پتانسیل انرژی خورشیدی بر روی بام‌ها و نماها در یک چشم‌انداز شهری

یک مدل شهری سه‌بعدی برای محاسبه و محاسبه پتانسیل انرژی خورشیدی ساختمان‌ها توسعه داده شد و پتانسیل بام‌ها را با نماهای خارجی یکپارچه کرد. برای ارزیابی این پتانسیل، یک مدل سطح دیجیتالی (DSM)منطقه شهری از داده‌های LiDAR ساخته شد و یک مدل تابش خورشیدی براساس مشاهدات آب و هوایی اعمال شد. یک الگوریتم مخفی به منظور محاسبه نقشه‌های سایه و ضریب دید آسمان هم برای بام‌ها و هم نما توسعه داده شد. سپس تابش مستقیم و منتشر خورشیدی برای هر نقطه روی زمین، سقف و نما با تفکیک فضایی حدود ۱ متر و تفکیک زمانی ۱ ساعت بدست آمد. این روش برای مطالعه موردی پردیس دانشگاه لیسبون مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهند که نماهای قابل دسترسی نسبت به نماهای خارجی کم‌تر از بام‌ها است، همانطور که انتظار می‌رفت، اما به خاطر مناطق بزرگ نگران، نماهای خارجی تاثیر قابل‌توجهی بر پتانسیل خورشیدی ساختمان‌ها در یک منطقه شهری دارند.

A solar 3D urban model was developed for the calculation and visualisation of the solar energy potential of buildings, integrating the potential of roofs with that of facades. To assess this potential, a digital surface model (DSM) of the urban region was built from LiDAR data and a solar radiation model based on climatic observations was applied. A shadow algorithm was developed in order to calculate shadow maps and sky view factor both for roofs and facades at once. Direct and diffuse solar radiation was then obtained for each point on the ground, roof and facades with a spatial resolution of about 1 m and a time resolution of 1 h. This method was applied to a case study of the Campus of the University of Lisbon. Results show that the irradiation reaching facades is lower than that of the roofs, as expected, but due to the large areas concerned, facades have a significant impact on the solar potential of buildings in an urban area.