结合被动式太阳能系统的建筑设计

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论被动式超低能耗建筑工程设计应用

论被动式超低能耗建筑工程设计应用

Construction & Decoration56 建筑与装饰2023年4月上 论被动式超低能耗建筑工程设计应用贲维春桂林市建筑设计研究院 广西 桂林 541000摘 要 在当前建筑工程施工建设中,建筑能源消耗量在社会总消耗中的占比比较高,为了快速实现可持续发展目标,做好建筑节能控制工作是非常必要的。

被动式超低能耗建筑可以更好地满足国家绿色环保发展要求,维护国家整体利益,得到了社会各界的高度重视。

本文就结合被动式超低能耗建筑设计理论,重点分析被动式超低能耗建筑设计基础,根据分析结果,进一步探讨被动式超低能耗建筑工程设计应用,以供参考。

关键词 被动式超低能耗;建筑工程;设计应用Discussion on Application of Passive Ultra-Low Energy Consumption Buildings in Engineering DesignBen Wei-chunGuilin Institute of Architectural Design, Guilin 541000, Guangxi Zhuang Autonomous Region, ChinaAbstract In the current construction of building engineering, building energy consumption accounts for a relatively high proportion of total social consumption, and it is very necessary to perform well in building energy-saving control for quickly achieving the sustainable development goals. Passive ultra-low energy consumption buildings can better meet the requirements of national green environmental protection development and safeguard the overall interests of the country, and have been highly valued by all sectors of society. This paper combines the design theory of passive ultra-low energy consumption buildings, focuses on the analysis of the design basis of passive ultra-low energy consumption buildings, and further discusses the application of passive ultra-low energy consumption building in engineering design according to the analysis results, for reference.Key words passive ultra-low energy consumption; construction engineering; design application引言对于被动式超低能耗建筑来说,作为一个在被动式设计建筑基础上,把各种现代化绿色环保材料、设计技术应用其中而形成的新的建筑形式,展现出的特点在于非透明围护结构,可以改善建筑保温隔热性能,气密性比较高,能够获得良好的保温隔热效果。

《被动式太阳能建筑技术规范》解读

《被动式太阳能建筑技术规范》解读

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吐鲁番 ,若羌 ,克拉玛依,哈密 ,库尔勒 天津 ,石家庄 ,上海 ,南京 ,合肥 ,南昌,济南 ,郑州,武汉 , 长沙 ,广州 ,南宁 , 口,重庆 ,西安 ,福州 ,杭州 , 海 桂林 ,香 港 ,台北 ,澳门 ,珠海 ,常德 ,景德镇 ,宜 昌,蚌埠 ,达县 ,信 阳 ,驻马店 ,安康 ,南 阳,济南 ,郑州 ,商丘 ,徐州 ,宜宾
月太 阳平 均辐 照 度 ,将被 动式 太 阳能 采暖 划分 为 四个 气候 区 。
某 地 方 是 否 可 以采 用 被 动 太 阳能 采 暖 设 计 ,应 该 用 不 同的 指 标 进 行 分 类 。被 动太 阳 能 采 暖设 计 除 了 1 水 平 面 和 南 向 垂 月
直 墙面 太 阳辐 照 度 主 要 因素 外 .还 与一 年 中最 冷 月 的 平均 温 度 有 直 接 的 关 系 .当 太 阳辐 射 很 强 时 .即使 最 冷 月 的 平 均温 度 较
范 的 关系 。
设 计 、施 工规 范 的欠缺 .已成 为限 制被 动 式太 阳能建 筑 发
展 和推 广 的主 要 因素之 一 。亟 需编 制 适合 建筑 行 业遵 循 的 设 计 施 工 、验 收规 范 ,以指 导 建筑 行业 主 动 正 确 的建 设 被动 式 太 阳能建 筑 。
内外温 差 的 比值 作 为被 动 太 阳能 采 暖建 筑 设 计 气 候 分 区 的一 级
指 标 ,同 时采 用 南 向垂 直 面 的太 阳辐 射 量 作 为二级 分 区指 标 更
为科 学 。
图1 中各 气候 区具 体城 市 依据 本 地 的累 年 1 平 均气 温 、1 月 月 水平 面 和 南 向 垂直 墙 面 太 阳 辐 照度 值 .南 向 辐 射温 差 比 。靠 近 相邻 不 同气 候 区城 市 作 比较 ,选 择 气 候 类 似 的 邻近 城 市 作 为 气 候 分 区 区属 。 建 筑 设 计 阶 段 是 决 定 建 筑 全 年 能 耗 的 重 要 环 节 。在 建 筑 规 划及 建筑 设 计 过 程 中 .应 充 分 考虑 地 域 气 候 条 件 和 太 阳能 资 源 .巧妙 地 利 用 室 外气 候 的季 节 变化 和周 期 性 波 动 规律 ,综 合 运 用保 温 隔热 、热 质构 件 的蓄 放 热特 性 、 自然 通 风 、被 动 采 暖

