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龙图腾网获悉南京信息工程大学申请的专利结构安全与生态协同效应的生态光伏屋顶布局方法、装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121093460B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511634427.1，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权结构安全与生态协同效应的生态光伏屋顶布局方法、装置是由冯钰然;梁涵玮;李宏缘;梁驰灏;虞浩晨设计研发完成，并于2025-11-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本结构安全与生态协同效应的生态光伏屋顶布局方法、装置在说明书摘要公布了：本发明公开了一种结构安全与生态协同效应的生态光伏屋顶布局方法、装置，所述方法包括：计算目标建筑的屋顶面积和屋顶承重；在屋顶面积的限制下，以光伏组件占用面积和或植物覆盖面积为自变量，建立生态光伏屋顶成本函数和生态光伏屋顶总收益函数；联立生态光伏屋顶总收益函数和生态光伏屋顶成本函数，以提升收益和降低成本为目标，在承重约束下计算得到光伏组件占用面积和植物覆盖面积，并予以执行。采用上述方案，将屋顶承重作为目标函数的约束条件，保证了屋顶布局方案的安全性和可靠性；将光伏组件发电的减碳收益和植物固碳的减碳收益纳入屋顶布局的考量之中，降低屋顶布局成本的同时提升收益。

本发明授权结构安全与生态协同效应的生态光伏屋顶布局方法、装置在权利要求书中公布了：1.一种结构安全与生态协同效应的生态光伏屋顶布局方法，其特征在于，包括： 收集目标建筑的建筑信息和地理信息； 根据目标建筑的建筑信息，计算得到目标建筑的屋顶面积和屋顶承重；根据目标建筑的地理信息，计算得到目标建筑的屋顶在标准时间周期内接收的太阳辐照度；确定目标建筑的所在地和所处高度的风压系数，计算得到屋顶风压随时间的分布； 在屋顶面积和屋顶可用光照面积的限制下，以光伏组件占用面积和或植物覆盖面积为自变量，建立生态光伏屋顶成本函数；结合太阳辐照度，建立生态光伏屋顶总收益函数；所述生态光伏屋顶总收益函数，为售电收益和减碳收益之和，其中，售电收益基于光伏组件的实际光电转换效率计算得到，减碳收益包括基于光伏组件发电的减碳和基于植物固碳的减碳；所述实际光电转换效率，在标准光电转换效率的基础上，结合植物的降温贡献计算得到，植物的降温贡献与植物覆盖面积正相关，在室温范围内，通过植物的降温贡献提升光伏组件的光电转换效率；所述光伏组件占用面积小于等于屋顶可用光照面积，其中，屋顶可用光照面积通过屋顶面积减去周围相邻建筑阴影计算得到；所述周围相邻建筑阴影，指通过目标建筑和周围相邻建筑的三维模型，结合经纬度和几何特征，计算得到的周围相邻建筑在目标建筑屋顶上的最大阴影面积;所述生态光伏屋顶总收益函数，包括：基于光伏组件发电量的售电收益，以及基于光伏组件发电量和植物固碳的总减碳量的减碳收益之和；光伏组件发电量，通过光伏组件占用面积和太阳辐照度计算得到；所述售电收益，通过光伏组件发电量计算得到，采用如下公式计算：E=ηactualSPV’Gg,nt，其中，E表示光伏组件发电量，ηactual表示光伏组件的实际光电转换效率，SPV’表示光伏组件铺设面积，Gg,nt表示第n天第t小时的太阳辐照度；ηactual=ηstc1+YTstc–Tcell，其中，ηstc表示额定光电转换效率，Y表示功率温度系数，Tstc表示标准电池温度，Tcell表示光伏组件的实际工作温度，采用如下公式计算：Tcell=Tair+Tbase–Tcooling，其中，Tair表示目标建筑所在地的环境大气温度，Tbase表示基础温升，Tcooling表示冷却温降，其中：Tbase=kG，k表示温升系数，G表示太阳辐照度；Tcooling=CroofAgreenSroof，其中，Croof表示屋顶最大潜热冷却系数，Agreen表示植物覆盖面积，Sroof表示屋顶面积； 联立生态光伏屋顶总收益函数和生态光伏屋顶成本函数，以提升收益和降低成本为目标，在约束条件下，计算得到光伏组件占用面积和植物覆盖面积，并予以执行；所述约束条件包括：光伏组件、植物和屋顶风压的重量之和小于屋顶承重，光伏组件占用面积、植物覆盖面积和维护通道面积之和，小于等于屋顶面积；所述维护通道面积，根据光伏组件占用面积和植物覆盖面积计算得到，与光伏组件占用面积和植物覆盖面积正相关；所述约束条件，采用如下公式计算： WPV+Wbrackets+Wp+Wsoil+Wwindmax≤Pallow，SPV≥0.35Sroof，Sp≥0.3Sroof，SPV+Sp+F≤Sroof， 其中，WPV表示光伏组件重量，Wbrackets表示支架重量，Wp表示植物重量，Wsoil表示土壤重量，Wwindmax表示最大屋顶风压，Pallow表示屋顶承重，Sroof表示屋顶面积，SPV表示光伏组件占用面积，Sp表示植物覆盖面积，F表示维护通道面积，F=λ1SPV+λ2Sp，λ1和λ2分别表示第一调整系数和第二调整系数。

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