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。如和直接受益式及附加阳光间式组成各种不同用途的房间供暖形式，可以调整集热蓄热墙的面积，满足各种房间对蓄热要求的不同，这种组合可以使用于各种房间的要求。但玻璃夹层中间容易积灰，不好清理，影响集热效果，且立面涂黑不太美观，推广有一定的局限性。
3. 附加阳光间式
附加阳光间式被动式太阳房是集热蓄热墙系统的一种发展，将玻璃与墙之间
的空气夹层加宽，形成一个可以使用的空间——附加阳光间。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雷同于集热蓄热墙式。
4. 贮热屋顶式
5. 自然对流回路式
类似于勃朗墙的原理。
二太阳房的基本原理
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”。
三太阳房设计要点
（一）太阳房的建设地点、朝向和房间距的确定
正确确定太阳房的建设地点、朝向和房间距，是能否充分利用太阳能、达到冬暖夏凉的关键
（二）太阳房外部形状和内部各房间的安排
太阳房的南墙是太阳房的主要集热部件，南墙面积越大，所获得的太阳能越多。因此，太阳房的形状最好采用东西延长的长方形，墙面上不要出现过多的凸凹变化。
（三）太阳房的墙体
太阳房的墙体除具有一般普通房屋墙体的功能外，还具有集热、贮热和保温
功能，是太阳房的重要组成部分。
其做法是将普通370毫米的外墙拆分成两部分，一部分为240毫米（一砖），放在内侧，做为承重墙，中间放保温材料（如苯板、袋装散状珍珠岩等），其厚度根据设计室温而定，一般苯板为8—10毫米，珍珠岩为130毫米以上。外侧为120毫米的保护墙（半砖）。
（四）门窗
太阳房的门窗是太阳房获取太阳能的主要集热部件，也是重要的失热部件。由于门经常开启，保温困难，最好设门斗或双层门。窗的功能在太阳房设计中，除了具有采光、通风和观察作用外，还具有集取太阳能的功能，对于直接受益式太阳房来说，窗户起着决定性作用。因此，在设计太阳房集热窗时，在满足抗震要求的情况下，应尽量加大南窗面积，减小北窗面积，取消东西窗，采用双层窗，有条件的用户最好采用塑钢窗。
（五）空气集热器
空气集热器是设在太阳房南窗下或南窗间墙上获取太阳能的装置。它是由透明盖板（玻璃或其它透光材料）、空气通道、上下通风口、夏季排气口、吸热板、保温板等几部分构成。
空气集热器的做法：
在南墙窗下或窗间，砌出深为120毫米的凹槽，上、下各留一个风口，尺寸为200×200毫米。然后将凹槽及风口内用砂浆抹平，安装40毫米厚的保温苯板，苯板外覆盖一层涂成深色的金属吸热板，保温板和吸热板上留出与上下风口相应的孔洞，使它们彼此相通。在最外层安装透明玻璃盖板，玻璃盖板可用木框、铝合金框或塑钢框，分格要少，尽可能减少框扇所产生的遮光现象。框四周要用
砂浆抹严，防止灰尘进入。玻璃盖板上边要有活动排风口，以便夏季排风降温。室内风口要有开启活门。
（六）屋面
屋面是房子热损失最大的地方，占整个房屋热损失的30%—40%，因此，屋面保温尤为重要。
农房屋面基本上有两种类型，一种是坡屋面，另一种是平屋面，虽然大多都有不同程度的保温层，但保温效果远远不够。被动式太阳房平屋顶一般采用在预制板上铺100毫米厚苯板或180毫米厚的袋装珍珠岩；坡屋顶是在室内吊顶上放80毫米厚苯板或100毫米厚的岩棉板。
（七）地面
被动式太阳房地面除了具有普通房屋地面的功能以外，还具有贮热和保温功能，由于地面散失热量较少，仅占房屋总散热量的5%左右，因此，太阳房的地面与普通房屋的地面稍有不同。其做法有两种：
1. 保温地面法
（1）素土夯实，铺一层油毡或塑料薄膜用来防潮。
（2）铺150—200毫米厚干炉渣用来保温。
（3）铺300—400毫米厚毛石、碎砖或砂石用来贮热。
（4）按正常方法做地面。
2. 防寒沟法
在房屋基础四周挖600毫米深，400—500毫米宽的沟，内填干炉渣保温。
四太阳房的联想
中国太阳房---土坯房、窑洞，已经在东方这片热土存在几千年的历史，时间
仿佛早已烙下了对它的印记。黑格尔在他的《法哲学原理》和《小逻辑》中提到“存在即合理”。
