太阳能利用(被动式太阳能建筑)
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太阳能技术在节能建筑中的应用摘要:随着国民经济的发展,能源和环境问题成为制约我国经济持续快速增长的主要问题之一,新能源的开发和利用成为解决能源问题的重要途径,太阳能作为一种新能源,是一种清洁无污染的可再生能源,因此研究并发展太阳能建筑节能迫在眉睫。
本文将重点介绍太阳能在节能建筑中被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电的应用。
关键词:太阳能;节能建筑;太阳能发电;采暖与空调正文:太阳能建筑(solar building)是指利用太阳能代替部分常规能源以提供采暖、热水、空调、照明、通风动力等一系列功能的建筑物,以满足(或部分满足)人们生活和生产的需要。
太阳能在建筑上的利用方式主要有:被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电等。
1.被动式太阳能建筑被动式太阳能建筑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,无须使用机械动力,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。
相对于传统建筑,被动式太阳能建筑可节约冬季采暖能耗达90%。
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。
1.1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,也是最接近普通房屋的形式,其示意图见图3-39。
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。
在冬季,太阳光通过大玻璃窗直接照射到室内的地面、墙壁和家具上,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。
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。
利用太阳能的建筑设计方案在当今全球对气候变化和环境保护的关注日益增强的背景下,利用可再生能源成为了一种重要的发展趋势。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源资源,其在建筑设计方案中的应用日益普及。
本文将主要探讨利用太阳能的建筑设计方案及其优势。
一、被动式太阳能建筑设计方案被动式太阳能建筑设计方案是指利用建筑本身的形态、材料和布局来最大程度地利用太阳能。
在这种方案中,没有任何机械或电气设备参与能源的转换和传输。
被动式太阳能建筑设计方案通常包括以下几个方面:1. 太阳能收集器:利用设计精巧的窗户、天窗和透明材料,最大限度地将太阳能引入室内,提供自然的采光和照明。
2. 热利用系统:通过合理设计的建筑外墙和屋顶的保温材料和结构,最大限度地减少热量的散失,并在冬季提供温暖的室内环境。
3. 通风系统:利用建筑内外的自然风力差异,通过合理的通风设计实现室内空气的自然对流和循环,提供舒适的室内环境。
被动式太阳能建筑设计方案的优势在于其简单易行、成本低廉。
同时,通过合理的能源利用和节约措施,被动式太阳能建筑设计方案还能实现对能源消耗的降低,减少对传统能源的依赖。
二、主动式太阳能建筑设计方案除了被动式太阳能建筑设计方案外,主动式太阳能建筑设计方案还采用了一系列的机械或电气设备来实现太阳能的收集和转化。
常见的主动式太阳能建筑设计方案包括以下几个方面:1. 光伏发电系统:通过在建筑的屋顶或墙壁上安装光伏发电板,将太阳辐射转化为电能,供应建筑的用电需求。
2. 太阳能热水系统:通过太阳能热水器和储水罐,将太阳能转化为热能,提供建筑内部的热水使用。
3. 太阳能空调系统:利用太阳能热水系统或光伏发电系统提供的能源,实现建筑内部的空调供暖和制冷。
主动式太阳能建筑设计方案的优势在于其高效能源转换和资源利用。
通过光伏发电系统和太阳能热水系统的应用,建筑能够自主地利用太阳能,减少对传统能源的依赖,降低能源消耗和污染。
此外,主动式太阳能建筑设计方案还能实现对电力网络的注入,为社会能源供应做出贡献。
The Special Focus规范编制背景被动式太阳能建筑,是通过建筑设计手段和简单技术的合理运用,可以利用太阳能为房间提供相当部分的采暖能量,降低通风和照明的能耗,具有结构简单、造价低、施工方便等优点,已经在美国、德国等发达国家得到了较多推广应用,已发展到较高水平。
