建筑一体化技术模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇建筑一体化技术，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

中图分类号： TK511 文献标识码： A

（一）太阳能光伏与建筑一体化技术发展的时代背景

近现代人类对传统能源的利用不断地加剧，人居环境和能源问题日益严峻， 拿我国近几年的例子来说，大气污染所造成的危害让城市的人们饱受煎熬，创造适宜的人居环境与能源节约成为当今建筑、环境领域的热点问题。根据住建部统计，建筑运行能耗约占全社会总能耗的三分之一，做好建筑节能工作对人居环境的可持续发展至关重要。 建筑能耗主要指采暖、空调、 热水供应、炊事、照明、家用电器、电梯及通风等方面的能耗。 目前，我国正处于房屋建筑的高峰期，建筑规模之大，在中国和世界历史上都前所未有，这些建筑在未来的使用期间内，将大量消耗能源，能源短缺问题将成为我国未来经济、社会可持续发展的重要限制因素。再者，如果现今的建筑、生活能耗还全部依赖传统的煤、电能源的话，对人居环境、自然环境将继续造成不可修复的伤害。在这样的时代大背景下，大力发展太阳能热在建筑中的推广应用， 也是解决我国能源短缺问题和环境污染问题的关键。

现代化的太阳能利用技术在我国可以追溯到上世纪七十年代，但由于技术和应用成本的制约，出现过短暂的停滞，直到九十年代末期，我国在太阳能的利用上才迎来全新的发展及应用。时至今日，国内绝大多数建筑及居民使用的太阳能产品还是相对单一，比如太阳能热水器，太阳能照明等，没有形成多功能系统，并且没有与建筑物同时设计，同时施工。太阳能利用还是相对粗糙，而且独立的集热系统安装没有经过统一的规划、设计，严重影响城市建筑美观。本文主要探讨在往后的建筑太阳能利用中，大力发展太阳能光伏与建筑一体化技术，从项目规划、决策、设计阶段，便引入太阳能光伏与建筑一体化技术的应用。

（二）太阳能光伏建筑一体化的工作原理及特点

太阳能光伏建筑一体化（BIPV）的原理

所谓的太阳能光伏建筑一体化技术，即将太阳能发电(光伏)产品集成或结合到建筑上的技术。BIPV即Building Integrated Photovoltaic，其不但具有护结构的功能，同时又能产生电能供建筑使用。光伏与建筑一体化（简称BIPV）是“建筑物产生能源”新概念的建筑，是利用太阳能可再生能源的建筑，太阳能光伏建筑一体化不等于太阳能光伏＋建筑。所谓太阳能光伏建筑一体化不是简单的‘相加’，而是根据节能、环保、安全、美观和经济实用的总体要求，将太阳能光伏发电作为建筑的一种体系进入建筑领域，纳入建设工程基本建设程序，同步设计、同步施工、同步验收，与建设工程同时投入使用，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。光伏建筑一体化主要是光伏发电系统通过光伏组件用于建筑屋顶（光电屋顶）、墙面（光电幕墙）、遮阳（光电遮阳板）来获取电能的一种方式，其工作原理是光伏系统工作时，安装在建筑物上光伏组件产生直流电源，通过接线盒与逆变器连接，将直流转换成交流，给建筑物负载供电或给建筑物以外其他负荷供电。光伏建筑一体化的发电主要有两种方式，一种是独立的供电系统，即所发电能直接用于建筑物内部分负载，过剩时采取蓄电池储存。带有蓄电池的可以独立运行的PV系统是独立光伏系统。并网光伏发电系统是与电网相连，并向电网馈送电力的光伏发电系统。从长远的角度来看，并网光伏发电系统更有优越性。

（图1）太阳能光伏建筑一体化应用案例

2、太阳能光伏建筑一体化（BIPV）应该具备的特点

1）、 生态驱动设计理念向常规建筑设计的渗透：建筑本身应该具有美学形式，而PV系统与建筑的整合使建筑外观更加具有魅力。建筑中的pv板使用不仅很好的利用了太阳能，极大的节省了建筑对能源的使用，而且还丰富了建筑立面设计和立面美学。BIPV设计应以不损害和影响建筑的效果、结构安全、功能和使用寿命为基本原则，任何对建筑本身产生损害和不良影响的BIPV设计都是不合格的设计。

2）、传统建筑构造与现代光伏工程技术和理念的融合；引入建筑整合设计方法，发展太阳能与建筑集成技术。建筑整合设计是指将太阳能应用技术纳入建筑设计全过程，以达到建筑设计美观、实用、经济的要求。BIPV首先是一个建筑，它是建筑师的艺术品，其成功与否关键一点就是建筑物的外观效果。建筑应该从设计一开始，就要将太阳能系统包含的所有内容作为建筑不可或缺的设计元素加以设计，巧妙地将太阳能系统的各个部件融入建筑之中一体设计，使太阳能系统成为建筑组成不可分割的一部分，达到与建筑物的完美结合。

3）、关注不同的建筑特征和人们的生活习惯；普通的太阳能光伏系统，没有太多的考虑与建筑物的合理结合，集热板尺寸也是由厂家统一规格制作，安装到各式建筑物上便显得极不协调。而建筑一体化PV板的比例和尺度必须与建筑整体的比例和尺度相吻合，与建筑的功能相吻合，这将决定PV板的分格尺寸和形式。PV板的颜色和肌理必须与建筑的其他部分相和谐，与建筑的整体风格相统一。例如，在一个历史建筑上，PV板集成瓦可能比大尺度的PV板更适合，在一个高层的建筑单元中，工业化的PV板更能体现建筑的性格。

4）、保温隔热的围护结构技术与自然通风采光遮阳技术的有机结合；精美的细部设计，不只是指PV屋顶的防水构造，而要更多关注的是具体的细部设计，pv板要从一个单纯的建筑技术产品很好的融合到建筑设计和建筑艺术之中。光伏系统和建筑是两个独立的系统，将这两个系统相结合，所涉及的方面很多，要发展光伏与建筑集成化系统，并不是光伏制作者能独立胜任的，必须与建筑材料、建筑设计、建筑施工等相关方面紧密配合，共同努力，才能成功。

三、太阳能光伏建筑一体化的综合效益

1、太阳能光伏建筑所带来的经济效益

由于太阳能能量密度较低并且高度分散，为了提供所需的能源，必须有足够的接受面积。据测算，为了满足 2009年全球电力的需求，以太阳能电池平均转换率 10%计算，需要的面积相当于德国和意大利两个国家面积总合的 1.5倍。我国 2009年的发电量约为3亿 MW ・h，如果全部用太阳能电池发电，其接收面积约为37500km2，是大连市面积的三倍之多。 光伏建筑一体化的诞生，恰恰解决了以上问题，促使人们向“屋顶要能源”，充分利用建筑物的面积，将清洁能源与建筑艺术紧密结合。产生的电能可以补充业主的电力需求，在正常的工作状态下，太阳能光伏建筑一体化只需一次性投入，后期则在建筑的寿命期内，节约了大量的电费。

