探索建筑采光的优化设计之道

文章阐述了一种建筑采光设计方法，重点强调了在地域性光气候条件下的采光分析以及利用参数化模型进行采光方案的比对，以上过程保证了优化方案的获得。文中以位于广州市的某给定的建筑项目为例探讨了建筑侧窗遮阳构件可能给室内采光带来的改善，设计过程可概括为：以优化的自然光环境的优化为目标，利用参数化模型技术对于方案进行了高效的择优，最终得出了兼顾遮阳效果的采光设计方案。基于课题组前提的研究成果，文章涉及的采光模拟工作均在可反映广州地区地域性光气候特征的典型天空亮度模型（CSRS）的基础上进行。     

Adaptive Compression of Texture Pyramids

High‐quality texture minification techniques, including trilinear and anisotropic filtering, require texture data to be arranged into a collection of pre‐filtered texture maps called mipmaps. In this paper, we present a compression scheme for mipmapped textures which achieves much higher quality than current native schemes by exploiting image coherence across mipmap levels. The basic idea is to use a high‐quality native compressed format for the upper levels of the mipmap pyramid (to retain efficient minification filtering) together with a novel compact representation of the detail provided by the highest‐resolution mipmap. Key elements of our approach include delta‐encoding of the luminance signal, efficient encoding of coherent regions through texel runs following a Hilbert scan, a scheme for run encoding supporting fast random‐access, and a predictive approach for encoding indices of variable‐length blocks. We show that our scheme clearly outperforms native 6:1 compressed texture formats in terms of image quality while still providing real‐time rendering of trilinearly filtered textures.     

外窗内遮阳对室内环境影响的测试分析

内遮阳对室内环境同时具有遮阳和遮光的影响,同时内遮阳在遮阳的同时又吸收了热量,形成了室内热源.因此对于内遮阳的整体能效性能的评价始终处于定性的感性评价.研究针对内遮阳对室内光热环境影响的量化,开展了内遮阳作用下的室内围护结构内表面温度测试和自然采光照度测试.研究表明,设置内遮阳的房间的各内墙表面温度比未设置内遮阳的房间...     

上海地区水平固定百页型外遮阳节能效果研究

从全年综合节能效果角度,利用计算机模拟技术,分析上海地区3种不同尺寸的水平固定百页外遮阳对东、南、西、北4个朝向太阳直射辐射得热及遮阳系数的影响。结果表明:从全年节能效果来看,上海地区南向及北向不需要设置外遮阳,东向及西向需要设置外遮阳,且东向、西向固定水平遮阳百页的节能效果随着百页变密越来越好。     

Geometrical design of thin film photovoltaic modules for improved shade tolerance and performance

Partial shading in photovoltaic modules is an important reliability and performance concern for all photovoltaic technologies. In this paper, we show how cell geometry can be used as a design variable for improved shade tolerance and performance in monolithic thin film photovoltaic modules (TFPV). We use circuit simulations to illustrate the geometrical aspects of partial shading in typical monolithic TFPV modules with rectangular cells, and formulate rules for shade tolerant design. We show that the problem of partial shading can be overcome by modifying the cell shape and orientation, while preserving the module shape and output characteristics. We discuss two geometrical designs with cells arranged in radial and spiral patterns, which (i) prevent the reverse breakdown of partially shaded cells, (ii) improve the overall power output under partial shading, and (iii) in case of spiral design, may additionally improve the module efficiency by reducing sheet resistance losses. We compare these designs quantitatively using realistic parameters and discuss the practical aspects for their implementation. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

夏热冬冷地区外窗遮阳对室内温度的影响

本文针对夏热冬冷地区的典型城市气候条件,通过DOE-2软件建立了多层建筑室内温度计算模型,分析了中间楼层房间在6～9月典型朝向外窗遮阳对室内温度的影响.结果表明:外窗遮阳在以28℃为室内舒适温度时产生的降温效果最为显著,并且可使夏季室内舒适温度时数增加50％左右.     

建筑遮阳条件下的自然采光设计策略

建筑遮阳装置的普遍应用会使采光口的采光效率大为降低,甚至会阻断使用者与自然景观的联系。文章通过绘制图示和实例阐述了在满足建筑遮阳的条件下,能够提高自然采光效果的设计策略：一方面是通过附着于建筑界面上的水平外遮阳装置阻挡阳光入射或对光线进行调节;一方面是通过对建筑采光口自身的设计改变采光方向和减少阳光直射。以此来平衡建筑遮阳和自然采光之间的矛盾,恢复采光口的多重功能。     

建筑门窗遮阳系数和节能效果计算及验证

建筑门窗遮阳是建筑节能的重要措施。相关建筑节能标准对建筑的遮阳系数限值有具体要求。选择合适的遮阳类型满足标准要求,评价其遮阳节能效果成为目前急需解决的问题。上海建筑科学研究院(集团)有限公司借助Energy Plus的计算内核,开发了专门计算各类遮阳设施的节能效果及遮阳系数的计算引擎Shading,通过对采用不同遮阳形式的遮阳系数和遮阳效果进行分析,可以快速计算出特定遮阳设施在实际工况下空调的能耗,选择优化的遮阳方案,并与WINDOW6软件对比,对遮阳系数的准确性进行验证。     

局部阴影下光伏阵列非机理建模

现有的阴影条件下的光伏阵列机理模型多为分段函数形式,较为复杂。提出采用傅里叶函数并使用曲线拟合的方法对阴影条件下光伏阵列进行非机理建模。改进了局部阴影条件下的光伏阵列的机理模型,获取光伏阵列的输出数据并进行线性插值。选取不同阶数的傅里叶函数对单阴影和多阴影条件下的光伏阵列的输出进行曲线拟合。该非机理模型具有统一的数学表达式,不需要分段描述,能对不同功率等级、不同精度要求的光伏阵列进行建模,简化了模型。