高铁建筑表皮与光伏一体化设计分析

目前高铁建筑表皮与光伏一体化设计在形态上过于单一,限制了高铁建筑形式表达和更大生态节能效益的实现。基于对高铁建筑形态特征的分析,和对当前光伏组件性能的总结,探讨了在高铁建筑屋面、立面和构件系统中,创新光伏组件类型选择和集成模式的可行性。发现：①通过优化光伏组件类型的选择,可以将光伏组件转变成高铁建筑形式表达的积极要素;②随着光伏组件性能的提升,相关集成设计可以突破当前集中于屋面系统的现状,拓展到高铁立面、构件系统中。研究为进一步丰富高铁建筑表皮形式,扩大建筑光伏一体化应用规模提供了依据。     

产能建筑发展概述及典型案例分析

随着近零能耗/零能耗建筑的快速发展,产能建筑的研究和实际探索也逐渐深入。德国产能建筑发展最早、步伐最快,日本也开始了典型项目的实践探索。随着近零能耗/零能耗建筑和光伏建筑的不断实践和光伏价格的不断下降,我国产能建筑也将进入一个新的阶段。从光伏建筑的发展开始,介绍了德国、美国、日本产能建筑的发展历程,通过解读各国产能建筑的定义,对我国产能建筑的定义和发展进行了阐述。阐述了德国和日本已有记录的产能建筑典型案例的规模、建筑类型和特点,总结得到数据验证的产能建筑均有较好的建筑围护结构、新风热回收系统和大面积的建筑光伏综合应用。目前只有德国建立了产能建筑认证评估体系。     

光伏建筑表皮一体化设计解析——以SDE2010参赛作品为例

以光伏建筑表皮为研究对象,以2010年太阳能十项全能竞赛(SDE2010)为研究背景,分析光伏建筑表皮一体化的技术要素、美学要素及设计要点。重点通过对天津大学参赛作品设计策略和数据的分析,阐述光伏建筑表皮的设计要点。     

现代建筑表皮的光伏一体化设计研究

建筑材料与建筑技术的不断进步使现代建筑表皮系统也悄然发生着变化。随着能源危机的到来,光伏发电系统的产生及成熟为现代建筑表皮的设计提供了新的灵感元素。通过对建筑光伏一体化系统（BIPV）的分析及典型建筑实例的介绍,提出含有建筑光伏一体化构成元素的绿色建筑表皮设计将会成为未来建筑表皮设计的发展趋势之一。     

光伏表皮材料与高层住宅立面一体化设计研究

本文以光伏表皮材料与高层住宅立面设计为研究对象,分析了我国高层住宅发展的势在必行、光伏表皮的美学表达与设计要素,对光伏表皮构件与高层住宅立面设计的一体化设计进行了分析,阐述了一体化设计的方法。     

光伏表皮材料与高层住宅立面一体化设计研究

本文以光伏表皮材料与高层住宅立面设计为研究对象,分析了我国高层住宅发展的势在必行、光伏表皮的美学表达与设计要素,对光伏表皮构件与高层住宅立面设计的一体化设计进行了分析,阐述了一体化设计的方法。     

光伏建筑一体化设计研究及应用

文章在阐明光伏材料特性的基础上,对光伏建筑一体化的主要表现形式进行了实例性说明。通过对光伏屋顶、光伏幕墙、光伏构件及光伏材料在表皮系统中的具体应用及剖析,说明光伏材料在参与建筑形式和空间的塑造中可发挥重要的作用,并提出光伏建筑一体化的关键在于使光伏技术与建筑的整合在能量、舒适度、室内光环境、经济性和设计美学之间找到一个最佳的平衡点。     

光伏建筑的安装施工与屋顶优化

对光伏建筑中电池组件的安装施工方法以及屋顶最佳倾角的选择进行了研究。光伏组件的施工包括就位和安装两个步骤,安装方法可分为外置式、表皮式、建材式3种。针对光伏建筑中的平面坡屋顶的最佳倾角选择进行了分析,给出最佳倾角的计算方法。光伏建筑设计时可参考计算结果选择倾斜角,使光伏建筑效能最大化。     

面向“热力学建筑”的透光薄膜光伏表皮研究

面向"热力学建筑",阐释了透光薄膜光伏表皮革新式的能量系统。材料的固有属性彻底改变了表皮能量系统的原有定位,从被动地应对能量消耗变为最大程度地主动获取并控制能量利用。通过对透光薄膜光伏表皮的肌理、色彩、形式美等美学要素进行系统、全面的分析,并辅以案例说明,以期为透光薄膜光伏表皮的创新设计提供参考。     

寒地校园建筑表皮的气候适应性研究

对寒地建筑表皮的气候适应性进行分析,提出通过采用适宜的墙体蓄热材料及新型墙体保温系统、双层幕墙及太阳能光伏与建筑一体化设计可以增强建筑表皮的气候适应性,减少由于北方严寒地区气候条件造成的建筑能耗,对建设节约型校园和发展绿色建筑具有指导意义。     

安徽省某建筑屋顶光伏系统初步技术方案研究

介绍了合肥市某办公楼建筑屋顶光伏系统的整体设计及各组成要素,并从技术、经济等方面对该系统的初步方案进行了分析。该工程的光伏发电材料与屋顶建筑融为一体,总体安装容量约100kWp,项目预计年发电量为110000kW·h。通过计算分析得出该系统的节能效益、环境效益和经济效益,结论表明太阳能屋顶光伏发电工程不仅能有效节约能耗,且具有较好的社会、经济效益及长足的发展前景。     