2、太阳能光伏建筑所带来的社会效益

由于使用传统能源引起的全球气候、环境问题正开始迅速影响我们普通老百姓的生活，也越来越受到全球的高度重视。气候变化已使全球自然灾害发生的频率和烈度不断增加。使用太阳能光伏发电替代部分常规矿物能源发电 100千瓦时，可省燃油 26升或省煤50千克，这也意味着少排放 57千克的二氧化碳、71克的二氧化硫和 75克氮的氧化物。间接地创造出显著的社会经济效益。

四、我国推广应用太阳能光伏建筑一体化的必要性

1、建筑更新高峰期，BIPV技术的应用将改变能源利用格局

当前我国正处于城镇化建设的期，每年的建筑总量达 20亿平方米之多，超过了世界上发达国家同期建筑之总和。而且此阶段还将持续 30年以上，总的建筑量将翻番。未来 30年我国的建筑总量将超过历史形成的既有建筑之总量。这些建筑的能源使用效率将决定我国能耗和二氧化碳气体排放的水平。正因为这一“空前绝后”的建设机遇和太阳能建筑一体化的推广将引发建筑学新的革命，并且改变传统能源利用的格局。

（图2）太阳能光伏建筑一体化应用案例

2、新能源发展必然趋势

据各国可靠数据，如果按现在人类开发和使用传统的石油，天然气的速度，我们大约还可以开发50年左右，在这样的必然趋势下，我们必须赶上新能源研究开发，并实际大规模投入使用的步伐，我国目前正处于建筑物新建的高峰期，如果能把握住这次机遇，太阳能光伏建筑一体化的应用将迎来巨大变革，进一步促使建造成本的下降。成本、只有成本，才是光伏产业发展的真正动力。无论是景气也好，不景气也好，光伏产业中各个环节的价格必须不断下降，所以，我国应该效仿发达国家在这方面的政策引导，在目前这种环境下，给以太阳能光伏产业必要的优惠政策，促进光伏建筑一体化在整个建筑领域的普遍使用。

五、结论

我国现在的开发商，为什么对使用太阳能光伏建筑一体化技术的应用不太积极？原因很简单，开发商只想着迅速投资，然后在尽可能短的时间内把房子推向市场，获取利益。当然，也不能说开发商都黑心，这是自由市场的共性，在这种情况下，政府就要坚决站出来，采取一系列优惠政策引导建筑行业向这方面发展，在时机成熟的条件下，甚至应该强制性要求所有城镇新建、扩建工程应用太阳能光伏建筑一体化技术。

至于成本问题，在大面积推广肯定会降下来，在不久的未来，太阳能光伏建筑一体化技术和成本将取得突破性的进展，彻底消除使用障碍，太阳能光伏建筑一体化绿色电能源将替代传统电能来源，引领新一轮能源革命。所以我们既要把发展太阳能光伏建筑一体化作为技术革新的重要举措，又要把太阳能光伏建筑一体化应用提高到国际竞争的战略制高点的位置。这也是未来最大的历史性机遇与社会发展方向。在可以预见的未来，我国太阳能光伏建筑一体化应用将迎来发展的春天。

参考文献：

【1】杨梅林：《民用建筑节能技术发展趋势探讨》，2011（2）；

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中图分类号： TU198 文献标识码： A

计算机行业的崛起给人们的生活带来了很多意想不到的惊喜，它方便了我们的生活，提高了我们的工作效率，健全了我们生活设备，丰富我们的生活质量。对于计算机在建筑工程领域的运用也越来越广泛。DAD系统已经取代了传统的手工图板绘图，很大程度提高了设计绘图的效率。但由于仅凭CAD系统来运作整个建筑工程仍费造价工作人员带来很大的工作压力。因此在建筑工程中需要对大量的数据进行预算探究，利用计算机技术将大量的信息集成分析处理将是未来建筑行业发展的一个重要突破口。优化建筑CAD技术与概预算系统研究应用普及是将来的趋势。

一概预算的概述

目前概预算主要从两个方面来进行了解。第一方面是工程量的计算。根据人工计算出来的数据录入计算机中的方法是最传统也是最容易出现错误的；通过输入工程图纸的数据让计算机自行计算绘出工程数据信息来完成统计工作的方法是图形输入法的方式；还有一种是运用数字变量设计一些类计算公式，将工程数据进行运算的情况是相对灵活直观的，可以避免以上的缺点误差。另一方面是对工程造价的核算。运用工程量的数据来得出相应的数值，从而计算出工程的费用等项目金额。。在利用取费标准将工程的各项流程中的费用与利润等统一核算，得出最后的造价总额。这是目前概运算在建筑工程中的应用。

二建筑CAD与概预算一体化研究存在的问题

（一）CAD与概预算一体化软件的应用

当前为建筑工程人员所广泛应用的CAD与概预算一体化软件是凭借CAD设计平台设计从工程中提取的数据进行运用，在概预算编制系统中运行读取出建筑工程需要的文件。把CAD与概预算两种技术综合统一可以为建筑工程快速提供所需数据文件，提高造价工程。

（二）工程项目图纸的编制

每个建筑工程项目的施工图是由每个文件与图纸来构成的，为来方便造价工作人员能够有效率的获取自己所需要的图纸数据，在工程量子系统中设计图纸，将整个工程项目图纸的编制中自动生成具体详细信息供操作人员使用。

（三）对工程数据的提取手段

实体的正交投影图与具有一定语法标准和规则进行注释的两种整合是建筑工程图的重要属性。在使用图形中的图线有实体轮廓线和辅助线，对于轮廓线的用途主要是用于描述整个建筑在各种视图中的投影，辅助线来对投影出的轮廓做进一步的解释说明。其次，通过CAD平台进行设计生产图纸，预算工程量信息数据，根据不同的工程量数据的不同特点采用不同的提取方式。第一，采用人工选择与输入的手段在设计说明文件中注明需要进一步理解确定的的信息进行人工选择与有程序的输入。第二，在所有的工程量数据中，利用人机交互的方式将工程数据提取，在大多数的机械土方的挖土长度、深度与广度下，由用户对图形中数据进行标注与选定，再加上计算机中的CAD平台软件自动处理与编辑。第三，注重工程量数据信息的不同自动提取适当的工程数据。就如在对土石方、楼面、门窗或者钢筋工程等的数据分析中对合理的工程量进行自动提取。

三建筑CAD与概预算一体化技术研究中的优化

（一）在多种模块下保证各个模块数据的独立运行

由于建筑CAD与概预算一体化技术中有多种数据模块，在许多模块运行的情况下如何确保每个独立模块的正常运行是需要重视的问题。每个独立的模块都有各自特色的数据模型，因此对于整个软件中合理的管理每个独立模块是对系统的完善方面之一。

