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被动式太阳能设计

1970
采用被动式太阳能设计的住宅建筑,如桁架墙和朝南窗户。

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。

第三项原则是热质,即有能力储存大量热量的材料。如混凝土等材料、 通常使用的材料有石材和水。热质的位置是为了接受从开孔进入的阳光照射。它白天吸收多余的热量,晚上慢慢释放到空间中,从而缓和内部温度的波动。

第四个原则是分配,即 方法 太阳能热量从收集和储存点循环到建筑物的不同区域。这可以通过自然对流、传导和辐射实现。例如,暖空气会上升并通过高处的通风口进行循环,而冷空气则通过低处的通风口吸入。

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

实质性

使用方法

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

  • 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

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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。

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