被动式太阳能住宅建筑设计
被动式太阳能住宅建筑设计策略
被动式太阳能住宅建筑设计策略摘要:本文结合当前农村地区乡镇住宅建筑的特点,对现有的成熟的太阳能技术形式进行分析和优化选型,选择适宜乡镇住宅建筑的太阳能技术形式。
关键词:采暖;乡镇住宅;太阳能;气候设计Abstract: combining with the current rural areas, in the villages of residential building characteristics it will analyze and optimize the existing mature solar technology form, and make the proper choice of township residential building solar technology form.Keywords: heating; Rural residential; Solar energy; Climate design1 前言目前,在我国农村地区现存和新建的住宅中应用太阳能技术还不普遍,现状不容乐观,因此,太阳能住宅具有很大的发展潜力,应该以对旧有住宅进行太阳能技术改造和新建太阳能住宅相结合的方式来进行。
本文结合农村地区乡镇住宅建筑的特点,对现有的成熟的太阳能技术形式进行分析和优化选型,选择适宜乡镇住宅建筑的太阳能技术形式。
2太阳能住宅建筑的单体设计策略2.1建筑的体形设计外围护结构表面积S与建筑物体积V的比值(即体形系数)越小,通过表面损失的热量也越小,研究表明,体形系数增大0.01,耗热量指标增加约2.5%。
因此太阳能建筑的体形以正方形或接近正方形的矩形为宜,立面简单,避免凹凸。
对于独立住宅,三开间做成一层为宜,四开间以上做成二层为宜。
2.2建筑的平面设计对于面积不大,房间不多的太阳房常采用平屋顶和坡屋顶。
对于面积大,房间多的太阳房,若东西方向发展受到限制,可从平面组合和温度分区需要出发来控制:太阳房内部布置应根据北冷南暖的温度分区来布置房间。
被动式太阳能建筑一体化设计策略分析
被动式太阳能建筑一体化设计策略分析被动式太阳能建筑一体化设计策略是指在建筑环境设计中,充分利用太阳能的热量和光线,通过合理的建筑布局、朝向和结构设计,尽可能地减少对传统能源的依赖。
其原理主要包括以下几个方面:1. 最大限度地利用太阳能被动式太阳能建筑一体化设计策略的首要目标是最大限度地利用太阳能资源,减少对非可再生能源的依赖。
通过合理的建筑朝向、开窗面积和布局设计,使建筑能够在冬季充分吸收太阳的热量,而在夏季则能够减少太阳直射进入建筑内部,从而实现建筑内部温度的调节,减少空调和供暖系统的使用。
2. 优化建筑传热特性被动式太阳能建筑一体化设计策略还包括对建筑传热特性的优化设计。
通过合理的保温和隔热工艺,减少建筑本身对外界温度的依赖,提高建筑的隔热性能,从而减少建筑的能耗。
3. 结合自然通风和采光设计在被动式太阳能建筑一体化设计中,自然通风和采光设计也是至关重要的一环。
合理设计建筑的通风和采光系统,能够有效地减少建筑内部对人工通风和照明设备的依赖,降低建筑的能耗。
关键技术被动式太阳能建筑一体化设计策略涉及多方面的关键技术,其中包括建筑布局设计、建筑结构设计、材料选择、采光和通风设计等。
以下是其中一些关键技术的简要介绍:1. 建筑布局设计建筑布局设计是被动式太阳能建筑一体化设计的首要环节。
合理的建筑布局能够充分利用太阳能资源,最大限度地减少建筑对传统能源的依赖。
还能够通过建筑布局设计使建筑在不同季节充分利用自然通风和采光资源,降低能耗。
2. 建筑结构设计建筑结构设计是实现太阳能 passivhaus 被动房的关键。
