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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。
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。
西北地区被动式太阳房的研究与设计西北地区被动式太阳房的研究与设计摘要：随着西部⼤开发的⽇益深⼊,我国西北地区迎来了前所未有的发展机遇,但⽣产、⽣活对能源的需求也⼤幅度增加,其中建筑能耗约占总能耗的1/4。
由于全球性建筑可持续发展的趋势,以及节能环保建筑的发展,太阳能建筑⽇益受到重视。
从1977年⽢肃民勤县第⼀栋⼟坯太阳房开始,我国太阳能建筑⾄今已有20多年历史，但是，我国太阳房的建设和利⽤还远远不够。
国内外很多理论研究和试验研究都表明,太阳房是⼀种可⾏的、很有发展潜⼒的绿⾊节能建筑形式。
因此,在太阳能资源富⾜的西北地区推⼴既节约能源,⼜经济舒适的太阳房(住宅)很有必要。
本⽂将介绍太阳辐射原理及太阳能资源分布，被动式太阳房原理及其基本热⼯参数计算，以及被动式太阳房应⽤实例。
关键词：太阳辐射原理被动式太阳房基本热⼯参数计算西北地区被动式太阳房的研究与设计1、太阳房原理的介绍太阳房的基本原理就是利⽤“温室效应”。
因为，太阳辐射是在很⾼的温度下进⾏的辐射，很容易透过洁净的空⽓、普通玻璃、透明塑料等介质，⽽被某⼀空间⾥的材料所吸收，使之温度升⾼，它们⼜向外界辐射热量，⽽这种辐射是长波红外辐射，较难透过上述介质，于是这些介质包围的空间形成了温室，出现所谓的“温室效应”。
在建筑中利⽤太阳能的⽅式主要有以下两个种：⼀是光照。
从卫⽣⾓度考虑，太阳辐射中的短波成分（紫外线）具有良好的杀菌防腐效果。
⼆是能源利⽤⽅⾯。
从节能⾓度考虑，太阳能是⼀种清洁、环保、可再⽣的能源，将其引⼊建筑作为采暖能源或进⾏光电利⽤和光化学利⽤，有利于节约常规能源，保护⾃然⽣态环境。
太阳房是⼀种利⽤太阳辐射实现供暖、通风和制冷的建筑，对于营造健康舒适的居住环境⾮常有利。
太阳房包括主动式太阳房和被动式太阳房两种形式。
主动式太阳房⼀般由集热器、传热流体、蓄热器、控制系统及适当的辅助能源系统构成。
它需要热交换器、⽔泵和风机等设备，造价较⾼。
被动式太阳房是被动式太阳能技术的简单应⽤之⼀，其⽬的主要是采暖，⼀般有直接受益式和蓄热墙式两种形式。
浅析被动式太阳能建筑的设计理论与应用实践
被动式太阳能建筑是指在建筑设计中充分利用太阳能资源，并通过科学合理的建筑设计、结构布局和材料选择等方式，实现能源高效利用和环境友好。
下面将对被动式太阳能
建筑的设计理论和应用实践进行浅析。
被动式太阳能建筑的设计理论主要包括以下几个方面：
1. 太阳能收集：被动式太阳能建筑通过设计合理的建筑朝向、窗户布局和遮阳装置等，最大程度地利用太阳能资源。
在寒冷地区可以增加南向窗户的数量，便于室内阳光的
进入和热量的积累；在炎热地区可以设置外遮阳装置，有效控制室内温度。
2. 建筑保温：通过墙体、屋顶和地板的绝热设计和隔热材料的选择，减少热能的散失，提高建筑的保温性能。
在墙体和屋顶使用保温材料，减少传热损失；在地板上使用地
暖系统，提高室内舒适度。
3. 自然通风：通过设计合理的通风系统，利用气流对建筑进行换气和降温。
在建筑
中设置通风口，利用自然气流实现室内新风的供应和室内湿气的排放。
4. 热负荷管理：通过合理的建筑围护结构和建筑材料选择，减少建筑的热负荷。
使
用高反射率的外墙材料，减少太阳辐射对建筑的热影响；在夏季使用隔热窗户，减少室内
热量的积累。