我们没有理由去怀疑自己的传统特色，更没有理由去怀疑在历史的进程中，建筑不断发生的变化。不同时间段有着不同的面貌，这就是建筑所存在的独特的魅力之处。但是，我们必须看到建筑面貌的改变都是以建筑本身的功能性以及舒适度为依据的。
_被动式太阳能建筑技术规范_解读
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。 2.针对我国国情，借鉴国外先进经验。体现政策要求，反映先进技术水平。综合分析国际上被动太阳能评价与设计方面的经验，充分考虑我国各地区在气候、资源、自然环境、经济社会发展水平等方面的差异，采用 表1被动式太阳能采暖气候分区 被动太阳能采暖气候分区 南向辐射温差比[W/(m 2?℃)] 南向垂直面太阳辐照度 I（W/m 2） 典型城市 最 佳气候区 A区(SHIa)ITR≥8I ≥160 拉萨，日喀则，稻城，小金，理塘，得荣，昌都，巴塘 B区(SHIb)ITR≥8160＞I ≥60昆明，大理，西昌，会理，木里林芝，马尔康，九龙，道孚，德格 适 宜气候区 A区(SHⅡa)8＜ITR≤6I ≥120西宁，银川，格尔木，哈密，民勤，敦煌，甘孜，松 潘，阿坝，若尔盖 B区(SHⅡb) 8＜ITR≤6 120＞I ≥60 康定，阳泉，昭觉，昭通 C区(SHⅡc) 6＜ITR≤4I ≥60 北京，天津，石家庄，太原，呼和浩特，长春，上海，济南，西安，兰州，青岛，郑州，长春，张家口，吐鲁番，安康，伊宁，民和，大同，锦州，保定，承德，唐山，大连，洛阳，日照，徐州，宝鸡，开封，玉树，齐 齐哈尔一般气候区(SHⅢ)4＜ITR≤3I ≥60乌鲁木齐，沈阳，吉林，武汉，长沙，南京，杭州，合肥，南昌，延安，商丘，邢台，淄博，泰安，海拉尔， 克拉玛依,鹤岗，天水，安阳，通化不宜气候区(SHⅣ) ITR≤3#成都，重庆，贵阳，绵阳，遂宁，南充，达县，泸州， 南阳，遵义，岳阳，信阳，吉首，常德 # I＜60
被动式太阳能技术
浅谈被动式太阳能技术在建筑设计中的应用 【摘要】本文对两个案例（一个竞赛方案一个建成案例）进行研究，通过对其周围环境、遮阳、通风以及能量储存和应用等方面的分析，探讨了从设计本身出发的低成本太阳能技术在实践中应用的可能，旨在使其方法和理念得到更加广泛的应用和革新。 【关键词】低成本被动式太阳能技术微环境太阳能储存利用 1.引言 自上世纪九十年代开始中国的经济迅猛发展，也带来了中国建筑业的繁荣，发展的速度和取得的成绩都令世人瞩目。然而在发展的背后建筑能耗问题也日益凸显，于是随着技术水平的提高和人们意识的进步，利用可再生能源提高建筑能效的研究与实践已逐步展开。如何将太阳能利用技术与中国当前国情下的建筑建设完美结合，创造低碳和谐的人居环境，走可持续发展的建造方式，，已经成为当前建筑业的焦点，建筑节能已经成为社会的广泛共识。 我国拥有丰富的太阳能资源，年日照在2200h以上的地区占国土面积的2/3以上，属于太阳能资源丰富的国家之一。这也是允许我们大力发展建筑太阳能技术的大前提。近几年政府也在大力促进建筑太阳能技术的发展和应用。而鉴于我国的基本国情和当今建筑业的发展形势，被动式太阳能建筑技术是目前的最优选择。 2.概念阐述 所谓被动式太阳能技术就是充分利用建筑本身的自然潜能，对建筑周围环境、遮阳、通风，以及能量储存中体现太阳能的被动利用。建筑的布局和形态，建造材料、使用人群，以及建筑的绿化和环境就组成了一个建筑的生态系统，它同时也会受到系统外的诸如城市的经济、地理以及太阳光环境等因素的影响，从建造开始到拆除的全过程就是这个系统的生命周期。运用这样的观点来进行建筑设计，建筑就不再是孤立的体量，它有生长的过程，有决定建筑个性的外部环境，有系统内各要素的相互作用和同级系统间的影响。这一观念的转变，让建筑的设计过程变得生动起来，建筑方案的生成过程转化为寻求影响系统各个要素间动态平衡的过程。这种理念是太阳能应用在技术层面之上带给我们对于建筑设计的进一步思考。下面也将通过对两个案例的分析来具体探讨这些问题。 3.案例分析 3.1第一个案例是2011台达杯国际太阳能竞赛的第一名作品“垂直村落”，本案选址在江苏省南部的吴江市，全市境内河道纵横，是一个名副其实的“江南水乡”。方案在做相应的施工调整后将在明年建造出来。 方案首先是从两个问题开始的:1)建筑如何反应水乡肌理2)怎样将太阳能技术结合到建筑中去而不仅仅作为一种建筑的技术手段存在，而是成为设计本身的一个决定性因素。方案将太阳能热水器与遮阳部件结合，形成上下波浪式的立面，从而既获得了富有表现力的立面形式，也将太阳能技术的应用生动的结合了进去。在这样一个大的构思之下，方案有逐步在几个方面实现了太阳能技术与建筑的结合。