合理的建筑结构设计能够实现建筑在冬季充分吸收太阳的热量,而在夏季则能够减少太阳直射进入建筑内部,从而实现建筑内部温度的调节。
3. 材料选择在被动式太阳能建筑一体化设计中,材料的选择也是至关重要的。
选择具有良好隔热、保温性能的建筑材料,能够有效地降低建筑的能耗。
还能够选择具有较高的太阳能吸收和利用率的材料,进一步提高建筑的能源利用效率。
被动式太阳能建筑一体化设计策略分析
被动式太阳能建筑一体化设计策略分析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成为当今建筑设计界的一个热门话题。
被动式太阳能建筑一体化设计是指通过利用建筑本身的结构、材料和布局等因素,在不需要外部能源输入的情况下,最大限度地利用太阳能,降低建筑能耗,提高室内舒适度。
本文将从设计策略的角度,对被动式太阳能建筑一体化设计进行分析。
被动式太阳能建筑一体化设计需要充分考虑建筑的朝向和布局。
在设计阶段,要根据建筑的地理位置和周围环境,合理确定建筑的朝向,以便最大限度地利用太阳能资源。
建筑的布局也要遵循被动式太阳能建筑设计原则,比如合理设置采光窗、避免遮挡和受阴等,以便充分利用自然光和热量,减少对外部能源的依赖。
材料选择是被动式太阳能建筑一体化设计中非常重要的一环。
建筑的外墙、屋顶和窗户等材料的选择,直接影响着建筑对太阳能的利用效率。
在材料选择上,要注重材料的保温和隔热性能,以便减少能耗,提高建筑的节能性能。
还要考虑材料的光透性和透气性,以便合理控制建筑内部的热量和通风,提高室内的舒适度。
在建筑的设计中,要充分考虑被动式太阳能技术的应用。
在建筑中合理设置遮阳设施和太阳能光伏板等装置,以便最大限度地利用太阳能资源。
还可以通过调整建筑的布局和设计通风系统等措施,以便实现建筑内部空间的自然通风,减少空调系统的使用,降低能耗。
这些被动式太阳能技术的应用,不仅可以提高建筑的节能性能,还可以改善建筑内部的舒适度,提高人们的生活质量。
被动式太阳能建筑一体化设计还需要充分考虑建筑的维护和管理。
在建筑的设计中,要合理设置建筑的维护通道和设备,以便日后对建筑的维护和管理。
还要考虑建筑的自动化管理系统和建筑的智能化设备,以便实现对建筑的自动控制和管理,提高建筑的运行效率,进一步降低能耗。
被动式太阳能建筑一体化设计需要与当地的气候和环境相结合。
在设计过程中,要根据当地的气候特点和环境条件,合理调整建筑的朝向和布局,以便最大限度地利用太阳能资源,同时减少对外部能源的依赖。
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。
浅析被动式太阳能建筑的设计理论与应用实践
浅析被动式太阳能建筑的设计理论与应用实践1. 引言1.1 引言被动式太阳能建筑是一种利用太阳能实现节能、环保的建筑设计理念,其核心思想是通过建筑自身的设计和布局来最大程度地利用太阳能资源,减少对传统能源的依赖,降低能耗,实现建筑的可持续发展。
被动式太阳能建筑的设计理论主要包括建筑朝向、采光设计、隔热保温、自然通风等方面,通过合理的设计和规划来最大化利用太阳能资源,在保证舒适度的同时实现节能和环保的目标。
在应用实践中,被动式太阳能建筑已经得到了广泛的推广和应用,越来越多的建筑师和设计师开始关注和尝试这种新型的建筑设计理念。
未来,随着社会对可持续发展的需求日益增加,被动式太阳能建筑将在建筑领域发挥越来越重要的作用,成为建筑设计的一大趋势。
2. 正文2.1 被动式太阳能建筑概述被动式太阳能建筑是一种利用建筑本身的结构和材料特性来最大程度地利用太阳能的建筑设计理念。
通过科学的设计和规划,被动式太阳能建筑能够在不需要外部能源的情况下实现舒适的室内环境。
这种建筑可以根据当地气候和环境条件来合理利用太阳能的热量和光线,从而降低能源消耗,减少对环境的影响。