建筑设计中的被动式节能技术探讨

建筑设计中的被动式节能技术探讨

建筑设计中的被动式节能技术探讨在当今社会,能源消耗和环境保护成为了全球关注的焦点问题。

建筑行业作为能源消耗的大户,如何在设计阶段就引入节能技术,减少能源消耗,实现可持续发展,成为了建筑师们面临的重要挑战。

被动式节能技术作为一种低能耗、高效益的节能手段,逐渐受到了广泛的关注和应用。

被动式节能技术是指通过合理的建筑设计,利用自然能源和环境条件,如太阳能、风能、地热能等,来满足建筑的能源需求,减少对传统能源的依赖,从而达到节能的目的。

这种技术不需要复杂的机械和电气设备,而是依靠建筑自身的特性和自然环境的相互作用来实现节能效果。

一、被动式节能技术的原理和特点被动式节能技术的原理主要基于建筑物理学和热力学的知识。

通过合理的建筑朝向、体形系数、围护结构的保温隔热性能、自然通风和采光等设计手段,最大限度地利用自然能源,减少能源的浪费。

其特点主要包括以下几个方面:1、低技术、低成本:被动式节能技术不需要高端的技术和昂贵的设备,主要依靠建筑设计的优化和自然能源的利用,因此成本相对较低。

2、高效节能:能够有效地降低建筑的能源消耗,提高能源利用效率。

3、舒适健康:通过合理的自然通风和采光设计,能够提供更加舒适和健康的室内环境,有利于人们的身心健康。

4、可持续性:利用可再生的自然能源,减少对不可再生能源的依赖,符合可持续发展的理念。

二、被动式节能技术在建筑设计中的应用1、合理的建筑朝向和体形系数建筑的朝向和体形系数对能源消耗有着重要的影响。

合理的朝向可以充分利用太阳能,减少冬季的采暖需求和夏季的制冷需求。

例如,在北半球,建筑朝向宜选择正南或南偏东、南偏西一定角度,以保证冬季能够获得充足的阳光,夏季能够避免过多的太阳直射。

同时,优化建筑的体形系数,减少建筑的外表面积,降低热量的散失和吸收。

2、高效的围护结构保温隔热性能围护结构包括外墙、屋顶、门窗等,其保温隔热性能直接影响建筑的能源消耗。

采用高效的保温材料,如聚苯板、岩棉等,增加保温层的厚度,可以有效地减少热量的传递。

被动式超低能耗建筑设计与应用研究

被动式超低能耗建筑设计与应用研究

被动式超低能耗建筑设计与应用研究【摘要】本文主要围绕被动式超低能耗建筑设计与应用展开研究。

在分别介绍了背景情况、研究目的和意义。

接着在详细讨论了被动式超低能耗建筑设计的原理和方法,并通过案例分析展示其实际应用效果。

同时还探讨了能耗监测与评估的重要性,以及对未来的应用前景进行展望。

在总结了研究成果,并对推动可持续发展提出了建议。

通过本文的研究,可以更好地了解和应用被动式超低能耗建筑设计,为实现能源节约和环保目标做出贡献。

【关键词】被动式超低能耗建筑设计, 能耗监测, 可持续发展, 应用研究, 案例分析, 能耗评估, 设计原理, 应用展望, 研究成果, 背景介绍, 研究目的, 意义, 总结与展望.1. 引言1.1 背景介绍超低能耗建筑设计已经成为当今建筑业的一个热门话题。

随着全球经济的快速发展以及环境问题的日益凸显,节能减排已成为人们共同关注的焦点。

对于建筑行业来说,建筑能耗一直是一个不容忽视的问题,传统建筑设计中存在能耗高、资源浪费等问题,急需寻找一种新型的建筑设计理念来减少能耗,提高建筑的能源利用效率。

本文旨在探讨被动式超低能耗建筑设计与应用研究,希望通过细致的研究和深入的案例分析,为建筑行业提供更多创新的设计理念和实用的技术方法,推动建筑行业向可持续发展的方向迈进。

1.2 研究目的被动式超低能耗建筑设计与应用研究的研究目的主要在于探讨如何通过被动设计原理和方法来实现建筑节能减排的目标。

具体来说,我们希望通过本研究达到以下几个具体目的:1. 深入了解被动式超低能耗建筑设计的原理。

通过对建筑能耗和传统设计方法的分析比较,研究被动设计如何利用自然资源和环境条件来降低建筑能耗,并探讨其在实际建筑设计中的应用价值。

2. 探讨被动式超低能耗建筑设计的方法。

通过具体案例分析和能耗监测评估,总结出一套可行的设计方法和优化策略,帮助设计师和建筑师更好地实现建筑节能目标。

3. 分析被动式超低能耗建筑设计在实际应用中的效果和成效。

被动式太阳房设计

被动式太阳房设计

被动式太阳房设计摘要:随着我国经济的发展,人民生活质量的提高,人们对能源的使用量逐渐增加。

但是,传统能源储备量是有限的。

根据国家发改委的规划,到 2020 年,我国可再生能源在一次能源消费结构中的比重将由目前的 7%左右提高到 15%左右。

因此,太阳能、风能等可再生能源,将为缓解能源短缺现象和减轻节能压力做出巨大贡献。

被动式太阳房是一种经济地、有效地利用太阳能的被动式采暖建筑,是太阳能热利用的一个重要领域。

我国太阳能建筑应用研究开始于 20 世纪 70 年代末,当时被动式和主动式太阳房的应用研究工作同时起步,由于被动式太阳房建筑在利用太阳能方面的巨大优势,被动式太阳房被重点发展。

本文从被动式太阳房基础知识,特点,设计特点等方面研究了被动式太阳房模型的构建。

第一章被动式太阳房基础知识1被动式太阳房概述1.1被动式太阳房:被动式太阳房(简称太阳房)是通过建筑朝向和周围环境的合理布置、内部空间和外部形体的巧妙处理以及建筑材料和结构的恰当选择,使其在冬季能集取、蓄存和分配太阳能的一种建筑。

它不仅能在不同程度上满足建筑物在冬季的采暖要求,而且也能在夏季遮蔽太阳辐射,散逸室内热量使之达到降温的目的。

被动式太阳房系统一般不需要机械设备和动力,以区别于需要其它设备和动力的主动式太阳房。

1.2被动式太阳房的工作原理温室效应是被动式太阳房的最基本工作原理。

被动式太阳房是不用任何其他机械动力,依靠自然循环向室内供暖,多余的热量储存在墙壁、天花板和地基热体内夜间向室内放热,以保持一定温度。

通过建筑朝向和周围环境的合理布置内部空间和外部形体的巧妙处理,以及建筑材料和结构、构造的恰当选择,在冬季集取、保持、贮存、分布太阳热能,从而解决建筑物的采暖问题。

被动式太阳房的集热及贮热方式主要是利用建筑物的围护结构墙或窗,或是比较简单的平板装置作为集热器,能够由人随意控制,其构造可不用复杂机械设备及复杂的管道通风系统;造价较低,太阳房的工程造价仅比普通工程造价增加12%左右,容易被人们接受;维护管理方便,不需要专业技术人员维护管理。

湖北地区城乡居住建筑被动式太阳能利用设计策略

湖北地区城乡居住建筑被动式太阳能利用设计策略
湖北地 区城 乡居住建筑 被动式太阳能利用设计策略
孝感 学院城 市建设 学院 扬子 江
摘 要 : 湖北地 区的气候特点和城 乡居住建筑的热环境状况 , 出了利用被动 式太阳能改善 根据 提
该 地区居住建筑室 内热环境 。探讨 了居住 建筑的朝 向、 体型 、 墙体 、 窗户 、 阳光间等方面的太阳能
利用设计策略。
关 键 词 : 北地 区 太 阳 能 节 能 设 计 湖
当前我国正处于快速城镇化阶段 ,湖北是 国家
建设两型社会的试点地区, 民消费结构不断升级 , 居 建筑 的能源消耗急剧增加 。在煤和石油等 自 然资源
的可开 采量 日渐 见 底和 生态 环境 日益 恶化 这两 大 危
总量 在 54 0 / a~670 J( a年 日照小 时 0 MJ( -) 0 M / ・) m m ,
数为 3 0 h 3 0 h居全国 Ⅱ类水平 , 0 ~ 0, 0 2 属太 阳能资 源较丰富地带 。( ) 2 从环境情况来看 , 城乡地区污染
8 ℃。由于气候的特殊性 , 该地区节 能建筑的设计 涉 及 到夏季 的隔热 、 冬季 的保温 、 过渡季节 的除湿以
热, 尽可能 的把它吸收过来 , 储存起来 , 并使其适当
的分 配 出去加 以利 用 ; 另一 方面 又要尽 量 减少 屋顶 、
2r 0 m抹灰 , a 传热系数约为 2 5 ( 2 ) . W/ m  ̄ ;屋顶采用 0 K
10 m厚的预制空心板, 2m 传热系数约为 16 J K ; 4 / ・ ) W( m 外窗均为单层钢窗或木窗, 传热系数约为6 4 ( K 。 3w/ : ) m
建筑的采暖问题 ; 同时在夏季又能遮蔽太阳辐射 , 散 逸室内热量 , 从而使建筑降温。 被动式太 阳能利用主