被动式太阳房简介
被动式太阳房简介 作者：黄岳海文章来源：本站原创 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2 50.7万平方米，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。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大，设备利用率低，技术复杂，需要专业技术人员进行维护管理，而且仍然要耗费一定量的常规能源。因此，对于居住建筑和中小型共用建筑来说，主要采用被动式太阳房，今后提到的太阳房指的就是被动式太阳房。 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。 被动式太阳房最大的优点是构造简单，造价低廉，维护管理方便。但是，被动式太阳房也有其缺点，主要是室内温度波动较大，舒适度差，在夜晚、室外温度较低或连续阴天时需要辅助热源来维持室温。 集热、蓄热、保温是被动式太阳房建设的三要素，缺一不可。 被动式太阳房按集热形式可分为五类： 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。如和直接受益式及附加阳光间式组成各种不同用途的房间供暖形式，可以调整集热蓄热墙的面积，满足各种房间对蓄热要求的不同，这种组合可以使用于各种房间的要求。但玻
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。 2、被动式太阳房的可行性分析 2.1、西北地区的气候特征 西北地区地处内陆，为典型的大陆性气候，夏季炎热，冬季严寒，降水稀少，终年干旱，除东部个别地区和一些高山年降水量超过400毫米以外，其余地区降水量均低于400毫米，大部分地区不足200毫米，在新疆塔克拉玛干地区、青海的柴达木和和西藏藏北高原地降水量均低于50毫米。
被动式太阳能采暖技术
被动式太阳能采暖技术是通过对建筑朝向和周围环境的合理布置、内部空间与外部形体的巧妙处理以及建筑材料和结构的恰当选择，无须使用机械动力，利用太阳能使建筑物具有一定的采暖功能的技术。截至2004 年底，中国北方农村地区被动式太阳房的建筑面积约为1800 万m2（罗云俊.中国《可再生能源法》出台的背景及影响, 第八届科博会中国能源战略高层论坛会刊,北京,2005），依据辽宁省大连农村被动式太阳房实测结果，即按每年可节省冬季采暖用煤50%、通常平均每户家庭冬季采暖用煤3吨左右进行推算的话，每年节约折合标准煤27万吨。据德国等欧洲国家的被动式太阳房的节能效果统计，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。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
被动式太阳能建筑的防热设计
太阳能建筑的防热设计 摘要：太阳能建筑在夏季往往会产生建筑过热现象。为了减少这种现象对建筑环境的不 利影响，太阳能建筑采用了多种降温设计方法。本文主要就太阳能建筑的：减少建筑自身热量、抑制外部热量的进入、自然通风三个方面探讨太阳能建筑的防热设计。 关键词：自身热量、外部热量、自然通风、其他方式降温 正文： 对于太阳能建筑而言，在炎热的夏季，太阳能建筑的采暖设计往往会对建筑室内热环境造成不利影响。因此防止夏季过热有必要对太阳能建筑进行合理的通风降温设计，以营造四季舒适的室内热环境。通过精心的建筑设计、良好的施工、以及适宜的建筑材料的选择实现太阳能在夏季的降温，大幅减少空调制冷的能耗。 