被动式太阳能建筑的设计理念包括多个方面,如建筑朝向、采光设计、热量保持等。
建筑朝向是其中非常重要的一环,通过合理确定建筑的朝向和开窗位置,可以最大程度地利用太阳的热量和光线。
采光设计则是通过设计合理的窗户和采光设施,实现自然采光,减少人工照明的使用。
而在热量保持方面,被动式太阳能建筑通过保持建筑的热量,降低能源消耗。
被动式太阳能建筑的应用实践已经得到广泛推广和应用。
在各种建筑类型中,都可以看到被动式太阳能建筑的设计思想和实践成果。
许多国家和地区也在建筑规范中加入了被动式太阳能建筑的要求,以促进绿色建筑的发展。
被动式太阳能建筑是一种可持续的建筑设计理念,可以有效降低能源消耗,减少对环境的影响。
随着技术的不断发展和完善,相信被动式太阳能建筑在未来会有更广泛的应用和发展。
被动式太阳能家设计方案
被动式太阳能家居设计-建筑论文被动式太阳能家居设计编辑/ 刘海星翻译/ 海风精心设计的被动式太阳能房屋能够全年提供日光。
通过夜间通风装置,即使在寒冷的季节,也会感到无比的舒适。
在美国北卡罗莱纳州,很多家庭大部分的空间取暖都来自于被动式太阳能设计。
屋顶太阳能光热系统既能为日常生活提供所需热水,又能形成二次辐射地板供暖系统。
被动式太阳能家居设计代表着一种舒适的家居环境,意味着它的部分采暖、制冷和照明都来自于太阳能。
被动式太阳能具有节能的功效。
当你在为新房或者现居房增加太阳能设计之前,记住,节能高效是最符合成本效益的策略,能够有效地降低采暖和制冷的费用。
选择专业的、在节能方面经验丰富的设计和建筑设计机构,与他们合作,实现家庭节能的最大优化。
如果你正在重新设计你的现居房,首先要进行节能方面的审查,优化成本,提高节能效益。
被动式太阳能设计利用了建筑物所在地气候和材料的优势,减少能源的使用。
其采集热量的原理是:阳光穿过建筑物南向窗户,经特殊材料吸收太阳能,转化为热量加以储存。
一个设计优良的被动式太阳能首先能够通过节能战略降低采暖和制冷负荷,而后利用太阳能来满足全部或者部分损失掉的负荷。
简单来说,阳光穿过建筑物南向窗户,经特殊材料吸收太阳能,转化为热量加以储存,也就是形成了蓄热体。
被动式太阳能家居设计所形成的家中的热负荷被称作被动太阳能指数,取决于玻璃窗的面积和蓄热量。
理想的蓄热量和玻璃窗的面积是根据气候的变化而变化的。
精心设计的被动式太阳能房屋能够全年提供日光。
通过夜间通风装置,即使在寒冷的集结,也会感到无比的舒适。
成功的被动式太阳能家居设计必备要素合适的建造位置如果你正在规划一个新的被动式太阳能家居设计,那么你的房子的南侧的一部分必须能够充分接触到阳光。
充分考虑到这一位置在未来的使用情况,比如小树变成参天大树,未来的多层建筑会阻挡你所居住的房子的采光。
在一些地区,分区或其他土地使用法规会保护业主的采光权。
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
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
什么是被动式太阳能设计
什么是被动式太阳能设计在当今追求可持续发展和能源效率的时代,被动式太阳能设计正逐渐成为建筑领域的热门话题。
但对于大多数人来说,“被动式太阳能设计”可能还是一个相对陌生的概念。
那么,到底什么是被动式太阳能设计呢?简单来说,被动式太阳能设计是一种利用太阳能来满足建筑物供暖、制冷和照明需求的设计方法,它不需要复杂的机械系统或大量的能源投入。
这种设计理念主要基于对建筑物的朝向、布局、窗户位置和大小、隔热材料的选择等方面的精心规划,以最大程度地利用自然的太阳能资源,同时减少对传统能源的依赖。
