為什麼又大力發展屋頂光伏（公共建築有望覆蓋光伏屋頂）

2023-05-29 20:35:17 2

新民晚報訊（記者 馬亞寧）未來三年內，我國公共建築屋頂中的光伏覆蓋率力爭達到50%。這意味著，明天的建築不僅更低碳節能，而且更「懂你」。正在緊鑼密鼓籌備中的2022浦江創新論壇開啟最新一期的科創訪談《平行未來的N次元》，邀請到我國建築結構領域的青年科學家，胡建輝教授，展開有關於未來建築的N種想像：未來的建築一定會朝著低碳化、信息化的方向演進，建築也會變得更低碳、更智能、更「懂你」。

在剛結束不久的北京2022年冬奧會中，有一座綻放著中國冰雪健兒奪冠夢想的運動場館——「冰立方」。實際上，這座銀白色冰雪場館背後的低碳故事，同樣刷新著一項項環保紀錄。它是由2008年北京奧運會的「水立方」變身而來，「水立方」本身就是一座低碳建築，14年後其建築的透光度仍然保持在95%以上。「這是因為建築面積和屋頂包裹著一層像泡泡一樣的高分子薄膜材料ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）。這種材料的重量只有玻璃的1/10，厚度只有玻璃的一半，但它有自潔性，就像荷葉一樣表面不吸水，雨水可以直接把表面灰塵帶走；另外，它還是一種100%可回收的材料。」

從「水立方「到」「冰立方」，建築從材料、結構、控制技術三個方面踐行了「有生命」的低能耗，不愧於低碳建築的典範。例如，其內部空間的劃分十分科學。要知道，觀眾席溫度不可能和冰面附近溫度相同，觀眾區需要加熱。然而，「冰立方」的分區加熱滿足能量高效利用的要求，讓能耗更低；可視化的觀眾舒適度反饋系統，讓建築更「了解」觀眾需求。「近年來，人們對建築的觀念正在發生變化，以前人們想要更高、更大、更特別的建築，但它們消耗了大量資源，排放了許多碳，現在人們不只關注建造的過程，更關注建築的全生命周期。」胡建輝教授說。

據透露，到2025年國家要求公共建築屋頂中的光伏覆蓋率力爭達到50%，目前主要有兩種手段增加光伏覆蓋率，一種是BAPV（光伏附加在建築上），一種是BIPV（光伏集成在建築中）。「光伏與建築融為一體，建築在為人們遮風擋雨的同時，也吸收太陽能，轉化為電能和熱能。據測算，一塊光伏板大約7年能收回成本，而它的使用周期在25年以上。」同時，加裝光伏勢必要有一套傳感控制系統，如家用能量管理系統（Home Energy Management System）來測量建築到底發了多少度電，降低了多少碳排放等。因此，未來的建築一定會朝著低碳化、信息化的方向演進，建築也會變得更低碳、更智能、更「懂你」。

當下，中國的建築業正孕育著變革，低碳建築有很多突破口，它與能源、機械、電氣、計算機都有交集，我們甚至可以從植物學角度去規劃與眾不同的建築類型。「未來，建築也未必都是固定和堅硬的，柔性材料、數位技術、智能控制的出現，人們完全可以顛覆以往的理念，設計出柔性又舒適，甚至裝拆便攜、機動快捷的建築結構。」對此，胡建輝充滿信心。