被动式太阳房.
被动式太阳房
经济问题
01
初期投资高
被动式太阳房的初期投资相对较 高，需要大量的资金投入进行建 设和改造。
02
运营成本不确定
03
经济效益不明显
虽然被动式太阳房的运行成本较 低，但长期运营成本仍存在不确 定性，需要进一步评估和核算。
由于被动式太阳房技术尚未完全 普及，其经济效益可能不明显， 需要更多的实践和验证。
技术难题
技术成熟度
被动式太阳房技术尚未完全成熟，仍存在一 些技术难题，如热能收集和储存、热能转换 效率等。
设计与施工难度
被动式太阳房的设计和施工需要较高的专业知识和 技术水平，对设计师和施工队伍的要求较高。
适应性
被动式太阳房在不同气候和地理条件下的适 应性有待提高，需要根据不同地区的特点进 行定制化设计和优化。
被动式太阳房
目录
CONTENTS
• 被动式太阳房简介 • 被动式太阳房的设计与建造 • 被动式太阳房的应用与优势 • 被动式太阳房的挑战与解决方案 • 被动式太阳房的未来发展
01 被动式太阳房简介
定义与特点
定义
被动式太阳房是一种利用太阳辐射来 获取热量的建筑，通过建筑设计、材 料选择和布局优化，实现高效利用太 阳能的目的。
保温设计
采用厚墙、双层窗户、地面保温等措施，减少室 内热量散失，提高保温性能。
热工性能优化
热能收集与储存
利用太阳能集热器收集热能，并通过 蓄热体储存热能，以供冬季使用。
热能传递与分配
合理设计热能传递路径和分配系统， 确保室内温度均匀分布，提高居住舒 适度。
材料选择
保温材料
选用高效保温材料，如聚氨酯、矿棉等，以提高建筑保温性 能。
提高居住品质
太阳房
(一)太阳房(被动式太阳房)1．工作原理及分类温室效应是被动式太阳房最基本的工作原理。
按照结构的基本类型，被动式太阳房可分为五类，即直接受益式、集热蓄热墙式、附加阳光间式、贮热屋顶式和自然对流回路式。
(1)直接受益式。
这是被动式太阳房中最简单的一种，它是利用南窗直接接受太阳辐射能。
太阳辐射能通过窗户直接照射到室内地面、墙壁及其他物体上，使它们表面温度升高，通过自然对流换热，用部分能量加热室内空气。
另一部分能量则贮存在地面、墙壁等物体内部，当太阳辐射消失或室内温度下降时再向室内释放，使室温维持在一定水平。
(2)集热蓄热墙式。
这种类型的太阳房是间接受益太阳能采暖系统。
阳光首先照射到置于太阳与房屋之间的一道带透明外罩的深色贮热墙上，加热墙体与盖板之间的空气，然后通过贮热墙上风口将热量导人室内，另一部分是通过墙体的导热向室内供热。
(3)附加阳光间式。
是集热蓄热墙式太阳房系统的一种发展，将透明盖层与墙之间的空气夹层加一个通道，形成一个可以使用的空间——附加阳光间(也可以称附加温室)。
这种系统其前部阳光间的工作原理和直接受益式系统相同，后部房间的采暖方式则等同于集热蓄热墙式。
(4)储热屋顶式和自然对流回路式。
目前实际应用得较少。
2．主要技术环节及要点(1)集热形式的合理选择。
在乡村和小城镇，最经济实用的是直接受益式、集热蓄热墙式和这两种的混合体。
(2)墙体。
太阳房外墙采用复合保温墙。
采用这种复合保温墙时，通常做法是将保温材料设置于实体砖墙的外侧，这就可以使墙中贮存的热量保留在房间里面。
在保温层外侧再设保护墙，可以是120毫米砖墙，或是瓦楞铁皮，或夹筋聚苯乙烯泡沫塑料板上直接抹水泥砂浆保护层。
还要注意两个方面的问题：一是砌筑砂浆的和易性要好，以保证灰缝中砂浆的饱满程度，防止墙体部位的冷风渗透。
二是加强传热异常部位的保温措施。
(3)集热蓄热墙。
集热蓄热墙是由蓄热性能好的砼、砖或盛水容器构成。
做法是将其外表涂成黑色或深色然后在它的外侧离墙体外100毫米处加装一道密闭的透明盖层(寒冷地区应为两层)，形成一个空气夹层，在集热墙的上下端各开一个小通风口通人室内，当太阳光透过盖层照射在集热墙上时，空气夹层内的空气变热而上升，通过上下两端通风口与室内空气进行自然循环，经过循环往复，室温即可逐渐得到提高，因而达到采暖的目的，如果在原有的集热蓄热墙基础上，加装翅片式、平板式或波形板式铁(铝)制吸热体，会使这种改进的集热蓄热墙效率大大提高。
被动式太阳房热工设计手册
被动式太阳房热工设计手册被动式太阳房是一种利用自然光和太阳能来实现舒适室内温度的建筑设计方式。
被动式太阳房的热工设计涉及建筑结构、材料选择、采光照明、通风换气等方面，通过科学的设计理念和方法，有效利用太阳能资源，实现室内温度的控制与调节，提高室内舒适度，降低能耗，达到节能环保的目的。
一、被动式太阳房基本原理被动式太阳房的热工设计是基于一些基本的物理原理来实现的。
太阳光是被动式太阳房的主要能源，通过合理的设计和布局，可以最大程度地利用太阳辐射能量，将其转化为室内热能，从而减少对其他能源的依赖。
基本原理包括：1. 太阳辐射原理：太阳光能够穿透玻璃进入室内，并被室内物体吸收，转化为热能。
2. 热传导原理：室内吸收的太阳能会转化为热能，传导到室内环境中，提高室内温度。