环保材料在建筑表皮设计中的应用策略和方法研究

文章主要研究了环保材料在建筑表皮设计中的应用。本文首先阐述了环保材料在建筑表皮设计中的应用策略,对其艺术的统一性、材料的环保性、系统的原生性进行研究。其次,在该基础上结合具体内容,对环保材料在建筑表皮中的艺术表现方式进行挖掘,深入分析了环保材料艺术表现的核心。文章对环保材料在建筑表皮设计中应用效益的改善具有一定的贡献性作用。     

太阳能薄膜光伏发电应用过程研究

通过对光伏发电系统的方案比选,光伏和建筑一体化设计,光伏数据分析等内容进行示范项目的应用和过程研究,获得太阳能薄膜光伏发电的一体化设计经验和实际数据。     

可调式斜单轴跟踪系统的应用价值分析与评估

目前国内的光伏项目如雨后春笋般地建设,而光伏支架的选择成为建设电站首先需要考虑的因素,不同的支架设计模式将产生截然不同的电站效益。本文提出一个全新的支架设计方案,并对此方案进行数据采集及分析,通过对其应用价值分析与评估使得光伏支架的设计同时具备性能的优越性和投资成本的合理性。     

基于PVsyst的屋顶光伏电气系统优化设计

随着光伏技术的飞速发展,光伏发电已进入平价上网阶段。为了达到光伏发电效益最大化,需要对光伏发电电气系统进行优化设计。以北京地区混凝土屋顶分布式光伏发电项目为例,通过对光伏组件最佳角度的设置、安装间距的调整以及系统容配比的选择,利用光伏设计软件PVsyst设计光伏电气系统并进行方案对比分析,得出最佳的优化设计方案,为后续光伏系统设计提供参考和借鉴。     

光储直柔技术在校园建筑中的设计应用

为探究光储直柔技术与校园建筑的契合性,针对我国南方幼儿园、小学、中学三个校园建筑为例,从中小学校园的建筑特点、用能特点出发,对光储直柔技术在校园中的应用场景进行了设计与分析,并对其社会及经济性效益进行了评估。结果表明：幼儿园光伏总装机容量为121.8 kW,年光伏发电量可达128481.1kWh;小学光伏总装机容量为375.2 kW,年光伏发电量可达380834.3 kWh;中学光伏总装机容量为353.5 kW,年光伏发电量可达353051.7kWh。在采取自用加上网的运行策略下,幼儿园可在14年内实现投资的完全回收,小学需要15年,而中学仅需11年。这证实了光储直柔技术在校园建筑中应用前景广阔,为校园建筑早日实现零碳提供了技术可行性支持。     

产能建筑群能源微网系统设计方法研究

在国家“30·60”双碳背景下,建筑部门作为我国能源消耗的三大领域之一,建筑领域碳中和迫在眉睫。国外建成的产能建筑群验证了其节能减排的重要性,而我国还处于起步阶段。因此,本研究通过对德国典型的产能建筑群案例进行分析,总结国外产能建筑群能源微网系统方案的成功经验,以及现阶段产能建筑群设计存在的问题。在此基础上,提出了产能建筑群能源微网的设计原则和方法,并对产能建筑群能源微网设计的关键点进行专项分析,为我国产能建筑群的设计和推广提供参考。     

“双碳”背景下闽东南沿海城市通风光伏屋顶设计策略研究——以福州市某高校体育馆为例

“双碳”目标下,光伏发电被作为减碳有效手段快速发展,传统通风屋顶由于达不到理想效益被逐渐淘汰。以福州市为例,通过考虑风向指标和太阳高度角,研究一种适用于东南沿海城市的通风光伏屋顶。采用Cite Space数据分析、Ecotect和PHOENICS软件数据模拟检验研究假设,得出新型可调节通风光伏屋顶能最大限度利用太阳辐射实现产能效益,根据季节调整安置角度能够有效改善建筑室内热环境的结论。对“双碳”目标下未来城市建筑更新起到良好的推进作用。     

中国农村地区建筑屋顶太阳能光伏发电资源评估和效益分析研究

本文对中国大陆各个省份农村建筑屋顶可用于太阳能光伏发电的空间资源进行了评估,进一步计算其发电能力,并对其经济效益进行综合分析。研究结果表明：中国大陆农村地区目前拥有超过64亿m²的建筑屋顶面积可以用来安装光伏组件,其年发电量1158.55～1467.47 TWh,最多可达到2019年农村用电量的1.55倍;同时,结合能源效益和经济效益,可以将中国大陆分为三类资源区,一类资源区回本时间短,二类资源区回本时间稍长但发电总量大,三类资源区回本时间最长且发电量少,对比发现一、二类资源区农村适合建设屋顶分布式光伏系统。     

高纬度与低纬度地区光伏建筑造型对比研究

利用太阳方位理论和光伏组件效率优化方法,对高纬度和低纬度地区光伏建筑的造型进行分析比较,从提高建筑光伏效率角度出发,提出适合高纬度和低纬度地区的光伏建筑造型方案。