双稳态可展开光伏表皮

一种基于Kresling折纸的可展开光伏表皮，兼顾可运输性、结构稳定性与空间效率。

Chang, Tianxin · Wolin, Jiang · Zhuang, Zhi · 项平

Building and Environment 2025

参数信息

展开-折叠高度比 (DH)

40

空间利用率 (SU)

45 %

ASR 对 DH 的敏感性

6.2–8.1 %

ASR 对 SU 的敏感性

2.9–4.3 %

技术优势

能同时折叠和展开

该结构具有双稳态，在折叠和展开状态都能保持稳定，无需持续施加外力。

三种性能同时优化

采用多目标优化方法，在设计空间中同时优化展开-折叠高度比、空间利用率和年太阳辐射量，获得综合性能最优的解。

应用场景

• 空间栖息地：为空间站等提供可折叠、能量自给的围护结构。
• 应急避难所：快速展开形成临时住所，并利用光伏供电。
• 智能建筑：作为智能建筑的自适应表皮，集成光伏发电功能。
• 光伏表皮：将光伏发电功能与可展开结构结合，实现表皮多功能化。