1.减少建筑内热源 夏季，室内的部分热源来自于：人体的散热、电气设备的散热、炊事散热、外部热源等。减少内部热量的产生是太阳能夏季降温的最简单经济方法之一。 1.1照明散热的控制 最常见的室内热源是照明工具。以白炽灯为例光效较低，仅5%~10%的电能转化为光能，其余电量转化为热。因此，使用高效的节能荧光灯，新型的LED光源都能有效降低室内照明产生的热量。 局部照明的合理利用也是一个降低室内散热的有效途径。在房间照明使用频率高的区域单独配备照明装置。使用者可以选择性的打开房间局部的光源，以减少不必要的光源产生的热量。此外，还要注意充分利用自然光源。 2减少外部热量的传入 控制建筑的外部热量和内部热量一样重要。在夏季，令人不舒适的的热量主要来自室外。太阳的照射与室外的热空气会增加室内的热量。 2.1减少维护结构的传热量 外围护结构传热量是冷负荷的主要组成部分，维护结构的传热包括太阳辐射热量、建筑周围空气与维护结构对流换热以及空气渗透的热量。 2.1.1方位选择和窗口的布置 太阳能建筑的朝向需科学选择，既保证冬日得到充分的热能又要防止夏季的过热。通
被动式太阳房设计
被动式太阳房设计 摘要:随着我国经济的发展，人民生活质量的提高，人们对能源的使用量逐渐增加。但是，传统能源储备量是有限的。根据国家发改委的规划，到 2020 年，我国可再生能源在一次能源消费结构中的比重将由目前的 7%左右提高到 15%左右。因此，太阳能、风能等可再生能源，将为缓解能源短缺现象和减轻节能压力做出巨大贡献。 被动式太阳房是一种经济地、有效地利用太阳能的被动式采暖建筑，是太阳能热利用的一个重要领域。我国太阳能建筑应用研究开始于 20 世纪 70 年代末，当时被动式和主动式太阳房的应用研究工作同时起步，由于被动式太阳房建筑在利用太阳能方面的巨大优势，被动式太阳房被重点发展。本文从被动式太阳房基础知识，特点，设计特点等方面研究了被动式太阳房模型的构建。
第一章被动式太阳房基础知识 1被动式太阳房概述 1.1被动式太阳房： 被动式太阳房（简称太阳房）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。 1.2被动式太阳房的工作原理 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。 1.3被动式太阳房的分类 被动式太阳房的类型，目前从利用太阳能的方式来区分大致有四种；[1]直接受益式 这是被动式太阳能采暖中最简单而又最常用的一种，也是采用较早采用的一种太阳房。它通过较大的南向玻璃窗获取阳光，将阳光直接照射到室内的地面、
被动式太阳房技术及应用前景(一)
被动式太阳房技术及应用前景(一) 【摘要】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。 1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。 被动式太阳房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，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。 被动式太阳能系统最简单的原理，就是阳光穿过建筑物的南向玻璃进入室内，经密实材料如砖、土坯、混凝土和水等吸收太阳能而转化为热量。把建筑物的主要房间布置得紧靠南向集热面和储热体，从而使这些房间被直接加热，而不需要管道和强制分布热空气的机械设备。在被动式采暖系统中，有时也采用小的风扇加强空气循环，但仅仅是次要的辅助设施，不能因此而与主动式混为一谈。 被动式太阳房是一种让阳光射进房屋，并自然的加以应用的途径，它并不需要另外附加一套采暖设备，整个建筑物本身就是一个太阳能系统。因此，它的许多构件都具有双重功能。 被动式采暖太阳房建筑设计要想获得成功，必须满足下列四项基本原则： A）建筑物具有一个非常有效的绝热外壳； B）南向设有足够数量的集热表面； C）室内布置尽可能多的储热体； D）主要采暖房间紧靠集热表面和储热体布置，而将次要的、非采暖房间围在它们的北面和东西两侧。 