应用实践方面，被动式太阳能建筑已经有了一些成功的案例。
德国弗莱堡的太阳能屋
项目，该建筑采用了大面积的南向窗户和外遮阳装置，使得室内阳光充足，室内温度稳定。
美国加利福尼亚州的佩蒙特绿色学校也采用了被动式太阳能建筑设计，通过合理的通风系
统和隔热材料，实现了室内舒适度的提高和热能的更好利用。
浅谈被动式太阳房在新农村建设应用中的设计要点一、位置和朝向的选择在新农村建设中，被动式太阳房的位置和朝向选择至关重要。
首先要考虑太阳的光照和温度变化，因此应选择朝向良好的位置，以便能够充分利用太阳能。
一般来说，被动式太阳房最好朝向南方，这样可以充分接受太阳的辐射，提高温室效果。
而且，被动式太阳房建筑的位置也需要尽量远离高墙或者高树等遮挡物，以免阻碍太阳的照射。
二、建筑形式和结构设计被动式太阳房的建筑形式和结构设计需要考虑到整体的热量和气流的流通情况。
建筑形式可以选择较大的玻璃窗或者透明的玻璃材料来增加太阳的辐射和温室效果。
结构设计上也要考虑到建筑的保温性能，选用合适的保温材料和墙体结构，以保证在夜间夜间能有效地保持室内温度。
还需要合理设计通风和遮阳装置，以保证室内气流的良好流通和有效的避阳。
三、室内布局和功能设计被动式太阳房的室内布局和功能设计也是新农村建设中需要重点考虑的问题。
首先是要考虑到室内布局的合理性，根据房屋朝向和室内使用功能布置合理的生活区域和功能区域。
在布置室内家具和装饰时也要注意选择对于室内温度和光照受益较大的家具和装饰，以增强室内的温室效果。
四、绿色环保和可持续发展设计在新农村建设中，被动式太阳房的设计要点还包括绿色环保和可持续发展等因素。
在建筑材料和装饰材料的选择上，应尽量选用环保材料和新型节能材料，以减少建筑对于环境的影响。
在室内设计上，要注重节能和环保，比如合理利用太阳能供暖和照明，利用自然通风等，减少对于传统能源的依赖。
五、地域特色和文化传承新农村建设中被动式太阳房的设计要点还需考虑到地域特色和文化传承。
不同地区有着不同的气候环境和文化传统，设计要根据当地的具体情况，充分考虑当地的气候特点和传统文化，结合被动式太阳房的设计，以满足农村居民对于舒适和美好生活的需求。
被动式太阳房在新农村建设中的设计要点涉及到建筑位置和朝向选择、建筑形式和结构设计、室内布局和功能设计、绿色环保和可持续发展设计以及地域特色和文化传承等诸多方面，需要多方面的考量和综合考虑。
浅析被动式太阳能建筑的设计理论与应用实践被动式太阳能建筑是指利用建筑自身的结构、朝向、材料等特性，通过合理设计和布局，最大限度地利用太阳能进行采暖、通风、采光等功能，以实现节能、环保和舒适的建筑环境。
被动式太阳能建筑的设计理论和应用实践是当前建筑领域中的研究热点和发展方向之一。
本文将从设计理论和应用实践两个方面对被动式太阳能建筑进行浅析，旨在对这一领域进行一定程度的探讨和总结。
一、设计理论1、朝向和布局被动式太阳能建筑的首要设计原则是根据建筑的朝向和布局，合理利用太阳能资源。
在北半球的地区中，建筑应当朝南倾斜，并在南立面设置大面积的采光窗户，以最大程度地吸收和利用太阳能。
在建筑内部布局时也要考虑充分利用日照，布置采光天窗或设置光管等设施，使自然光能够充分照射到建筑内部，减少对人工照明的依赖。
2、外墙和隔热保温在被动式太阳能建筑的设计中，外墙的隔热保温性能至关重要。
良好的外墙隔热保温设计可以减少建筑内部的热量传递和损失，提高建筑的保温性能。
外墙的材料和颜色也需要进行合理选择，以增加或减少对太阳能的吸收，达到合理利用太阳能资源的目的。
3、自然通风和被动冷却在设计被动式太阳能建筑时，要充分考虑自然通风和被动冷却的设计。
