简要概念说明

先进的双层皮肤立面（DSF）可以被认为是最有前途的响应式建筑元素之一。在过去的几年中，由于它们在获得能源，舒适性，美学和结构上的优势以及为集成光伏面板提供空间方面的巨大潜力，它们受到了越来越多的关注。DSF是建筑物的关键新功能之一，如果将高层裸露的围护结构可用于收集太阳能，那么将其与PV（DSF-PV）结合使用将变得尤为有利。

DSF通常由外部和内部蒙皮组成，这些蒙皮由用作空气通道和热缓冲器的通风腔隔开。该解决方案不仅适用于新建结构，而且还适用于翻新操作，在该操作中，将外部蒙皮添加到现有信封中。DSF的气孔在建筑物周围创造了微气候，增强了其气候适应能力和对天气变化的适应性。另外，气腔内的温差可促进自然/混合通风，或可用于热回收目的，以此方式减少建筑物的空间供暖或制冷负荷。而且，增加外层是集成光伏的有效机会，这通常是进一步提高建筑物能源性能的经济有效投资。

建筑和技术融入信封

在DSF中，外壳是外壳的外层，可保护外壳免受天气现象的影响，而空腔可提供压力平衡并防止水进入外壳。有多种方法可以将半透明PV集成到建筑物的外墙中，以形成双层外观。最实用的方法是使用幕墙方法，其中半透明PV模块通过压力板固定在竖框上，竖框的宽度为DSF-PV腔的宽度

图74. DSF-PV在幕墙设计中的体系结构集成。

融入建筑物：系统与舒适度

为了运行，DSF-PV需要使用风扇和风门。风扇冷却半透明的光伏面板，并将预热的空气吹向建筑物的机械通风系统，由于这些原因，这是DSF与建筑物之间耦合的最重要元素之一（图75）。开发控制DSF-PV系统的风扇和风门的合适策略可以提高系统的效率，但是，如果不对这些策略进行深入研究，乘员可能会感到不适。例如，在适当的设定点上工作的风扇可能会产生过多的噪音，干扰乘员，从而使DSF-PV的内部玻璃冷却至乘员感到热不适的程度。 
此外，光伏面板和逆变器之间的电连接是一项具有挑战性的任务，在集成光伏系统时必须予以考虑。

图75.左侧是采用幕墙设计的两层DSF-PV系统。右边是位于康考迪亚大学（Concordia University）的实验测试小屋的照片和渲染图，描绘了DSF-PV。

得到教训

• BIPV必须在美学上令人愉悦，以便被建筑师采用。
• 被动式双层幕墙操作似乎更有利于气候变暖，而主动式双层幕墙操作则有利于较温暖的气候，因为这有利于交叉通风或自然通风。
• 主动通风模式可将热量从半透明PV散发出去，也可从建筑物散发出去。
• 在不熟悉此类安装的市场中，接线是一个问题。
• 在设计阶段应考虑清洁和去除灰尘的途径。
• 基于c-Si的半透明PV具有更高的面板效率和每平方米峰值功率。