2被动式太阳能采暖设计原则 被动式太阳能采暖的基本设计原则是一个多，一个少。也就是说，冬季要吸收尽可能多的阳光热量进入建筑物，而从建筑内部向外部环境散失的热量要尽可能少。所以，太阳能供暖建筑有两个特点： 1）南向立面有大面积的玻璃透光集热面； 2）房屋围护结构有极好的保温性能； 3被动太阳房采暖设计原则 从节能的角度考虑，太阳房的形体以接近正方体的矩形为宜，根据条件和功能要求，平面短边和长边之比取1：1.5至1：4之间。三开间的做成一层为宜，四开间以上的做成二层为宜。房屋净高不低于2.8米，进深在满足使用的条件下不宜太大，取不超过层高2.5倍时可获得比较满意的节能率。 门窗是建筑热损失较大的部位，所以，太阳房的出入口应设防冷风措施，比如设置门斗。但应注意门斗不要直通室温要求较高的主要房间，而应通向室温要求不高的辅助房间或过道。设在南向时，不要采用凸出建筑的外门斗，以免遮挡墙面上的阳光。太阳房非集热面朝向（东、西、北）的开窗，在满足采光要求的前提下，应限制窗面积，并加设保温窗帘、板。 4被动式太阳能采暖设计原则 太阳房的最好朝向是正南，条件不许可时，应将朝向限制在南偏东偏西150以内，偏角再大会影响集热。太阳房和栋房间应该留有足够的间距，以保证在冬季阳光不被遮挡，当然也不应该有其他阻挡阳光的障碍物。以北京的单层建筑为例：保证最不利冬至日（此时的太阳高度角最低）正午前后两小时内南墙面不被遮挡的间距是7米。
被动式太阳房范例
被动式太阳房范例 着重介绍了丹麦一栋实验性住宅类玻璃房设计概况和实测数据及主观评价，供玻璃房设计与应用时参考。 概述 有大面积玻璃外窗（或称玻璃幕墙）的被动式太阳房可减少采暖耗热量和照明耗电，在视觉上增大了室内面积，外观上立面简洁、漂亮，近年来在我国应用渐多，值得关注。 早在1830年西班牙建造了世界上第一栋被动式太阳房，其外墙面只有木框镶玻璃。到上世纪20年代，著名建筑师Le Corbusier（1887～1965）设计建造了第一批玻璃幕墙作非承重外围护结构的被动式太阳房。 被动式太阳房或玻璃房（下简称玻璃房）也有很多缺点，主要是：夏季室内会产生高温，强烈日光也使人无法忍受；住宅楼中位于透光外墙边的人体有“不被拦护”的不安全感和心理上被窥视隐私等不舒服感。近年来由于全球能源紧张和对节能的重视，研制出很多具有很高隔热保温性能的透明和半透明外围护结构和材料，全世界对建造玻璃房的热情又高涨起来。例如：芬兰特别看好这种楼房，在首都赫尔辛基建造了一批这种玻璃房。有代表性的是位于赫尔辛基大学区，即节能与生态保护示范区的（VIIKKI）信息中心大楼（KORONA，见题头照片）。楼内有赫尔辛基市图书馆分馆、赫尔辛基大学图书馆、大学的一些办公室和教室。该玻璃房有双层外墙，外层非承重，由透明玻璃制成。两层外墙之间布置了花圃，空调系统的空气由这一空间的各个不同区域采集，它取决于各个季节每天不同时间送风空气的参数要求。沿双层外墙周边有三个冬季花园，称为埃及竹园、罗马竹园和日本竹园，这些花园为信息中心大楼中全部人员和采访者开放，是观赏和休憩的好去处。 丹麦有一栋实验用的住宅类玻璃房，位于首都哥本哈根西部的Egebierggerd，业主是丹麦非盈利性建筑协会（Ballerup Ejendomsselskab），建于1996年，由建筑师Boye Lundgaard和Lene Trandberg采用了丹麦建筑科研院研究成果而设计的。该玻璃住宅小楼从1996年5月24日到6月23日在题为“未来之窗——节能围护结构”展览月上展出，然后由一个家庭居住、使用了一年，现在用作该地新住宅建筑群公共活动中心。该玻璃住宅楼设计建造目的是为了实验性评价高隔热保温性能的透光和半透光外围护结构，对能耗量、自然采光和房间微气候的影响，既有客观测试评价，又有住户主观感觉评价。 1玻璃房的外围护结构和暖通系统 1.1玻璃房的外围护结构 该玻璃住宅楼两层，总面积205m2。中央布置厨房、浴室和厕所。四周外围护结构全部用透明和半透明三层玻璃制成，玻璃层间充惰性气体氪，具有很好隔热保温性能。住宅楼承重墙、柱、屋面板和楼板全用钢筋混凝土整体浇筑。玻璃幕墙总面积216m2，透明、半透明玻璃各约一半，可充分利用太阳辐射热加热房间和天然采光，减少采暖用耗能和照明用电。因玻璃较重，门用双层玻璃制作。三玻透明窗的透热系数为0.50，双玻门为0.70，半透明窗0.40；透光系数分别为：三玻透明窗0.65，双玻门0.80，半透明窗0.55。多层玻璃的内层采用镀膜工艺，使阳光不耀眼。为避免夏季太阳辐射热过多进入房间，使用了轻质、密实布料制作的带滑轮能自动启闭的窗帘。窗框和窗扇边框都用强度高而耐用的柳安木制
