基于建筑信息采集技术的既有建筑光伏一体化研究——以天津地区为例

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当今社会,传统能源的利用对于环境的恶劣影响已越发严重,雾霾、酸雨等环境问题的出现以及非可再生能源利用形势的进一步恶化,都警示着人们需要加强对于新型可再生能源利用的研究。而与此同时,随着我国城市化进程的发展,作为能源消耗量巨大的既有建筑存量却在连年升高,因此,如何降低既有建筑能耗已成为建筑行业研究的一个重要方向。  对于太阳能这种安全清洁、潜力巨大的可再生能源的利用,尤其是对于既有建筑光伏一体化技术的利用与潜力研究就显得更为重要了。而现如今对于既有建筑光伏一体化潜力研究的信息获取方式往往是通过调取图纸或者手工测量,这些方式的采集过程往往较为繁琐,无法满足既有建筑快速光伏潜力测评的需求。因此,需要研究既有建筑快速光伏潜力测评方法以及建筑信息获取方式,以方便快速估算太阳能光伏在既有建筑上应用的实际产能水平。  本文针对既有建筑光伏一体化潜力研究,首先总结分析了在测绘领域较为常用的几种建筑几何信息获取手段在既有建筑光伏一体化潜力研究中作为测量手段时的具体操作步骤、适用范围以及注意事项。之后从设计选型以及结合方式两个方面总结了现阶段对于既有建筑光伏一体化设计应用指导方案。除此之外,本文还结合 Imagemodeler软件对于不同建筑形式(低层建筑、多层建筑、高层建筑)所适合的基于图像三维几何重建的图像获取方式进行了实验以及准确性分析,并总结出不同既有建筑形式所适用的建筑图像信息采集方式。最终以天津大学可再生零能耗实验房为例,通过Imagemodeler软件获取建筑的相关几何信息,利用Excel平台,统计得出相关光伏利用面积,在此基础上,选定合适的光伏发电组件,利用 PVSYST软件进行系统全年发电模拟,求得光伏发电最大潜能,并结合前人的相关研究对能源回收期进行计算,量化考察其环境效益。  本文总结了一种既有建筑光伏潜力快速测评的方法,该方法可以辅助建筑师以及工程师对于既有建筑光伏一体化设计过程中潜力进行快速判断提供建议。
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