通过合理设计建筑的通风口和通风道，有效地利用气流的对流和自然风力，以达到室内空气的自然循环和保持室内舒适的效果。
可以通过多种被动冷却技术，如绿色屋顶、遮阳结构等，减少建筑内部热量的积累和建筑物的热岛效应，提高建筑的舒适度。
4、结构和材料被动式太阳能建筑的结构和材料设计是实现节能和环保的重要手段。
在建筑结构设计上，要注重建筑的整体稳定性和结构强度，在确保安全的前提下，尽可能地减少结构用材和材料的消耗。
可以选择一些具有隔热保温、吸热和保热性能良好的材料，如太阳能吸收涂料、隔热保温材料等，以提高建筑的太阳能利用效率和节能环保性能。
二、应用实践1、被动式太阳能建筑的实际案例目前，世界各地都有许多成功应用被动式太阳能建筑理念的实际案例。
被动房建筑方案被动房是指利用设计、建筑、材料和技术等手段，最大程度地减少房屋对能源的消耗，提高室内环境的舒适性的一种建筑类型。
被动房建筑方案以其节能、环保、健康的特点受到了越来越多的关注和推崇。
本文将介绍被动房建筑方案的原理、特点以及在中国的应用情况。
被动房的原理主要包括以下几个方面：首先是优化建筑朝向，最大化利用太阳能。
被动房一般朝向太阳的方向，利用太阳辐射来加热室内空间。
同时，通过合理设置阳光透明度较高的窗户，将室外的阳光引入室内，减少照明的能耗。
其次是加强建筑保温。
被动房采用高效保温材料，如保温板、保温砖等，减少室内外热量的传导。
此外，被动房还采用双层玻璃窗、断桥铝等材料，有效隔离室内外的热量交换，提高保温性能。
第三是采用节能设备。
被动房通常配备高效的采暖设备和热水设备，如空气源热泵、太阳能热水器等，利用可再生能源来满足室内的加热和热水需求，减少能源的消耗。
被动房的特点主要体现在以下几个方面：首先是节能环保。
被动房通过优化建筑朝向、保温材料和节能设备的应用，大幅度减少了对能源的消耗，降低了温室气体的排放，有利于环境保护和可持续发展。
其次是室内舒适性。
被动房的保温性能好，室内温度稳定，不受室外温度的影响。
此外，被动房还采用新风系统，提供新鲜空气，保持室内空气的质量，有利于居住者的健康。
第三是经济可行性。
虽然被动房的建设成本较高，但由于其节能性能突出，居住者可以通过节约能源费用来回收投资。
此外，政府还提供了相关的补贴和优惠政策，进一步降低了居民的使用成本。
在中国，被动房建筑方案得到了越来越多的应用。
随着人们对环境问题的重视和对舒适生活的追求，越来越多的被动房项目在中国的各个城市兴建。
例如，北京、上海、广州等大城市都出现了被动房项目，成为了节能建筑的代表。
总之，被动房建筑方案是一种能源节约、环保、健康的建筑形式，通过优化建筑结构、材料选择和技术应用等手段，最大程度地减少对能源的消耗，提高室内舒适性。
浅析结合被动式太阳能系统的建筑设计摘要：在国家可再生能源战略背景下，对于“节能、环保、生态”已经成为各行业关注议题的今天，建筑学的发展也不免要考虑这些因素。
然而整合设计不到位阻碍了太阳能与建筑一体化的发展。
而被动式太阳能技术的实现更多地依赖建筑本省，并且可以反过来直接影响建筑的形式，同时又具有广泛的适应性和可操作性。
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，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，并且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。
本文就是简要分析结合被动式太阳能系统的建筑设计，发展出以被动式技术为内核并且适用于建筑学特点的设计方法。
