基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及可再生能源技术领域，特别涉及一种基于三维模型环境下的光伏建筑 一体化设计方法。
【背景技术】
[0002] 随着建筑节能的快速发展，太阳能光伏系统在建筑领域应用日益增多。太阳能光 伏系统的效率以及一体化效果是建筑应用好坏的关键。
[0003] 现有的设计方法是建筑师一般根据建筑表面效果的需要设计光伏板系统，或者当 建筑设计已完成之后，在可行的区域由光伏厂家进行布置。有时还需要专业咨询工程师对 于光伏系统的发电容量进行校核。
[0004] 此种设计方法主要存在四种问题，其一，建筑师设计的光伏板为通常未考虑建筑 安装以及光伏板的吸收太阳能的需要，导致最终实施的效果不理想或者施工图深化阶段进 行较大的改动，因而满足不了一体化的设计效果；其二，光伏厂家的深化结果只注重了容量 的最大化，无法与建筑效果以及日后的空间使用相结合；其三，多个工种的配合，导致设计 效率降低；其四，由于前期一体化设计的不合理，导致实施效果的偏离。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方法，该设计 方法操作简单，高效，设计结果更易得到实施。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设 计方法，包括：
[0007] 获取建筑类型和建筑基本信息；获取可再生能源利用目标；获取一体化表面类 型；
[0008] 根据所述建筑类型、建筑基本信息、可再生能源利用目标和一体化表面类型输出 光伏建筑一体化构造；
[0009] 获取所述光伏建筑一体化构造的参数；
[0010] 根据所述光伏建筑一体化构造的参数输出一体化的光伏建筑年发电量。
[0011] 进一步的，在所述的基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方法中，所述建 筑类型包括办公建筑；所述建筑基本信息包括建筑面积和/或使用人数。
[0012] 进一步的，在所述的基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方法中，所述可 再生能源利用目标指太阳能发电量占建筑总用电量的比率。
[0013] 进一步的，在所述的基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方法中，所述一 体化表面类型包括立面、曲面、平屋面、弧形屋面、锯齿形波形屋面、阳台和玻璃幕墙中的一 种或多种。
[0014] 进一步的，在所述的基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方法中，所述一 体化构造指包括光伏电池板、支架、附件及其连接的方式的三维图形。
[0015] 进一步的，在所述的基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方法中，所述光 伏建筑一体化构造的参数包括光伏组件的尺寸、排列方式、效率、容量和逆变器效率中的一 种或多种。
[0016] 进一步的，在所述的基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方法中，所述一 体化的光伏建筑年发电量包括光伏发电系统的年发电量和/或光伏系统发电量占建筑总 用电量的比率。
[0017] 本发明提供的基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方法，具有以下有益效 果：
[0018] 1.设计效率高。使用该方法可以避免多次布置与多次发电量分析带来的建模时间 消耗，提高了设计效率；
[0019] 2.设计质量提升。使用该方法可以使建筑师在方案设计阶段结合表皮设计，能够 设计既漂亮又可实施又能达到预期目标的一体化光伏系统，提高了系统的设计质量；
[0020] 3.操作简单，易于扩展。该方法基于Autocad平台，相对于专业分析软件操作简 单。
【附图说明】
[0021] 图1是本发明实施例的基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方法的流程 图；
[0022] 图2是本发明实施例的太阳能建筑锯齿形波形屋面一体化构造示意图；
[0023] 图3是本发明实施例的太阳能光伏建筑的年发电量统计图。
【具体实施方式】
[0024] 以下结合附图和具体实施例对本发明提出的基于三维模型环境下的光伏建筑一 体化设计方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更 清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰 地辅助说明本发明实施例的目的。