3. 室内空气流动原理：合理布局通风口、出风口等，利用自然气流，促进室内空气对流，达到室内温度和湿度的调节。
二、被动式太阳房热工设计要点1. 建筑结构设计：被动式太阳房的建筑结构应设计合理，利用适当的材料和形状，实现室内太阳能的最大化吸收和储存。
墙体、屋顶、地面等应具备良好的隔热和保温性能，以减少室内热量的散失。
2. 材料选择：在被动式太阳房设计中，应选择适宜的材料来实现良好的热传导和保温效果。
选择具有较高透光率和热传导率的玻璃材料，确保室内足够的采光并最大程度地吸收太阳能。
3. 采光照明设计：通过合理的窗户和天窗布局，最大限度地利用自然光，减少室内照明的使用，降低能耗。
4. 通风系统设计：被动式太阳房需要合理设计室内通风系统，促进室内空气流动，保持室内空气清新和舒适，避免过度依赖机械通风系统。
三、被动式太阳房热工设计实施步骤1. 布局规划：首先进行室内布局规划，确定采光照明区域、休息区域、活动区域等，合理布局各个功能区域，确保太阳能能够充分覆盖到每个区域。
2. 结构设计：根据室内布局规划，设计合理的墙体结构、窗户和天窗布局，保证恰到好处的采光和通风效果。
被动式太阳房——绿色节能与建筑艺术的完美结合
别最 小的一 种 。冬 天 阳光 通 过较 大 面积 的南 向玻璃 窗，直接 照射 到室
内的地 面 、 墙壁 和家具 上面 ， 其吸 使 收大 部分热 量， 因而温 度升 高， 少部
ww
被动 式基 本类型 组合 而成 的系统称
为组 合式 系统 。不 同的采 暖方式结 合 使用， 就可 以形成 互 为补 充 的 、 更
璃 采光 面 的 阳光 ， 后通过 传导 、 然 辐
屋 顶上 的太 阳能装 置 来供 电， 是 只 在 极 少 的 情 况 下 需 要 额 外 的 能 量
射及 对流， 把热量送 到 室 内。墙 的
能 ， 保 持一 定 时 间 内的 稳定 。所 并
以 ， 可 以满 足 冬 季 采 暖 、 季 隔 它 夏 热、 自然 通 风 、 节 室 内空 气 的 作 调
g.
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被 动 式 太 阳房 的种 类 很 多 ， 到
射 和加 热，所 以它本 身就 起着直 接
受 益 系统 的作 用 。白天 当阳光 间 内
实际上 在一 天的所有 时间里， 附加
阳光 间 内的温 度都 比室 外 温度 高 ， 因此 ，阳光 间既可 以供给房 间 以太
阳热 能， 又可 以作为一个 缓冲 区， 减
co
生ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 建筑 。被 动式太 阳房巧 妙之 处
在于 ， 够利 用房 屋 自身 的构 造 收 能 集太 阳能 ， 同时 又有 很 好 的蓄 热 性
分 阳光被 反射 到 室 内的其他面 （ 包 括窗 ） 再次 进行 阳光 的 吸收 、 射 ， 反
作用 （ 或通 过窗 户透 出室外 ） 。被 围 护结构 内表 面吸收 的太 阳能 ，一 部
为 有效 的被 动式 太 阳 能采 暖 系统 。
太阳能热利用与建筑结合技术五—被动式太阳房课件
太阳能热利用与建筑结合技术五—
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被动式太阳房
➢在房屋的向阳面附加一个玻璃温室的附加阳光间式 太阳房；
➢由上述一种或更多种基本类型组合而成的组合式太 阳房。
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被动式太阳房
（1）直接受益被动式太阳房
是被动式太阳房中最简单的一种类型，是跟普 通房屋差别最小的一种太阳房。
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被动式太阳房
通常将房屋朝南的窗户扩大，或者做成落地式大 玻璃窗。
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被动式太阳房
（3）对围护结构的要求
➢根据太阳房气象区划，我国可利用太阳能采 暖的地区划分为4个区域，被动式太阳房墙体 及屋顶材料及保温层的传热系数，应不大于各 区域规定的最大值；
➢被动式太阳房地面的蓄热、保温和防潮层， 应符合民用建筑节能设计标准的规定；
➢南向透光面的夜间保温装置的热阻，应不小 于各太阳能采暖区域规定的最小值；
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被动式太阳房
（1）对建筑总体的要求
➢在经济适用的前提下，要把被动式太阳房的建筑 造型设计得美观大方；
➢被动式太阳房的平面布置应符合节能和利用太阳 能的要求，其造型与周围建筑群的整体相协调；
➢被动式太阳房的平面布置以正南向为宜，若因地 形或其他条件所限制，其朝向允许偏离正南向15度；
