太阳能电池板作窗玻璃，高楼变身“发电站”

在采光的同时还能进行发电。已出现太阳能电池板与窗玻璃合为一体的趋势。2012年5月建成的日本清水建设公司新总部大楼就大规模采用了此类产品。而且从室内就能简单地进行更换。         既是抗震的构造体，又是可抑制来自外部的热负荷的外墙材料，还是配置了太阳能电池板的发电装置——在东京都中央区京桥建成的清水建设新总部大楼的外墙具有“三位一体” 功能（照片3-1、3-2）。 照片3-1　棱角分明的外观 从西北侧看清水建设新总部大楼。前面是昭和大街（本刊摄影） 照片3-2　“三位一体”的外墙 与太阳能电池板一体化了的玻璃厚度为18毫米，已取得不燃材料认证。该楼预定作为新建建筑物取得美国绿色建筑评估体系LEED的“金级”认证。         预制混凝土造的骨架，每块宽3.2米、高4.2米、厚0.9米，重量为14吨。在铝质铸件中夹入厚度约为1厘米的缓冲材料，然后浇注混凝土。框架原封不动地成为外周的支柱及房梁，与内部的承重墙一同支撑建筑物。框架还能起到遮挡日照的房檐功能。         一大一小2个窗户构成1个楼层的窗户，下侧较大的窗户上嵌入了Low-E玻璃，相当于格窗的上侧小窗户上嵌入了太阳能电池板及抗震板。         太阳能电池板的设置总数为962枚，面积大约为2000平方米，发电容量为150千瓦时。在有办公室的西、南、北各面安装了可透光的薄膜型光伏板，在有洗手间等共用空间的东面，下方较大的窗户上安装了多结晶型光伏板，兼作围屏（照片3-3、3-4、3-5）。 照片3-3　可透光的薄膜型光伏板 在格窗部分安装了用激光制造出刻纹、可透视外部的薄膜型光伏板。 （摄影：清水建设） 照片3-4　发电效率好的多结晶型光伏板 兼作洗手间围屏的多结晶型光伏板。考虑到检查及更换的方便性，将捆扎光伏板电线的接线盒安装在了室内的玻璃端部（上方照片）。 照片3-5　在施工现场完成一体化 通过叠放预制混凝土造的骨架来构筑外墙。在设在施工现场1层的堆料场中，将太阳能电池板及玻璃安装到骨架上。 用嵌合式密封垫进行固定        这些均采用在2枚玻璃之间夹持太阳能电池板的构造，这是清水建设与夏普联手开发出来的。发电效率薄膜型不足10％，多结晶型为15％。预计全年发电量为8.4万千瓦时。         新总部大楼在理论上可将照明所需能源减少到零。首先，大楼安装了叶片可随着太阳的位置自动活动的百叶窗，可将自然光导入办公室内部。而且还通过组合运用LED照明等，可使照明所需的能源比普通办公楼减少9成。然后剩下的1成通过光伏发电来满足。 用嵌合式密封垫进行固定        清水建设设计本部部长荒井义人说：“我们考虑了在城市中心的超高层办公楼中如何充分利用光伏发电。”要想以最高的效率进行发电，只需在安装在屋顶的空调冷却塔上将光伏板朝向太阳排放即可。然而，这会妨碍设备的热交换。         虽然壁面与屋顶相比发电量下降到三分之二左右，但可以得到较大的安装面积。荒井部长预测：“今后如果光伏板变得便宜，可以大量购买，这可能会成为在城市中心楼宇中引进（光伏发电）的一个方法。”以新总部大楼安装的光伏板数量，可在2012或者2013年收回设备投资。         玻璃与太阳能电池板实现一体化后，令人担心的是更换时的风险。夏普保证光伏板的输出功率在25年内不会下降20％以上。然而，即便光伏板不发生老化，将来更高效率的产品也可能会面世。 图3-1　通过采用嵌合方式，可以从室内进行更换         荒井部长说：“尽管更换的时期及条件尚未明确确定，但我们正在下工夫保证随时可从室内进行更换。”与太阳能电池板合为一体的玻璃，是由插入墙体沟槽中的Y形嵌合式密封垫进行固定（图3-1）。拆下位于室内的楔状橡胶条，即可更换玻璃。（《日经建筑》记者：小谷宏志、濑川滋）