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被动式太阳能设计

1970
住宅建筑采用被动式太阳能设计,例如特朗布墙和朝南的窗户。

(图片仅供参考)

被动式太阳能设计是一种建筑设计策略,它利用建筑物的各个组成部分--墙壁、地板、窗户和朝向--来收集、储存、反射和分配太阳能,使其在冬季产生热量,在夏季排出太阳热量。与主动式太阳能供热系统不同,它不涉及机械和电气设备的使用。

被动式太阳能设计有五大原则。首先是开孔(或集热器),它由大块玻璃区域(窗户、天窗)组成,朝向太阳的轨迹,北半球通常朝南。这些玻璃可以让阳光进入建筑物。第二个原理是吸收器,包括热质暴露在阳光下一侧的坚硬、深色表面。这些表面吸收进入的太阳辐射并将其转化为热量。

第三个原则是热质量,它是一种能够储存大量热量的材料。混凝土、砖块、石头和水等材料是常用的材料。热质量被放置在能够被穿过孔径的阳光照射的位置。它在白天吸收多余的热量,并在夜间缓慢地将其释放到空间中,从而调节内部温度波动。

第四个原则是分配,即太阳热量从收集点和储存点循环到建筑物不同区域的方式。这可以通过自然对流、传导和辐射来实现。例如,暖空气上升并通过高通风口循环,而较冷的空气则通过低通风口吸入。

最后一个原则是控制。这涉及到管理阳光影响的机制,尤其是防止夏季过热。屋檐、遮阳篷、百叶窗和落叶乔木是常见的控制元素。它们旨在阻挡夏季高角度的阳光,同时允许冬季低角度的阳光穿透建筑物。

UNESCO Nomenclature: 3303
- 建筑学

类型

抽象系统

中断

重大的

用法

广泛使用

前体

  • 古希腊和古罗马的建筑朝向可以捕捉冬日阳光
  • 苏格拉底关于为获得太阳能而设计的 "巨型房屋 "的描述
  • 透明玻璃的发明,使得大窗户成为可能
  • 19世纪的传热和热力学研究

应用程序

  • 住宅中的特朗布墙
  • 北半球的朝南窗户,带有精心设计的悬垂部分
  • 高热质量材料,如混凝土或石材地板
  • 附设在建筑物上的日光浴室
  • 减少电力照明需求的日光照明策略

专利:

NA

潜在创新理念

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相关内容: 被动式太阳能、建筑设计、建筑、热质量、太阳能、可持续建筑、能源效率、日光照明。

历史背景

被动式太阳能设计

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(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

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