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被动式太阳房
➢无通风孔集热蓄热墙的日平均热效率应大于 10%，有通风孔集热蓄热墙的日平均热效率应 大于15%；
➢透光材料应表面平整、厚度均匀，太阳透射 比大于0.76；
➢吸热涂层的附着力强，耐候性强，无毒，无 味，太阳吸收比大于0.88；
被动式太阳房的设计和发展
被动式太阳房的设计和发展第1章绪论太阳房的意义被动式太阳房是一种简单、经济、有效地利用太阳能采暖的建筑，具有效果好、造价低、易维护等特点，目前在我国应用较广。
太阳能是一种巨大、清洁、便宜的能源，是人类生存的地球上可再生能源的源泉，人人都能分享，是极具开发价值的能源。
太阳能有着巨大的辐射能量，地球每年接收的太阳辐射能量估算有60亿KW。
研究和发展太阳能的利用是未来人类生存和发展之必要,尤其是对住宅采暖、供给热水有着广阔前景,把太阳能作为替代矿物燃料是可持续发展的首要战略目标。
第2章被动式太阳房的原理2.1太阳房的原理被动式太阳房（简称太阳房）（为冬冷夏冷为例）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。
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。
第3章可行性分析3.1太阳房的环境分析太阳房位于北纬40049,,东经111041`,海拔1041.lm,是在陇南市中心地带,年平均温度5.7℃,平均风速1.6m/s,年日照时数2976h,年辐射总量为5.63xlo6KJ(m'.y)。
被动式太阳房
被动式太阳房被动式太阳房的类型很多,到目前为止尚无统一的划分标准,分类方法也不尽相同。
被动式太阳房分为两大类,即直接受益式和间接受益式。
直接受益类型是太阳辐射能直接穿过建筑透光面进入室内;间接受益类型是通过一个接受部件,太阳辐射在接受部件处转换成热能,再经由送热方式对建筑供暖。
早在公元前五世纪,著名哲学家苏格拉底(Socrates)就曾提出了借助太阳使房屋冬暖夏凉的学说。
古希腊人根据这一学说在奥林萨斯(olynihus)建成了一座“太阳城”—北丘,城中街道上所有的主要建筑都能接受南向阳光的照射。
这是古人对直接受益式太阳房的应用。
蓄热集热墙是间接受益被动式太阳房的一种,在南向墙体前一定距离处安装透光面就可以组成蓄热集热墙,又名“特朗勃墙”(TrombeWall)。
蓄热集热墙具有易于与建筑结合、初投资相对较少等优点,受到了很多的研究和关注。
国内外的学者对蓄热集热墙的特性均做了很多的研究。
太阳能相变蓄热集热墙工作原理太阳能蓄热集热墙常被应用于非直接受益式太阳房,其结构图如图2一1所示。
以南墙为蓄热墙体,蓄热墙体外表面涂刷吸热涂料以吸收太阳能,并将所收集的热量储存在墙体中。
在蓄热墙体外间隔一定距离处加装一层玻璃幕墙,使蓄热墙体与一玻璃幕墙之间形成一个空气通道,并利用烟囱效应使得空气通道中的空气流通,从而达到改善室内热环境的目的。
传统的太阳能蓄热集热墙的蓄热墙体一般采用厚重砖墙,以显热形式将太阳能储存在蓄热墙体中,其蓄热能力不高。
太阳能相变蓄热集热墙则是在传统太阳能蓄热集热墙的基础上,在南墙外表面加装一层相变材料板用于蓄热。
由于采用潜热蓄热,系统的蓄热能力得到了较大幅度提升。
冬季工况如图,冬季工况下,将蓄热墙上下通风口打开,同时关闭玻璃幕墙上下通风口,使得空气通道与室内连通。
日间,相变材料板吸收太阳能热量,逐渐提高温度并发生相变。
大量的太阳能被收集并储存在了相变材料板中。
同时,室内的冷空气也从蓄热墙下端开口进入空气通道,经由空气通道加热后,进入室内,以承担部分房间热负荷。
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案例及解释
被动式太阳能建筑设计案例及解释大家好呀！今天咱就来聊聊这个超酷的被动式太阳能建筑设计哈。
这种建筑设计那可是既环保又实用，能充分利用太阳能来满足建筑的各种需求呢。
下面咱就来看几个案例，顺便解释解释其中的奥秘哈。
一、德国达姆施塔特的太阳能研究所。
这个地方可是被动式太阳能建筑的经典案例哟。
它的设计那叫一个巧妙。
建筑的朝向经过精心规划，最大限度地让朝南的立面能够接收到充足的阳光。
你想啊，太阳每天从南边照过来，这个立面就像一个大大的太阳能收集器一样。
而且呀，它的外墙使用了特殊的保温材料，这种材料就像是给建筑穿上了一层厚厚的保暖棉衣，能有效地减少热量的散失。
窗户呢，也是经过特殊设计的，采用了双层甚至三层玻璃，中间还充了惰性气体，大大提高了保温性能。
同时，窗户的大小和位置也经过精确计算，既能让阳光充分照进来，又能避免在夏天的时候过多的热量进入室内。
在通风系统方面，它采用了自然通风的方式。
利用热空气上升、冷空气下沉的原理，在建筑内部形成了一个自然的空气循环系统。