（二）共享软件中的各个模块数据

在建筑CAD与概预算一体化体系中实现各个模块数据共享。通过对工程项目管理的相互操作性实现数据共享与自动转换，这样可以实现一量多用的效果。提高整体体系的整体效率。

四小结

对建筑CAD与概预算一体化技术的研究探讨，将通用的CAD计算机设计软件以自动与人机相互结合的发式来获取一定的工程数据是对建筑工程的一大突破。利用多种灵活的方式对工程数据进行提取，提高各类工程量的获取途径，在此基础上完善建筑CAD与概预算一体化的功能，推进建筑CAD与概预算进行更高的设计组合统一，扩大其使用范围，为未来的建筑行业的前景创造出更好的技术水平，同时为人们的更好的生活工作提供质量保证。

参考文献

[1]陆再林,张树有,谭建荣,丁秀芳;建筑CAD与概预算一体化技术研究[J];工程设计;2001年02期

[2]张发江;设计概算投资的时间价值初探[J];基建优化;1986年01期

[3]方宗翰;试论设计概算的职能作用——兼论设计概算与基建计划的关系[J];基建优化;1985年01期

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我们选取山东济南市某小区的5栋小高层住宅建筑（16-20#楼）采用的太阳能热水系统作为示例进行分析。

二、太阳能热水系统的利用形式：

因此16#楼需要热管真空管集热器66㎡，热管真空管集热器每组面积为4㎡，所以需要配置16.5组，于是决定配置17组，实际的集热面积为68㎡。

2.2 集热器安装角度计算

太阳能集热器与建筑同方位，朝向正南；如果全年使用，则倾角设置为当地纬度时太阳能集热器的效率达到最佳，于是本设计中将集热器倾角角度设置为接近当地的纬度，即集热器安装角度设置为接近于当地纬度的35度。

2.3 辅助电加热功率

对于90升的水箱，电加热在1至2小时内可以从初始水温10度加热到使用水温50度左右，其电功率选择大约在1.5KW左右即可，因此选择额定功率为1.5KW，额定电压为220V。

四、技术介绍：

本技术利用太阳能集中集热、分户供热系统为小高层住宅供应生活热水。具有使用成本低廉、便于管理、安全性较高等特点，真正满足建筑一体化，具有广阔的发展前景。

（一）系统组成：由太阳能集热器、落水水箱、水泵、用户换热水箱、控制器等组成。

（二）系统原理：

每个系统的集热器集中布置在楼顶，落水水箱布置在楼顶，系统内每家每户配置一个承压使用带辅助电加热的户内换热水箱，换热水箱、集热器、落水水箱之间通过管路及泵组连接，通过强制循环将太阳能转化成的热量传递给每家每户。每户将户内自来水及户内用电接入承压换热水箱，使用经过换热而被加热的热水，阴雨天或用水量过大使可启动电加热产生热水。

五、系统优缺点分析：

优点：

1、使用经济性：用户只是在太阳辐射不足时需支出少量电费，使用成本低廉。

2、管理便捷性：集热系统设备均设置于公共空间，便于物业统一管理和维护，保证长期正常运行。

3、公摊费用低：系统运行费用低廉，用户仅需支付循环水泵的电耗。

4、建筑协调性：真正满足“建筑一体化”概念，系统集热器集中设于屋顶采光最好的位置，不易遮挡，与各户实际日照条件无直接关系，亦不需要每户集热器均设在南阳台，建筑平面布局相对灵活。

5、用水质量高：二次换热系统，水质无污染。

6、系统安全性：选用热管真空管太阳能集热器安置在楼顶，产品抗冻、防漏、防冰雹，没有坠落隐患，系统整体运行平稳、寿命长。

缺点：

1、用户换热水箱容积选型较大，占用空间大。

六、推广应用前景

常规能源的紧张、环境保护的压力，迫使各国更加重视节能减排工作，我国政府十分重视节能减排工作，尤其是在新能源的利用开发方面已经走在了世界的前列。最近几年，全国已有几十个省、市出台政策或法规要求强制安装太阳能（包括山东省），可以说太阳能利用在中国高速发展的时期已经到来。

先进的设计理念，成功的示范小区，多方参与、多方投入、多方受益的运作模式，集中采热、分户供热太阳能热水系统具有非常好的项目推广前景。可以预见，该太阳能热水系统将成为将来城市化发展的配套节能措施之一。

经济、社会效益分析

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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。

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1、工程概况

赣州市博物馆、城展馆展厅采光顶采用了光伏建筑一体化（BIPV）新技术。BIPV系统采用了稳定可靠的钢结构系统、技术先进的非晶硅BIPV双玻组件、具有防雷功能的直流集线箱、先进高效的逆变器以及先进的监控显示系统。BIPV系统主要包括两个方面：一是光伏系统与建筑电网并网联用；二是光伏器件与建筑材料相结合独立发电。将光伏阵列安装在墙壁等护结构上，可以有效利用建筑围护表面（屋顶），吸收太阳能，转化为电能，大大降低了室外综合温度，减少了墙体传热和室内空调冷负荷，节约了能源，可原地发电，原地用电，在一定距离范围内可以节省电站送电网的投资。由于光伏电池的组件化，光伏阵列安装简便，可任意选择发电容量。将光伏发电与建筑完美结合，既美观又节能环保，起到了极佳的低碳示范效应。

2、系统原理方框图

本系统分2个区域，第1个区域由220块（635x1245）标准非晶硅电池板与22块（635x612）非标准非晶硅电池板组成，第2个区域由85块（635x1245）标准非晶硅电池板组成。第1个区域选用2台SMA SB3800逆变器把直流电逆变成与市电并用的交流电，第2个区域选用1台SMA SB3300逆变器把直流电逆变成与市电并用的交流电。电池板的串并形式为：第1个区域采用8串14并和8串13并；第2个区域采用7串12并。

3、主要产品、部件

太阳能光伏发电系统设备包括太阳能电池组件、并网逆变器等。太阳能电池采用非晶硅太阳能薄膜电池组件。非晶硅电池组件的转换率达到6.07%，具有良好的性能和使用寿命。逆变器采用SB 3800、SB 3300和SB1100，转换效率分别高达95.6%、95.2%和93%，采用MPPT最优化跟踪，使用高效冷却通风系统，内置光伏输入直流电子开关ESS，采用IP65防护等级，设备采用创新的功率平衡功能，能够在不同相上控制并平衡并网输出功率。

