中，检查是否存在噪音或杂音，电动机旋转的方向是否与设计要求保持一致；（4）电动机运行的过程中，对电动机的状态进行全面观察，有无烧焦味或冒烟。

5 结束语

综上所述，机电一体化是施工机械未来的发展方向，也是施工自动化得以实现的一个重要基础。因此，在建筑机电一体化工程中，进一步加强组织管理、质量管理，依据工程实际情况制定针对性施工方案，不仅可以确保施工的顺利进行，在一定程度上还能促进工程施工质量的提高，获得更多的经济和社会效益。

建筑一体化技术例6

二工艺原理

1FS外模板FS外模板

由外向内的组成部分为：外侧粘接加强层、保温过渡层、粘结层、挤塑板、内侧粘结加强层。复合外模板保温体系的工艺原理：把强度符合要求的FS外模板作为混凝土构件的外模板，按图纸要求支设于绑扎好的梁、柱、墙的钢筋外侧，并在FS板上设置规定数量的羊角螺栓，使FS板与混凝土构件可靠连接在一起，在浇筑完混凝土后FS板与混凝土构件连接在一起形成一体化结构。

2自保温砌块烧结页岩注孔

自保温砌块，采用保温砌块中间填充聚苯乙烯保温泡沫塑料，为避免砌块灰缝处产生热桥，砌块在保温材料注孔时，在水平和竖向灰缝中间凸出聚苯乙烯泡沫塑料，高出砌块10mm，砌块与保温材料连接在一起，阻断灰缝中的热桥；砌块主要规格为260mm×290mm×190mm，因其不方便切割性，主要用于窗台以下的砌体施工；其砌筑方式同普通砌块。刚骨发泡混凝土自保温砌块，是由发泡砼经过特殊成型工艺或性能增强处理而制成的砌块，该砌块的主要规格为390mm×260mm×190mm，因其切割方便，主要用于窗间墙的部位，其砌筑方式同普通砌块。

三施工工艺操作要点

1FS外模板

（1）绘制外模板排版图根据图纸外墙尺寸要求绘制外模板拼装图，确定外模板主规格尺寸；施工时尽量使用主规格尺寸的外模板；对于无法用主规格安装的部位，应事先在施工现场用切割锯切割成符合要求的模板。

（2）安装连接件在施工现场用冲击钻在FS复合保温模板预定位置穿孔，安装连接件，每平方米不少于5个；门窗洞口及拼装处可视情况增设连接件数量。

（3）墙体内外侧模板安装就位根据安装排板图的分隔方案在墙外侧安装FS板，并用绑扎钢丝将连接件与已通过隐检验收合格的墙体钢筋绑扎牢固，先安装外墙阴阳角处墙面板，后安装主墙面板（注：此环节进行前需在墙体钢筋内外两侧绑扎混凝土垫块，设置要求及方式同传统做法）；安装外墙内侧模板：根据混凝土施工验收规范和建筑模板安全技术规范的要求，采用传统做法，安装外墙内侧多层板及木方次楞。

（4）防止FS模板拔台的措施对拉螺栓与木方间距同普通模板的施工设置基本一致，外墙木方应竖向设置，间距约200mm～300mm，并且向下与已浇筑完预留的螺栓加固在一起，要及时垂直，以保证外墙面的垂直度，相邻两块外模板的拼缝处用一根木方固定，以保证外墙面的平整度。

（5）防止漏浆的措施注意拼缝严密，复合外模板在支设、拼装过程中，板与板之间要挤紧、对严，缝隙不大于2mm，板缝间无需增设胶条，就能够防止漏浆。

（6）安装时注意区分FS外模板内、外侧使用因为FS板内、外层表面材质不一样，内侧只设粘结加强层，增强外模板与砼的粘结强度；外侧在粘结加强层的基础上设置加强筋，使其具有较高的强度和刚度，可避免外模板的抗弯性能，满足模板砼侧压力要求，所以安装时一定注意区分模板内、外侧使用。

2自保温砌块

根据烧结页岩注孔自保温砌块与刚骨发泡混凝土自保温砌块各自性能特点不同，为保证内、外墙结合处符合墙体砌筑规范要求，现场采用两种不同保温砌块配合使用的方式砌筑外墙，窗台以下采用烧结页岩注孔自保温砌块，窗台以上及其它需要切割砌块部位采用刚骨发泡混凝土自保温砌块。