被动式太阳能技术在建筑中的应用探讨

被动式太阳能技术在建筑中的应用探讨

被动式太阳能技术在建筑中的应用探讨【摘要】本文探讨了被动式太阳能技术在建筑中的应用。

首先分析了建筑中太阳能利用的现状,接着介绍了被动式太阳能技术的基本原理和具体应用。

在讨论太阳能建筑的设计原则和实际效益后,提出了被动式太阳能技术在建筑中的未来发展方向和重要性。

通过分析实际效益,总结了被动式太阳能技术在建筑领域的潜力,并展望了未来。

被动式太阳能技术在建筑领域有着重要的应用价值,将在未来得到更广泛的推广和应用。

【关键词】被动式太阳能技术、建筑、太阳能利用、基本原理、具体应用、设计原则、实际效益、未来发展方向、重要性、总结与展望。

1. 引言1.1 被动式太阳能技术在建筑中的应用探讨被动式太阳能技术在建筑中的应用探讨,是指利用建筑本身的结构和设计来最大限度地利用太阳能资源,实现建筑节能和环保的目的。

随着全球能源危机日益严重,人们对太阳能等可再生能源的需求日益增加,被动式太阳能技术在建筑领域的应用也受到了越来越多的关注。

传统建筑设计中往往忽视了对太阳能资源的合理利用,导致建筑能耗较高,环境污染严重。

而被动式太阳能技术的应用可以有效地解决这一问题,通过合理的建筑朝向、窗户设计、采光通风等手段,最大限度地利用太阳能资源,降低建筑能耗,提高生活舒适度。

本文将从建筑中太阳能利用现状分析、被动式太阳能技术的基本原理、具体应用案例、设计原则以及实际效益等方面展开探讨,旨在帮助读者更深入地了解被动式太阳能技术在建筑领域的应用现状和发展趋势,为未来的建筑设计和能源利用提供一定的借鉴和参考。

被动式太阳能技术的应用不仅可以为建筑节能减排,还可以提升建筑的整体品质和环境友好性,对建筑行业的可持续发展和社会可持续性发展具有积极的推动作用。

2. 正文2.1 建筑中的太阳能利用现状分析在当前的建筑中,太阳能利用主要体现在利用太阳能热能进行建筑供暖、热水供应等方面。

一些先进的建筑还采用光伏发电技术,将太阳能转化为电能,实现建筑自身的能源供应。

关于被动式超低能耗建筑设计的基础与应用探讨

关于被动式超低能耗建筑设计的基础与应用探讨

关于被动式超低能耗建筑设计的基础与应用探讨发布时间:2023-02-01T01:37:30.887Z 来源:《城镇建设》2022年9月18期作者:赵有新[导读] 现阶段,我国建筑行业发展过程中赵有新江苏筑森建筑设计有限公司江苏常州 213022摘要:现阶段,我国建筑行业发展过程中,建筑企业越发重视节能降耗工作的开展。

然而,依托于传统建筑设计理念所建设的建筑并不具备节能降耗的条件,自然也就无法满足我国绿色可持续发展的战略目标。

在建筑设计中引入被动式超低能耗设计理念,可以在降低建筑能耗的基础上,促使建筑内部环境舒适度较高,满足人们的多元化居住要求。

基于此,本文对被动式超低能耗建筑设计进行简要分析,并就其在工程建设中的应用展开探讨。

关键词:被动式建筑设计、超低能耗建筑分析、被动式建筑应用引言:随着现代化建筑的建设工程量不断增加,建筑能源的消耗量在急剧增加,给周边环境与居民日常生活造成了一定的负面影响。

在这样的社会背景下,被动式超低能耗建筑作为一种新型的环保建筑形式,被广泛应用于我国现代化城市的建设之中。

基于被动式超低能耗建筑设计来开展建筑建设工作,可以根据建筑的生态环境与气候环境对建筑的外部造型与内部空间进行优化设计,充分运用自然资源代替常规能源,减少建筑供暖制冷的能源消耗,实现节能环保的建设目标。

一、被动式超低能耗建筑设计(一)被动式超低能耗建筑设计概述被动式超低能耗建筑设计的基础理论是以科学实验为支撑,针对建筑舒适气候规律与人体舒适感应规律进行深入研究所得出的多样化建筑设计模式,主要运用了建筑环境学、建筑气候学与建筑设计学的相关知识,可以在保证建筑使用功能与居住舒适度的基础上,降低建筑能耗。

在被动式超低能耗建筑的设计过程中,设计人员需要对地域性气候资源进行充分利用,解决建筑施工技术方面的阻碍,充分利用太阳能、风力、日照等自然因素来满足建筑的电能、照明与制冷制热需要,减少居民对于暖通空调等设备的使用需求,从而取得较好的节能降耗效果。

被动式采暖的居住建筑设计研究

被动式采暖的居住建筑设计研究

*: 西北工业 大学青年科技创新基金项 目( 目编号 : 12 4 ;0 6年西北工业大学毕业设计扶持项 目 项 W0 6 0 )2 0
作者简介 : : 18 一)男 , 胡  ̄(9 3 , 重庆大学建筑城规学 院硕士研究生 , 重庆 40 4 0 05 李 ] 17 一 , 西安建筑科技大学建 筑学院博士研究生 ,  ̄(9 3 ) 女, 讲师 , 工业大学力学与土木建筑学 院, 西北 陕西 西安 7 0 7 10 2
严峻 。
a 建筑冬季工况 )
12 热舒 适度要 求 .
热舒 适度 是居 住 者 对 室 内热 环 境 满 意 程 度 的一 项 重 要 指 标 。
由于我国疆域辽 阔 , 气候多样 , 人们生活习俗 的不尽 相同 , 人们对 舒适 度的主观热反应会有差异。因此 , 在方案前期 通过随机 问卷 调查 的方式进行 了 3 0个抽 样 , 对问卷结 果进行 统计 , 0 并 初步 获
关键词 : 阳能富集地 区, 动式采 暖, 太 被 居住建筑 , 零采 暖能耗
中 图分 类 号 : 2 1 TU 4 文献标识码 : A
个 建 8 . ~ 9 . 2共 我国是 常规能源 匮乏 的国家 , 随着经济 的快 速发展和人 民生 外 套 1 2层 通 高 的 阳光 问 , 筑 面 积 为 14 7m2 12 1m , 层高 2 7I. . 3每户设通高 2层的阳光 间加强采 1 , 活水平 的不断提高 , 对能 源的需求 量 日益高 涨 , 源问题 已经成 为 4层 。每户 2层 , 能
为制约经济持续发展的瓶颈 。建筑是耗能 的大户 , 按建设部统计 光通风 。为 了充分利 用当地富集的太 阳能资源 , 方案设 计始终贯 如被 动式太阳房 、 种植屋 面 、 阳 太 数据 , 正在建造及使用的建 筑直 接和问接消耗 的能源 占到全社 会 穿着被动式太 阳能热利用技术 , 能集热 、 地辐射采 暖系统等 。 总 能耗 的 4 . % 。 67 相对于同纬度 国家 和地 区 , 国拥有 非 常丰富 的清洁 、 污 2 1 平面优 化设计 策略 我 无 。 染的太阳能资源 , 而且太阳能富集地 区主要集 中在 经济欠发达 并 2. . 设 计气 候 缓 冲层 ( uf o e和 微气 候调 节 11 B fr n) eZ 有冬季采 暖要求 的西部省市 , 可以尝 试通过被 动式建筑设计 手段 设置两道气候缓 冲层 , 最外层 为植 物缓 冲, 向和北 向分别 南 储存 白天 丰富的太 阳资源 , 间释放 能量 , 夜 实现室 内温度 的“ 消峰 种植落 叶乔木和喜阴 的阔叶树或爬藤植 物。厨房、 室内楼梯 以及 添谷 ”力求达到“ 采 暖能耗”目标 。“ 采暖 能耗” 非是不 采 南 向“ 室” , 零 零 并 温 形成 内层 缓 冲层 。两道缓 冲层将 起居 室、 客厅 、 主卧 暖, 而是在基本满 足居 民舒 适度 的前提 下 , 决 目前我 国冬季 采 室等房问包裹起来 。一方面阻挡冬季东北 方向寒风渗入室 内 , 解 另 暖依 赖常规能源 问题 。这一 点对于 生态敏感 脆弱 且经 济较为 落 方面广泛吸收和引进阳光。首层 的住户通 过 自家的花 园人户 , 后的西部具有重要 的意义。文中 以甘肃省会 城市兰州 为例 , 探讨 上层的住户通过 3 的外挑平 台花 园人户 , 居住者体验 穿过小 层 使 建筑设计与被动式太阳能热利用技术相结合 , 实现居住 建筑零采 院步人家门的美妙感觉 , 增添 了归家的趣味性。