夏天的时候，热空气从屋顶的通风口排出，冷空气从底部的通风口进入，给室内带来凉爽的感觉；冬天的时候，又能通过调节通风口的大小和位置，让温暖的空气在室内停留更长时间，起到保温的作用。
二、瑞士的敏豪森住宅。
敏豪森住宅也是被动式太阳能建筑的一个杰出代表哈。
这个住宅的设计充分考虑了当地的气候条件和太阳的运行轨迹。
从外观上看，它的屋顶设计很特别，采用了倾斜的屋顶，而且屋顶上覆盖了大量的太阳能光伏板。
这些光伏板就像一个个小太阳电池，能把太阳能转化为电能，为住宅提供电力。
除了发电，这个倾斜的屋顶还能让雨水自然地流下来，收集起来用于灌溉或者其他用途，是不是很环保呀？在建筑的内部，采用了热缓冲墙的设计。
热缓冲墙就像是一个热量的储存库，白天的时候，阳光照射在墙上，墙吸收热量并储存起来；到了晚上，当室内温度下降的时候，墙又会慢慢地释放出储存的热量，保持室内温度的稳定。
这种设计不仅提高了室内的舒适度，还减少了对传统能源的依赖。
被动式太阳房
序言被动式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构造的恰当选择，使其在冬季能采集保持、贮存和分配太阳能，从而解决建筑物的采暖问题。
同时，在夏季又能遮蔽太阳能辐射，散逸室内热量，从而使建筑物降温，达到冬暖夏凉的目的。
被动式太阳房【摘要】：本文结合我国现状，谈谈被动式太阳房的原理和设计要点。
【关键词】：太阳房被动能量转化一太阳房的分类按照目前国际惯用名称，太阳房分为两大类：主动式太阳房和被动式太阳房。
主动式太阳房是以太阳能集热器、管道、散热器、风机或泵以及储热装置等组成的强制循环太阳能采暖系统，或者是上述设备与吸收式制冷机组成的太阳能空调系统。
这种系统控制、调节比较方便、灵活，人处于主动地位。
而被动式太阳房是集蓄热、集热、保温等三要素。
下面就按集热形式，将被动式太阳房分为五类：1. 直接受益式直接受益式是被动式太阳房中最简单也是最常用的一种。
它是利用南窗直接接受太阳能辐射。
太阳辐射通过窗户直接射到室内地面、墙壁及其他物体上，使它们表面温度升高，通过自然对流换热，用部分能量加热室内空气，另一部分能量则贮存在地面、墙壁等物体内部，使室内温度维持到一定水平。
直接受益式系统中的南窗在有太阳辐射时起着集取太阳辐射能的作用，而在无太阳辐射的时候则成为散热表面，因此在直接受益系统中，南窗尽量加大的同时，应配置有效的保温隔热措施，如保温窗帘等。
由于直接受益式被动式太阳房热效率较高，但室温波动较大，因此，使用于白天要求升温快的房间或只是白天使用的房间，如教室、办公室、住宅的起居室等。
如果窗户有较好的保温措施，也可以用于住宅的卧室等房间。
2. 集热蓄热墙式集热蓄热墙式被动式太阳房是间接式太阳能采暖系统。
阳光首先照射到置于太阳与房屋之间的一道玻璃外罩内的深色储热墙体上，然后向室内供热。
采用集热蓄热墙式被动式太阳房室内温度波动小，居住舒适，但热效率较低，常常和其他形式配合使用。
《太阳能利用》第四章被动式太阳能热利用技术
5.被动房集热蓄热优化设计
(2)提高外窗保温性能
• 窗户类型 单扇窗热阻很小，仅适用于较温暖地区，严寒和寒冷地区，应采
用双层甚至三层窗。 • 窗框材料
①将薄壁实腹型材改为空心型材；②开发塑料构件；③开发断桥 隔热复合型窗框材料；④窗框与墙体之间的连接处理成弹性构造。
四层玻璃窗
垂直封闭空气间层传热过程
5.被动房集热蓄热优化设计
（3）外墙保温构造 在建筑外墙上加设保温层,是外墙保温的常用做法。外墙为建筑垂 直构件,为了方便施工,外保温和内保温构造常采用板状保温材料。 依据保温层放置的位置不同,墙体构造和施工方法存在一定差异
不同保温层位置的外墙构造图
外墙保温层固定方法
5.被动房集热蓄热优化设计
目前蓄热体依据材料的不同可分为显热和潜热两类 • 显热蓄热体
科尔贝特住宅采用水墙进行蓄热
蜂窝状蓄热体
4.被动房集热蓄热优化设计
• 潜热蓄热体 相变材料是利用某些化学物质在产生相变时储存或释放热量来进行
蓄热，具有在一定温度范围内改变其物理性质的能力。
相变蓄热水箱
相变蓄热球
5.被动房集热蓄热优化设计
3.被动式房设计原则与要点
3.2 设计要点
(1)直接受益窗集热方式的制约因素: • 夏季容易引起房间过热的现象； • 开窗面积对抗震结构设计有影响；
• 易形成不舒适眩光； • 室内温度波动大，舒适性差。
(2)集热蓄热墙设计要点:
• 集热蓄热墙的整体以及透光材料与墙体之间的构造设计； • 合理确定集热蓄热墙通风口的位置、面积； • 选择合适的集热蓄热墙厚度和材料； • 选择恰当的透光盖板的材料、层数； • 选择吸收率高、耐久性强的吸热涂层； • 注意夏季排气口的设置。
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被动式太阳房是一种特殊的建筑设计，自然环境条件下，该太阳房能够利用太阳的辐射热量，使得太阳房内温度升高，从而实现对温室环境的控制。
