曹家寅

(华中科技大学建筑城市规划学院，湖北武汉 430000)

1 研究背景及意义

随着世界城市化进程的加快，各种城市问题也随之而来。因此，对于城市规划和设计的研究人员来说，需要考虑的问题也是多方面的。其中包括环境污染，城市交通改善，城市热导效应，以及清洁与可再生能源在城市规划和建筑设计中的应用等等。

太阳能作为新兴的清洁可再生能源，其利用越来越受到关注和发展。目前运用主要有太阳热能和光伏发电。而影响太阳能使用效率的最重要的因素是单位时间单位面积的太阳辐射量。在城市规划和设计中，城市的空间形态，建筑布局，单体建筑形式等都对此有着重要的影响。因此，考虑不同的城市空间形态以及建筑布局对于整个城市的太阳能利用有着直接和重要的意义。

太阳能建筑一体化(BIPV)是目前太阳能发电技术的一个趋势，据估计，2010年建筑一体化PV已超过全世界PV安装量的50%，如果在适宜的墙面和屋顶安装PV的话，所产生的电能可以达到用电总需求的25%[1]。

因此，从宏观的城市空间形态设计到微观的单体建筑设计，对于太阳能的接收效率都有着重要的作用。在此背景下，文中着重讨论不同城市形态空间下，对某栋建筑南立面全年太阳能曝光量的影响以及BIPV的具体运用，并给出相应的实例加以佐证。

2 研究概要

为了简化问题，本研究以理想的城市街区模型为研究对象，分析模拟了六种不同的平面布局形式，以及分别对应的不同的建筑层高，共产生了16组不同的理想街区模型。……