节能建筑施工方案(被动式设计原则)精选3篇

节能建筑施工方案(被动式设计原则)精选3篇

《节能建筑施工方案(被动式设计原则)》一、项目背景随着全球能源危机的加剧和环境保护意识的提高,节能建筑已成为未来建筑发展的必然趋势。

本项目旨在采用被动式设计原则,打造一座高效节能、舒适宜居的建筑。

被动式设计是通过合理利用建筑自身的特性和自然环境,最大限度地减少能源消耗,实现建筑的可持续发展。

本项目位于[具体地理位置],总建筑面积为[具体面积]平方米,包括[建筑功能描述]等。

项目周边环境优美,交通便利,具备良好的自然通风和采光条件。

二、施工步骤1. 场地准备(1)清理施工现场,平整场地,确保施工场地无障碍物。

(2)根据设计要求,进行场地测量和定位,确定建筑物的位置和标高。

2. 基础施工(1)按照设计要求进行基础开挖,确保基础的深度和尺寸符合规范。

(2)进行基础垫层施工,采用高强度混凝土,确保基础的稳定性。

(3)进行基础钢筋绑扎和混凝土浇筑,严格控制混凝土的配合比和浇筑质量。

3. 墙体施工(1)采用高性能保温材料,如聚苯乙烯泡沫板、岩棉板等,进行墙体保温施工。

保温材料的厚度和性能应符合设计要求,确保墙体的保温效果。

(2)采用加气混凝土砌块或其他节能墙体材料进行墙体砌筑,确保墙体的强度和稳定性。

(3)在墙体施工过程中,应注意预留门窗洞口,确保门窗的安装质量。

4. 门窗安装(1)选择高性能节能门窗,如断桥铝合金门窗、Low-E 玻璃门窗等,确保门窗的保温性能和密封性能。

(2)按照设计要求进行门窗安装,确保门窗的安装位置和尺寸准确无误。

(3)在门窗安装完成后,应进行密封处理,采用密封胶条和密封胶等材料,确保门窗的密封性能。

5. 屋面施工(1)采用高性能保温材料,如挤塑聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯泡沫板等,进行屋面保温施工。

保温材料的厚度和性能应符合设计要求,确保屋面的保温效果。

(2)进行屋面防水施工,采用防水卷材或防水涂料等材料,确保屋面的防水性能。

(3)在屋面施工过程中,应注意预留通风口和排气管,确保屋面的通风和排气效果。

被动式太阳能建筑如何设计

被动式太阳能建筑如何设计

被动式太阳能建筑如何设计在当今追求可持续发展和节能环保的时代,被动式太阳能建筑作为一种高效利用太阳能的建筑设计理念,正逐渐受到人们的关注和青睐。

被动式太阳能建筑通过巧妙的设计,充分利用太阳的能量来满足建筑的采暖、制冷和采光需求,从而降低对传统能源的依赖,减少能源消耗和环境污染。

那么,如何设计被动式太阳能建筑呢?下面就让我们一起来探讨一下。

一、选址与朝向选址和朝向是被动式太阳能建筑设计的重要基础。

首先,要选择阳光充足的场地,避免周围建筑物或地形的遮挡,以确保建筑能够充分接收太阳辐射。

其次,建筑的朝向应根据当地的地理纬度和气候条件进行优化。

在北半球,通常建议建筑朝向正南或稍微偏向南,以最大程度地获取冬季的阳光直射,同时减少夏季的太阳过热。

对于南半球,则相反,建筑朝向应偏向北。

此外,还需要考虑周围环境的风况。

避免将建筑建在风道上,以减少冬季冷风的侵袭;同时,合理利用夏季的自然通风,提高室内的舒适度。

二、建筑形态与布局建筑的形态和布局对太阳能的利用也有着重要影响。

紧凑的建筑形态可以减少建筑的外表面积,从而降低热量损失。

同时,合理的布局可以使室内空间得到充分的采光和采暖。

例如,可以采用长方形或正方形的平面布局,将主要使用空间布置在朝向阳光的一侧,并尽量减少进深,以保证室内的光线均匀分布。

此外,设置中庭或天井可以增加室内的采光和通风效果,提高能源利用效率。

三、窗户设计窗户是被动式太阳能建筑中太阳能获取和热量交换的关键部位。

在设计窗户时,需要考虑窗户的位置、面积、类型和遮阳措施。

冬季,为了获取更多的太阳能,应在朝南的方向设置较大面积的窗户,同时要保证窗户的密封性良好,以减少热量散失。

而在夏季,为了避免过多的热量进入室内,需要设置遮阳设施,如遮阳板、百叶窗或外遮阳卷帘等。

此外,窗户的类型也很重要,选择双层或三层中空玻璃可以提高窗户的保温性能。

四、保温与隔热良好的保温和隔热措施是被动式太阳能建筑节能的重要保障。

建筑的外墙、屋顶和地板应采用高效的保温材料,如聚苯乙烯泡沫板、岩棉等,以减少热量的传递。

被动式太阳能技术

被动式太阳能技术

被动式太阳能技术-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII浅谈被动式太阳能技术在建筑设计中的应用【摘要】本文对两个案例(一个竞赛方案一个建成案例)进行研究,通过对其周围环境、遮阳、通风以及能量储存和应用等方面的分析,探讨了从设计本身出发的低成本太阳能技术在实践中应用的可能,旨在使其方法和理念得到更加广泛的应用和革新。

