Building Integrated Photovoltaics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Birkhäuser Basel

作者:Simon Roberts

出品人:

页数:184

译者:

出版时间:2009-06-30

价格:USD 59.95

装帧:Paperback

isbn号码:9783764399481

丛书系列:

图书标签:

• 建筑
• 光伏
• Photovoltaics
• Building Integration
• Renewable Energy
• Solar Energy
• Sustainable Architecture
• Energy Efficiency
• Green Building
• BIPV
• Solar Power
• Architecture

《光辉筑巢：太阳能整合建筑的未来》 引言 在我们对可持续发展和能源独立性的追求日益增长的今天，建筑行业正经历着一场深刻的变革。传统的建筑材料和设计理念，在面对气候变化和化石燃料枯竭的挑战时，显得力不从心。而集成光伏（Building-Integrated Photovoltaics，简称BIPV）的出现，为我们描绘了一幅更加光明、更加绿色的未来图景。它不仅仅是将太阳能电池板简单地附着在建筑表面，更是一种将建筑构件与发电功能完美结合的创新性解决方案。本书《光辉筑巢：太阳能整合建筑的未来》将深入探索BIPV技术的核心理念、发展历程、技术突破、应用领域、设计挑战以及未来发展趋势，旨在为建筑师、工程师、开发商、政策制定者以及对绿色建筑感兴趣的读者提供一份详尽的指南。 第一章：BIPV的起源与演进：从概念到实践 BIPV并非凭空出现，它的概念可以追溯到上个世纪中叶，随着太阳能光伏技术的萌芽和发展，人们开始思考如何将这种清洁能源更有效地融入我们生活中的最直接载体——建筑。早期，太阳能电池板更多是以独立的、附加的形式存在，效率不高，成本也相对昂贵，距离“集成”还有很长的距离。 本章将回顾BIPV技术的发展脉络，从最初的探索性研究，到功能性的尝试，再到如今作为一种成熟的建筑材料和解决方案。我们将探讨驱动这一演进的关键技术进步，例如晶硅电池效率的提升、薄膜太阳能技术的突破，以及耐候性、美观性和结构性能的不断优化。同时，也会梳理不同国家和地区在推动BIPV发展方面的政策支持和市场驱动力，展现BIPV如何从一个小众的实验性技术，逐渐走向主流的建筑应用。 第二章：BIPV的核心技术：光伏材料与建筑融合的奥秘 BIPV的核心在于其“集成”属性。这意味着光伏组件不再是简单的“附加物”，而是成为了建筑的组成部分，承载着结构、遮阳、防水、隔热等传统建筑功能的同时，肩负起发电的重任。本章将深入剖析构成BIPV的各种光伏材料及其特点。 晶体硅（Crystalline Silicon）技术： 包括单晶硅和多晶硅，它们是目前最成熟、最广泛使用的太阳能电池技术。我们将探讨它们在BIPV中的应用形式，如作为屋顶瓦片、幕墙玻璃、遮阳构件等。 薄膜（Thin-Film）太阳能技术： 如非晶硅（a-Si）、碲化镉（CdTe）、铜铟镓硒（CIGS）等。薄膜太阳能电池因其柔韧性、低光照性能和多样化的颜色选择，在BIPV领域具有独特的优势，尤其是在曲面建筑和需要独特美学效果的场合。 染料敏化太阳能电池（DSSC）和有机光伏（OPV）： 这些新兴技术为BIPV带来了更多可能性，包括更高的透明度、半透明性，以及更低的生产成本，有望在未来实现更广泛的集成应用。 除了光伏材料本身，本章还将探讨BIPV组件的结构设计、封装技术、电学连接方式以及与建筑材料的兼容性问题，例如如何确保其在不同气候条件下的耐候性、耐久性以及防火安全性。 第三章：BIPV的应用场景：让建筑成为能源的源泉 BIPV的应用潜力是巨大的，几乎可以涵盖所有类型的建筑。本章将详细介绍BIPV在不同建筑类型和构件上的应用实例，展示其多样化和多功能性。 屋顶应用： BIPV屋顶瓦片、屋顶板等，它们不仅提供发电功能，还能起到传统的屋面防水、保温作用，并且在视觉上与传统屋顶材料无缝衔接。 立面应用： BIPV幕墙、遮阳百叶、窗户、雨棚等。利用BIPV玻璃，可以实现建筑表面的发电，同时兼具采光、通风、隔热和隐私保护功能。透明或半透明的BIPV面板，更是为建筑师提供了无限的设计可能。 室内应用： 尽管相对较少，但BIPV也有潜力应用于室内采光顶、隔断墙等，为室内空间提供柔和的自然光和额外的能源。 基础设施应用： 除了传统建筑，BIPV还可以应用于公共交通站点、停车棚、景观构筑物等，将城市基础设施转化为清洁能源的生产者。 