（1）材料型号的控制根据图纸绘制砌体排版图，确定各种自保温砌块的规格尺寸及数量，注意内、外墙砌块的高度必须一致，否则水平灰缝不能保证在同一水平面上。

（2）砌筑方式的控制定位放线，并进行砌筑工作，砌筑方式及质量标准同普通砌块；在窗口处按照门窗固定要求预埋带有FS板的预制水泥砖。窗垛等部位吊垂直线保证窗垛上下在同一垂直线上并保证墙体外侧与FS板外侧在同一垂直立面上。

（3）收缝方法在砌筑过程中，应采用“原浆随砌随收缝法”，先勾水平缝，后勾竖向缝；灰缝要平整密实，不得出现瞎缝、开裂及粘结不牢等现象，以避免墙面渗水和开裂，以利于墙面粉刷及装饰。

建筑一体化技术例7

中图分类号：TU2文献标识码： A

随着经济社会的发展，建筑的样式和视觉效果越来越被设计师所看重，然而另一方面却忽略了建筑设计的经济性问题，导致建筑施工的成本超出预期。例如在进行建筑设计时，钢筋的用量是一项需要重点考虑的因素，而影响其用量的主要因素是建筑设计的结构。近几年来我国的商品房住宅建设越来越多，如何协调好建筑设计时施工技术与经济的关系，是需要深入研究的问题。

1.建筑设计经济与技术一体化的必要性

加强建筑设计中的经济与技术一体化研究，可以使我们在建筑设计时更多地关注其经济指标和成本之间的关系，从而做到节约社会资源、降低成本，这有利于开放商进行公平的价格竞争，对提高企业利润和效益有重要的作用。建筑设计的经济与技术分析的目的，就是通过分析与评价使设计方案在经济和技术上最优化，同时不断提高建筑设计的质量水平。通过对比各种设计方案的功能适应性、技术可行性以及经济成本等内容，为制定建筑设计方案提供科学依据。在建筑设计是往往有一定的经济约束条件，只有保证建筑设计的经济合理性与技术先进性统一，才能使建筑产品被大众和用户所接受。统计调查显示，投资决策和设计阶段对对工程造价的影响程度达到90%，技术设计阶段占到75%左右，而施工阶段的影响在35%左右。因此为了控制工程造价，必须加强施工前投资和设计阶段的管理，一旦工程项目的工艺、流程、方案确定后，整个项目的造价也就确定了。所以保证建筑设计经济与技术一体化，对提高建筑设计水平、控制工程造价和提高企业效益有重要的意义。

2.建筑设计中的技术经济指标

在进行建筑设计时需要考虑很多经济技术指标，如建筑的用地面积、总建筑面积、绿化率、容积率、建筑密度、停车位、商业建筑面积等。当然这些指标必须满足相应的法规和规范，然而指标的范围又不是固定不变的，可以根据设计时的实际情况进行相应的调整。以下就相应的指标进行详细的介绍：

容积率。容积率表示一个小区地上总建筑面积与用地面积的比率。对发展商来说，容积率决定了建筑的地价成本；而容积率直接影响了居民用户的舒适度。通常一个良好的住宅小区，其容积率不应超过5，多层住宅应不超过2，然而由于受到土地成本的限制，在建筑时有时会难以达到相应的要求。容积率越小，居住密度越小，相对舒服。容积率越大则相反。在一般情况下，提高容积率可以提高土地的利用效益，但建筑容量的增大，会带来建筑环境的劣化，降低使用的舒适度。为做到经济效益、社会效益与环境效益相协调，城市规划中的容积率应达到最合理值。

(2)建筑密度。建筑密度指建筑物的覆盖率，是项目用地范围内所有建筑的基底总面积与规划建设用地面积之比，反映了建筑设计的空地率和建筑密集程度。如一块地10000平方米，其建筑占地3000平方米，则其建筑密度为30%。建筑密度一般不会超过40%-50%，还需要留出部用地面积用作道路、广场、停车场、绿化等。建筑容积率与建筑密度考虑的对象不同，相对于同一建筑地块，建筑密度的考察的对象是建筑物的占用面积，建筑容积率的考察对象是建筑物的使用空间。对于这个指标我们要去平衡，我们不能够认为建筑密度大了就一定好，或者小了就一定好。建筑密度过大必然造成室外空间变小，空间感受会受到较大影响，反之室外空间过大，需要投资建设的室外景观面积变大，投资成本随之增加。因此这是一个根据实际情况需要平衡的指标。