在新农村建设中，被动式太阳房发挥着重要作用，可以实现夏季降温，冬季保温的效果，同时能够帮助农户解决植物、蔬菜的生长问题。
因此，在新农村建设中，如何合理地设计被动式太阳房，变得至关重要。
1、方位和朝向的选择被动式太阳房的设计要考虑太阳的辐射，所以方位和朝向的选择非常重要。
一般来说，太阳的辐射热量最强烈的方向是南面，选择朝向南的太阳房可以最大化地利用太阳能量。
同时，在夏季，太阳高度角较大，辐射热量强烈，如果太阳房也朝向南，会容易导致过热，因此，北方或西北方向也是很不错的选择。
2、设计窗户被动式太阳房可以利用玻璃，将太阳的热量吸收进来，并储存到墙壁和地面中，同时它也需要能够自然通风，从而保证夏季不过热，冬季能够保暖的效果。
因此，在设计太阳房的窗户时，需要确保它们能够灵活开关，同时要考虑到它们的隔热性。
3、选择建筑材料选择建筑材料是设计被动式太阳房时必须要考虑的问题之一。
选用的建筑材料对于太阳房的隔热、透光性、保温性等都有着很大的影响。
其中，太阳房的隔热是最重要的，建议使用能够更好地保温的材料，如特种钢铁材料。
4、利用植物将植物融入到被动式太阳房的设计中，可以达到更好的保温效果，同时还能够调节室内湿度，提高空气质量的作用。
特别是在夏季，植物的蒸发作用可以帮助太阳房降温，这对于农民来说是非常有价值的。
5、加强太阳房的保养维护被动式太阳房的使用寿命与它的维修保养有很大的关系。
因此，在新农村建设中，需要引导农民关注太阳房的日常维护，确保太阳房内的设施、设备工作正常，避免损坏导致太阳房失去原有的效果。
被动式太阳房是一种高效节能的建筑设计，应用于新农村建设中，能够为农户提供更好的环境，帮助他们种植更多的作物，提高生产效率。
因此，需要合理地设计太阳房，选用合适的建筑材料、植物，并加强日常的维修保养。
被动式太阳房应用技术[1]
![被动式太阳房应用技术[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/d468bd60f5335a8102d22048.png)
被动式太阳房应用技术一、太阳房概述太阳房就是能够利用太阳能进行采暖和降温的房子。
古代人类在从事建筑活动时大都有利用太阳能采暖和照明的意识。
太阳能将在人们生活中占据重要地位建筑能耗在我国能源消耗中占有高达27.5%比例，占人们生活能源消耗的50%以上。
随着人民生活的不断提高，建筑的采暖、制冷、热水以及电力等能耗不断增加，而常规石化能源必将逐步枯竭和退出能源消费市场，因此开发太阳能建筑是一个功在当代，利在千秋的伟大事业。
太阳能具有以下优点：1）太阳能数量巨大，每年到达地球表面的太阳能是目前全球总能耗的两万倍；2）太阳能是一种取之不尽用之不竭的能源；3）太阳能无处不在，只要技术适当，任何人任何地方都可利用；4）太阳能清洁安全，不会造成任何污染，且不会象核能那样存在的危险。
二、被动式太阳房集热构件太阳能在建筑中的应用，主要包括采暖、降温、干燥、以及提供生活和生产用热水，通常，把利用太阳能采暖或降温的建筑物称为太阳房。
按照目前国际上的惯用名称，太阳房分为主动式和被动式两大类。
1）主动式太阳房：主动式是以太阳能集热器、管道、风机或泵、散热器及储热装置等组成的强制循环太阳能采暖系统；这种系统控制、调节比较方便、灵活，人处于主动地位。
主动式太阳房的一次性投资高，技术复杂，主动式太阳能采暖系统复杂，设备多，所以初投资和经常维持费用都比被动式太阳能采暖高。
法国曾对太阳能资源较丰富的奥台罗地区的太阳能采暖进行了经济比较，结论是太阳能利用率为60%时，主动式太阳能采暖系统的初投资比被动式太阳能采暖高一倍。
我们都是发展中国家，经济发展相对落后，从国情出发，应优先发展被动式太阳能采暖。
主动式太阳能采暖系统主要是由暖通工程师设计。
2）被动式太阳房：被动式则是通过建筑朝向和周围环境和合理布置，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，使房屋在冬季能集取、保持、储存、分布太阳热能，从而解决建筑物的采暖问题，同时在夏季也能遮蔽太阳辐射，散逸室内热量，从而使建筑物降温。
被动式太阳房热工设计手册
被动式太阳房热工设计手册被 passively主动 1：具有不休止，不停的现象 2：主观的，出于自愿的被动 1：由外力迫使而不是自愿地 2：与其他力或者作用相抵抗的。
3：在结构上或者运动上是不变的。
被动式太阳房的热工设计手册第一章绪论1.1 背景太阳房作为一种利用太阳能的 passively 大利用价值，然而过去人们对太阳房的设计往往更加注重太阳能的收集，而忽视了其热工性能的设计。
本手册旨在介绍被动式太阳房的热工设计原理和方法，帮助设计者在太阳房设计中充分考虑热工性能，提高太阳房的热舒适性和能效性。
1.2 意义被动式太阳房热工设计是太阳房设计中的重要组成部分，其合理性直接影响了太阳房的热舒适性和能耗。
太阳房的热工设计手册的编制，有利于普及太阳能利用知识，促进太阳能建筑的规模化应用和产业化发展。
