铁路客站候车厅光伏天窗自然采光优化设计

摘要

半透明光伏天窗因其特有的遮阳与发电协同增益特性,在高大空间公共建筑天窗中得到了广泛运用,其可变遮阳与透光特性加剧了应用于高大空间公共建筑天窗时自然采光机理的复杂性.为改善铁路客站候车厅高大空间自然采光问题,揭示半透明光伏天窗关键设计参数对自然采光的影响机制.本文选取北京作为中国北方太阳辐射水平适中且需兼顾自然采光、遮阳与得热地区的代表,选择并基于广泛调研提取了典型铁路客站候车厅、典型半透明薄膜光伏天窗为研究对象,通过DAYSIM工具完成了室内光环境全年动态模拟分析,研究验证了光伏天窗屋面面积比对其室内光环境质量的决定作用.结果表明:集中式和"一列多排"分散式半透明光伏天窗的天窗屋面面积比达标值是40％和15％.为集中式天窗应用不同可见光透光率的光伏组件时,推荐了适宜的天窗面积比最小值,为"一列多排"分散式天窗提出了纵向天窗个数以及纵横向尺寸综合控制的设计建议.研究基于此为这两种典型分布方式下的半透明光伏天窗分别提出了自然采光优化设计策略.