(3)建筑高度。建筑高度对建筑的成本有一定的影响。例如建造6栋15层的建筑和建设5栋18层的建筑，同样都是90层的建设工程量，但5栋18层的建筑项目成本会相对低一点，因为其地下室少一套，而且少配套1栋楼的电梯等设备。因此当建筑高度对建设项目的影响不大时，可以考虑适当考虑降低建筑的高度，从而控制项目的成本。

(4)地下建筑面积。地下建筑面积在建筑设计时占到建筑面积很重要的一部分，通常地下建筑成本是地上建筑的 2 倍，如果我们地下建筑建设过多，就会严重增加施工成本，造成资金的浪费，因此在设计时一定要考虑实际的功能需求，既要满足建筑的需要，又要做到面积越少越好。

(5)配套用房。配套用房包括物业用房、水泵房、活动中心、配电房、医务室、公共厕所等，作为商业开发的重要组成部分，在建筑设计时必须认真考虑。配套用房指标在设时都有明确的规定，因此设计时一定要严格遵循相应的规范进行施工，做到经济适用。例如当要求物业用房不小于总建筑面积的5‰，我们没必要做得更大，设计5‰就可以了，因为这些包含在容积率范围之内，当其比例设计较大时，就意味着可销售的商业及住宅部分就要缩小。即便时做大了50 m2，如果每平米住宅按照8000元计算，就会减少40万元的利润。当减少的部分是是商业部分时，其损失就会更大。因此对于配套用房，我们严格遵循相应的规范就行了，从商业的角度完全没必要多做。

(6)商业建筑面积。一般作为商业建筑都要有一定的商业配套设施，因此会占用一定的商业建筑面积。在建筑设计时必须按照相关的规定设计商业配套的量，然而当商业配套建筑的面积较小并且作用不大时，如当商业建筑面积不大于总建筑面积的5%时，往往会被设计师忽略掉。但是通常1 m2面积的商业建筑售价是普通住宅售价的3倍以上，而其成本是基本相同的，也就是说商业住宅的利润是住宅的10-11倍以上，所以对于住宅项目中的商业配套建筑面积，我们必须要按照规范进行设计，从而实现项目利润最大化。

3 建筑设计技术经济评价方法

(1)价值分析法。价值分析法及就是价值工程法，对降低工程成本是一种很有效的管理分析方法。在建筑设计时，当需要考虑成本问题时，就必须进行各种方案的比较，在保证产品功能的同时，实现效益最大化。价值分析法在工程设计领域的应用比较广泛，实际应用中，价值工程法通常用于于单个设计方案的分析，即针对原设计方案进行改进和优化。

(2)单指标评价方法 。单指标是指在进行方案优劣性进行选择时，按照单一的标准进行衡量。单一指标分为两类，一类为费用性指标。另一类为效益性指标。适用条件是在不同方案之间，其中一个指标具有十分重要的作用或者其他指标比较接近时，可采用单一指标进行评价。

(3)多指标综合评价方法。多指标综合评价方法是在对设计方案各个阶段评价的基础上，对设计方案进行进一步的整体优化，常用的评价方法有指数法和评分法。在对设计方案进行竞选和设计招标以及设计方案的选择时，常用到多指标综合评价法，用于解决评价指标的可比性问题，需要注意的是在评价需要将评价指标分成主要指标和辅助指标两部分。

4.总结

保证建筑设计经济与技术一体化，对提高建筑设计水平、控制工程造价和提高企业效益有重要的意义。如何协调好建筑设计时施工技术与经济的关系，还需要进一步的深入研究。

参考文献：

建筑一体化技术例8

目前，在建筑领域要求施工人员、技术人员要掌握建筑CAD这一绘图工具，能应用BIM完成立体化的模型设计，做到专业知识与操作技能一体化。这一问题的解决，校企合作显得尤为重要，通过校企合作，可以将新设备、新技术的专业理论知识和操作技能快速、有效、直接地传授给学生，为学生毕业后快速融入工作岗位打下基础。我院建筑CAD教学工作经过几年的探索，形成了比较合理的教学体系，学生的综合素质也明显增强。

