Όλοι ελπίζουμε ότι τα μελλοντικά κτίρια μπορούν να είναι πιο πράσινα και ενεργειακά αποδοτικά, και η χρήση ηλιακής ενέργειας είναι επί του παρόντος ο πιο οικονομικά εφικτός τρόπος. Όμως, όπως έχει σήμερα, το BIPV δεν είναι ακόμα ένας τυπικός τρόπος σύλληψης κτιρίων. Υπάρχει μεγάλη ανάγκη για μια ολοκληρωμένη διαδικασία σχεδιασμού και καινοτόμες τυπικές διαδικασίες, οι οποίες δεν είναι εγγυημένες όταν ακολουθούμε τα συνήθη πρότυπα, ούτε από τον κατασκευαστικό κλάδο ούτε από τον κλάδο των φωτοβολταϊκών, δεν υπάρχει ώριμη εμπειρία να αξιοποιηθεί. Από την ιδέα μέχρι την υλοποίηση ενός εξαιρετικού κτιρίου BIPV, υπάρχουν ακόμα πολλά σημεία πόνου και δυσκολίες που πρέπει να ξεπεραστούν.

Η αρχιτεκτονική διαφέρει από άλλα προϊόντα στο ότι είναι προσαρμοσμένη και εξατομικευμένη. Κανένας ιδιοκτήτης δεν θα χτίσει ένα κτίριο που να είναι ακριβώς όπως το διπλανό του. Όμως η βιομηχανία φωτοβολταϊκών είναι μεγάλης κλίμακας και τυποποιημένη. Οι εταιρείες φωτοβολταϊκών ελπίζουν ότι ένα προϊόν μπορεί να προσαρμοστεί σε διαφορετικά κτίρια. Αυτή είναι η αντίφαση μεταξύ της προσαρμογής των κτιρίων και της κλίμακας των φωτοβολταϊκών.
Τα έργα BAPV που βλέπουμε τώρα (η συντριπτική πλειονότητα των κατανεμημένων φωτοβολταϊκών στεγών) είναι κάπως έτσι, χρησιμοποιώντας τυποποιημένα φωτοβολταϊκά προϊόντα για την κάλυψη στέγης διαφορετικών κτιρίων. Το BIPV χρησιμοποιείται κυρίως σε νέα κτίρια και προφανώς δεν είναι σκόπιμο να υιοθετηθεί το προηγούμενο μοντέλο. Πρέπει να λάβουμε υπόψη τα φωτοβολταϊκά προϊόντα ως δομικά υλικά στο στάδιο του σχεδιασμού. Αυτό απαιτεί από τις εταιρείες φωτοβολταϊκών να προσαρμόσουν τις φωτοβολταϊκές μονάδες για ένα συγκεκριμένο κατασκευαστικό έργο. Φυσικά, η προσαρμογή θα αυξήσει αναπόφευκτα το κόστος κατασκευής και μπορεί να παραβιάζει την αρχική πρόθεση του BIPV ως κτιρίου εξοικονόμησης ενέργειας. Επομένως, οι μελλοντικές μονάδες BIPV μπορεί να είναι είτε τυποποιημένα προϊόντα είτε προσαρμοσμένα προϊόντα.

Ακόμη και για τυποποιημένα προϊόντα, οι μονάδες BIPV έχουν υψηλότερες απαιτήσεις από τις παραδοσιακές φωτοβολταϊκές μονάδες. Η πρώτη βασική απαίτηση είναι η ασφάλεια. Η ασφάλεια είναι το βασικό σημείο και υπάρχουν αρκετοί παράγοντες στους οποίους πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή: ο πρώτος είναι η πυρασφάλεια, η βαθμολογία πυρκαγιάς των εξαρτημάτων πρέπει να πληροί τα πρότυπα των πολιτικών κτιρίων· ο δεύτερος είναι αδιάβροχο και στεγανό, πώς να διασφαλιστεί η ασφάλεια των εξαρτημάτων BIPV και άλλων δομικών υλικών Δεν υπάρχει διαρροή ή διαρροή νερού στους αρμούς· πώς να διασφαλίσετε ότι η βροχόπτωση θα αυξηθεί ξαφνικά και το νερό δεν θα διαρρεύσει όταν το νερό είναι σοβαρό είναι ένα νέο ζήτημα.
Επιπλέον, υπάρχει η ασφάλεια των ηλεκτρικών συσκευών, όπως γείωση αντικεραυνικής προστασίας, προστασία από διαρροές σε προσβάσιμα σημεία κ.λπ. Υπάρχει επίσης η ασφάλεια της κατασκευής, πώς να αποτρέψετε την πτώση των μονάδων BIPV που είναι εγκατεστημένα κάθετα ή αναρτημένα.

