当今社会能源短缺已经成为人们迫在眉睫的问题, 如何用新能源取代不可再生能源成为人们研究的主要课题。光伏建筑一体化, 在建筑中应用光伏系统这一新兴技术可解决煤炭等能源短缺带来的一系列问题, 而且没有环境污染, 在光照能源充足、空气质量良好且其他能源相对缺乏的地区, 采用光伏技术提供所需能量, 相对方便。该设计使建筑结构与光伏技术巧妙地结合, 一改往日单一的温室造型, 起到一定的美化效果。
一、设计思路
1、分析问题
能源在人类的生产生活中起着至关重要的作用, 是国家发展和经济增长的驱动力。但是, 在能源带给人类各种利益的同时也面临着很多不能回避的能源短缺问题。能源缺乏以及能源浪费造成的环境污染等现状对人类的生产生活产生了一定的影响。所以, 无论是从国家颁布的“走可持续发展之路”政策的高度审视, 还是从保护人类赖以生存的地球生态环境、解决能源短缺的现状出发, 开发利用太阳能技术都具有重大的意义。
2、本设计服务对象分析
目前我国光伏产业存在的最大问题就是产能过剩, 主要依靠外部需要来满足市场需求, 所以光伏技术能否摆脱过去单纯依靠规模效应、低价策略的方式转向依靠技术进步与创新成为我国光伏产业有待解决的主要矛盾。与其将光伏产业投向国外, 不如应用到国内的产业发展中, 解决普通民众的现实问题。随着国家对农业产业化的支持以及农业现代化进程的推进, 绿色、环保、节能的农业生产模式越来越为大家所青睐, 将光伏技术应用于温室的控制系统中不仅解决了温室的供暖、制冷等能源问题, 又契合节能环保的现代农业生产理念。同时光伏技术与设施建造完美结合, 通过对新技术的创新应用, 使其成为具有双重功效的创新型新能源生产方式, 它综合利用光伏技术, 实现了新能源热电联产, 为现代农业的发展开辟了一条新路。
3、解决问题的方法
将光伏技术应用到建筑设计中, 达到建筑与新技术的巧妙结合;同时, 在农业生产过程中通过对物联网技术的应用, 达到合理利用资源、提高产品品质的目的。因此, 以传感器节点、传感器网络、互联网和智能信息处理为核心的物联网光伏技术必将在现代的建筑设计中发挥举足轻重的作用。
二、设计概述
该课题属于概念设计, 主要研究在当下能源短缺的现状中如何将新技术应用到建筑设计中, 满足农业生产所需的外部环境。将光伏技术与建筑外观相结合, 达到满足内部空间各种能源需求的要求。在农业生长过程中利用物联网技术进行监测, 及时发现异常情况进行处理, 保证作物良好的生长环境。
建筑以“蜂巢”为主要设计来源, 整个建筑由三个大小不同的六边形柱体结合而成, 纵向来看, 建筑遵循由中间分别向上、下收缩的原则, 形成纵向的非正六边形。主体建筑分为两层, 外部造型是由中间分别向上、下缩小的安装了太阳能板的三角形装饰而成, 能够满足两层空间所需的热量;培育体验区建筑相对较小, 但是由于植物生长需要足够的热量, 所以外部采取由顶部向下依次减小的安装了太阳能板的三角形装饰而成;办公区建筑最小且不需要过多的热量, 所以建筑外部采用由底部向上依次减小的安装了太阳能板的三角形装饰。由于三个区域需要的热量不同, 所以建筑的高低设计也有很大的区别。培育区需要的热量最多, 所以建筑最高;主体建筑主要用来展示及销售次之;办公区建筑不需要与外界过多接触所以最矮。
三、设计总结
1、设计创新之处
外观创新:根据三个区域功能的不同来确定太阳板安装位置, 同时也就决定了建筑的外观;三个区域外观似而不同, 富有变化;功能分区创新:主要包括展示区、销售区、体验区、培育区、信息区、办公区、餐饮区等几大方面, 功能齐全, 并且实现了高科技与动手实践的一体化服务。技术创新:通过研究物联网光伏技术在建筑中的合理应用, 达到有效解决当今能源短缺的问题, 同时光伏建筑一体化这一新技术的创新应用, 对于开发利用新技术也具有一定的积极意义;当前必须利用物联网光伏技术发展带来的机遇, 开展物联网光伏技术在建筑设计应用中的相关课题的探讨与研究, 突破物联网光伏技术在建筑设计应用中的重大核心技术, 提升建筑的社会价值。
2、不足之处
设计总是需要不断改进、完善, 应该用变化的眼光去看待设计。在该课题的研究中我发现自己对建筑内外空间的设计原理并不是很了解, 缺乏理论基础, 虽然进行了部分知识的学习, 但就该课题来说还是存在一些不足。温室应用光伏技术后既满足温室的部分能源需求, 又能进行大规模培育, 但是在应用过程中有一定的限制, 应根据具体情况制定相应方案, 适度发展。对农业物联网技术学习不够深入, 不能将该理论系统的应用到课题的研究中。
摘要：能源在人类的生产生活中起着至关重要的作用, 但是常用能源的不可再生性导致的能源短缺是当今社会所面临的重大问题, 为了找到一种新能源来代替不可再生能源, 解决煤炭等能源的不可再生问题, 人们开始关注太阳能并实施“太阳能计划”。正是在这种环境的要求下才产生了光伏建筑一体化这一重要的结合方式并有了一定程度的发展。就我国应用光伏技术的现状来说, 与其将光伏产业投向国外, 不如应用到国内的产业发展中。实现为生产服务、为人民服务。同时, 光伏建筑一体化这一新技术的创新应用对新技术的开发利用也具有一定的积极意义。该课题主要研究如何实现光伏建筑一体化与农业生产的有效结合, 达到合理利用资源、提高产品品质的目的。利用物联网光伏技术发展带来的机遇, 开展物联网光伏技术在建筑设计应用中的相关课题的探讨与研究, 突破物联网光伏技术在建筑设计应用中的重大核心技术, 提升建筑的社会价值。
关键词：光伏,展示型,温室设计
参考文献
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