一、建筑CAD教学改革，有利于提高建筑工程技术专业人才培养的针对性和实践性

职业院校的发展必须以市场需求作为培养人才的标准，建筑CAD教学要紧扣社会人才培养的需要，与企业进行无缝对接。建筑CAD教学在调查、分析、听取各行业企业部门技术专家对职业岗位的要求基础上，开展项目教学、考试改革和技能竞赛，重点突出建筑工程技术专业学生能力的培养，不断开拓学生的创新能力。在项目教学中，以具体的工程案例为引领，使学生完成职业基础知识的学习、专业拓展与综合实训的学习、顶岗实习四个阶段的学习内容，有效地将教学与实践紧密结合起来。同时，教学融传授知识、技能训练和素质提高于一体，把行业对人才的要求渗透到人才培养方案中，使得人才培养方案具有较高的针对性和实践性。

在建筑CAD教学改革与竞赛中会找到更多的机会与企业接触，进一步实现人才培养目标与企业需求“零距离”对接，根据企业的需求制订职业教育人才培养方案，从而培养更多适应行业企业需求的、高素质的合格人才。

二、建筑CAD课程改革，有利于促进高职院校“双师型”教师队伍的建设

新的教学模式对教师的能力要求不断提升，原来教师只是掌握教学层面的知识、技能，现在要想更好地开展项目教学，教师就必须领先于学生掌握新设备、新技术、新技能，这样才能在课程改革中领会课程体系的精神实质，提高自身的综合能力，从而能够更好地指导学生，引领学生掌握更新的知识。

通过校企合作，教师可以到企业挂职锻炼，有针对性地参加短期培训，促使教师考取各类相关证书，通过校企合作开阔教师的视野。教师可以直接参与企业的实践环节，把最新的知识内容带到课程的教学改革中。通过这样一个良好的学习平台，践行高职教育“以项目为载体、以工作任务为导向”的教学改革理念，形成了做中学、做中教、教学做合一的特色化教学。

在课堂教学中，教师由传统的知识传授者转变为学习辅导者，更加突出了学生的主导地位。通过下发项目任务，使学生进行深入分析和反复探讨，找出解决问题的途径，逐步培养学生独立自主的学习能力和创新能力。通过校企合作，学生能够更深入、更全面地了解企业，也能够充分调动学习的积极性、主动性和创造性，锻炼了独立思考的能力和分析解决问题的能力。将教学做真正融为一体，强化了学生的综合能力的培养，教学效果也得到明显提升，这使课程改革更贴近了企业的生产实际。

三、建筑CAD教学改革，有利于提高高职院校学生的就业机会

随着市场对人才需求的不断提高，不同施工企业对人才的专业要求也是多方面的，其中施工技术人员已经占据了行业的80%。从行业调研来看，目前企业需要更多的高素质人才，如施工技术与管理人员、CAD制图人员等。

1.就业方向

（1）土建施工企业从事项目管理、施工质量控制、施工安全、施工质量验收等工作；

（2）房地产开发公司从事项目的开发与管理工作；

（3）工程监理单位从事项目的监理工作；

（4）市政工程及水利路桥工程的施工管理工作。

2.主要工作岗位

（1）项目经理、技术负责人；

（2）施工员、质检员、安全员、预算员、材料检测实验员；

（3）施工现场监理员等。

综上所述，这些岗位都要求从业者具备CAD绘图与识图的能力。建筑CAD课程改革将引领高职院校校企合作发展到一个新的局面，成为技术创新、促进职业教育发展的重要手段。通过校企合作，把项目教学融入到课堂，把工地搬到课堂，这样有利于把多年来高职院校发展过程中逐步探索出的具有中国特色的“校企合作、工学结合、顶岗实习”的经验和做法加以规范化和具体化，促使“以改革促发展，以合作促就业”的新局面的形成。

参考文献：

[1]陈英.建筑专业CAD教学改革探析[J].中国成人教育，2013（23）.

[2]金宁.CAD/CAM技术课程教学的现状与改革[J].辽宁工程技术大学学报，2010（29）.