我国是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。
我国自上世纪70年代开始,建设了一批被动式太阳能建筑,取得了良好效果。
近年来我国的被动式太阳能建筑得到了长足的发展,各地相继探索建设了一批新型的被动式太阳能建筑,开发了一系列新型被动式太阳能利用技术,但被动式太阳能技术和产品的标准、规范不健全,尤其是被动式太阳能建筑设计、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。
《被动式太阳能建筑技术规范》解读□ 中国建筑设计研究院 国家住宅与居住环境工程技术研究中心 张磊 鞠晓磊 曾雁规范编制概况基于以上被动式太阳能建筑存在的问题。
中国建筑设计研究院从2008年8月起,成立了由建筑、暖通、结构、等多专业高级技术人员联合组成的编制组,邀请相关领域的设计院、科研院校、企业中具有较高学术水平和工程经验的专家共同组成编制组,开始规范研究工作。
编制组调研了国内主要的被动太阳能建筑科研院所,并对国内有代表性的工程进行了考察。
其中;国内分别与山东建筑大学、天津大学、大连理工大学、甘肃自然能源研究所、深圳华森建筑与工程设计咨询顾问有限公司等院校和和研究机构进行了技术交流,考察了国内被动太阳能建筑工程。
规范在编制过程中遵循以下原则:1.明确对象,掌握深度。
研究与设计相关的专业设计标准规范。
以被动太阳能建筑设计关键因素为主要对象,兼顾各专业的系统需要,与相关标准规范合理衔接。
处理好《被动式太阳能建筑技术规范》和其他设计规范的关系。
太阳墙原理太阳墙,又称为被动式太阳能系统,是一种利用太阳能来调节建筑室内温度的装置。
它通常由一个透明的玻璃或塑料外墙和一个与建筑物主要外墙之间形成的空气夹层组成。
太阳墙的设计旨在最大限度地利用太阳能,同时减少建筑物对外部环境的依赖,从而降低能源消耗和环境影响。
太阳墙的工作原理主要包括日照和对流两个方面。
首先,当太阳光照射到太阳墙表面时,太阳墙会吸收太阳能并将其转化为热能。
随着时间的推移,太阳墙表面的温度会上升,使得夹层空气温度也随之升高。
其次,这种升温会导致夹层空气的密度减小,从而产生对流现象。
热空气会在太阳墙表面上升,然后通过建筑物内部的通风系统,将热能传递到室内空间,起到升温的作用。
与此同时,冷空气则会从室内空间底部流向太阳墙,形成对流循环,保持室内空气的循环和温度均衡。
太阳墙的设计需要考虑多个因素,包括朝向、倾斜角度、材料选择等。
首先,太阳墙的朝向应该朝向太阳光辐射最强的方向,通常是朝向南方。
其次,太阳墙的倾斜角度也需要根据所在地的纬度和季节变化进行调整,以最大限度地接收太阳能。
最后,太阳墙的材料选择也至关重要,透明的材料可以更好地吸收和传导太阳能,而隔热材料可以减少热量的散失,提高太阳墙的效率。
在实际应用中,太阳墙可以有效地降低建筑物的能源消耗,减少对传统供暖和空调系统的依赖,从而降低能源成本。
此外,太阳墙还可以改善室内空气质量,减少建筑物的碳排放,对环境保护具有积极的意义。
因此,太阳墙作为一种被动式太阳能利用系统,具有广阔的应用前景和发展空间。
总的来说,太阳墙作为一种利用太阳能调节室内温度的装置,其原理简单而有效。
通过合理的设计和材料选择,太阳墙可以最大限度地利用太阳能,减少建筑物能源消耗,改善室内环境,对环境保护具有积极的意义。
随着太阳能利用技术的不断发展,相信太阳墙在未来会有更广泛的应用和发展。
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。
绿色建筑如何实现建筑物的被动式太阳能利用在当今追求可持续发展和节能环保的时代,绿色建筑理念逐渐深入人心。
其中,被动式太阳能利用作为一种高效、环保且经济的能源利用方式,在绿色建筑中发挥着重要作用。
那么,究竟什么是被动式太阳能利用?绿色建筑又是如何实现这一技术的呢?被动式太阳能利用,简单来说,就是不依赖复杂的机械装置和设备,而是通过巧妙的建筑设计和布局,充分利用太阳的能量来满足建筑物的采暖、制冷和采光需求。
这种方式不仅能够降低能源消耗,减少对传统能源的依赖,还能为居住者提供更加舒适和健康的室内环境。
要实现建筑物的被动式太阳能利用,首先得从建筑的选址和朝向说起。
理想的绿色建筑应该选择在阳光充足的位置,并且建筑物的主要朝向应该是朝南。
这样可以确保在冬季能够最大程度地接收太阳的直射光,从而为室内提供温暖;而在夏季,通过合理的遮阳设计,又可以避免过多的阳光直射,降低室内温度。