第二章被动式太阳房的热工设计原理2.1 太阳能的利用太阳能是太阳房的热源，太阳能的利用是被动式太阳房设计的基础。
通过优化太阳房的朝向、开窗面积和材料选择等措施，使太阳能高效利用，并最大程度地减少传导、对流和辐射损失。
2.2 热容量与保温性能太阳房应具有足够的热容量，能够在白天吸收太阳能，储存热量，夜间释放热量，保持房内舒适温度。
太阳房应具有良好的保温性能，在夜间和阴雨天气能够减少热量的散失。
2.3 通风与换气通风是太阳房热工设计中不可忽视的一环，良好的通风能够有效地调节太阳房内部温度，防止过热和过冷现象的发生。
换气也是保证室内空气质量的重要手段，在太阳房的设计中需要考虑通风口的设置和气流的自然对流。
第三章被动式太阳房的热工设计方法3.1 日射性能分析采用计算机辅助仿真软件，对太阳房的日射性能进行仿真分析，包括太阳能的辐射分布、综合热工性能等参数，通过仿真结果优化太阳房的设计方案。
3.2 材料选择选择适合的太阳能吸收材料和保温材料，使其具有良好的吸热性能和保温性能，提高太阳房的热工性能。
3.3 结构设计优化太阳房的结构设计，包括玻璃幕墙的材料选择和断热结构的设计，减少传热损失，提高保温性能。
被动式太阳能暖房
被动式太阳能暖房被动式, 暖房, 太阳能近年来，在我区隆德、彭阳、原州区、盐池、同心、利通区、中卫、平罗等县（市、区）推广被动式太阳能暖房70000余平方米、节能效果显著，很受广大群众的欢迎。
一、被动式太阳能暖房通常，把利用太阳能采暖或空调的建筑物称为太阳能暖房。
太阳能暖房可划分为主动式和被动式两大类。
被动式太阳能暖房是一种让阳光射进房屋，并自然地加以应用的建筑物。
它不需要另外附加太阳能采暖机械设备系统（集热器、管道等），整个建筑物本身就是一个太阳能集热系统。
二、被动式太阳能暖房基本工作原理被动式太阳能暖房最简单最基本的工作原理，是让阳光穿过建筑物的南向玻璃（集热面）进入室内，经储热体，如砖、土坯、石头等吸收太阳能而转化为热量，并将建筑物主要房间妥善布置，紧靠南向集热面和储热体，从而使其被间接加热。
这里，主要利用了“温室效应”的原理，即玻璃具有透过“短波太阳辅射”而不透过“长波红外热辅射”的特殊性质。
一旦太阳能能通过玻璃，并被材料所吸收，则由这些材料再次发出的热辐射，就不会再通过玻璃再返回到室外，而被限制在房间内部加以利用。
因此，太阳能采暖房需三个方面就是集热、蓄热和保温。
三、我国常用的几种被动式太阳能采暖方式1、直接受益式——太阳窗式被动式太阳能暖房。
直接受益是让阳光直接加热采暖房间。
白天,阳光透过宽大的南窗玻璃面。
照射到起储热作用的内墙和地板上，夜晚，墙和地板内储存的热量又通过对流，辐射和传导被释放出来，使室温维持到一定水平。
如图1。
2、集热蓄热墙式被动太阳房阳光首先照射到位于太阳与房屋之间的一道戴玻璃外罩的深色蓄热墙体上，然后通过两种途径向室内供热。
①蓄热墙外表面吸收太阳辐射后，通过传导把热量传送到墙的内表面，再以辐射和对流的方式和室内空气进行热交换，向室内供热。
②玻璃罩与墙体间夹层内的空气被热的墙体外表面加热后上升，通过墙体上部的通气孔进入室内；同时，室内冷空气通过墙体下部通气孔吸进夹层；如此形成向室内输送热风的对流循环。
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被动式太阳房是指利用太阳能进行室内采光和采暖的建筑物。
在新农村建设中，被动式太阳房具有很大的应用潜力。
下面，我将从设计要点方面浅谈被动式太阳房在新农村建设中的应用。
要合理选择太阳房的朝向。
太阳房的朝向应尽量选择朝向正南的方向，以最大程度地利用太阳能。
要考虑周围环境的遮挡物，避免遮挡阳光的建筑物或树木对太阳房的采光效果造成影响。
要合理设计太阳房的空间布局。
太阳房的空间布局应合理安排，确保室内各个功能区域的充分利用。
可以将太阳房分为休闲区、种植区和保暖区等不同功能的区域，以满足不同需求。
要考虑太阳房的保温隔热设计。
在新农村建设中，被动式太阳房主要用于室内采光和采暖，因此保温隔热设计非常重要。
可以采用双层玻璃窗、保温材料和隔热层等措施，减少能量的损失。
要考虑太阳房的通风设计。
太阳房内因阳光照射而产生的温度较高，通风设计能够有效降低室内温度。
可以在太阳房顶部设置通风窗，利用自然对流的原理实现室内空气的循环。
要合理选择种植植物。
太阳房里种植适合生长的植物可以提高室内空气质量，并美化室内环境。
选择具有保温保湿特性的植物，可以增加室内空气的湿度，达到更好的保暖效果。
被动式太阳房在新农村建设中的应用主要包括合理选择太阳房朝向、合理设计太阳房空间布局、保温隔热设计、通风设计以及合理选择种植植物等方面。
通过科学合理的设计，被动式太阳房可以为农村居民提供更舒适的生活环境，并节约能源，促进新农村建设的可持续发展。
被动式太阳能建筑