建筑一体化技术例9

引言：关于建筑物防雷很多刊物上有很多论述，笔者从太阳能建筑一体化角度在设计施工上，把自己的心得体会作简要论述。

随着世界经济的飞速发展，太阳能作为一种绿色能源在节能建筑中已广泛应用，我国从2006年1月1日开始执行《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB50364-2005，更为我们设计、施工提供了法律依据。

太阳能建筑的建筑形式

采用普通太阳能电池组件或集热器安装在建筑屋顶上；

采用特殊的太阳能电池组件或集热器，作为天窗材料安装在建筑物的屋顶上；

采用太阳能电池组件或集热器作为幕墙，安装在建筑物南墙外立面上。

太阳能防雷

众所周知，现代防雷系统应分为三部分，外部防雷、内部防雷和过电压保护三部分。这三部分互相配合，各行其责，缺一不可。太阳能防雷也不例外。

民用建筑中太阳能的使用大部分为上述三种形式的第1、3种形式。

外部防雷：外部防雷是直击雷的防护。

1)、对于太阳能建筑形式的第1种情况，由于太阳能集热器的国家标准，太阳能集热器水箱外壁厚度为2.5mm。按照GB50057-94（2000年版）第4.1.4条规定，不能直接作接闪器；参照GB50364-2005第6.3.4条规定，支承太阳能的金属支架与建筑物接地系统应可靠连接。

笔者认为屋顶成排太阳能相邻金属支架应互相连接，并在集热器上部15cm以上作避雷带，然后与建筑物避雷带形成一个整体作为接闪器。

对于单个太阳能可采用避雷针防护，但应采用滚球法确定，并且避雷针和热水器集热器的距离不应大于0.5m。

对于太阳能建筑形式第3种情况。

由于它设在建筑物外墙上，对二、三类民用建筑物防侧击雷的设置应按照GB50057-94（2000年版）第三章作为依据，将固定集热器的金属构件与建筑物金属外窗一起，每三层作均压环，竖向与避雷带引下线连接。

内部防雷

内部防雷指对雷电波侵入的防护，其技术措施可分为屏蔽措施，均压等电位措施和防间络三部分。

屏蔽措施

现代民用建筑大部分采用钢筋混凝土结构形式，建筑物内钢筋、金属构件、金属门窗等相互连接成一体与防雷专用引下线相连接，整个建筑物就形成了一个法拉第笼，并与地网有可靠的电气连接，形成初始屏蔽网。

等电位联结

JGJ16-2008第12.6.6条规定，民用建筑物电气装置应采用总等电位联结，并应在进入建筑物处接向总等电位联结端子板，包括PE干线，电器装置中的接地母线等。太阳能用电作为建筑物内用电一部分，理所当然地进行了总等电位联结。

3、过电压保护

为抑制传导来的线路过电压和过电流以及对等电位联结网中无法使用导体直接连接的部位实行等电位联结，应使用过电压保护---电涌保护器（SPD）保护。

根据GB50364-2005第5.6.2条和GB50057-94（2000年版）第6.2.1条要求，对于太阳能集热器电辅助加热部分，由于线路由室内向室外引出，其防雷区可分在LPZ1区和LPZ2区交界处，可安装第二级SPD，其标称放电电流In不宜小于5KA（8/20ms）。

结束语

当前我国已广泛推开太阳能建筑一体化规划、设计、施工。只有将其防护做到安全可靠，才能更有利于一体化的健康稳定施行。

建筑一体化技术例10

Abstract: this paper introduces the photovoltaic (BIPV) and the building integration of architectural form, BIPV technology, the design method of BIPV technology applied to energy-efficient buildings have encountered several problems, illustrates the design principle of BIPV, and briefly introduces the BIPV combined with energy-saving building development prospects.

Keywords: photovoltaic (BIPV) and the building integration; Energy-saving building; Design method; Design principles

中图分类号：S210.4文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

0.前言：

随着中国经济的快速发展，人民生活水平的日益提高，人们生产、生活对电力的需求也日益增加。据相关资料显示，在我国，截止到2004年，发电量的82.6%是由火力发电提供的。【1】过分的依赖火力发电，必将大量的使用化石燃料——煤，这对势必造成环境的污染和资源的浪费。建筑能耗大约占社会总能耗的50%，BIVP，可以有效的减少建筑物对常规能源的消耗。随着光伏产业的发展，太阳能光伏成本逐渐降低，“建筑物产生能源”新概念的提出，也促进了BIVP的进一步发展，大力推广应用太阳能光伏发电，有利于提高新能源在能源结构中的比重，可以缓解日益严峻的环境问题和能源问题。