4、光伏系统施工安装

系统配备的通讯及监控系统由质量可靠的PC机、数据采集器、传输线缆及其他相关附件组成，通过先进的监控与显示系统实时监测光伏系统运行状况及相关数据，系统具有人机互动功能，可监测并显示系统直流工作电压和电流、交流输出电压和电流、功率、功率因数、频率、故障信息以及环境参数（如辐照度、环境温度等），统计和显示日发电量、总发电量等信息，并可打印报表。另外，系统还具有过压、失压、过载过流、漏电、短路保护功能，并网逆变器内置的电网保护装置具有防孤岛保护单元（MSD），能有效防止孤岛效应。在光伏系统中选用通过TUV、CE等认证的专业光伏电缆产品。为保证装饰效果美观，线缆隐蔽铺设，在不同位置做不同大小线槽。线槽之间以及线槽与屋面金属构件用螺丝连接，线槽之间与整个接地系统相做牢固连接，有保护功能；各方阵的线缆方便连接，有足够的强度，线缆连接附件的防水、抗老化性能强。

光伏组件在安装制作前应与土建施工图进行详细校对，对已建主体结构进行复测，并按实测结果对光伏系统进行必要的调整。所有焊接处焊缝连续、均匀，焊后除去焊渣并涂防锈漆两道；焊接作业时，采取防护措施防止烧伤母材。硅酮结构密封胶必须在清洁、通风的室内注胶，注胶宽度和厚度符合设计要求，注胶前清除玻璃面板和铝框表面灰尘。

5、并网系统主要性能

电池板方位角相同区域内的组件所发电通过逆变器并接到外部单项低压电网上。实时对外部电网的电压、相位、频率等信号进行采样比较，始终保证逆变器输出与外部电网同步。逆变器实施跟踪光伏组件的工作参数，保证逆变器输出的电能最大化。具有过压、欠压、过流、漏电、短路接地、自动隔离电网等保护功能。能有效防止孤岛效应发生。逆变器自带标准的RS485与RS232通讯接口，通过数据线连接计算机及数据采集器，监测光伏系统各运行参数，统计发电及减排量，自动生成报表。逆变器有故障检测与报告输出功能。

6、系统能效分析计算

系统由太阳能光伏组件，逆变器等组成，整个系统的效率和光伏组件转换效率，逆变器效率，直流传输损耗等相关，系统效率计算如下：

系统效率=光伏组件效率×逆变器效率×（1-直流线损率）×其他效率

非晶硅效率=6.07%×95.6%×（1-1%）×80% =4.59%

考虑电缆接头接触电阻等其他因素的影响，线路总损耗不超过1%，其他效率包括交流配电损耗、灰尘对太阳能电池转换效率的影响等等。

发电量应用专业软件RETScreen计算可以得到不同倾角光伏阵列的年发电量。在输入基本模型之后可以估算发电量每年约为12.0兆瓦时。

7、节能量计算

我国常规电能以煤炭发电为主，煤炭发电量占全部发电量的70%以上，按我国煤炭发电厂平均每千瓦时电能耗用为400克标准煤计算。光伏系统发电每100 kWh，可以节省标准煤40千克，减排粉尘27.2千克，减排氮氧化物1.5千克，节省净水400升，减排二氧化碳99.7千克，节省柴油26升，减排二氧化硫3千克。

8、太阳能光伏组件及直流系统的检测及维护

太阳能光伏发电系统工程完成时对系统进行检查。检查内容除外观检查外，对太阳能电池阵列的开路电压、各部分的绝缘电阻及接地电阻进行测量。将观测结果和测量结果记录下来，作为日后日常检查、定期检查时发现异常时的参考依据。

9、逆变器检测及维护

逆变器安装于屋内展示大厅处，一方面是减少外界环境对设备的侵蚀，减少损耗，同时也方便以后的检修维护。逆变器的检测包括：外壳是否破损、腐蚀、生锈等；外部布线是否损伤，接线端子是否松动；工作时声音是否正常，机体的温度是否正常，换气冷却口是否阻塞，安装周围环境是否通风干燥。除了以上外观检查外还要用仪表进行检测：绝缘电阻检测，逆变器保护功能检测，显示部分工作正常确认，监控系统显示的逆变器发电状态是否正常等。

10、配电并网装置检测及维护

配电并网系统的维护分为日常维护和定期检修两种。日常维护主要包括日常巡视检查，一日一次（或两次）例行检查，定期检修则每三个月进行一次小型规格检修，每半年进行一次中型规格检测，每年进行一次大型规格检修。以确保系统始终处于最优运行状态。

11、结束语

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一、太阳能利用技术方法与优点

工程实践表明，光伏发电技术是一种技术可靠、使用便捷、低碳环保，易于大规模生产利用的先进可再生能源技术，其优点如下： （1）太阳能资源是一种取之不尽、用之不竭的洁净的可再生能源。开发利用时不消耗传统化石燃料能源，不会排放产生废水、废气、废渣等污染物，是自然能源中较为理想的清洁能源。 （2）太阳能利用不受地域条件的限制。任何有太阳的地域均可就地开发利用。不存在选址、运输等问题，特别是在交通不便利、偏远的乡村、海岛，太阳能能利用价值更高。（3）太阳能可靠性高、维护简单。光电板、逆变器、蓄电池等设备分布安装，提高了整个能源系统的安全性、可靠性及耐久性。即使在恶劣的使用环境下，光伏发电系统故障也较少，因此运行维护成本较低。（4）光伏建筑集成由于占地面积小、安装便利、供电可靠等原因，是目前国际上太阳能研究发展的前沿。

二、太阳能光伏系统建筑一体化利用方式与优势

（一）太阳能光伏系统建筑一体化利用方式。“光伏发电与建筑物一体化”的概念在1991 年正式提出，是目前世界上大规模利用光伏发电的研发热点。太阳能光伏与建筑物相结合主要有两种形式：一种是在建筑物屋顶、立面安装平板光伏器、光伏阵列与电网并联向用户供电，从而形成用户联网光伏系统。第二种形式是将光伏器件与建筑实现集成一体化，即在建筑物屋顶或立面安装光伏发电电池板，用光伏发电的玻璃幕墙代替普通的玻璃幕墙，由屋顶和墙面的光伏器件直接吸收转化太阳能，太阳能系统平板既可以做建材又可以发电，进一步降低光伏发电的成本。目前，许多国家已研制出大尺度的彩色光伏模块可替代昂贵的墙体外饰材料，使光伏发电与建筑物一体化成本进一步降低。

建筑物与太阳能光伏发电系统的进一步有机结合是将太阳能电池板与建筑顶面、立面材料集成一体化。建筑物建设使用过程中，建筑立面墙体结构表面通常采用喷涂涂料、铺贴瓷砖、安装幕墙玻璃等。如果用太阳能电池板替代建筑立面墙体及屋顶建筑材料，太阳能电池板既可作为建筑装饰材料，也可以用于光伏发电系统。由此可见，实现太阳能电池板与建筑的有机一体化结合，是太阳能光伏发电系统建筑一体化推广与应用的一个关键问题，这种结合并非是建筑与太阳能电池板简单“叠加”，而是在建筑与光伏系统设计方案阶段将太阳能电池板纳入建筑设计构思中。