被动式太阳能建筑太阳能建筑的工作原理和特点1、被动式太阳房被动式太阳房最基本的工作机理是所谓“温室效应”。
被动式太阳房的外围护结构应具有较大的热阻，室内要有足够的重质材料，如砖石、混凝土，以保持房屋有良好的蓄热性能。
按采集太阳能的方式区分，被动太阳房可以分为以下几类：（1）直接受益式冬天阳光通过较大面积的南向玻璃窗，直接照射至室内的地面墙壁和家俱上，使其吸收大部分热量，因而温度升高。
所吸收的太阳能，一部分以辐射、对流方式在室内空间传递，一部分导入蓄热体内，然后逐渐释放出热量，使房间在晚上和阴天也能保持一定温度。
采用这种方式的太阳房，由于南窗面积较大，应配置保温窗帘，并要求窗扇的密封性能良好，以减少通过窗的热损失。
窗应设置遮阳板，以遮挡夏季阳光进入室内。
（2）集热蓄热墙式这种太阳房主要是利用南向垂直集热蓄热墙吸收穿过玻璃采光面的阳光，通过传导、辐射及对流，把热量送至室内。
椅的外表面涂成黑色或某种深色，以便有效地吸收阳光。
集热蓄热堵的形式有：实体式集热蓄热墙，花格式集热蓄热墙，水墙式集热蓄热墙，相变材料集热蓄热墙，快速集热墙等。
（3）附加阳光间式阳光间附建在房屋南侧，其围护结构全部或部分由玻璃等透光材料构成。
与房间之间的公共墙上开有门、窗等孔洞。
阳光间得到阳光照射被加热，其内部温度始终高于外环境温度。
所以既可以在白天通过对流经曲’刁、窗供给房间以太阳热能，又可在夜间作为缓冲区，减少房间热损失。
（4）屋顶他式屋顶池式太阳房兼有冬季采暖和夏季降温两种功能，适合冬季不属寒冷，而夏季较热的地区。
用装满水的密封塑料袋作为储热体，置于屋顶顶棚之上，其上设置可水平推拉开闭的保温盖板。
冬季白天晴天时，将保温板敞开，让水袋充分吸收太阳辐射热，水袋所储热量，通过辐射和对流传至下面房间。
夜间则关闭保温板，阻止向外的热损失。
夏季保温盖板启闭情况则与冬季相反。
白天关闭保温盖板，隔绝阳光及室外热空气，同时用较凉的水袋吸收下面房间的热量，使室温下降；夜晚则打开保温盖板，让水袋冷却。
被动式太阳房热工设计手册
被动式太阳房热工设计手册引言被动式太阳房是一种利用太阳能实现采暖和节能的建筑形式。
其独特的设计理念和采暖原理使得其在冬季能够利用太阳能实现室内温度的提高，从而减少对传统暖气系统的依赖，达到节能环保的目的。
本手册旨在为太阳房的热工设计提供指导，以确保其能够有效地利用太阳能实现室内温度的调节。
第一部分：被动式太阳房的基本原理被动式太阳房采用的是被动采暖原理，其主要包括以下几个方面：1. 太阳能的利用：太阳能是被动式太阳房采暖的关键。
通过合理设计太阳房的朝向、窗户的尺寸和位置，以确保充分利用太阳能的辐射热量。
2. 热量的储存和释放：太阳能采暖要求夜间和阴雨天也可以维持室内温度。
太阳能被动房需要设计合适的热量储存和释放系统，以供给夜晚和阴雨天使用。
3. 保温隔热：太阳房需要做好保温隔热工作，避免室内热量的流失，并保持室内温度稳定。
第二部分：太阳房热工设计的关键要点1. 合理的朝向和窗户设计：太阳房的朝向和窗户设计是其能否有效利用太阳能的关键。
一般来说，南向或接近南向的朝向是最理想的选择，以便在冬季获得最大程度的光照。
窗户的尺寸和位置也需要经过精心设计，以确保白天充分利用太阳能，夜间减少热量流失。
2. 合理的热量储存和释放系统：太阳能被动房需要设计合适的热量储存和释放系统，以应对夜晚和阴雨天的室内温度调节需求。
常见的储热方式包括热容器、地板浇筑和热储墙等，可以根据具体情况选择合适的方式。
3. 有效的保温隔热设计：太阳房需要做好保温隔热工作，包括外墙、屋顶和地面的保温设计，以防止室内热量的流失。
在太阳房的窗户和门的设计上也需要考虑到保温隔热的问题。
第三部分：太阳房热工设计的实施步骤1. 需求分析与初步设计：首先需要进行需求分析，包括太阳房的朝向、面积、使用功能等。
根据需求进行初步设计，确定太阳房的结构形式、朝向和窗户设计等。
2. 热工计算和模拟：利用相关软件进行太阳房热工计算和模拟，包括日照能量计算、室内温度模拟等，以评估太阳房的热工性能。
6建筑物理-被动式太阳房
夏季白天
转向阀
冬季白天
冬季夜间
夏季白天 夏季夜间
日光间 日光间
Exam.6 陕西窑洞太阳能采暖模型
夏季
卧室
南
起居室
附加日光间
Eaxm.7 美国首次被动式太阳房设计竞赛获奖作品之一
直接受益式
蓄热体 卧室
冬季
蓄热体 起居室 附加日光间
直接受益式
蓄热体 卧室
蓄热体 起居室 附加日光间
年太阳能采暖率为44% 反射百叶位于两层玻璃之间, 保证了叶面清洁. 百叶被安装成凹面 向上以聚集阳光,而且它的角度用一个拨动的标度盘逐月进行调整
被动式太阳房设计
Designs for Passive Solar Houses
建筑与土木工程学院 郑澍奎
太阳能采暖(Solar Heating)
收集太阳能
集热器 表面吸热系数大 集热器位置与朝向:
贮存能量
蓄热器 材料热容大 朝南(或略偏东)
分配能量
散热器
南 成都地区太阳能集热器的朝向以哪个方向为好?