比如,在南方地区,建筑物可以适当偏东或偏西一些,以适应夏季较长的日照时间,减少西晒带来的过热问题。
窗户的设计也是关键之一。
窗户不仅是采光的通道,也是太阳能进入室内的重要入口。
在冬季,应该增加南向窗户的面积,以让更多的阳光进入室内,同时要保证窗户的密封性良好,减少热量的散失。
而在夏季,则需要控制窗户的面积和遮阳措施,如安装百叶窗、遮阳篷等,以阻挡过多的阳光。
此外,窗户的位置和高度也需要精心设计,以促进室内空气的自然流通,提高通风效果。
建筑的保温隔热性能同样不可忽视。
良好的保温隔热材料可以有效地阻止室内外热量的交换,在冬季保持室内温暖,夏季保持室内凉爽。
例如,在墙体中使用保温性能好的材料,如聚苯乙烯泡沫板、岩棉等;在屋顶设置保温层和防水层,减少热量的传递。
同时,要注意避免热桥的出现,热桥是指建筑结构中传热系数较大的部位,如墙角、梁柱等,这些部位容易导致热量散失,需要进行特殊的保温处理。
除了建筑的外壳,室内的布局和装饰也能对被动式太阳能利用产生影响。
被动式太阳房简介什么是太阳房?所谓太阳房,就是能够利用太阳能进行采暖和降温的房子。
我国传统的民房几乎都是太阳房,是最原始、最感性的太阳房,是现代太阳房的雏形。
“太阳房”一词起源于美国。
当时,人们看到用玻璃建造的房子内阳光充足,温暖如春,便形象地称为太阳房。
辽宁省太阳房试验示范工作始于21世纪80年代初期,发展势头强劲,每年以10万平方米的速度发展,到2000年底,全省共推广太阳房250.7万平方米,居全国首位。
其中有住宅、农村中小学校舍、村镇办公室、敬老院等。
近年来,被动式太阳能校舍发展速度较快,原因有以下几点:1.太阳能校舍几乎不用烧柴、煤等常规能源,学生不再受烟熏之苦,有益于学生的身心健康。
2. 学校主要是白天使用,并且在最寒冷的一、二月份学生放假,因此,被动式太阳房的优越性能够充分发挥出来。
3. 国家教育部及省教委非常重视太阳能校舍的建设,曾多次召开专题会议,讨论改建危旧校舍成太阳能校舍的问题。
根据多年来的测试及统计分析,被动式太阳房具有以下的特点:1.工程造价低。
据统计,太阳房的工程造价比普通房增加10%—15%。
2.冬暖夏凉。
冬季,在无辅助热源的情况下,太阳房比普通房室内温度高5—8℃左右,室内外温差达到15℃;夏季,太阳房比普通房室内温度低3—5℃。
3.节能效果好。
据测算,一栋100平方米的太阳房和普通房,在保证室内温度相同的情况下,每年可节约薪柴或秸秆1.5吨左右;在保证烧柴量相同的情况下,太阳房比普通房室内温度高5—8℃。
4.需要辅助热源,当室外温度很低或连续阴天时,应当有辅助热源提供热量来维持室内温度。
辅助热源可采用吊炕等。
辽宁省技术监督局和辽宁省建设厅于1997年联合颁布了《村镇被动式太阳能建筑设计施工规程》,辽宁省人民政府于1998年授予该项技术为省科技进步三等奖。
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。
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是指通过最大化利用太阳能来减少能源的使用和环境污染的一种技术。
被动式太阳能技术主要通过改变建筑的设计和布局来实现能源的最大化利用。
本文将探讨被动式太阳能技术在建筑中的应用。
被动式太阳能技术在建筑中的一个重要应用是通过优化建筑的朝向和窗户设计来最大化利用太阳能。
建筑的朝向对于太阳能的利用非常重要,合理的朝向能够增加建筑对太阳辐射的接收量。
窗户的设计也非常重要,可以将太阳能直接引入建筑内部,减少人工照明的使用。
合理设计的窗户还可以利用太阳能的热量来加热建筑。
被动式太阳能技术还可以通过调整建筑的隔热性能来减少能源消耗。
在冬季,合理的隔热设计可以减少热量的散失,保持室内的温暖。
在夏季,隔热设计可以减少室外高温对室内的影响,减少使用空调的频率和时间。
被动式太阳能技术还可以通过利用建筑的材料和颜色来增加太阳能的吸收和利用。
一些特殊材料如太阳能电池板、太阳能吸热板等可以直接将太阳能转化为电能或热能。
选择一些辐射率较高的建筑材料以及深色的外墙颜色可以有效地吸收太阳辐射热量,从而减少室内的能源消耗。
被动式太阳能技术还可以通过合理的室内设计来提高室内的舒适度和光照度。
利用透明的建筑材料和合理的布局可以提供足够的自然光线,减少人工照明的使用。
合理的室内通风设计可以改善空气质量,减轻空调的负荷。
被动式太阳能技术在建筑中的应用有很大的潜力。
通过优化建筑的朝向、窗户设计、隔热性能以及利用建筑材料和颜色来最大化利用太阳能,可以显著减少建筑的能源消耗和环境污染,提高室内的舒适度和光照度。