【关键词】低成本被动式太阳能技术微环境太阳能储存利用1.引言自上世纪九十年代开始中国的经济迅猛发展,也带来了中国建筑业的繁荣,发展的速度和取得的成绩都令世人瞩目。

然而在发展的背后建筑能耗问题也日益凸显,于是随着技术水平的提高和人们意识的进步,利用可再生能源提高建筑能效的研究与实践已逐步展开。

如何将太阳能利用技术与中国当前国情下的建筑建设完美结合,创造低碳和谐的人居环境,走可持续发展的建造方式,,已经成为当前建筑业的焦点,建筑节能已经成为社会的广泛共识。

我国拥有丰富的太阳能资源,年日照在2200h以上的地区占国土面积的2/3以上,属于太阳能资源丰富的国家之一。

这也是允许我们大力发展建筑太阳能技术的大前提。

近几年政府也在大力促进建筑太阳能技术的发展和应用。

而鉴于我国的基本国情和当今建筑业的发展形势,被动式太阳能建筑技术是目前的最优选择。

2.概念阐述所谓被动式太阳能技术就是充分利用建筑本身的自然潜能,对建筑周围环境、遮阳、通风,以及能量储存中体现太阳能的被动利用。

建筑的布局和形态,建造材料、使用人群,以及建筑的绿化和环境就组成了一个建筑的生态系统,它同时也会受到系统外的诸如城市的经济、地理以及太阳光环境等因素的影响,从建造开始到拆除的全过程就是这个系统的生命周期。

运用这样的观点来进行建筑设计,建筑就不再是孤立的体量,它有生长的过程,有决定建筑个性的外部环境,有系统内各要素的相互作用和同级系统间的影响。

这一观念的转变,让建筑的设计过程变得生动起来,建筑方案的生成过程转化为寻求影响系统各个要素间动态平衡的过程。

浅析结合被动式太阳能系统的建筑设计

浅析结合被动式太阳能系统的建筑设计

二、被动式太 阳能建 筑的设计原理
1 . 任 何一 个建 筑都 必须 建立在 对特 定 地方 条件 分析 与 评价 的基 础 上, 包括 对原 有植物 状况 、建筑 肌理 、气候和 地理 因素 , 有利 于环境 持 续性 的各种 能源的分 布 、获取 方式及 其利用强度 和持久 性, 以及 当地 限 制条 件的分 析和评 价。 2 . 建筑 要充 分利用 当地 的 自然资 源来调 节建 筑的气 候环境 , 特 别是 太阳能 、风 能及地 热资源 , 并将 其反映在建 筑 的布 局和形式 当 中。 3 . 建筑 物的形 式 、建筑 材料 与构 成 以及 传统 的和 现代 的不 同建 造 方式, 往 往取决 于 当地的地 理条件 , 并与气候 条件 ( 太 阳高度 , 阳光一年 四季在 不 同地 区的分 布变 化 , 大 气温 度 , 风 力 、风 向, 大风 出现 的时 间 和降雨 量等) 有 关。 4 . 适应性 设计 ,建筑 适应 性设 计就是 从整 体观 出发 , 通过 不 断调整 建筑 自身构 成要 素适 应 客观外 部条件 的系统 行为 [ 1 ] 。建筑 自身 的设 计 及其对 周围 生态环境 的 影响, 受 到所处 时空 条件的 制约 。建筑 与周围 环 境之 间存在 着随时 间变化 的相互 作 用, 如 四季 的变换 就体 现 出时间推 移 的影 响。建筑 通过适应 性设计 , 合理利 用环境 中的有利 因素, 改善 不利 因 素, 协调 内部组成部分 保持融 洽的动态平 衡, 使 客观条件 和 内部关 系相适 应, 以达到 提高建筑整 体功效 之 目的 。
冬季创 造温暖 的环 境。第 三, 以夏季 为例 , 主要是 控制 屋顶 表面 的色彩 与质感 , 防止 太阳辐射 热向室 内传递 。一 是可 以采 用浅色光 滑的 表面涂 层, 反射 太 阳辐射 ; 二是 采用 屋顶 建水 池 、绿化 等 有效 手段 , 减少 屋顶 的受热 程 度; 三 是利 用活动 装 置的方 法 , 按 季 节控 制室 内温 度 , 其 中有 活动 的百叶 窗 、开 闭式 的屋顶天 窗等 。第 四, 在通风 方 面, 屋顶 的高度 与形状 也极为 主要 。流线 型 、半球型 屋顶有 利于减 少风 荷载 , 空 气沿球 形外 表面流 动时 , 在屋 顶达 到最快 风速 , 从 该位 置可 以吸 出和排 出室 内 的空 气 。 3 . 2墙体的形状 对热和 风的控制 第一 , 墙体 的朝 向及倾斜 度决 定了墙体 受辐 射热 的多少 。严寒与 酷 热地 区 , 墙体 配 置正 好相 反 。第二 , 被动 式建 筑 以南 面为 集热 面, 把 其 他面 的热 损失降 到最低 , 中间为 蓄热部 位 。第三 , 太 阳能集 热墙 为 中间 空气 层 墙体 , 能 将 中间空 气加 热 , 使 之 自然循 环 。第 四, 太 阳能 透射 墙 能将 太 阳辐射热 积蓄起 来, 慢慢 向室 内散热 。第 五, 炎热 地 区可 使用 双 层 墙, 外层墙 遮 阳, 中间为通 风层 , 可带 走墙体 的热 量 。第六 , 严寒地 区 填埋 北墙 , 4 . 被动式 太阳能 系统与 建筑设计 的宏观把 控 被动 式太 阳能 建筑被 动式 太 阳能建筑 适应 性设 计主要 解决 的 是室 内微气 候与 外部 自然气 候之 间的 矛盾 。以在 我 国分布最 广 的冬冷 夏热 气候地 区为例, 太 阳能建 筑如果不进 行适应 性设计, 冬季蓄 热的构 造在夏 季反而 会提高 室 内气温 , 而 夏 季用来降 温 的构造在冬 季则 会加大 建筑热 量损 失, 这 显然不 是使 用者愿 意看到 的 。就春 秋两 季一天 的昼夜 温差 来 看, 理 想的室 内温 度通常 介于午 后与凌晨 的室外气温 之间 , 随时 间变化 建 筑外 围护结 构有 着不 同的热 工要 求 。现代 建筑 一般依 赖暖 气和 空调 等 设备 来解决 以上矛 盾, 靠追加 常规能 源来调 节室 内气温 。被动式 太 阳能 建筑 则可 以通过 适应性 改变 自身构造来 减少甚至 取消这 部分能 源消耗 。 适应 性设计 在太 阳能建 筑创作 中体现在 两大 方面 : 一是 针对变 化的室 外 气候 条件, 室 内环境 力求达到 恒定的理 想状态 : 二是解 决太阳能 利用过 程 中存 在的不稳 定性 问题 , 实现 太阳能 利用的最 大化 。hi n a Ch e mi c a l Tr a de

