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光伏建筑一体化计算机辅助设计系统开发的开题报告

1.研究背景与意义

随着人们对可再生能源的重视和环保意识的增强，光伏建筑一体化成为未来建筑

的发展方向。光伏建筑一体化，即在建筑设计和建造的过程中将太阳能发电系统集成

进来。它可以不但实现新建筑的高效能源利用和环保节能，还可以使原有的建筑通过

改造升级成为可再生能源的建筑节能示范，提高建筑物的竞争力和宣传力。而计算机

辅助设计技术在光伏建筑一体化中的应用，可实现设计效率的提高、减少误差和费用。

2.研究内容

本课题拟开发一款光伏建筑一体化计算机辅助设计系统，主要包括以下几个部分：

（1）界面设计：通过图形化的图像、文字、按钮等元素呈现设计系统的整体风

格，直观展示系统的设计流程和结果。

（2）数据采集：采用传感器等技术对建筑物的环境参数如日照、气温、风力等

进行实时监测，为系统提供数据支持。

（3）建筑物分析：通过对建筑物的外形和材料等特性进行分析，为系统提供

筑设计过程中的参数和限制条件。

（4）系统优化：利用计算机算法优化设计，得到性能更加优良的光伏建筑一体

化系统设计方案。

（5）输出报告：最终输出建筑设计的详细报告，包括系统参数、优化结果、

筑物分析等。

3.研究方法

（1）采用面向对象式设计思想，开发出简单易用、广泛适应的光伏建筑一体化

计算机辅助设计系统。

（2）结合机器学习和计算机视觉等相关技术，对建筑物和气象数据进行处理。

（3）利用遗传算法和模拟退火等优化算法，对系统进行模拟和仿真，得到最优

的设计方案。

4.研究预期成果

开发一款基于计算机辅助设计技术，以能够自动组织建筑物参数和光伏组件参数

的光伏建筑一体化计算机辅助设计系统，能够优化设计、减少错误和费用、提高工作

效率，为推进光伏建筑一体化的发展做出贡献。

5.研究计划与进度安排

2022年：研究系统需求分析和功能要求，了解国内外相关研究情况，完成系统

架构设计。

2023年：开展原型系统的开发和测试，包括界面设计、数据采集、建筑分析和

系统优化等。

2024年：对系统进行性能测试和优化，在实验室和现场进行验证和评估，编写

最终报告。

2025年：总结研究成果，撰写论文并进行答辩，完成学位授予程序。