Η διάρκεια ζωής των παραδοσιακών φωτοβολταϊκών μονάδων είναι συνήθως 25 χρόνια, η διάρκεια ζωής των καλωδίων είναι 25 χρόνια, η διάρκεια ζωής των μετατροπέων είναι 15 χρόνια και η απαίτησή μας για τη διάρκεια ζωής ενός σημαντικού κτιρίου είναι 100 χρόνια. Ως εκ τούτου, η BIPV προβάλλει υψηλότερες απαιτήσεις για την ανθεκτικότητα των εξαρτημάτων, όχι μόνο των ίδιων των εξαρτημάτων, αλλά και όλων των κύριων και βοηθητικών υλικών ολόκληρου του φωτοβολταϊκού συστήματος.
Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά κτίρια που συνδέονται με εξωτερικά δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας για την απόκτηση ενέργειας, η παροχή ενέργειας των κτιρίων BIPV εξαρτάται κυρίως από το ίδιο το κτίριο. Επομένως, τα εξαρτήματα BIPV που είναι ενσωματωμένα στο κτίριο καθορίζουν τη διάρκεια ζωής του κτιρίου σε κάποιο βαθμό.

Τα τελευταία χρόνια, τα κτίρια BIPV έχουν αναδυθεί το ένα μετά το άλλο σε όλο τον κόσμο.Επιλέξαμε μερικές αντιπροσωπευτικές περιπτώσεις για να μοιραστούμε μαζί σας.

Τίτλος Έργου: Φωτοβολταϊκά και Παρίσι. Το έργο απαιτούσε 1.500 φωτοβολταϊκά πλαίσια διαφορετικών σχημάτων που ταιριάζουν με τη γεωμετρία της οροφής, τα οποία παρέχουν το 80% της ενέργειας του έργου.
Τοποθεσία: Νοτιοδυτικό Παρίσι - Αρχηγείο Γαλλικού Στρατού
Πελάτης: Αρχιτέκτων/Σχεδιαστής του Υπουργείου Άμυνας της Γαλλίας
Εταιρεία EPC: Nicolas Michelin Agency and Associates
Έτος ολοκλήρωσης: 2014
Φωτοβολταϊκές εφαρμογές: εξωτερικοί τοίχοι, στέγες, φεγγίτες, μπαλκόνια κ.λπ.
Φωτοβολταϊκή Τεχνολογία: Μονοκρυσταλλική
Εγκατεστημένη ισχύς: 820kWp
Πλευρά BIPV: 7000m²
Τύπος εξαρτήματος: γυαλί-γυαλί, γυαλί-ψιλό
Κατασκευαστής μονάδας: ISSOL PV
Χρώμα συστατικού: Γκρι ψευδάργυρος

Όνομα έργου: Green Umwelt Arena Spreitenbach, Ελβετία. Το έργο είναι ένα κτίριο Plus Energy που παράγει 203% καθαρή ενέργεια.
Τοποθεσία: Spreitenbach, Ελβετία
Ιδιοκτήτης: Umwelt Arena AG Spreitenbach
Αρχιτέκτων/Σχεδιαστής: Rene Schmid Architekten AG, Zurich/CH
Εταιρεία EPC: Basler & Hofmann, Ζυρίχη
Έτος ολοκλήρωσης: 2013
Εγκαταστάτης: Basler & Hofmann, Ζυρίχη
Εφαρμογή: Προσόψεις, δίρριχτες στέγες, φεγγίτες, μπαλκόνια κ.λπ.
Τεχνολογία BIPV: μονοκρύσταλλο
Εγκατεστημένη ισχύς (kWp/MWp): 750 kWp
Πλευρά BIPV: 5333,5m²
Τύπος εξαρτήματος: Αδιαφανές γυαλί
Κατασκευαστής εξαρτημάτων: Basler & Hofmann, Ζυρίχη
Χρώμα εξαρτήματος: Μαύρο

Όνομα έργου: Διεθνές Σχολείο Δανίας Κοπεγχάγης
Λειτουργία κτιρίου: σχολείο
Ενσωματωμένο σύστημα BIPV ως επένδυση προσόψεων
Τοποθεσία: Gunnar Clausens Vej 9, 8260 Viby, Δανία
Αρχιτέκτονες: C. F. Møller Architects
Έτος ολοκλήρωσης: 2017
Κατασκευαστής μονάδας: SolarLab
Ηλιακή τεχνολογία: Μονοκρυσταλλικό πυρίτιο και γυαλί Kromatix
Ονομαστική ισχύς: 700 kWp
Κλίμακα συστήματος: 12.000 μονάδες, 6.000 τετραγωνικά μέτρα
Μέγεθος μονάδας: 700 x 720 mm
Γωνία τοποθέτησης: κλίση προς τα πάνω 4 μοίρες
Προσανατολισμός: Όλοι οι Εξωτερικοί Τοίχοι