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。
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的建筑朝向是设计中的重要考虑因素。
在新农村建设中，被动式太阳房的建筑朝向应尽量朝向南方。
这样可以最大程度地接收太阳能，提高室内的采光和温度。
建筑朝向的选择还应考虑周边景观和环境，以便与农村自然风光相融合，营造宜居的生活氛围。
被动式太阳房的采光设计是关键的设计要点之一。
充分利用自然光是被动式太阳房设计的核心理念之一。
在新农村建设中，应尽量设计更多的大窗户和采光天窗，让更多的自然光线直射室内。
合理的窗户布局和尺寸设计也是需要考虑的因素，以确保室内光线的均匀分布和充足照射。
被动式太阳房的保温设计也是至关重要的。
在新农村建设中，尤其是在寒冷地区，被动式太阳房的保温设计需要特别重视。
采用保温材料进行墙体和屋顶的隔热设计，选择合适的窗户和门窗材料，确保室内温度的稳定和舒适。
结合当地气候特点和季节变化，合理设计被动式太阳房的日照量和采光面积，增加室内温暖的保持时间。
被动式太阳房的通风设计也需要充分考虑。
在新农村建设中，保持室内空气的清新和流通是被动式太阳房设计的重要要点。
合理设计通风口和排风口，结合自然通风和机械通风，保证室内空气的质量，防止潮湿和霉菌滋生。
被动式太阳房的与自然环境的融合也是设计中需要考虑的要点。
在新农村建设中，被动式太阳房应该与自然环境相互融合，尊重当地传统建筑风格和人文环境。
设计中应该充分考虑风水和地理环境，合理利用自然资源，将被动式太阳房融入农村自然风光中，提高居住舒适度和生活质量。
被动式太阳房在新农村建设中的应用，需要充分考虑建筑朝向、采光设计、保温设计、通风设计以及与自然环境的融合等设计要点。
通过合理的设计和布局，被动式太阳房可以实现节能环保、宜居舒适的居住环境，为新农村的可持续发展贡献力量。
希望随着新农村建设的不断完善，被动式太阳房的应用能够得到更加广泛的推广和应用。
【2000字】。
被动式太阳房的设计与建设摘要：被动式太阳房是太阳能建筑的一项内容，太阳能建筑又是太阳能热利用的一种形式，也是一种新型节能建筑，具有节约常规能源、改善居住环境、减轻环境污染等优点。
关键词：被动式太阳房模型设计建筑节能一绪论太阳能是一种巨大、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。
近几年，我国经济发展迅速，广大农村也发生了很大的变化，被动式太阳房是十分适合我国西部广大农村乡镇和城市的一种建筑形式，也是重要的一种节能、环保手段，受到了广大群众的认可和欢迎，得到了广泛的推广。
太阳房将朝着高、中、低三个层次发展，以适应各种不同层次的需求：（1）高档太阳房：以被动式和主动式太阳能采暖降温为主综合利用太阳能其他节能技术（如光伏发电、太阳能空调、地热及热泵等技术）相结合的采暖降温形式，可应用于多层和高层建筑。
（2）中档太阳房：以被动式太阳能采暖为主①太阳能热水器和低温地板辐射采暖，做为辅助热源解决冬季采暖。
②利用地下水源、热泵作供热热源，解决冬季的采暖，可供经济较发达地区使用（3）低档太阳房：以被动式太阳能采暖为主，加强采光及得热并提高外围护结构的保温性能，减少热损失。
适用于广大经济欠发达地区推广利用。
被动式太阳房（简称太阳房）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。
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。