被动式太阳能建筑的设计与优化

被动式太阳能建筑的设计与优化

被动式太阳能建筑的设计与优化被动式太阳能建筑是一种利用自然光和热能来实现能源节约的建筑设计理念。

随着人们对可持续发展和环境保护意识的增强,被动式太阳能建筑设计与优化已经成为建筑领域中的热门研究课题。

一、被动式太阳能建筑的定义与原理被动式太阳能建筑是利用建筑本身结构、材料和朝向等因素,最大限度地利用自然光和热能,从而减少对传统能源消耗的一种建筑设计方式。

其原理主要包括合理利用建筑朝向、采用高效隔热材料、优化采光设计、利用自然通风等方面。

通过这些措施,被动式太阳能建筑可以在不消耗额外能源的情况下提供舒适的室内环境。

二、被动式太阳能建筑设计的关键技术及其优化1. 建筑朝向和布局设计建筑的朝向和布局对被动式太阳能利用至关重要。

合理的建筑朝向可以最大程度地利用冬季的阳光,减少取暖能耗;而布局设计则可以通过优化自然通风和采光效果,降低夏季的冷却能耗。

在设计过程中,需要考虑到当地气候条件和环境特点,以实现最佳的能源利用效果。

2. 高效隔热材料的选择建筑材料的隔热性能直接影响着被动式太阳能建筑的节能效果。

选择合适的高效隔热材料可以有效减少建筑内部热量的散失,降低冬季取暖和夏季冷却的能耗。

目前市场上已经出现了许多新型的隔热材料,如保温板、低导热系数玻璃等,这些材料能够在一定程度上提高建筑的节能效果。

3. 采光设计与优化充足的自然采光不仅可以减少照明能耗,还可以改善室内环境的舒适性。

在被动式太阳能建筑的设计过程中,需要合理设计建筑的窗户位置和大小,以实现最佳的采光效果。

同时,还可以利用反光和透光材料来引导和扩散光线,提高室内光照均匀性。

4. 自然通风系统的优化自然通风是被动式太阳能建筑中另一个重要的节能措施。

通过合理设计建筑的通风口和通风路径,可以有效降低室内空气的温度和湿度,减少空调的使用频率。

此外,还可以利用自然通风系统排除室内的有害气体和异味,提高室内空气质量,保障居住者的健康。

三、案例分析:国内外被动式太阳能建筑设计与优化实践1. 国外案例:德国弗赖堡太阳能学院德国弗赖堡太阳能学院是世界上第一座被动式太阳能建筑,建成于1984年。

浅谈被动式太阳能建筑设计策略

浅谈被动式太阳能建筑设计策略

浅谈被动式太阳能建筑设计策略.马璐陈卉(郑州市建筑设计院,河南郑州450052),j一。

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4’9,瞒要】本文主要介绍了如何采用被动的太阳能建筑技术来龟I j造一个舒适的室内热环境。

主要从太阳能建筑的保温、采暖、通风和降温等j7手方面来介绍创造一个冬暖夏凉的太阳能建筑的一些技术措施。

,,/,i良.键词】太阳房;采暖;通风;降温+i被动式太阳能建筑是通过建筑朝向和周围环境的合理布局,内部空间和外部形体的巧妙结合,以及建筑材料和结构、构造的恰当选择,使其在冬季能集取、保持、贮存、分布太阳能,从而解决建筑物的采暖问题;同时夏季又能遮蔽太阳辐射,散逸室内热量,使建筑物降温。

它最简单的原理就是阳光穿过建筑物南向玻璃进入室内,经密实材f-:l-#砖、土坯、混凝土和水等吸收太阳能而转化为热量并对其加以充分合理利用,从而创造—个舒适的室内热环境。

为此,—个成功的太阳能建筑设计必须要做好以下几个方面:1)建筑物的外围护结构绝热效果良好:2)南向要设有足够数量的集热表面,最大限度地争取太阳能源;3)室内布置尽可能多的贮热体,能够尽可能多地贮存热量;4)要主次分明:主要采暖房间紧靠集热表面和贮热体布置,而将次要的、非采暖房间布置在它们的北面和东西两侧:5)要通过环境绿化、遮阳、通风等措施处理好建筑物的夏季降温。

本文将重点介绍太阳能建筑如何从保温、采暖、降温等有关方面来创造—个舒适的室内热环境。

1能量的集取与保持为了获得最大太阳能收益,并把它保持在建筑物内,恰当的朝向、合适的布局和充分的保温都很重要。

1)朝向的选择与太阳房的外形。

设计合理的太阳房,可使冬季里南向房间接收最多的直射阳光。

而在夏季照入室内的直射阳光又最少。

在被动式太阳房中,只有充分利用南向窗、墙获得太阳能才能达到被动式采暖的效果。

被动式太阳能在建筑设计中的应用

被动式太阳能在建筑设计中的应用

被动式太阳能在建筑设计中的应用摘要:近年来在国家可再生能源战略背景下,以及国家的节能减排的推动下,太阳能建筑得到了快速发展。

然而整合设计不到位阻碍了太阳能与建筑一体化的发展。

许多太阳能构件是附加在已建好的建筑外面,与建筑本体结合不好,破坏了建筑立面的美观,也降低了太阳能建筑的能效。

如何将太阳能与建筑整合起来。

本文针对被动式太阳能建筑,探讨其在建筑设计中的应用。

关键词:被动式;太阳能;建筑设计;应用一、前言我国属于太阳能资源丰富的国家之一,太阳能作为一种可再生的清洁能源,近年来在建筑中的利用受到关注。

在当前能源高度缺乏的情况下,如何有效的利用太阳能能源成为一个突出的问题。

二、被动式太阳能的理论1、一般在利用太阳能的建筑中,太阳能利用分为两种方式:一种是被动式太阳能,另一种是主动式太阳能。

所谓被动式太阳能,是指利用太能提供室内供热,而无需其他机械装置提供能源,被动式太阳能系统依靠传导、对流和辐射等自然热转换的过程,实现对太阳能的收集、储藏、分配和控制。

而主动式太阳能与被动式太阳能正好相反,它是利用机械装置来收集、储藏、分配和控制太阳能热量的方法,如太阳能光电板式发电机、太阳能热水器等。

对于被动式太阳能系统来说,它需要两方面的元素构成:一是利用朝阳方向的透明材料(玻璃或塑料等)或是深色材料来收集太阳能,二是收集、储存和分配太阳能热量的蓄热体能够最大限度的接收太阳能。