被动式太阳能生态住宅设计研究
被动式太阳能生态住宅设计研究 * 王 玲 1 田稳苓 1 王丽洁 2 （1.河北工业大学土木工程学院，天津 300130；2.河北工业大学建筑与艺术设计学院，天津300130） 摘要：基于可持续发展理念的被动式太阳能住宅的概念、得热方式和设计思路，阐述如何通过合理的 规划、建筑平面的布置、建筑形体的设计和巧妙建筑组合，实现对太阳能有效利用。并通过实例进行分析，为太阳能住宅设计提供借鉴和参考。 关键词：被动式；太阳能住宅；设计 STUDIES ON THE DESIGN OF PASSIVE SOLAR ECOLOGICAL RESIDENCE Wang Ling 1 Tian Wenling 1 Wang Lijie 2 （1.Civil Engineering College ，Hebei University of Technology ，Tianjin 300130，China ； 2.School of Architecture and Art Design ，Hebei University of Technology ，Tianjin 300130，China ） Abstract ：Based on the conception of passive solar energy residence and design thinking for patterns of getting heat deriving from the idea of sustainalde development ，it also gived some examples to design solar energy residence the ways how to use effectively solar energy by elaborately planning programming．Keywords ：passive ；solar energy residence ；design *河北省教育厅2009年人文科学研究指令计划项目（S090511）；河北省科技厅科技攻关项目（07213936）。 第一作者：王玲，女，1976年出生，博士研究生，讲师。 E －mail ：wlavk@sina．com 收稿日期：2010－09－25 1我国有丰富的太阳能资源 我国是太阳能资源十分丰富的国家， 三分之二的国土面积日照在2200h /a 以上，年辐射总量大约 在3340 8360MJ /（m 2 ·a ），相当于110 250kg 标 准煤/（m 2 ·a ）。“八五”期间，有关的研究将我国的太阳能资源划分为五类地区。与世界部分城市相比，即使我国太阳能资源较差的地区，年辐射总量也接近东京，高于伦敦、汉堡这些世界上太阳能利用较好的城市，可见，我国在建筑中的太阳能利用大有潜力可挖。2 发展太阳能住宅的意义 1992年联合国在巴西召开了“世界环境与发展大会”，会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》，《21世纪议程》等一系列重要文件，把环境与发展纳入统一的议题，确立了可持续发展的模式。1996年联合国在津巴布韦召开了“世界太阳能高峰会议”，会后发表了《哈拉雷太阳能与持续发展宣言》，《国际太阳能公约》，《世界太阳能战略规划》等重要文件，进一步表明了联合国和世界各国对开发太阳能的坚定决心， 要求全球共同行动，广泛利用太阳能。我国政府也十分重视太阳能的利用，制定了《中国21世纪议程》，提出10条对策和措施，进一步明确 了太阳能作为重点发展项目［1］ 。 