太阳能电池板用于建筑材料，必须具备建筑材料的基本要求，如坚固耐久、防水防潮、保温隔热、隔音等以及适当的强度和刚度等性能。若安装在屋顶、窗户等，还应具有透光的性能。太阳能光伏系统建筑有机结合，根据建筑工程使用及工况的需要，与普通的平板式光伏系统组件不同，太阳能电池板兼有发电与建筑装饰材料的功能，必须满足建筑材料的基本性能需要。应该遵循以下原则：①建筑物设计完成后使太阳能电池板成为建筑不可缺少的一部分，成为建筑结构构成部分。②太阳能电池板的颜色和肌理必须与建筑物的相关部分相和谐统一，与建筑物的整体风格相结合。③太阳能电池板的比例和尺度必须与建筑整体的比例与尺度相协调，这将决定太阳能电池板的分格尺寸与形式。④太阳能电池板屋顶具体的细部设计，如材料用量是否最小化、设计细节是否和谐、有机等需统一考虑。

（二）太阳能光伏系统建筑一体化优势。太阳能光伏发电系统建筑一体化的方式各不相同，这取决于地理、文化及政府政策等。在国外，由于公共建筑的建造与设计程序严格，太阳能电池板系统在个人住宅与公寓建筑使用的较为普遍。而在我国，特别是城市建筑，由于建筑开发是商家或政府，因此是否采用太阳能电池板系统完全取决于开发商或政府。在我国，日照充足的地区无论公共建筑还是住宅屋顶和墙面使用太阳能电池板系统的市场潜力十分巨大，从建筑结构、技术利用和经济效益来分析，太阳能电池板与建筑的一体化优势如下：

（1）节约用地，便于安装 ，保护环境。太阳能光伏发电系统一般安装于建筑物的屋顶或外立面墙体上，无需额外占用土地或增建其他建筑设施，适用于人口比较密集的建筑群、办公区使用，尤其适用于土地昂贵的城市。由于太阳能电池板的组件集成化，光伏设备安装比较方便，而且可以根据负载的耗电量来选择装机容量。与此同时，由于太阳能光伏发电系统设备安装在建筑物的屋顶或立面墙体结构上，太阳能转换为电能可降低建筑物临近室外区域的温度，从而达到减少室内空调制冷用电负荷，既节约了能源，又保证了室内的空气质量，同时也避免了由于使用传统化石能源燃料发电所导致的环境污染。（2）减少投资，保证供应，实现安全用电。太阳能光伏发电系统安装不受地域条件限制，可实现就地发电用电，因此可以大幅度减少电站及输送电网的建设投资。建筑物实现光伏发电系统一体化，光伏发电系统所发电力既可供给本建筑物使用，也可储存于蓄电池或外送入电网。在自然条件差，负载可由蓄电池供电;在自然条件差较好，通常会出现电网用电高峰，以往需采取拉闸限电措施，但此时也正是太阳能光伏发电系统发电量最多的时候。建筑一体化太阳能光伏发电系统除可保证建筑物负载用电外，还可以向外电网供电，太阳能光伏发电系统的集成特性可以节约储存电力的费用，另外用电安全性能也得到提高，从而缓解夏季电力高峰需求压力，从而彻底解决电量不够的问题。 （3）增效规模，降低成本。建筑一体化太阳能光伏发电系统中，太阳能光伏发电系统面板代替建筑屋顶或立面墙面，可以节约大量的建筑成本。另外，太阳能光伏发电系统面板在建筑用电地点发电，避免传输和分电损失（5%～10%），降低了电力传输、分配投资和维修费用。在建筑屋顶或立面结构上安装太阳能发电系统设备，用太阳能电池板代替部分建筑材料，可以促进太阳能电池板工厂化规模生产，从而能进一步降低工程造价，有利于太阳能发电系统光伏产品的推广与应用，市场潜力巨大。

三、太阳能光伏发电系统建筑一体化设计原则

太阳能光伏发电系统建筑一体化的设计原则要求，运营系统既要保证建筑中光伏发电系统的长期运行可靠，又要充分满足用电设备的需要，使系统的配置实现合理、经济。工程建设与投产中使用尽量少的太阳能光伏系统组件，使太阳能光伏发电组件与建筑物有机合为一体，替代部分建筑材料，如屋面与立面墙体装饰材料，达到建筑节能的效果。协调光伏系统与建筑成本之间的关系，在满足正常需要，保证系统、建筑质量的前提下尽可能的节约建筑与安装成本投资，达到投入与产出最好的经济效益。

结 语：近年来，随着美国、西班牙、德国等发达国家对本国光伏产业的政策优惠及扶持，全球光伏发电应用已进入快速增长的阶段。我国光伏产业近几年来持续发展，但是同发达国家相比还是存在很大差距，光伏发电应用市场发展较为缓慢，安装量较少，随着我国工业与信息化部2012年2月颁布的《太阳能光伏产业“十二五”发展规划》，我国的太阳能光伏发电系统应用及推广将会有较大的发展。

随着光伏发电产业化进程和技术开发的发展，太阳能光伏发电系统与建筑一体化生态节能工程，其发展前景广阔，市场潜力巨大，其效率、性价比随着太阳能光伏技术日益发展将进一步得到提高，也将极大地推动中国太阳能光伏发电系统建筑一体化的快速发展。

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2建筑施工机电一体化发展

建筑施工机械机电一体化是综合应用机器人技术、自动化技术、部件化技术，计算机辅助整个工程项目施工的管理和规划的机械化施工方法。经过近些年科研机构的不管研发，目前建筑施工机电一体化技术得到快速发展。具体如下：

2.1半自动化技术

半自动化是建筑项目机械施工中的重要构成部分。半自动化施工机械按照其使用范围，其划分标准也是不同的。一般而言，施工机械可分为作业装置自动化、行走机构自动化、设备运行速度自动化等。为了能够易于掌握机械自动化操作技术，一般对操作技术最高要求标准来实现自动化。

2.2监控技术

监控技术是利用微电子技术实现对机械自身和外界情况的控制。机械运行的实际状态显示在液晶屏幕上，根据施工实际需求，通过发出声音等方式使机械停止运行。该种监控装置一般应用在工程施工的推土机、挖掘机、起重机以及装载机上。比如起重器上所安装的力矩限制器的作用就是对起重器的起重状态进行实时监控。更为先进的监控技术比如安装在盾构掘进机上的能够测量机械自身所在位置及作业对象的装置。在确定好目标对象后，将相关的图像信息输送到机械控制系统，通过操作控制系统完成施工。

2.3全自动技术

建筑施工中应用机电一体化中的全自动化主要会涉及都机器人技术以及部件化技术等来实现对机械的操作。就建筑施工全自动化而言，并不是整个工程施工全部依靠机器人的功能去完成施工操作，而是要施工技术人员运用相关的自动化操作技能对机械人动作程序进行编程，使机械人按照编程好的程序去完成某个特定的动作来完成施工。