透明材料的原理就是暖房原理greenhouse(也叫温室),而深色材料就是利用深色物体比浅色物体更能吸收热量的原理。

2、被动式太阳能建筑与一般建筑没有绝对界限,只是利用太阳能的多少,节约效益存在高低而已。

被动式太阳能建筑的应用可归纳为得热、贮热、散热三个过程。

得热就是收集太阳辐射热,合理的朝向、间距、平面布置、开窗大小、房间进深等都有利于收集到更多太阳辐射热。

所得热量一部分用于直接取暖,一部分存储起来通过对流、辐射传送到不能直接得热的地方和用于夜间取暖。

被动式超低能耗的建筑设计分析

被动式超低能耗的建筑设计分析
参考文献院 [1]魏燕丽,许锦峰,疏志勇,吴志敏.超低能耗技术在绿色建 筑中的应用研究[J].建筑节能,2019,47(12):10-14,64. [2] 姜 帆 . 浅 谈 被 动 式 超 低 能 耗 建 筑 优 化 设 计 [J]. 低 碳 世 界 , 2019,9(08):172-173. [3]张延国.被动式超低能耗建筑设计与应用[J].工程技术研 究,2019,4(15):157-158.
内不存在滞风区域和涡流区域,夏季和过渡季节建筑前后 压差逸1.5Pa;冬季除去位于迎风面的建筑,其他建筑前后压差臆5Pa。
于建筑形体设计。本工程楼层高度 2.9m,建筑体系系 数分别是 0.35、0.32 和 0.34。户型设计充分考虑室内风对流 通道的形成,借助自然通风来降低建筑使用过程中的能耗。
中图分类号院TU201.5
文献标识码院A
文章编号院1006-4311(2021)17-0180-02
0 引言 现代建筑设计中,为实现节能降耗,被动式、超低能耗 等理念逐渐得到了推广应用,其借助气候特征、自然条件, 提高围护结构保温隔热、气密性能,减小建筑供暖供冷需 求,并通过新风热回收等技术,充分利用可再生能源,营造 舒适的室内环境。与主动式或其他类绿色建筑相比,被动式 建筑在地域适应等方面优势显著,具有可持续发展的意义。 1 被动式超低能耗建筑优势 被动式超低能耗建筑是一种特殊的建筑型式,其主要 优势体现在以下几个方面:淤温度恒定。借助被动式设计, 能够将建筑室内空间的温度始终维持在 20耀26益的区间 内,而且室内所有空间的温度基本一致,不存在明显的温 度梯度。于清洁卫生。被动式超低能耗建筑的门窗具备较 高的隔热性和气密性。避免门窗表面结露流水问题的同 时,也可以防止热桥现象。良好的保温隔热性能可以有效 避免内表面冷敷设给人们带来的不适感,能够规避结露发 霉的问题,可以为人们提供一个清洁卫生、健康宜居的环 境。盂安静舒适。相比较普通门窗,被动式超低能耗建筑采 用的高气密性门窗有着更加优越的隔音降噪效果,即便室 外十分嘈杂,室内也可以保持安静,而且在室内没有空调 内机的存在,避免了设备噪声的产生。相关统计数据显示, 被动式超低能耗建筑夜间室内噪音一般不会超过 30dB, 白天室内噪音不会超过 40dB,能够为业主提供安静舒适 的休息环境。榆空气洁净。被动式超低能耗建筑本身的高 气密性避免了室外污浊空气的进入,而新风设备中设置的 净化装置可以保证新风的洁净卫生,将室内空气维持在优 良状态。虞运行成本低廉。被动式超低能耗建筑的维护结 构具备良好的保温隔热性能,配合防热桥措施和热回收技 术等,节能性可达到 90%以上,能耗仅为普通建筑的 1/3 左右,极大减少运行成本。 2 被动式超低能耗的建筑设计策略与要点 2.1 设计策略

建筑节能施工方案被动式太阳能建筑设计与施工

建筑节能施工方案被动式太阳能建筑设计与施工

建筑节能施工方案被动式太阳能建筑设计与施工建筑节能施工方案:被动式太阳能建筑设计与施工随着环保意识的提升,建筑节能技术成为当前建筑设计与施工中的重要方向。

被动式太阳能建筑设计与施工是一种有效的节能策略,通过合理利用太阳能资源,最大限度地减少能源消耗,实现建筑能源效益的最优化。

本文将介绍被动式太阳能建筑设计与施工的原理和实施步骤,以期为相关行业提供参考和指导。

一、被动式太阳能建筑设计的原理被动式太阳能建筑设计以利用太阳能为基础,通过合理的建筑布局、建筑构造和材料选用,最大程度地调节建筑内外环境,从而实现能源的节约和利用。

其原理主要包括以下几个方面:1. 太阳辐射利用:合理利用建筑的朝向和开窗设计,最大程度地获取太阳辐射能量,实现室内采光和自然采暖。

2. 能量调节:通过选用适宜的建筑材料和隔热保温技术,减少能量的传导和损失,保持室内温度稳定。

3. 自然通风:通过设计合理的通风系统,利用自然气流实现室内空气的流通和冷热空气的交换,降低空调使用频率。

4. 雨水收集:利用建筑屋顶和排水系统,收集雨水用于植物灌溉和生活用水,降低对市政供水的需求。

二、被动式太阳能建筑设计与施工的步骤1. 制定设计方案:根据建筑需求和环境条件,确定合适的建筑朝向、开窗设计和采光方式,考虑建筑外观和整体效果。

2. 选用合适的材料:选择具有优良隔热保温性能的材料,如高效玻璃、保温板等,减少能源的损耗。

3. 设计通风系统:根据建筑的功能和使用需求,设计合理的自然通风系统,考虑到空气流通和室内温度控制。

4. 结构优化:通过结构设计和施工工艺的优化,减少能量的传导和损失,提高建筑的节能性能。

5. 安装太阳能设施:根据建筑设计方案,安装太阳能采集器、储能设备和利用设备,实现对太阳能的收集和利用。

6. 系统监测与调整:建成后,对建筑节能系统进行监测和调整,确保其正常运行和节能效果。

三、被动式太阳能建筑设计与施工的应用案例1. 绿色住宅小区:在住宅小区的规划和建设中,采用被动式太阳能建筑设计与施工技术,实现低耗能、高舒适度的居住环境。

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浅析结合被动式太阳能系统的建筑设计
关键词:设计策略被动式太阳能一体化设计
一、被动式太阳能简介
1.被动式太阳能技术:是通过建筑朝向和周围环境的合理布置,建筑内部空间和外部形体的巧妙处理以及建筑材料和结构、构造的恰当选择,使房屋在冬季解决建筑采暖,夏季遮阳散热。

2.被动式太阳能采暖技术的3大要素为:集热、蓄热和保温。

重质墙(混凝土、石块等)良好的蓄热性能,可以抑制夜间或阴雨天室温的波动。

按太阳能利用的方式进行分类,其形式主要有以下几种:1)直接受益式;2)集热蓄热墙式;3)附加阳光间式;4)组合式等。

3.适应性设计:建筑适应性设计就是从整体观出发,通过不断调整建筑自身构成要素适应客观外部条件的系统行为[1]。

建筑自身的设计及其对周围生态环境的影响,受到所处时空条件的制约。

建筑与周围环境之间存在着随时间变化的相互作用,如四季的变换就体现出时间推移的影响。

建筑通过适应性设计,合理利用环境中的有利因素,改善不利因素,协调内部组成部分保持融洽的动态平衡,使客观条件和内部关系相适应,以达到提高建筑整体功效之目的。

二、被动式太阳能建筑的设计原理
1.任何一个建筑都必须建立在对特定地方条件分析与评价的基
础上,包括对原有植物状况、建筑肌理、气候和地理因素,有利于环境持续性的各种能源的分布、获取方式及其利用强度和持久
性,以及当地限制条件的分析和评价。