改革开放20年来，人们生活水平迅速改善，对生活质量的要求也越来越高，近10年来，独立的双制式空调逐渐走入夏热冬冷地区人们的家庭，在人们生活舒适度提高的同时，能耗问题、污染问题和城市热岛问题迅速出现，而且由于该地区建筑围护结构的保温隔热性能差，人均能耗远比北方地区大。2003年因为冬季民用取暖设备的增加，武汉市已经到了必须限电的程度，而夏季缺电问题更加严重。据统计， 1999—2001年湖北省电力系统的最大峰谷差分别为303， 309，313万kW ，用电峰谷差的增加恰好与家用空调的增加同步 ［2］ 。面对能源的紧缺，住 宅建设量的加大，发展太阳能住宅意义重大。 1997年建设部制定了《中国“住宅阳光计划”纲要（草稿）》指出，推广太阳能热利用技术在住宅建筑中的应用，以替代和节约常规能源，实现可持续发展。文件的制定和实施，对进一步推动我国太阳能
被动式太阳房的设计与建设
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。 二被动式太阳房的工作原理[1] 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。
主动式太阳能与被动式太阳能
主动式太阳能与被动式太阳能 被动式太阳房 太阳能采暖的应用形式之一是被动式太阳房，即依靠建筑围护结构本身来完成吸热、蓄热、放热功能的采暖系统。被动式太阳房的外围护结构应具有较大的热阻，室内要有足够的热重质材料，如砖石、混凝土或相变蓄能材料，以保持房屋有足够的蓄热性能。在冬季被动式太阳房日间通过建筑围护结构吸收并存储太阳能，夜间建筑围护结构放出存储热量满足室内需要。被动式太阳房技术可以降低冬季的采暖负荷，甚至在无需其他辅助采暖方式时即可满足室内环境的要求。 ①直接受益式。冬季阳光在通过较大面积的南向玻璃窗后，直接照射到蓄热能力较大的室内地面、墙面和家具上，这些材料日间吸收并存储大部分的太阳能，夜间逐渐释放，使房间在晚上仍能维持一定的温度。由于南向窗户面积较大，这种形式的太阳房应配置保温窗帘，并具有良好的保温性能和密封性能以减少热量损失。窗户还应设置遮阳板，以遮挡夏季阳光进入室内。 ②集热蓄热墙式。这种形式的被动式太阳房是由透光玻璃罩和蓄热墙体构成，中间留有空气层，墙体上下部位设有通向室内的风口。日间利用南向集热蓄热墙体吸收穿过玻璃罩的阳光，墙体会吸收并传入一定的热量，同时夹层内空气受热后成为热空气通过风口进入室内；夜间集热蓄热墙体的热量会逐渐传入室内。集热蓄热墙体的外表面涂成黑色或某种深色，以便有效地吸收阳光。为防止夜间热量散失，玻璃外侧应设置保温窗帘和保温板。集热蓄热墙体可分为实体式集热蓄热墙、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和快速集热墙等形式。 ③附加阳光间式。阳光间附建在主体房屋的南侧，其围护结构全部或部分由玻璃等透光材料构成，地面做成蓄热体。日间阳光间得到太阳光辐射而被加热，其内部温度始终高于外环境温度，热量通过与主体房间相邻的公共墙上的门、窗传入主体房间室内。阳光间既可以在白天供给主体房间热量，又可在夜间作为缓冲区，减少房间热量损失。 ④蓄热屋顶池式。屋顶池式太阳房兼有冬季采暖和夏季降温两种功能，适用于冬季不太寒冷、夏季较热的地区。该被动式太阳房将作为蓄热体的装满水的密封塑料袋置于屋顶顶棚之上，并在其上面设置可水平开闭的保温盖板。冬季日间晴天时，将保温盖板打开，让水袋
被动式太阳能建筑设计及其气候分区