1.BIPV的建筑形式

BIPV系统可以分为光伏屋顶结构（PV-ROOF）和光伏墙结构（PV-WALL）两种形式。光伏与建筑的结合有两种方式：一种是建筑与光伏系统相结合，即把封装好的光伏组件安装在居民住宅或建筑物的屋顶上，再与逆变器、蓄电池、控制器、负载等装置组成一个发电系统；另外一种是建筑与光伏器件相结合，将光伏器件与建筑材料集成一体，用光伏组件代替屋顶、窗户和外墙。【2】

2.BIPV的设计方法

2.1平均峰值日照时数Tm。

求出全年平均日太阳辐射量,并用单位mWh/cm2表示,除以标准日太阳辐射照度,即可求出平均峰值日照时数。

(1)

2.2确定电池组件最佳电流。

太阳能电池组件应输出的最小电流为

(2)

式中,L为负载每天总耗电量;

η1为蓄电池组件充电效率(0·80~0·90);

η2为太阳能电池组件表面由于尘污遮蔽或老化引起的修正系数,通常可取0.9~0.95iii;

η3为太阳能电池组件组合损失和对最大功率点偏离的修正系数,通常可取0.9~0.95。

由太阳能电池组件面上各月中最小的太阳能总辐射量HTmin可算出各月中最小的峰值时数

Tmin,则太阳能电池组件应输出的最大电流为:

(3)

太阳能电池组件的最佳电流值介于Imin和Imax之间,具体数值可用试验方法确定。方法是先选定一个电流值IA,按月求出太阳能电池组件的输出发电量,对蓄电池组件全年的荷电状态进行试验。太阳能电池组件输出发电量可根据式(4)进行计算。

(4)

式中,N为当月天数。而各月负载耗电量为:

(5)

两者相减,若ΔE = EA-EL为正,表示该月太阳能电池组件发电量大于用电量,能给蓄电池组件充电;若ΔE为负,表示该月太阳能电池组件发电量小于耗电量,要用蓄电池组件贮存的电能来补充,蓄电池组件处于亏损状态。如果蓄电池组件全年荷电状态低于原定的放电深度(一般≤0.5),则应增加太阳能电池组件输出电流;如果荷电状态始终大大高于放电深度允许值,则可减少太阳能电池组件输出电流。当然,也可以增加或减少蓄电池组件容量。

2.3蓄电池组件容量的确定。

列表算出全年各月ΔEi的数值,并算出全年中ΔE连续为负值(即连续亏欠量)的累积值∑ΔEi。如果全年只有一个连续亏欠期,它就是累积亏欠量之和。对北半球来说,由于岁末年初是冬季,在计算累积亏欠量时应取两年进行连续计算。如有几个不连续的亏欠期,即在连续两个亏欠期之间有ΔEi为正的盈余量,则应扣除此盈余量。最后求出累积亏欠量∑ΔEi,这样即可确定蓄电池组件的容量:

(6)

式中,DOC为放电深度,对铅酸蓄电池组最大可达75% ~80%。但考虑蓄电池组的寿命等影响因素,一般取DOC =60% ~70%为宜。

2.4确定太阳能电池组件的工作电压。

太阳能电池组件的输出工作电压应足够大,以保证全年能有效地对蓄电池组件充电。因此,太阳能电池组件在任何季节的工作电压须满足:

(7)

式中, Vf为蓄电池组浮充电压;

Vd为因阻塞二极管和线路直流损耗引起的压降;

Vi为因温度升高引起的压降。

可用式(8)计算因温度升高而引起的压降Vi。

(8)

式中,a是太阳能电池组件的温度系数,对单晶硅和多晶硅电池组件来说,a =0.005,对非晶硅池组件来说,a =0.003;

Tmax为太阳能电池组件的最高工作温度(45℃~60℃);

Va为太阳能电池组件的标准工作电压。

2.5确定太阳能电池组件功率。

太阳能电池组件板的功率

(9)

式中,a、tmax取值与式(8)中相同,K为考虑一些未知工作因素,而引入的安全系数,可根据电压等级,数据准确程度,运行环境等,在1.05~1.30之间选取viii。这样,只要根据算出的蓄电池组容量,太阳能电池组件的电流、电压及功率,参照厂商提供的蓄电池组件和太阳能电池组件性能参数,就可以选取合适的组件型号和规格了。

3．BIPV与节能建筑应注意的问题

3.1 朝向问题

太阳能与建筑相结合，不能自由的选择安装朝向，不同朝向的太阳能电池板的光伏效应是不同的，所以在设计过程中，不能按照常规的方法进行发电量计算，还应考虑其朝向问题。不同朝向的太阳能电池板可按（如图1）所示的方法进行设计。