2.建筑要充分利用当地的自然资源来调节建筑的气候环境,特别是太阳能、风能及地热资源,并将其反映在建筑的布局和形式当中。

3.建筑物的形式、建筑材料与构成以及传统的和现代的不同建造方式,往往取决于当地的地理条件,并与气候条件(太阳高度,阳光一年四季在不同地区的分布变化,大气温度,风力、风向,大风出现的时间和降雨量等)有关。

4.适应性设计,建筑适应性设计就是从整体观出发,通过不断调整建筑自身构成要素适应客观外部条件的系统行为[1]。

建筑自身的设计及其对周围生态环境的影响,受到所处时空条件的制约。

建筑与周围环境之间存在着随时间变化的相互作用,如四季的变换就体现出时间推移的影响。

建筑通过适应性设计,合理利用环境中的有利因素,改善不利因素,协调内部组成部分保持融洽的动态平衡,使客观条件和内部关系相适应,以达到提高建筑整体功效之目的。

三、被动式太阳能建筑设计方法与措施
1.建筑规划
通过良好的规划使建筑在朝向、间距及建筑形体组合与场地的地形、日照和风向条件有机结合,是被动使用太阳能的前提。

例如住宅主要朝向宜朝南,建筑组合应互不遮挡,在不影响场地利用效率的前提下,为充分接收太阳能辐射创造条件。

2.建筑平面
建筑的平面布置直接影响其采暖、制冷空调的能耗大小。

将对采暖要求较高的功能空间,目前更多的被动式建筑实践集中在居住建筑。

以居住建筑为例,卧室和起居厅等布置在南向,以充分利用太阳能。

而将卫生间、厨房等布置在北面,减少对室内热量的损失。

点式住宅由于布局集中,南向墙面和开窗较小,更应合理设计以获得较多的太阳能。

根据被动式太阳能建筑概念与设计原理,考虑当地的地理气候因素,尽可能最大化地享受自然资源,达到舒适的室内环境,最终与环境一体化。

下面从建筑物围护结构的各个方面及建筑平面、空间、构成等方面阐述被动式太阳能的技术方法。

3.对建筑形体及细节的调整设计
3.1 屋顶的形状对热与风的控制
第一,采用屋顶集热时,要控制集热层的角度(采暖的角度为纬度加15°)。

第二,建筑物朝南大开口处附加温室、阳光室直接受热,为冬季创造温暖的环境。

第三,以夏季为例,主要是控制屋顶表面的色彩与质感,防止太阳辐射热向室内传递。

一是可以采用浅色光滑的表面涂层,反射太阳辐射;二是采用屋顶建水池、绿化等有效手段,减少屋顶的受热程度;三是利用活动装置的方法,按季节控制室内温度,其中有活动的百叶窗、开闭式的屋顶天窗等。

第四,在通风方面,屋顶的高度与形状也极为主要。

流线型、半球型屋顶有利于减少风荷载,空气沿球形外表面流动时,在屋顶达到最快风速,从该位置可以吸出和排出室内的空气。

3.2 墙体的形状对热和风的控制
第一,墙体的朝向及倾斜度决定了墙体受辐射热的多少。

严寒与酷热地区,墙体配置正好相反。

第二,被动式建筑以南面为集热面,把其他面的热损失降到最低,中间为蓄热部位。

第三,太阳能集热墙为中间空气层墙体,能将中间空气加热,使之自然循环。

第四,太阳能透射墙能将太阳辐射热积蓄起来,慢慢向室内散热。

第五,炎热地区可使用双层墙,外层墙遮阳,中间为通风层,可带走墙体的热量。

第六,严寒地区填埋北墙,
4.被动式太阳能系统与建筑设计的宏观把控
被动式太阳能建筑被动式太阳能建筑适应性设计主要解决的是室内微气候与外部自然气候之间的矛盾。

以在我国分布最广的冬冷夏热气候地区为例,太阳能建筑如果不进行适应性设计,冬季蓄热的构造在夏季反而会提高室内气温,而夏季用来降温的构造在冬季则会加大建筑热量损失,这显然不是使用者愿意看到的。

就春秋两季一天的昼夜温差来看,理想的室内温度通常介于午后与凌晨的室外气温之间,随时间变化建筑外围护结构有着不同的热工要求。

现代建筑一般依赖暖气和空调等设备来解决以上矛盾,靠追加常规能源来调节室内气温。

被动式太阳能建筑则可以通过适应性改变自身构造来减少甚至取消这部分能源消耗。

适应性设计在太阳能建筑创作中体现在两大方面:一是针对变化的室外气候条件,室内环境力求达到恒定的理想状态;二是解决太阳能利用过程中存在的不稳定性问题,实现太阳能利用的最大化。

四、结语
被动式太阳能原理并不复杂,也不是高科技的手段,只是在方案之初就需要整体考虑进去,并在设计中始终贯彻利用被动式太阳能的想法。

太阳能的应用使我们的居住环境大大改善,并达到节能减排的目的。

这种设计思想应该成为设计师及整个社会的一种生活方式,即绿色的生活设计大师柯布西耶在20世纪初曾提出:“住宅就是居住的机器”[2]。

“建筑=机器”这一见解的进步意义在于:建筑自古以来给人的印象就是凝固的、静止的、没有适应能力的,而机器的魅力在于它的构造是可以变化的,针对不同的外界条件是可以通过使用者操作达到合理运行状态的。

太阳能建筑的适应性设计赋予了这一比喻新的含义:其在创造使用空间的同时,本身还获取了运转所需的能源,它不再是一动不动的构筑物,而与运转的机器一样具有适应性的功能。

随着建筑自动化技术的日新月异,未来的太阳能建筑将具有更加智能的适应能力,可以像向日葵一样全方位调节以获取最大的太阳能源,甚至像人一样有具体问题具体分析的能力,其外墙如人的皮肤一样感知建筑外部的气候变化,中央处理系统像大脑一样适时地收集各个方面的环境信息进而调节建筑物各个部分的工作。

在设计中被赋予可适应性改变的能力是太阳能建筑合理应对外部环境变化所采取的必然选择。

理念更新与技术进步相统一是推动建筑发展的最大动力,随着太阳能利用技术与建筑设计理念的不断演化,太阳能建筑的适应性设计必将成为其今后发展的大势所趋。

参考文献
[1]王扬,叶伟华·整体优化动态适应-建筑适应性设计意义解析.世界建筑,2002(11):71-72.
[2]勒·柯布西耶.走向新建筑.西安:陈志华,译.陕西师范大学出版社,2004:5.。

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