我们将通过丰富的案例分析，展示不同国家和地区在BIPV应用方面的创新实践，以及这些项目在节能减排、经济效益和社会效益方面的显著成果。 第四章：BIPV的设计挑战与解决方案：美学、功能与结构的和谐统一 将光伏发电功能巧妙地融入建筑设计，并非易事。BIPV的设计需要综合考虑美学、功能性和结构性等多重因素，并与传统的建筑设计流程相结合。本章将重点探讨BIPV设计过程中面临的挑战，以及相应的解决方案。 美学整合： 如何在保持建筑整体风格、色彩和质感的同时，融入光伏组件？我们将探讨颜色、纹理、透明度等BIPV组件的定制化选项，以及如何通过设计手法，实现光伏功能与建筑美学的完美融合，甚至提升建筑的艺术价值。 结构与安全性： BIPV组件需要承受风荷载、雪荷载以及其他环境因素的考验，并且需要与建筑主体结构安全可靠地连接。本章将讨论相关的结构计算、安装方式以及安全规范，确保BIPV系统的长期稳定运行。 电气集成与优化： BIPV系统的发电效率受到多种因素的影响，包括光照强度、阴影遮挡、温度等。本章将探讨如何进行合理的系统设计、组件布局、逆变器选择以及电网连接，以最大化发电效益，并关注其与建筑能源管理系统的整合。 维护与管理： BIPV系统的日常维护和清洁与传统建筑有所不同。我们将分析BIPV系统的维护要求，以及如何通过智能监控系统，实现远程监测和故障诊断，保障系统的长期高效运行。 成本与经济性： BIPV的初始投资成本相对较高，但其长期的能源收益和环境效益是其价值所在。本章将探讨BIPV的经济性评估方法，包括生命周期成本分析，以及如何通过政策支持和技术进步，降低BIPV的成本，提高其市场竞争力。 第五章：政策法规与市场驱动：推动BIPV发展的关键力量 BIPV的广泛应用离不开政策法规的支持和市场机制的驱动。本章将审视影响BIPV发展的关键因素。 政策支持： 各国政府为推广可再生能源和绿色建筑，出台了一系列激励政策，如补贴、税收减免、上网电价激励、可再生能源配额制等。我们将分析这些政策对BIPV市场的影响，以及未来政策发展趋势。 绿色建筑认证： LEED、BREEAM等绿色建筑认证体系对BIPV的应用给予了高度认可。本章将探讨BIPV在绿色建筑认证中的作用，以及如何通过认证，提升BIPV项目的市场价值。 市场趋势与经济模型： 随着太阳能技术的成熟和成本的下降，BIPV的市场正在快速增长。本章将分析BIPV市场的现状、发展趋势，以及不同的商业模式，如分布式发电、自发自用、余电上网等，探讨BIPV的经济可行性。 标准与规范： 建立和完善BIPV相关的技术标准和施工规范，对于保障产品质量、提升安装水平、促进市场健康发展至关重要。我们将关注相关标准的制定和推广情况。 第六章：BIPV的未来展望：创新、智能化与可持续建筑的融合 BIPV技术仍在不断发展和完善中，未来充满了无限可能。本章将展望BIPV的未来发展趋势。 新材料与新技术： 钙钛矿太阳能电池、透明光伏玻璃、可调节发电性能的BIPV等新型材料和技术，将进一步拓展BIPV的应用范围和性能。 智能化与集成化： BIPV系统将与建筑能源管理系统（BEMS）、智能家居系统深度集成，实现能源的优化调度、预测性维护和用户个性化体验。 与储能技术的结合： BIPV与储能技术的结合，将能够更好地解决太阳能发电的间歇性问题，实现能源的就地消纳和稳定供应，构建更加自主和灵活的能源系统。 循环经济与可持续性： 未来BIPV的发展将更加注重材料的可持续性、产品的可回收性以及生产过程的环保性，构建完整的循环经济体系。 美学设计的突破： 随着技术的进步，BIPV将提供更多样的颜色、纹理和形状，甚至可以模拟各种传统建筑材料的外观，实现更加自由和个性化的建筑美学表达。 结论 《光辉筑巢：太阳能整合建筑的未来》不仅仅是一本书，它更是一扇通往绿色建筑新时代的窗户。BIPV技术的发展，标志着我们从能源的消费者向能源的生产者转变，让建筑不再仅仅是遮风挡雨的场所，更是可持续能源的积极贡献者。通过深入了解BIPV的技术原理、应用实践、设计挑战和未来趋势，我们能够更好地把握这一变革性的技术，共同构建一个更加清洁、高效、可持续的建筑未来。本书希望能够激励更多的建筑从业者、技术开发者和政策制定者，投身于BIPV的研究与实践，让“光辉筑巢”成为现实，为我们的地球带来永恒的光明。

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经典的BIPV参考手册，涉及了光伏和建筑结合的解决方案，提供的示例非常精美。

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