[硕士]宁夏银川地区光伏与建筑一体化设计初探

【硕士】宁夏银川地区光伏与建筑一体化设计初探 　　授予学位：硕士 　　学位授予单位: 西安建筑科技大学 　　学位年度：2012 　　 现代化工业和商品经济的发展形成了人类社会对地球原始资源的极大依赖。化石能源的消耗速度不断增加，由此造成的温室效应已经导致地球的气候逐渐改变。在中国，由于近年来经济的快速发展和城镇化的不断推进，建筑房地产市场逐渐进入繁荣期。城市内高楼林立，建筑的能耗及室内环境问题也变得日益突出。 　　 基于以上的现实问题，很多国家都开始研究绿色建筑技术并寻求新型清洁能源，对于太阳能的开发利用是其中之一。在目前的技术条件下，建筑中的太阳能利用技术主要包括热利用与光伏发电。城市巨大数量的建筑外表面积为实施光伏与建筑一体化(BIPV)提供了可能。但是由于目前光伏的转化效率、成本及系统并网限制的原因，BIPV尚未实现普及，大多数情况下处于试验阶段。 　　 本文以宁夏银川地区为例，研究光伏一体化的建筑设计方法，研究内容涉及以下方面：一、通过分析光伏材料性质及系统工作原理明确了应用光伏建筑一体化设计的基础技术条件；二、通过对银川地区进行调研，明确了该地区的自然气候条件及建筑现状。并用Autodesk Ecotect Analysis 2010软件进行模拟实验，通过对结果的分析得出了该地区的光伏最佳倾角及朝向，明确了光伏阵列年发电量的计算方法；三、从布局、形态、选型等方面研究了银川地区光伏一体化建筑的设计方法，并分别分析了光伏屋顶、光伏墙体、光伏幕墙及其他一体化形式的设计方法；四、进行了塔式高层公共建筑的光伏一体化设计案例研究，通过案例研究验证了研究结果并总结了经验。 　　 本文的研究对目前阶段的光伏一体化建筑设计实践提供了一定的理论依据，并且初步地形成了关于类似建筑设计的一般性方法。