建筑师视野的光伏建筑一体化研究

【摘要】：光伏建筑一体化(Building Integrated Photovoltaic, BIPV)是将光伏发电系统整合在建筑之中,其中包含了光伏技术与建筑设计双重含义。光伏建筑一体化距今已有20年的发展历史,在当前提倡可持续发展的时代背景下其实际意义显得更加重要。近几年在国家相关政策的扶持下,我国光伏建筑一体化的发展也十分迅速。 论文从建筑师的视角出发,通过应用技术和建筑设计两个层面的分析对光伏建筑一体化进行了较深入的研究。在应用层面,论文介绍了光伏技术的基本原理和光伏电池的基本性能,在此基础之上探讨了光伏系统应用于建筑物的基本设计要点和应用方式。在建筑设计层面,论文在暂时抛开经济性的前提下,将光伏建筑一体化置于建筑学语境进行研究,试图从设计方法、视觉特征和建筑表皮三个角度讨论光伏建筑一体化与建筑设计的关系。 论文的主要内容包括三个部分： 第一部分(第二章),简单介绍光伏发电系统以及光伏建筑一体化的基本概念。论文着重讨论了光伏建筑一体化中常用的几种光伏电池及其组件。 第二部分(第三章),详细论述与建筑设计密切相关的光伏系统设计要点,以及光伏系统在建筑中的应用方式。论文分析了光伏系统在建筑中所需要的技术条件,总结出影响系统工作效率的建筑因素。并且从实用性角度论述了光伏系统在建筑中的应用方式,并且辅以大量的实际案例。 第三部分(第四章),从建筑学视角重点论述光伏建筑一体化与建筑设计的关系。论文着重论述了光伏建筑一体化与建筑设计的契合点：设计方法、材料的视觉特性和建筑表皮,可以被看作是对该课题的拓展研究。 【关键词】：光伏建筑一体化 光伏设计 建筑设计
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TU18
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第1章 绪论7-11
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 研究缘起8-9
• 1.3 相关研究概述9
• 1.4 论文框架9
• 1.5 主要参考文献简介9-11
• 第2章 光伏建筑一体化概述11-27
• 2.1 太阳能光伏发电系统简介11-20
• 2.1.1 光伏发电简介11
• 2.1.2 光伏电池11-17
• 2.1.3 光伏组件17-18
• 2.1.4 光伏发电系统的组成18-19
• 2.1.5 光伏发电系统的类型19-20
• 2.2 光伏建筑一体化20-23
• 2.2.1 概念阐释20-21
• 2.2.2 光伏建筑一体化的发展与现状21-23
• 2.2.3 光伏建筑一体化的经济效益23
• 2.3 我国光伏建筑一体化的发展现状23-26
• 2.3.1 我国光伏建筑一体化的发展与现状23-25
• 2.3.2 我国光伏建筑一体化的经济性分析25
• 2.3.3 我国相关补贴政策和国家建筑标准设计图集25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 光伏设计及其在建筑中的应用27-55
• 3.1 光伏系统设计27-32
• 3.1.1 太阳辐射27
• 3.1.2 系统容量与负载27
• 3.1.3 倾角与方位角27-29
• 3.1.4 阴影与遮挡29-30
• 3.1.5 局部遮挡30-31
• 3.1.6 温度31-32
• 3.1.7 维护32
• 3.2 光伏系统在建筑中的应用方式32-52
• 3.2.1 光伏与建筑外遮阳一体化(光伏遮阳)33-37
• 3.2.2 光伏与建筑屋顶一体化(光伏屋顶)37-42
• 3.2.3 光伏与建筑幕墙一体化(光伏幕墙)42-50
• 3.2.4 光伏建筑一体化的其他应用方式50-52
• 3.3 本章小结52-55
• 第4章 光伏建筑一体化与建筑设计55-73
• 4.1 光伏建筑一体化与设计方法55-58
• 4.1.1 整合设计55-56
• 4.1.2 设计流程56
• 4.1.3 计算机辅助设计56-58
• 4.2 光伏材料的视觉特征58-63
• 4.2.1 纹理58-59
• 4.2.2 透光性59-61
• 4.2.3 色彩61-63
• 4.3 光伏建筑一体化与现代建筑表皮63-70
• 4.3.1 功能64-65
• 4.3.2 图案65-68
• 4.3.3 形式68-70
• 4.4 本章小结70-73
• 第5章 总结与展望73-75
• 5.1 论文总结73-74
• 5.2 研究的不足与展望74-75
• 主要参考文献75-77
• 插图和列表清单77-83
• 附录83-86
• 致谢86

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