（注：假定向南倾斜纬度角安装的太阳能电池发电量为100）

图1：太阳电池不同向的相对发电量

3.2 遮挡问题

太阳能与建筑相结合，不可避免的会碰到遮挡问题。遮挡对晶体硅太阳能电池板影响很大，对非晶体硅的影响会小的多。一块晶体硅太阳能电池板如果被遮挡1/10的面积，功率损失将达到10%；而非晶硅受到同样的遮挡，功率损失只有10%。所以在遇到不可避免的遮挡时，可选用非晶硅太阳能电池板。

3.3 温度问题（注：此温度为太阳能电池的结界温度）

太阳电池与建筑相结合，还应当注意太阳电池的通风设计，以避免太阳电池温度过高造成发电效率降低。（晶体硅太阳电池的结温超过25℃时，每升高1℃功率损失大约4‰）【3】

3.4 透光问题

太阳电池与建筑相结合，太阳电池会被用作天窗、遮阳板和幕墙时，对于它的透光性就有了一定的要求。一般来讲，晶体硅太阳电池本身是不透光的，当需要透光时，只能将组件用双层玻璃封装，通过调整电池片之间的空隙来调整透光量。由于电池片本身不透光，作为玻璃幕墙或天窗时其投影呈现不均匀的斑状。晶体硅太阳电池也可以做成透光型，即在晶体硅太阳电池上打上很多细小的孔，但是制作工艺复杂，成本昂贵，目前还没有达到商业化的程度。非晶硅太阳电池可以制作成茶色玻璃一样的效果，透光效果好，投影也十分均匀柔和。如果是将太阳电池用作玻璃幕墙和天窗，选非晶硅太阳电池更为适合。

4.BIPV的设计原则

4.1 BIPV要讲究建筑的美观

“美”是人类对建筑亘古不变的追求。BIPV应用于节能建筑，本身就能够吸引公众的眼球，美观与否非常重要，太阳能电池的安装位置、安装角度和安装方法都将与建筑密切结合，保证建筑的风格和美观，能够起到画龙点睛、锦上添花的效果。

4.2BIPV要注意其经济性

经济性一直是BIPV技术面临的难题。目前太阳能光伏发电的成本要比其他能源发电成本高的多。但是，BIPV技术如果能与建筑物的整体结构充分结合，也能有效的降低成本。如:替代玻璃屋顶、外窗玻璃、幕墙等建筑材料。替代集中应急电源(EPS)，不间断电源(UPS)中的蓄电池，节省用户用电峰值用电量等。【4】

5. BIPV与节能建筑结合的发展前景

太阳能光伏发电系统在建筑上应用的发展前景世界光伏发电市场发展迅速,近10 年太阳能电池组件生产的年平均增长率为33%,光伏发电已成为当今发展最迅速的高新技术产业之一。各发达国家纷纷制订了近期光伏发电发展计划。（如表1所示）【5】

表1美国、欧洲、日本及全球光伏发电发展计划(单位为MW)

按照我国政府制订实施的“中国光明工程”计划，到2010年，利用光伏发电技术解决2 300万边远地区人口的用电问题。大力发展光伏并网发电对调整电源结构，缓解电力紧缺，增加用户收入，加快经济发展，保护生态环境都具有重要意义。随着光伏发电成本的下降，预计到2010年中国的光伏发电累计装机容量将达到600MW p，2020年累计装机将达到30GWp，届时将达到全国发电量的1%，2050年将达到100GW p。【6】

6．结束语

BIPV技术在节能建筑中的应用，在今后若干年都将成为发展的重点。它将对中国政府推行的节能减排工作起到很好的促进作用，符合中国的国情。BIPV技术必将成为节能减排中的一枝奇葩，在建筑节能行业中大放异彩。

参考文献：

【1】张国宝.调整电力结构,促进电力工业健康发展[J].中国电力企业管理, 2005

【2】袁旭东，魏湘渊.光伏建筑一体化的研究，新建筑[J]，2001（2）：67~69）BIPV的建筑形式主要有以下几种：

【3】桑野幸徳 太阳能电池及其应用 科学出版社 1990.9-12.45

【4】李逢元 太阳能光伏发电应用于公共建筑的探讨 建筑电气[J] 2004.4