被动式太阳能建筑设计及其气候分区 本章首先总结了现今常采用几种被动式太阳能建筑形式及工作原理，依据影响被动 式太阳能建筑采暖的主要室外气候参数太阳辐照量及室外温度提出被动式太阳能建筑设 计气候分区原则和指标。并建立一组合式被动式太阳房计算模型，采用稳态传热原理进 行计算。利用典型气象年南向垂直面日太阳辐照量实测值与模型计算值进行比较，得出 各观测点的综合辐射百分比作为被动式太阳能建筑设计分区的最重要指标。 利用上述分析结果，对188个观测站进行统计计算分析，最后，定量的将各气候区 边界条件布置在气候分析图上，为建筑师在方案设计时提供被动式气候设计指导。量化 的分析结果不但可以使建浏币更准确的把握建造被动式太阳能建筑的方向，还可以使其 建造的更合理，更有效。同时，分析了三种常用集热部件的集热效率及集热效率曲线， 利用其分析结果，结合实测的垂直南向面总辐射强度及最冷月平均温度情况，得出各种 集热方式的最佳建造区域。 中国太阳能资源状况 影响被动式太阳能建筑设计气候分区的最重要的气候因素就是太阳辐射量，基于太 阳辐射与温度的关系，洲门可以认为温度升高的原因就是太阳辐射。我国疆域辽阔，气 候多样，其太阳能资源的分布也不均匀，因此，分析我国太阳能资源分布状况是本课题 研究的重要环节。 a、我国总辐射的分布 我国总辐射年总量大致在930一2330千瓦小时咪2·年之间。1630千瓦小时/米2·年 这条特征等值线自大兴安岭西麓向西南至云南和西藏处，将我国分为两大部分，其西北 在1630千瓦小时/米2·年以上，东南向皆在1630千瓦小时米2.年以下，也就是说，我 国总辐射年总量的分布趋势是西高东低。见图2.4。 西南部的青藏高原的总辐射量最大，全年可达2330千瓦小时/米2·年，而西北部新疆各盆地中总辐射年总量的值相对较小，塔里木盆地约为1740千瓦小时/米2·年，准葛 尔盆地约为巧00千瓦小时/米2·年左右。 东部地区以华北和内蒙古一带为最大，全年总辐射量可达1630一1740千瓦小时/ 米2·年，东南沿海地区与东斗抛区的总辐射量数澎目当，约为1280一1400千瓦小时/米2·年。剔氏值在川黔盆地，其总辐射量全年仅1050千瓦小帅米2·年。 我国各地区总辐射的季节变化具有明显的气候特征。总的趋势是冬季小，夏季大， 最大值和最小值也分别出现在夏季和冬季。由于受季风气候影响，冬季12月份的分布与秋季9月份的分布形式比较相似。 这些季节的太阳辐射分布受天文条件影响最大，在西部地区等值线基本与纬圈平行， 自南向北减少。东半部因受环流作用遭到破坏，呈二高二低型。河套地区与华南为辐射 高值区，东北与长江流域是相对低值区，四川盆地形成一个很深的闭合低中心。 b、我国直接辐射的分布 我国的太阳直接辐射分布，由于受季风气候和地形条件的重大影响，在很大程度上 偏离纬向分布。分布特征是①由于直接辐射是太阳总辐射中的一个主要分量，因此，无 论是年总量还是月总量，其分布趋势都基本上与相应时段总辐射分布相一致。②与总辐 射一样，冬季直接辐射的分布趋势明显与我国海拔高度的分布相似，即随着海拔高度的 增加，直接辐射值也逐渐增大。冬季1月份直接辐射月总量与海拔高度的相关系数可达 .0734。n月至3月冬季五个月的直接辐射总量与海拔高度的相关系数也可达.0690。在 冬季，海拔高度是影响直接辐射的主要因子。
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。 夜间,相变材料在日间储存的大量热量,经由空气通道带入室内。夜间的天空背景辐射温度低、室外空气温度低,为了减少夜间的热散失,可在靠近玻璃盖板内表面处降丙一层隔热卷帘。卷帘的存在增加了相变材料与外界的辐射散热热阻及空气通道与外界的导热热阻。 夏季工况 如图，夏季工况下,关闭蓄热墙上下通风口,同时开启玻璃盖板上下通风口。使得通道内空气与外界连通。 夏季不况下需要将外界给墙体的热尽量的挡在建筑之外,对于太阳能相变蓄热集热墙系统,可以将冬季夜间用于隔热的卷帘放下,这层卷帘将起到遮挡太阳辐射的作用。同时空气通道内也存在强烈的烟囱效应,气体从下部开口进入通道并将过热的卷帘以及相变材料板上的一部分热量带出到外环境,从而减少建筑通过围护结构的得热,降低室内冷负荷。 太阳能蓄热集热墙系统热平衡分析
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。如和直接受益式及附加阳光间式组成各种不同用途的房间供暖形式，可以调整集热蓄热墙的面积，满足各种房间对蓄热要求的不同，这种组合可以使用于各种房间的要求。但玻璃夹层中间容易积灰，不好清理，影响集热效果，且立面涂黑不太美观，推广有一定的局限性。 3. 附加阳光间式 附加阳光间式被动式太阳房是集热蓄热墙系统的一种发展，将玻璃与墙之间