Όνομα έργου: Γραφείο Αυστρίας ENERGYbase, Βιέννη
Λειτουργία κτιρίου: κτίριο εκπαίδευσης πειραμάτων γραφείου
Ολοκληρωμένο σύστημα: εξωτερική θωράκιση για επικλινείς προσόψεις
Τοποθεσία: Giefinggasse 2, 1210 Βιέννη
Αρχιτεκτονική: Ursula Schneider, pos architekten ZT gmbh
Έτος ολοκλήρωσης: 2008
Παραγωγή εξαρτημάτων: SOLARWATT GmbH
Ηλιακή Τεχνολογία: Γυαλί-Glass Laminates
Ονομαστική ισχύς: 48,2 kWp
Κλίμακα συστήματος: 364 φωτοβολταϊκά στοιχεία, περίπου 400 τετραγωνικά μέτρα
Διαστάσεις εξαρτήματος: 1520 x 710 x 9 mm
Κατεύθυνση: Νότια
Γωνία τοποθέτησης: κλίση 31,5°

Έργο 5: γραφείο Enzian, Bolzano, Ιταλία
Λειτουργία κτιρίου: γραφείο
Ολοκληρωμένο σύστημα: BIPV για προσόψεις και κάγκελα
Έτος ολοκλήρωσης: 2012
Τοποθεσία: Via Ressel 3, 39100 Bolzano
Αρχιτέκτων: Αρχ. Ζήνων Μπαμπή
Κατασκευαστής εξαρτημάτων: Arnold Glas GmbH
Ηλιακή τεχνολογία: Άμορφες λεπτές μεμβράνες πυριτίου
Ονομαστική ισχύς: 100 kWp
Μέγεθος συστήματος: 3.700 μονάδες, 2.340 τετραγωνικά μέτρα
Διαστάσεις εξαρτήματος: 1.020 x 626 mm
Προσανατολισμός: Δυτική, Νότια, Ανατολική Πρόσοψη
Γωνία τοποθέτησης: κλίση 90°

Όνομα έργου: Solsmaragden Office, Drammen, Νορβηγία
κτιριακή λειτουργία κτίριο γραφείων
Ολοκληρωμένο σύστημα γυάλινη κουρτίνα τοίχου
Τοποθεσία Grønland 67, 3045 Drammen (κοντά στο Όσλο)
Αρχιτέκτονας Ingebjørg Lien, LOF Arkitekter, Όσλο
Έτος 2015
Παραγωγοί φωτοβολταϊκών μονάδων: ISSOL, Strøm Gundersen (συστήματα τοποθέτησης)
Ηλιακή τεχνολογία: μονοκρυσταλλικό πυρίτιο, πράσινο τυπωμένο γυαλί
Ονομαστική ισχύς: 115,2 kWp
Μέγεθος συστήματος: 1011 εξαρτήματα, 1242 τετραγωνικά μέτρα
Μεγέθη εξαρτημάτων: 26 διαφορετικά σχήματα από 590 x (960 έως 2790) mm2
Οδηγίες: East 205, South 372, West 423.
Γωνία τοποθέτησης: κλίση 90° (κάθετη)

Όνομα έργου: Social Housing Apartment, Best in the Netherlands
Λειτουργία κτιρίου: κτίριο κατοικιών
Ολοκληρωμένα Συστήματα: Προσόψεις
Τοποθεσία: Best (NL)
Αρχιτέκτονες: NB Architecten
Έτος ολοκλήρωσης: 2018
Φωτοβολταϊκά πλαίσια: Stion CIGS ηλιακά πλαίσια χωρίς πλαίσιο
Παραγωγός: EigenEnergie.net BV
Solar Technology: Standard Thin Film Modules (CIGS).
Ονομαστική ισχύς: 250 kWp
Κλίμακα συστήματος: 750 τετραγωνικά μέτρα εξωτερικών τοίχων + 500 τετραγωνικά μέτρα κιγκλιδωμάτων
Μέγεθος εξαρτήματος 656 x 1656 mm2
Προσανατολισμός: Τρεις όψεις της πολυκατοικίας
Γωνία τοποθέτησης: κλίση 90°

Όνομα έργου: Frodeparken, Ουψάλα, Σουηδία
Λειτουργία δόμησης: πολυκατοικία-διαμέρισμα
Ολοκληρωμένο σύστημα: 900 τετραγωνικά μέτρα πρόσοψης
Τοποθεσία: Stationsgatan 52, Ουψάλα
Αρχιτέκτονας: White arkitekter
Έτος ολοκλήρωσης: 2014
Κατασκευαστής εξαρτημάτων: Solibro GmbH
Ηλιακή τεχνολογία: λεπτό φιλμ CIGS, απόδοση 11,8%.
Ονομαστική ισχύς: 100 kWp
Κλίμακα συστήματος: 1181 ενότητες
Διαστάσεις εξαρτήματος: 1196 x 636 mm
Προσανατολισμός: Καμπύλη πρόσοψη, νοτιοδυτικός προς νοτιοανατολικός προσανατολισμός
Γωνία τοποθέτησης: κλίση 90°