[0025] 请参考图1，其是本发明实施例的基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方 法的流程图。如图1所示，本发明提供一种基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方 法，具体包括以下步骤：
[0026] S1:获取建筑类型和建筑基本信息；其中，所述建筑类型包括办公建筑；所述建筑 基本信息包括建筑面积和/或使用人数。在本实施例中，所述建筑类型选用办公建筑，所述 建筑面积为6200 m2,使用人数为382人；
[0027] S2 :获取可再生能源利用目标；其中，所述可再生能源利用目标指太阳能发电量 占建筑总用电量的比率。在本实施例中，所述可再生能源利用目标设置为3%;
[0028] S3:获取一体化表面类型；其中，所述一体化表面类型包括立面、曲面、平屋面、弧 形屋面、锯齿形波形屋面、阳台和玻璃幕墙中的一种或多种。在本实施例中，所述一体化表 面类型选用锯齿形波形屋面；
[0029] S4:根据所述建筑类型、建筑基本信息、可再生能源利用目标和一体化表面类型输 出光伏建筑一体化构造（动态图形组件），如图2所示，构建出的一体化构造指包括光伏电 池板、支架、附件及其连接的方式的三维图形。
[0030] S5 :获取所述光伏建筑一体化构造的参数；其中，所述光伏建筑一体化构造的参 数包括光伏组件的尺寸、排列方式、效率、容量和逆变器效率中的一种或多种。在本实施例 中，设置的光伏组件的性能参数和尺寸参数如表1、表2所示：
[0031]
[0034] 表 2
[0035] S6 :根据所述光伏建筑一体化构造的参数输出一体化的光伏建筑年发电量。如图 3所示，所述一体化的光伏建筑年发电量包括光伏发电系统的年发电量和/或光伏系统发 电量占建筑总用电量的比率。
[0036] 上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发 明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护 范围。
【主权项】
1. 一种基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方法，其特征在于，包括： 获取建筑类型和建筑基本信息；获取可再生能源利用目标；获取一体化表面类型； 根据所述建筑类型、建筑基本信息、可再生能源利用目标和一体化表面类型输出光伏 建筑一体化构造； 获取所述光伏建筑一体化构造的参数； 根据所述光伏建筑一体化构造的参数输出一体化的光伏建筑年发电量。2. 如权利要求1所述的基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方法，其特征在 于，所述建筑类型包括办公建筑；所述建筑基本信息包括建筑面积和/或使用人数。3. 如权利要求1所述的基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方法，其特征在 于，所述可再生能源利用目标指太阳能发电量占建筑总用电量的比率。4. 如权利要求1所述的基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方法，其特征在 于，所述一体化表面类型包括立面、曲面、平屋面、弧形屋面、锯齿形波形屋面、阳台和玻璃 幕墙中的一种或多种。5. 如权利要求1所述的基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方法，其特征在 于，所述一体化构造指包括光伏电池板、支架、附件及其连接的方式的三维图形。6. 如权利要求1所述的基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方法，其特征在 于，所述光伏建筑一体化构造的参数包括光伏组件的尺寸、排列方式、效率、容量和逆变器 效率中的一种或多种。7. 如权利要求1所述的基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方法，其特征在 于，所述一体化的光伏建筑年发电量包括光伏发电系统的年发电量和/或光伏系统发电量 占建筑总用电量的比率。
【专利摘要】本发明提供一种基于三维模型环境下的光伏建筑一体化设计方法，包括：获取建筑类型和建筑基本信息；获取可再生能源利用目标；获取一体化表面类型；根据所述建筑类型、建筑基本信息、可再生能源利用目标和一体化表面类型输出光伏建筑一体化构造；获取所述光伏建筑一体化构造的参数；根据所述光伏建筑一体化构造的参数输出一体化的光伏建筑年发电量。本发明可以实现在三维模型环境下快速完成一体化的光伏构件设计，并计算得到年总发电量，可与可再生能源利用目标对比，该设计方法操作简单，高效，设计结果更易得到实施。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105022891
【申请号】CN201510483196
【发明人】夏麟, 田炜, 沈迪
【申请人】华东建筑设计研究院有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年8月7日