想象一下,在寒冷的冬天,阳光透过朝南的大窗户,温暖的光线直接照射进房间,让室内变得暖和舒适,而不需要过度依赖暖气设备;在炎热的夏天,巧妙设计的遮阳设施和通风系统,能够阻挡过多的阳光直射,保持室内凉爽宜人,减少空调的使用。
这就是被动式太阳能设计的魅力所在。
被动式太阳能设计的核心原则之一是充分利用建筑物的朝向。
在北半球,朝南的方向能够接收最多的阳光。
因此,将主要的生活空间,如客厅、卧室等布置在朝南的位置,可以最大程度地获取冬季的阳光。
相反,在夏季,通过适当的遮阳措施,可以避免过多的热量进入室内。
窗户在被动式太阳能设计中起着至关重要的作用。
窗户的位置、大小和类型的选择都需要经过精心考虑。
在冬季,大窗户可以让更多的阳光进入室内,增加室内温度。
而在夏季,窗户可以安装遮阳板或者使用低辐射玻璃,以减少热量的吸收。
此外,窗户的密封性能也很重要,良好的密封可以防止热量的散失,提高能源效率。
隔热材料的选择也是被动式太阳能设计的关键因素之一。
优质的隔热材料能够有效地阻挡热量的传递,无论是在冬季阻止室内热量向外散失,还是在夏季阻止室外热量进入室内。
常见的隔热材料包括岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯等,它们被广泛应用于建筑物的墙壁、屋顶和地板中。
除了上述因素,建筑物的布局和形状也会影响被动式太阳能设计的效果。
例如,紧凑的建筑布局可以减少外墙面积,从而降低热量的散失。
被动太阳能建筑设计案例
被动太阳能建筑设计案例随着环境问题的日益严重和建筑节能的需求增加,被动太阳能建筑设计在当今世界上变得越来越重要。
本文将为您介绍几个成功的被动太阳能建筑设计案例,展示其在能源效率和可持续性方面的突出优势。
一、德国弗劳恩霍夫太阳能建筑德国弗劳恩霍夫太阳能建筑是一座集创新技术和可持续原则于一体的示范性建筑。
它采用了一系列被动太阳能设计策略,包括太阳能光伏板、可自动调节的遮阳装置、双层玻璃窗等。
这些建筑元素的使用不仅减少了能源消耗,还提高了室内空间的舒适性。
在建筑外墙和屋顶上,通过太阳能光伏板发电,为建筑提供可持续的能源供应。
此外,可自动调节的遮阳装置可以根据季节和天气情况进行调整,最大限度地减少夏季阳光的照射,降低室内温度。
二、美国迈阿密国际机场美国迈阿密国际机场的设计理念是通过最大限度地利用太阳能来减少对非可再生能源的依赖。
该机场采用了被动太阳能设计策略,如高效隔热材料、能量回收系统、天然光照利用等。
机场大楼的墙壁和屋顶铺设了太阳能光伏板,通过这些太阳能光伏板发电,供给机场运行所需的能量。
此外,机场采用高效隔热材料,降低了能源消耗和室内外温度差。
它还设计了天然光照利用系统,使室内空间可以充分利用自然光照,减少人工照明的使用。
三、中国北京奥运村中国北京奥运村是一项被动太阳能建筑设计的典范。
该村拥有一系列太阳能光伏板和太阳能热水器,为奥运村内的建筑提供可持续的能源供应。
同时,建筑采用了高效隔热材料和能量回收系统,进一步提高了能源利用效率。
奥运村的设计还考虑了自然通风系统,通过自然气流和空调系统的智能控制,实现了室内最佳舒适度和能源节约。
四、荷兰鹿特丹市马斯塔特别墅荷兰鹿特丹市马斯塔特别墅是一座融合了被动太阳能设计概念的标志性建筑。
它采用了大面积的太阳能光伏板和太阳能热水器,为建筑供电和供暖。
该别墅还设计了智能控制系统,通过监测和控制能源使用,实现最佳的能源效率。
同时,该别墅还采用了高效隔热材料和隔热窗户,有效地减少了能源损耗。
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。
被动式太阳能建筑设计及其气候分区