被动式太阳房分类
直接受益式(Direct Benefit) 集热墙式(Wall Collecting) 附加日光间式(Green House)
A.直接受益式(Direct Benefit)
把太阳光直接引进室内
S
吸收
混凝土
玻璃
保温
直接受益式太阳房采暖原理示意图 集热器, 蓄热器, 散热器: 混凝土墙面和地面 混凝土热容: 2500 kJ/m3 °C
三、相变贮冷 系统运行:
凉风 热风
相变材料结晶并放出热量
热气
凉气
相变材料熔化并吸收热量
夜间,室外温度低于26 °C时
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•被动式太阳房原理
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被动式太阳房原理
• 太阳房 太阳能采暖房的简称，即依靠太阳能进行采暖的建筑。
• 被动式太阳房 主要依靠建筑热工措施（主要是通过建筑朝向、建筑构造及其和周边环境相 互关系的合理配置），集取、集存和分配太阳热能，来造成一定的室内温度条件， 以满足冬季采暖要求，并兼顾夏季，使之达到冬暖夏凉的目的。 被动式太阳房一般不需要机械设备和动力，以区别需要机械设备和动力的主 动式太阳房。
• 附加阳光间式
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•被动式太阳房原理
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•6 August 2018 •被动式太阳房原理 •3
被动式太阳房类型
• 集热蓄热墙式
集热蓄热墙是由法国科学家特朗勃（Trombe）最先设计出来的，因此也称为特朗勃 墙。特朗勃墙是由朝南的重质墙体与相隔一定距离的玻璃盖板组成。在冬季，太阳光 透过玻璃盖板被表面涂成黑色的重质墙体吸收并储存起来，墙体带有上下两个风口使
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•被动式太阳房原理
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被动式太阳房类型
• 集热蓄热墙式
•6 August 2018
•被动式太阳房原理
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被动式太阳房类型
• 附加阳光间式
附加阳光间实际上就是在房屋主体南面附加的一个玻璃温室，见图3-41。 从某种意义上说，附加阳光间被动式太阳房是直接受益式（ 南向的温室）和 集热蓄热墙式（ 后面带集热蓄热墙的房间）的组合形式。该集热蓄热墙将附 加阳光间与房屋主体隔开，墙上一般开设有门、窗或通风口，太阳光通过附 加阳光间的玻璃后，投射在房屋主体的集热蓄热墙上。由于温室效应的作用， 附加阳光间内的温度总是比室外温度高。因此，附加阳光间不仅可以给房屋
主体提供更多的热量，而且可以作为一个缓冲区，减少房屋主体的热损失。
冬季的白天，当附加阳光间内的温度高于相邻房屋主体的温度时，通过开门、 开窗或打开通风口，将附加阳光间内的热量通过对流的方式传入相邻的房间， 其余时间则关闭门、窗或通风口。
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•被动式太阳房原理
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被动式太阳房类型
•Hale Waihona Puke 主动式太阳房在被动式太阳房基础上，在冬季采暖室内温度条件达不到使用要求时采用辅 助热源进行联合供热的建筑。
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•被动式太阳房原理
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被动式太阳房类型
• 直接受益式
直接受益式太阳房是被动式采暖技术中最简单的一种形式，具有大面积玻璃窗的南向房间都可 以看成是直接受益式太阳房。 太阳光→大玻璃窗→室内的地面、墙壁和家具 大部分太阳辐射能被其吸收并转换成热量，从而使它们的温度升高；少部分太阳辐射能被反射到 室内的其他表面，再次进行太阳辐射能的吸收、反射过程。温度升高后的地面、墙壁和家具，一部 分热量以对流和辐射的方式加热室内的空气，以达到采暖的目的；另一部分热量则储存在地板和墙 体内，到夜间再逐渐释放出来，使室内继续保持一定的温度。 为了减小房间全天的室温波动，墙体应采用具有较好蓄热性能的重质材料，例如：石块、混凝土、 土坯等。另外，窗户应具有较好的密封性能，并配备保温窗帘 直接受益式太阳房窗墙比的合理选择至关重要。加大窗墙比一方面会使房间的太阳辐射得热增 加，另一方面也增加了室内外的热量交换。《民用建筑节能设计标准》（采暖居住建筑部分）中规 定，窗户面积不宜过大，南向不宜超过0.35。但这是指室内通过采暖装置维持较高的室温状态时的 要求。当主要依靠太阳能采暖，室温相对较低时（约14℃），加大南向窗墙比到0.5左右可获得更好 的室内热状态。
室内空气通过特朗勃墙被加热，形成热循环流动。玻璃盖板和空气层抑制了墙体所吸
收的辐射热向外的散失。重质墙体将吸收的辐射热以导热的方式向室内传递，冬季采 暖过程的工作原理如图（a）-（b）所示。但另一方面，冬季的集热蓄热效果越好，夏 季越容易出现过热问题。目前采取的办法是利用集热蓄热墙体进行被动式通风，即在 玻璃盖板上侧设置风口，通过如图（c）-(d)所示的空气流动带走室内热量。另外利用夜 间天空冷辐射使集热蓄热墙体蓄冷或在空气间层内设置遮阳卷帘，在一定程度上也能 起到降温的作用。通过对位于辽宁省大连农村地区采用集热蓄热墙的被动式太阳房进 行实测，表明太阳房室内温度在夏季比对比房低5 C，冬季高9 C。