被动式太阳房的工作原理图3.1 太阳房经济性分析经济指标是评价太阳房的一个重要方面，也是方案选择的重要依据。
太阳房在寿命期内资金消费的特点是初投资大而运行费用低。
而偿还年限是太阳房采暖经济评价的一项重要指标。
偿还年限可由下式算[2]出N =ln B−ln(B−Ai)/ln(1+i)式中A—太阳房较对比房增加的初投资，元/m2；B—太阳房较对比房每年节省的费用，元/(m2a)；i—年利率。
一般情况下，估测目前普通房屋的投资成本为7 万元，对于太阳房来讲，除正常的建筑投资，还需要保证室内的采暖、通风以及满足生活照明等的电能，成套斯特林热发电系统成本为4000 元/千瓦，但进行大规模的生产时成本会有所降低。
因此估测太阳房的总投资为11 万元。
与普通房相比，太阳房的耗煤指标为10.03kg/m2，则太阳房采暖耗煤量为2006kg，当地煤价加运输成本分摊为1000 元/t，太阳房的年节约收益为68.7 元/（m2a)，增加的初投资为200 元/m2经计算，则该太阳房的投资回收年限约为 3 年。
3.2 太阳房的热性能分析[3]太阳房的热性能主要有太阳能保证率（SHF）、太阳房节能率（SSF）、热舒适度等。
3.21保证率太阳能保证率SHF 越大，达到房间所需采暖温度应提供的辅助热量就减小，反之越大。
在本次研究中采暖时期维持设计温度时所需消耗的热量为352664.928kJ，而由太阳能提供的热为392303.6kJ，即太阳能采暖保证率超过50%，可达到房屋的供暖需求。
3.22节能率[4]该附加阳光间式太阳房的节能率为SSF =60.1%，可达到节能的目的。
3.3能源利用情况分析通过室外或住宅外单独构筑的暖气炉及连接整个房间的水暖管道供暖,条件好的会使用电热器等。
相反,条件差的农户往往只能燃烧木柴取暖。
可以看到这种通过简易设置而成的内部供暖系统虽然构造简单,比较实用,但建立这样一套系统并加以维护所花的费用并不低,同时,由于暖气炉产生的热量有不少的部分都在整个管道的运输、水的蒸发等环节丧失掉了。
而用木炭或无烟煤都需要花费资金购买并需要专门的房间进行燃料的贮藏,用木柴、秸秆又不利于保护生态环境和可持续发展。
西北地区五省中,陕西冬季的气温并不是最低的,因此,供暖问题并不是很严峻。
依靠被动式太阳房转化的热量绝对足够保证房屋的温暖舒适。
四被动式太阳房的技术分析4.1 蓄热墙夹气层厚度[5]蓄热墙得到的热量仅有阳光照射到墙表面的部分Q、(包括被吸收和被反射到夹层部分).蓄热墙失去的热量有:·流过夹层气体与墙表面对流辐射交换的热量Q,被气体带入室内;夹层玻璃与气体流动向外传递的热损失QZ;蓄热墙体传递·到室内的热量Q3.则能量平衡关系可表示成:Ts.Tn..=ρ.(Qj-CpVFs Q).23Q1=3600+Q+Q式中:P—空气密度,〔Kg/m3〕;Cp—空气比热,[J/Kg·K〕;FF—风口断面面积〔m,〕;uV—气流流经风口的平均流速,〔m/s〕;因此,应使两者之间形成紊流流动或至少使气体形成环流,才能使对流换热效果显著。
4.2 蓄热墙夹气层的垂直高度[6]已知蓄热墙夹层内的空气流动是有限空间的自由流动状，实际经验又表明,δ时皆可认为是有限空间,由此可确定夹层的高度，如果一般情况下当3.0/<Hh=lm,夹层厚度取a=0.3m,显然不太合理,但据前述分析又不能过小,一般应取占d=0.lm~o.15m较为合适.4.3稳态传热计算模型,被动式太阳房基本热性能参数有总负荷系数TLc。