被动式太阳能建筑设计及其气候分区本章首先总结了现今常采用几种被动式太阳能建筑形式及工作原理,依据影响被动式太阳能建筑采暖的主要室外气候参数太阳辐照量及室外温度提出被动式太阳能建筑设计气候分区原则和指标。
并建立一组合式被动式太阳房计算模型,采用稳态传热原理进行计算。
利用典型气象年南向垂直面日太阳辐照量实测值与模型计算值进行比较,得出各观测点的综合辐射百分比作为被动式太阳能建筑设计分区的最重要指标。
利用上述分析结果,对188个观测站进行统计计算分析,最后,定量的将各气候区边界条件布置在气候分析图上,为建筑师在方案设计时提供被动式气候设计指导。
量化的分析结果不但可以使建浏币更准确的把握建造被动式太阳能建筑的方向,还可以使其建造的更合理,更有效。
同时,分析了三种常用集热部件的集热效率及集热效率曲线,利用其分析结果,结合实测的垂直南向面总辐射强度及最冷月平均温度情况,得出各种集热方式的最佳建造区域。
中国太阳能资源状况影响被动式太阳能建筑设计气候分区的最重要的气候因素就是太阳辐射量,基于太阳辐射与温度的关系,洲门可以认为温度升高的原因就是太阳辐射。
我国疆域辽阔,气候多样,其太阳能资源的分布也不均匀,因此,分析我国太阳能资源分布状况是本课题研究的重要环节。
a、我国总辐射的分布我国总辐射年总量大致在930一2330千瓦小时咪2·年之间。
1630千瓦小时/米2·年这条特征等值线自大兴安岭西麓向西南至云南和西藏处,将我国分为两大部分,其西北在1630千瓦小时/米2·年以上,东南向皆在1630千瓦小时米2.年以下,也就是说,我国总辐射年总量的分布趋势是西高东低。
见图2.4。
西南部的青藏高原的总辐射量最大,全年可达2330千瓦小时/米2·年,而西北部新疆各盆地中总辐射年总量的值相对较小,塔里木盆地约为1740千瓦小时/米2·年,准葛尔盆地约为巧00千瓦小时/米2·年左右。
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.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。
浅谈被动式太阳房在新农村建设应用中的设计要点
浅谈被动式太阳房在新农村建设应用中的设计要点
一、选址
被动式太阳房的选址非常重要。
首先,应该尽量选取南向朝向良好的土地。
因为南向
朝向的房屋能够充分利用太阳能,减少能量的浪费。
其次,应该避免选择低洼地或者是有
阻挡物的地方,避免阳光无法充分照射到房屋内部。
二、结构
被动式太阳房的结构要尽量简单,尤其是屋面结构。
可以使用简单的平台式或者是斜
屋顶设计,以便于太阳的光线可以照射到房屋内部。
同时,房屋的结构也要考虑到保温性能。
三、窗户
被动式太阳房的窗户应该面向南方,并且要尽量多。
同时,窗户的面积也要适中,既
能够利用太阳能,又不至于影响到房屋的建筑结构和保温性能。
四、遮阳
虽然南向朝向的房屋能够充分利用太阳能,但是在夏季太阳光线过强时也会造成室内
过于闷热。
因此,被动式太阳房设计中也要考虑到遮阳措施,避免太阳直射到室内。
五、通风
被动式太阳房的通风设计也非常重要。
应该尽可能地利用自然风和排风系统,保证室
内空气的流通,并且避免室内温度过高过低。
六、保温
被动式太阳房的保温设计应该足够完善,尽可能地减少能量的浪费。
可以使用优质的
保温材料,同时配备适当的保温层,保证室内温度的稳定。
总之,被动式太阳房在新农村建设中有着广阔的应用前景。
在设计上,应该注重选址、结构、窗户、遮阳、通风和保温等方面,尽可能地提高房屋的节能环保性能,为人们创造
一个舒适的家居环境。
被动式太阳能建筑一体化设计
被动式太阳能建筑一体化设计被动式太阳能建筑一体化设计摘要本文介绍了太阳能建筑在国内外应用现状,分析我国高能耗建筑原因及解决方法,提出被动式太阳能建筑是目前我国发展的重要方向,并对被动式太阳能建筑一体化设计方法进行了归纳分析。