2.4遥控技术

建筑施工现场的环境比较复杂，不可预知的突况比较多，施工人员人身安全得到不保证。为此，建筑领域引入遥控技术来完成某种高危险的施工。比如，高温、地下施工以及可能会发生泥石流或者塌方等地段施工，可采用遥控技术来操作机械来完成施工，这样施工技术人员可在安全区域操纵机械代替人工施工，可有效地降低施工人员安全事故的发生。

3机电一体化技术在建筑工程中的具体应用

3.1机电一体化技术在混凝土机械中的应用

当前，一些大型搅拌站开始使用屏幕显示计量装置和测力传感器来控制混凝土的搅拌。使得混凝土机械计量方式从机械计量转变为电子计量。控制方式也从传统的监视仪表和指示灯等转变为用计算机辅助软件控制。使用计算机可将多种类型的混凝土配合参数存储，根据建筑工程混凝土需求标准，只需要将配合比参数输入到计算机就能实现对混凝土的拌合。可有效避免因混凝土拌合人员操作失误，比如混凝土的配合比出现错误，造成混凝土质量下降问题。

3.2机电一体化技术在起重机械中的应用

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。比如，移动式起重机就是采用电子控制变速系统的传动装置。自动检测外伸液压支腿的伸出宽度，从而有效地防止混凝土浆倾倒，避免了材料浪费。目前，在建筑领域应用比较广泛的各类起重机都装有电力矩限制器。通过调控电力矩限制器实时控制起吊重量。当吊臂合成力矩达到或超过额定值时，该装置就会发挥报警信号，并将信号输送给起重机的中心控制系统，对起重机的动作做出相应的调整。此外，对于那些使用多台塔吊同时施工的工程项目，一般都会在每台塔吊上安装吊臂防碰撞装置，一旦发生碰撞危险防碰撞装置就会立即发出报警，并自动使塔吊的升降装置做出减速反应。这样可有效地避免因塔吊吊臂发生碰撞，使装载的施工材料和机具掉落到地面造成伤人事故。

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中国的教育随着经济的发展也在不断地深化和改革，从过去的一张讲台、一块黑板、一支粉笔到现在的多媒体教学、实训教学、理实一体化教学等，把过去的传统课堂教学深化为现在的边实践边理论的理实一体化课堂教学，使现在的学生快速地掌握专业技能与理论知识。在深化课程改革的同时，由于各种条件的制约，高校理实一体化课程教学变革不彻底，达不到培养学生的目标。

1.建筑装饰施工技术现状

目前各高校土建类专业都有开设这门课程，这些年建筑装饰施工技术由课堂教学向理实一体化课程教学转变，根据课程建设、课程教学大纲，保证该课程教学的顺利完成，基本达到对学生的训练目的。但由于多方面原因，建筑装饰施工技术在理实一体化教学过程中并不令人满意。主要表现在：

（1）课程建设因素。课程建设直接体现学校的教学水平，并直接影响人才培养质量。建筑装饰施工技术课程建设必须从长远角度对教学内容、教学实施、教具环境等做出详细规划。例如，建筑装饰施工技术教学在进行陶瓷地面施工技术实习的时候，是否真的使用水泥这个问题值得斟酌，实习中真刀真枪地做会造成大量的耗材浪费与不可再使用，在一些施工实习中有更多类似问题。所以课程建设是基础因素。

（2）教师因素。高校招生规模扩大，师资短缺，很多青年教师从高校毕业没有一线企业工作经验，缺乏工程现场实践锻炼，指导装饰施工技术实习能力不足，质量不高，这是不容回避的事实。因此在选题、指导、质量控制环节上，教师因素对装饰施工技术理实一体化教学影响很大。

（3）实习场地因素。高校建有实验室、实训室等多种实习实训的场地。不同层次高校建设的力度也不一样。高校虽然制订了实训管理制度与管理条例，但是实训管理工作上仍然存在漏洞。因此实训场地建设与管理是很重要的因素。

2.建筑装饰施工技术理实一体化教学方法

建筑装饰施工技术理实一体化教学离不开学生的积极性、主动性和创造性，因此通过进一步改进教学方法，为学生创造自由发展的环境和氛围，就成为了创新和高质量地完成建筑装饰施工技术理实一体化教学的重要措施。

（1）建筑装饰施工技术理实一体化教学标准化建设。针对建筑装饰施工技术课程理实一体化教学建立标准教学大纲，将课程内容分解为地面施工实习、墙面施工实习等模块单元，建立标准的模块的教学目标、内容、考核方式等。通过标准化建设促进了学生在实习过程中的规范化、模块化，并提高其实习的积极性，也促进了教师教学业务能力的提高。

（2）建筑装饰施工技术理实一体化教学的工学结合。建筑装饰施工技术理实一体化教学可以选择实际装饰工程项目教学，使其符合专业培养目标，又具有综合运用所学知识和培养动手能力的双重职能。通过鼓励教师以应用工程项目为课题，使得理实一体化教学能够真做，这样不仅能让学生增强责任感，还能使教师在学生的参与下较好地完成教学目标，调动教师的工作积极性，更好地促进教学质量的提高。

（3）完善建筑装饰施工技术理实一体化教学检查。建筑装饰施工技术理实一体化教学检查制度中检查分为前、中、后三期。前期检查教师教案、上课内容、实习过程等，检查教师准备情况。中期阶段对实习的学生进行前一段实习过程的知识点的考核，检查所学知识的掌握情况。后期对建筑装饰施工技术理实一体化教学进行综合检查，检查是否有序、规范。通过检查，对保证教学质量起到了很好的促进作用。

3.强化建筑装饰施工技术理实一体化教学管理

（1）强化建筑装饰施工技术理实一体化教学制度。各高校根据自身专业教育的特点结合适合各自发展的教学规章制度，对建筑装饰施工技术理实一体化教学管理条例进行完善。其中对建筑装饰施工技术理实一体化教学目标、内容、成果、考核等主要内容要提出明确而具体的规定，使之更符合当前教学的要求。

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1 课程定位分析

建筑电气工程技术专业主要培养能从事电气设备、智能化设备的安装施工、运行与维护、质量检验及工程管理工作，具备良好职业道德和创新意识的复合型高素质技能型人才。《建筑电气控制技术》是该专业的核心课程，培养工程识图的能力、动力设备安装能力，并为电气安装工程施工质量控制、安全控制、工程施工图预算、现场管理与资料归档等岗位能力提供专业基础能力，在课程体系中处于承上启下的作用。在课程内容、设计课程结构、建设课程资源、实施课程教学、开展课程评价、修正课程设计等环节和内容[1]等方面进行教学改革可以有效促进该课程的提升。