被动式太阳能技术在未来的建筑设计中应该得到更广泛的应用。
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。
节能建筑中的被动式太阳能利用随着世界各国对环境保护和能源利用的重视程度不断提高,人们越来越关注节能建筑的建设和推广。
而在节能建筑中,被动式太阳能利用技术是一种既经济又环保的可行方案,能够有效地提高建筑能源利用效率,减少建筑物对环境的破坏。
被动式太阳能利用技术是指利用太阳辐射热量来实现建筑物的被动升温、被动冷却、被动照明和被动通风等的技术。
该技术的应用范围非常广泛,不仅适用于住宅、商业建筑、学校、医院等地的新建筑,也可应用于既有建筑的改造和节能升级。
在被动式太阳能利用技术中,被动太阳能房屋设计是最为常用的一种方法。
该设计主要通过太阳能的光照、辐射和热量等自然能源,来实现建筑物的被动升温。
而被动太阳能房屋设计所采用的具体方法则包括:采用遮阳帘、阳台、落地窗、透明保温材料等来增加房屋的太阳辐射面积;利用墙体、地面、屋顶等材料来增加建筑物对太阳辐射的吸收与反射;将窗户设计成能利用自然通风的形式,以改善房屋的室内空气质量和通风效果。
通过这些被动太阳能设计方法,可以有效地提高建筑物的能源利用效率和室内舒适性,同时也减少了对环境的污染。
除了被动太阳能房屋设计之外,被动式太阳能利用技术还包括太阳能热水器、太阳能照明系统、太阳能驱动的通风和空调系统等。
其中,太阳能热水器是目前最为普及和成熟的被动太阳能利用技术之一。
它通过利用太阳辐射能,将水加热至适宜使用温度,从而减少了传统燃油或电力加热的能源消耗。
太阳能照明系统则可以将自然光源与室内照明系统相结合,实现节能照明的目的。
被动式太阳能利用技术的应用不仅能够减少能源消耗,同时还可以提高建筑物的空气质量和健康状况,提高室内舒适度,为用户创造更佳的使用体验。
此外,该技术的应用也符合未来经济发展的理念,能够为建筑、房地产和相关产业的转型升级提供有力支持。
尽管被动式太阳能利用技术在节能建筑中起到了重要的作用,但在实际应用中,仍存在一些问题需要解决。
比如,如何最大限度地利用太阳能,同时不影响建筑物的强度和耐久性等问题。
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。
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。
建筑节能施工方案被动式太阳能利用技术随着全球环境问题的日益突出,减少建筑物能源消耗、提高能源利用效率的需求日益迫切。
被动式太阳能利用技术作为一种绿色、可持续的解决方案,正在被越来越多的建筑师和工程师采用。
本文将讨论建筑节能施工方案中被动式太阳能利用技术的原理、应用和效益。
一、被动式太阳能利用技术的原理被动式太阳能利用技术是通过最大限度地利用太阳光和热量来减少建筑能源需求的一种方法。
其原理是利用建筑的设计和构造来实现太阳光和热量的最优化吸收和利用。
被动式太阳能利用技术主要包括以下几个方面:1. 外部阳光控制:合理设计建筑外墙、窗户和遮阳装置,以最大限度地利用冬季的太阳光和最小化夏季的太阳辐射。
例如,通过增加南向窗户的面积和设置遮阳板、百叶窗等,可实现冬季的太阳辐射直接进入室内,提高室内温度,减少取暖能量消耗。
2. 内部采光:利用透光材料和合理的室内布局,使室内充分利用自然光线,减少人工照明的使用。
通过设计开敞的内部空间和使用底部有透光天花板的阳光井,可以将自然光线传递到建筑深处,提高室内采光水平。
3. 热防护:通过选择适当的建筑材料和优化建筑结构,减少能量传导和热辐射的损失。
例如,利用保温材料、双层玻璃窗和隔热窗帘等措施,可以降低冷热空气的流失,提高室内保温性能。
二、被动式太阳能利用技术的应用被动式太阳能利用技术可以广泛应用于各种类型的建筑物,包括住宅、商业建筑和公共建筑等。
以下是几个典型的应用案例:1. 太阳能绿色住宅:采用被动式太阳能利用技术的绿色住宅,在地理位置、建筑方向和设计结构等方面做出最优化的选择,以最大限度地利用阳光和热量。
通过合理的采光和通风设计,太阳能热水供应系统和太阳能光电系统等,可以显著降低住宅的能源消耗。
2. 商业建筑:被动式太阳能利用技术也可以应用于商业建筑,如办公大楼和购物中心等。
通过合理的建筑设计和外部阳光控制措施,可以降低室内的冷却负荷和照明能量需求。
此外,太阳能光电系统和太阳能空调系统等也可以应用于商业建筑,进一步降低能源消耗。
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。