关键词太阳能;被动式太阳能建筑;建筑节能0引言在当今社会,随着经济的不断发展,生活水平的不断提高,人们对舒适的建筑热环境的要求越来越高,也即建筑的“冬暖夏凉”标准要求更高,导致建筑采暖和空调的能耗日益增长,在西方发达国家建筑能耗已占全国总能耗的30%~40%,而我国目前建筑能耗约占社会总能耗的1/3,其中采暖、空调、通风的能耗占2/3以上,例如我国北方采暖城市居住面积只有全国城市居住面积的10%,建筑能耗却占到40%,气候温暖的南方地区,居住建筑空调耗能占较大比重,例如长江中下游地区空调器及热泵的发展已使该地区供电出现严重的需求紧张,空调耗电占该地区总电耗的30%。
建筑高耗能不仅影响我国的能源供应安全,冬季燃煤产生的污染也已成为影响当地经济可持续发展和人民身体健康的重要污染源。
建筑节能是当前急需要解决的问题。
1国内外太阳能建筑应用现状在世界能源危机爆发后,新能源被列为各国重点发展方向。
在建筑上充分利用太阳能成为时代新宠。
从20世纪初到80年代,国内外的太阳能建筑由试验阶段纷纷进入应用阶段。
美国太阳能建筑的发展极为迅速,无论是对太阳能建筑的研究、设计优化,还是材料、房屋部件结构的产品开发、应用、以及真正形成商业运作的房地产开发,美国均处于世界领先地位,并在国内形成了完整的太阳能建筑产业化体系。
欧洲已实行了《在建筑和城市规划中应用太阳能》的欧洲宪章,对城市、建筑环境、建筑材料及建设方式、建筑的使用等方面利用太阳能做了具体的规定,对规划师、建筑师提出了明确的要求。
日本制定了“阳光计划”,大力推广太阳能建筑。
考虑我国的社会经济发展水平,被动与主动相结合是太阳能建筑现实的发展方向。
造价较低的被动式太阳房在国内成为首选。
被动式太阳能建筑一体化设计策略
被动式太阳能建筑一体化设计策略摘要:在目前的太阳能建筑里,大多都是将太阳能的构件在已经建好的建筑上面进行附加,这样的方式不仅对建筑立面的完整性造成损坏,也在效能上造成不利影响。
文章就是从太阳能建筑的微观角度、中观角度以及宏观角度进行研究分析,进而在外部环境、建筑本体以及构造技术这几个方面对太阳能建筑的一体化提出设计策略。
关键词:太阳能建筑;被动式;一体化;设计策略近年来,因为我国有着可再生能源的战略背景,和节能减排的推动,使太阳能建筑的发展速度很快。
但是由于整合设计不到位,使得太阳能和建筑一体化的发展受到阻碍。
因为很对太阳能建筑都是将太阳能构件在已经完成的建筑外面进行附加的形式,导致太阳能构件和建筑之间没有很好的结合度,对建筑立面美观造成破坏的同时也使太阳能建筑的效能大大降低。
如何将天阳能和建筑进行整合是本文主要研究的内容。
被动式太阳能建筑就是根据周围的环境对建筑的朝向进行合理布置,适当选择建筑材料和结构构造,将建筑外部的形体以及内部的空间进行巧妙处理,从而实现房屋的冬暖夏凉。
所以,研究被动式太阳能建筑的一体化要进行很多方面因素的研究,需要在微观角度、中观角度以及宏观角度对被动式太阳能建筑的一体化进行研究。
一、外部环境策略因为太阳能建筑是对基地自然环境的合理利用,在使人舒适健康的同时又减少对环境的影响,因此,基地的自然环境对天阳能建筑起到关键性作用。
(一)与地形地貌相结合在太阳能建筑中,地形地貌的还坏决定着太阳能建筑的好坏。
一般情况下,凹地不适合太阳能建筑,因为“霜洞”现象会使冬季形成的气流对凹地太阳能建筑的能量消耗巨大。
而在一些炎热的地区,将太阳能建筑布置在临近水面的地方,会让人觉得更加凉爽。
因此,在设计分析的时候,掌握当地的环境特点尤为重要。
(二)与气候条件的结合因为太阳能建筑的能源是阳光和风等自然能源,因此气候条件是太阳能建筑的最大影响因素,因此,对太阳高度的分析以及主导风向条件的分析在设计太阳能建筑时是必不可少的。