2 教学改革内容

2.1 教学内容项目化

教学内容上以岗位能力要求为依据，确定课程内容总体划分为电气元件的选择、控制电路图的识读和设计、电气控制系统安装和调试，综合考虑学生操作能力、分析能力、沟通能力等职业能力的培养，确定了五个教学项目作为课程结构框架，每个项目知识点和技能点融入任务中，驱动教学过程。项目内容由基础到综合、由局部到整体，项目之间相辅相成具备连贯性。项目一（小车自动往返控制），在“单向运行控制”、“双向运行控制”、“顺序控制”、“多地控制”等任务的驱动下，把电气元件基本知识的掌握、基本识图方法的掌握以及典型电路控制的分析融入教学内容，在完成多个任务的过程中，习得安装、调试能力；项目二（皮带传输机控制），以两台传输机控制的分析为“教”，以三台传输机控制为“学”，巩固项目1的识图能力，建立设计思路。项目三（三相交流异步电动机的典型控制），以典型控制电路的分析、实训操作为主要任务，培养学生分析、安装、调试综合能力，提高操作技能。项目四（水塔水位自动控制），该项目为综合设计，从元件选择到设备选型，从资料准备到安装调试，形成项目方案书，通过该项目培养学习方法能力、沟通能力。项目五（楼宇控制典型案例分析），拓展知识领域、介绍新技术为主要内容，提升学生对电气控制应用的理解，开阔对职业前景认识。

2.2 教学过程一体化

教学实施过程中，一方面淡化复杂理论、提升基础理论，并将维修电工中级基本理论与岗位能力知识结合，与生产实践紧密联系；二是综合性发展要求，学生能运用电工技术、电机拖动、电气控制等知识解决相关实际问题和任务；第三个方面是把课堂放到实训室，教师简单讲授完教学项目或任务基本理论知识点后，学生根据任务要求进行分析、设计、安装与调试。教学组织思路为：项目描述任务布置知识链接技能训练项目考核拓展知识等环节，一定程度地实现理实一体化教学[2]。

2.3 教学方法多样化

教学方法是课堂教学重点之一，不同教学内容和教学目标是教学方法合理选择的因素。作者在承担的《建筑电气控制技术》课程教学中采用项目引领、任务驱动的教学法贯穿，根据项目中任务的不同，结合现场教学法、实物法、演示法、讨论法等。在元件认识环节采用现场教学法和实物法，在实训室边介绍、边拆装；典型电路控制分析中，分组领取任务并讨论，各组以汇报分析成果的方式分别展示讨论结果；电路安装和调试环节，由教师布置任务后，先演示，后巡视，再演示，对错误进行纠正，其中穿插问题教学法，对不同组的认知和实操状况，分别提出不同的问题，引导学生积极思考解决安装和调试问题。另外，案例法在教学中的采用，使学生通过案例的分析，对电气控制项目的整体设计、思路、方法有了真实的认识，提高学生解决实际问题的能力。典型建筑电气控制系统有“空调与制冷系统的电气控制”，“水泵和锅炉设备的电气控制”，“电梯的电气控制”，这部分教学内容系统性强，适合采用讨论法和现场教学法，并利用多媒体系统展示无法参观到的环节、集中展示多幅控制电路图片辅助课堂讲授。

2.4 教学手段信息化

《建筑电气控制技术》课程进行了一年的资源库建设，在原有的精品课建设基础上，整理原有的多媒体课件，一半以上的课程配套多媒体课件，微课视频22个，解决技能操作要点、设备安装技能、电路分析过程等问题。教学信息化使学生习得知识、技能的长度和宽度在时空上得到了无限延伸，但教育的最终目标是“人”的培养，仅有技术手段远远不够，合理使用，并提高教师信息化应用水平是丰富教学形式、提升教学质量的关键问题。

2.5 教学过程细致化

教学过程是以人为主体的，师生之间和谐关系、情感认同、学情差异等问题处理得当对教学质量提高具有重要的促进作用。首先注重认同感的建立，学生对教师的认同感会促进学生对教师所教的内容兴趣程度，主动把教学内容变为自己的需要，内化认知结构。其次和谐关系是建立在教师自身良好的师德基础上的，教师自己文明礼貌、不居高临下，积极评价和鼓励学生，对于取得的进步要及时给予肯定，帮助学生建立有力的自信心；课外了解学生兴趣爱好并经常参加学生活动。

3 教学实践改进策略

3.1 教材编写与教学过程匹配

教材是学生学习的必要工具，也是教师授课的重要依据。“教学做”一体化教学离不开与之相匹配的教材。一体化教材应该具有对理论知识、实训技能综合性的参考和指导作用，应具备科学性、实用性、先进性。科学性，是指教材要符合项目实践到知识要点，以及转化为技能的认知规律。实用性，是指教材要结合实际，以生产过程、实际规范为标准。先进性，是指内容除基本理论外，可以结合信息化手段，及时更新新技术和新应用。教材?热菀?找准每个任务的支撑知识和技能点、拓展知识及技能，也要准确定位难点和重点，操作方法与步骤要规范清晰，并能体现符合实际生产的操作要点和关键。

3.2 实训条件与教学内容统一

学院实训设备存在使用频繁、占地大、设备陈旧、利用率不高等问题，需要对原有部分实训进行改造更新。要根据教学内容中必备和拓展技能的实际需要，并协调好相近专业的实训室功能，整合现有可利用资源，规划好每一个实训室承担的任务，综合考虑经费预算、人员、场地以及可改建性，保证最大程度地发挥实训室资源。但是要注意一体化教学不能以实训定教学，而应该以教学定实训。充分考虑项目教学的真实性，尽可能地以真实职业场景做实训平台，实现不了的以最大程度模拟项目。

3.3 深化校企共建机制

针对简单实训室只能培养学生初级动手能力的不足，校企联合共建实训可以有效弥补实训内容不全不深入的问题[3]。采取由企业提供部分实训设备，学校提供实训场地、购买部分实训设备的策略，同时企业定期维护更新设备，培训校内外人员，学校进行日常管理，企业提供管理经验和技术支持，部分综合应用实训及科研使用设备由企业管理，学校协助其正常运行即可。

3.4 加强师资队伍培养力度

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【关键词】住宅；太阳能利用；一体化

1.太阳能光伏与建筑适配性的设计原则

建筑是一个综合性高、复杂的系统，也是一个完整的统一体，如果将太阳能光伏发电技术与建筑相融合，同时还要保持建筑的文化特征，就必须考虑技术和美学两方面因素，只有太阳能光伏技术与建筑设计的有机结合，才称得上“太阳能光伏与建筑一体化”。长春海外学人创业园住宅与太阳能光伏系统的结合，其总体规划设计必须结合长春当地地理位置、气候特征和太阳能资源情况，同时也要确定建筑的布局、朝向、朝向、间距、群体组合方式和基地整体的空间环境，并满足太阳能光伏系统设计安装的技术要求。

在长春海外学人创业园住宅中，太阳能光伏与建筑一体化应用是在建筑屋面安装太阳能电池板，应用太阳能发电，依靠建筑提供电力，兼顾节能降耗。太阳能光伏与建筑一体化有两个显著的特点：其一，统一性是指新建建筑的太阳能光伏系统工程的设计要与建筑同步设计、同步施工、统一规划和同时安装，同建筑、技术、美学融为一体，提高建筑物的整体美观性；其二，替代性是指太阳能光伏组件及其技术的不断更新，使其可以代替屋顶瓦片，还能够保证建筑材料的隔热、保温和通风等功能。