TLc是指当保持室内外温差为1℃时,室内所需的供热负荷,计算式为[7]TLc=∑A,·U,+n·V·σ·q3/.6(1)式中Aj—外围护结构j的面积,mZ;Uj—外围护结构j的传热系数,W/mZ·℃; V—房间的内部体积,m3;σ—室外空气平均密度,kg/m,;n—房间的换气次数,h一`;C,—空气的定压比热容,kJ/kg·℃,常温常压下约为1.08kJ/kg·℃。
②净负荷系数NLC。
NLC是指房间除太阳能集热部件以外的热负荷系数,即NLC等于TLc减去太阳能集热部件的热负荷系数,计算式为[8]NCL= A,·U,+n·V·σ。
Cp/3.6n为除集热部件以外的外围护结构的个数,其它各量物理意义同五被动式房屋的总体设计5.1 功能分区及平面布置5.2朝向的选择与太阳房的外形由于村镇建设总体规划的设计要求,各类房屋的朝向不可能千篇一律。
但从设计太阳房的需要出发,应选择坐北朝南的矩形平面形式。
5.3立面和剖面设计在立面和剖面设计上,对于一般被动式太阳房,在考虑外观形式时要符合内部的功能要求,但不能脱离使用要求、不能脱离经济条件,要考虑构造的可能和施工条件,不作过多或多余的装饰。
5.4集热蓄热墙[9]选择直接受益式和集热蓄热墙式的混合式。
选用的做法是在墙体内增加一层60～120 mm厚的保温材料,一般为膨胀珍珠岩、矿棉、聚苯乙烯泡沫塑料板等(在气候干燥的地区,也可以利用经过防腐处理的高粱壳、棉秸秆、牛马干粪等),该做法称为“复合保温墙”法。
5.5屋顶和地面采用干法施工架空保温层做法,避免了湿作业,提高了保温材料的可靠性。
采用普通地面,外墙的内侧地面往下450～600 mm深度范围内还要做刚性防潮、防水、隔热处理,这可以防止储存在墙和地面中的热量不至于很快传导出去。
5.6窗户在被动式太阳房中,窗户是获得太阳辐射能的主要构件,同时也是热损失最大的构件。
冬天从窗户散失的热量占整个房子热量损失的30%～50%。
为了增加阳光的收集量,减少热损失,可选用保温窗帘、保温窗板等。
六总结通过对被动式太阳房实现环境、经济效益、优点和设计方法等方面的分析研究可知,在西北地区构筑被动式太阳房是可行的。
我国太阳房的建设和利用还远远不够,尤其是在广大农村和小城镇。
国内外很多理论研究和试验研究都表明,太阳房是一种可行的、很有发展潜力的绿色节能建筑形式。
因此,在太阳能资源富足的西北地区农村推广既节约能源,又经济舒适的太阳房(住宅)很有必要。
作为一种新型节能建筑,被动式太阳房集绝热、集热、蓄热为一体,具有构造简单、造价低、不用特殊的维护管理、性价比高、节约常规能源和减少空气污染等许多独特的优点,对于大发展中的西北地区具有重大的现实意义。
参考文献[1]谢空,白梅,邓康.太阳能与建筑一体化设计体会.工业建筑,2008,38(2):114-115[2]彰国社(日).被动式太阳能建筑设计.北京:中国建筑工业出版社,2014[3]张世洲,凌建明,罗志刚.国外未处置粒料与路基土回弹模量试验研究———基本原理与试验方法.公路,2011(11):10-15[4]胡力群,沙爱民.商开高速公路水泥稳定碎石基层抗裂性研究.中外公路,2013,25(2):25-27[5]张鹏,李清富,黄承逵.聚丙烯纤维水泥稳定碎石抗压强度试验研究.工业建筑,2011,38(3):94-96[6]杨红辉,王建勋,郝培文,等.纤维在水泥稳定碎石基层中的应用.长安大学学报:自然科学版,2012,26(3):14-17[7]武和平.高等级公路路面结构设计方法.北京:人民交通出版社,2011[8]潘兆平,黄晓明.水泥稳定碎石路面基层材料水泥剂量范围试验.南京建筑工程学院学报,2012(4):21-26[9]丛林,郭忠印,暨育雄,等.半刚性基层材料性能参数的试验研究.建筑材料学报,2013,4(4):385-390。