由于城市中可以利用的空间少，而太阳能电池板与建筑屋面的结合不仅不占用地面空间，还可以节省城市土地，因此太阳能光伏发电系统在城市中应用广泛。可见，太阳能光伏应用技术作为一种新型的技术，在建筑学已经成为一种新的可行性选择。太阳能光伏与建筑的一体化集成设计作为BIPV的一种高级形式，对太阳能电池板要求很高，强调在保证发电量的前提条件下，并且要最大化的保持建筑外观的和谐统一以及功能的要求。

太阳能与建筑一体化应遵循以下四种原则：

功能性原则：应包含太阳能光伏系统本身的功能和建筑本身的设计技术，不仅要保证建筑表皮美学的形式，还要保证建筑自身结构设计的安全性以及具体实施起来和操作起来的可行性。

美观性原则：作为一名建筑师，从建筑的美观性角度来讲，太阳能电池板需要经过前期与建筑有机结合的设计，才不会成为建筑上累赘的附属物，才不会破坏建筑的立面造型，分体式的热水系统与建筑结合程度较好，可以将太阳能电池板看作建筑表面的构件，事先将水箱、辅助加热器等放置在住宅闷顶内，融入到建筑中。

适宜性原则：进行热水系统与建筑一体化设计时需要正确选择与该建筑适配的热水供应系统，要综合占用空间、与建筑的结合性，笔者为此坡屋顶建筑选择了集中――分户式太阳能热水系统，集中式只需整体安装统一的太阳能电池板和储热水箱，维修管理由相关技术人员和物业部门实行，采用分户计量的热水方式，使住户购买、安装、维修维护方便、降低运行费用和热水成本，同时经济上也得到了实惠，因此，在技术上我们应该根据适宜性的原则，综合长春地理位置，综合小区现状，选择适宜严寒地区居住建筑的技术。

安全性原则：太阳能发电板在屋面的安装布置应与建筑中有一定刚度的实体结构连接紧靠牢固，还需考虑自身重量给屋面带来的荷载，保证屋面的防水保温等性能，维修保养人员的安全保障，要设计必要的人身保护措施，将技术人员作业时将遇到的各种困难和隐患降到最低。

2.与建筑适配性的太阳能热水系统

针对本次试点工程中住宅热水系统的规划设计，选择一种合理的热水供应方式，对整个住宅系统规划作用重大。建筑师既要考虑住宅有好的审美性，合理定位太能电池板的选择类型与具体规格，还要综合考虑建筑群体间的日照、环境、气候及能源等各方面对屋面太阳能系统的影响因素，最终选择一种最适合本次试点工程屋面应用的太阳能热水供应系统：

分户式太阳能热水系统是非常常见的一种热水供应形式，各家各户系统独立，太阳能电池板和储热水箱安放位置灵活，使用方便，没有流量分配和管理控制的问题，根据实际情况自行加热，费用单独核算，但太阳能电池板的利用率低，各户使用不平衡，造价较高，适用于联排别墅、联排屋。

（1）集中式太阳能热水系统：利用率高，热水资源大家共享。系统通过屋顶太阳能电池板集电，储存在电箱，用于给水加热，水温一旦达到预设值，会被送进保温水箱储存，方便业主使用，实现全天供水的需求。集中式的太阳能热水系统集成化程度高，管路简单，初期投资较少，集成化程度高，集热资源共享，系统统一管理，省去自行维护的不便，但是分户计量总体费用、物业管理难度大，集中式出现系统故障，不及时维修，用户的热水将得不到保障，且管路系统支管过长，使用时需放掉很多冷水，造成水资源过度浪费，适用于酒店、医院、学校等民用建筑。

（2）集中――分户式太阳能热水系统：由太阳能电池板在屋顶集电，设备集中安放，空间浪费少，费用单独核算，计费简单，管理方便，但各户之间热损失大，资源不能互补，适用于高层住户。

太阳能光伏热水系统主要由太阳能电池板和蓄热水箱构成，视具体情况配以水泵驱动。太阳能光伏发电系统中最重要的是光伏电池，研究表明，光伏电池在运行过程中，有约80%的入射太阳能被反射或被电池板直接吸收，约20%的入射太阳能被转化成电能。

3.集中――分户式太阳能热水系统与建筑适配性结合方式的应用

集中――分户式的热水供应系统具体为集中集电，分户供水的系统，在多层住宅中应用较多，其太阳能电池板主要布置在屋面、阳台及南面墙等位置。集中――分户式热水供应系统是不需要集热水箱和辅助能源的，只需要在各用户闷顶处安装各自水箱和电表即可。

多晶硅太阳能电池比单晶硅太阳能电池的光电转换效率稍低，约为20.4%，由于其材料制造简便，节约能耗，生产成本较低，多晶硅太阳能电池近年来发展很快，其目前在太阳能光伏市场的占有率是最高的。

储热水箱的容积按每家用户的平均日用水量的1～1.5倍来设计，这样既可以满足用户的日常用水需求，又有一定量的热水储备，储热水箱一般放置于住宅闷顶、阳台、厨房或卫生间等处，不需要专门的设备间和储藏室，只需要留足够的空间安装、维修、更换，同时还需考虑建筑的承载力，同时做好与建筑结合处的保温、防水和排水等措施。

住宅内热水管线的布置要求尽可能简短，简短的管线布置能够尽可能降低成本、减少热量散失，同时需要考虑安全隐蔽、便于安装施工和维护维修等要求。其他附件包括计量器、电表、水泵等附件安装时要考虑冷热水的计量器、住户电表位置安装的合理醒目，统一布置，便于物业管理者查看；水泵的位置设计也需要足够的隐蔽同时预留足够的安装、维修和更换的空间。

参考文献：

[1] Sechilariu Manuela， Wang Baochao， Photovoltaic Building Integrated Photovoltaic System With Energy Storage and Smart Grid Communication. Building Integrated and Smart Grid Communication[J]. IEEE 2013 （04）： 1607-1618.

[2] 李现辉，郝彬.太阳能光伏建筑一体化工程设计与案例[J].暖通空调，2012，05：117.

[3] 帅丽.平板太阳能屋顶的保温性能与承载力研究[D].太原理工大学，2014.

[4] Klien SA， Theilacker JC. An algorithm for calculating monthly-average radiation on incline surfaces[J]. Journal of Solar Energy Engineering， 1981， 103（5）， 29-33.

[5] 梁春华.太阳能热水系统与建筑屋顶一体化结构的设计[D].广东工业大学，2015.

[6] 郑存耀.太阳能利用技术与屋顶设计一体化应用研究[D].河北工业大学，2007.