被动式太阳能技术在现代建筑的应用
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被动式太阳能技术是指利用太阳辐射来改善室内舒适度以及降低建筑能耗的技术。
与主动式太阳能利用技术相比,被动式太阳能技术不需要电力或机械设备来运作,能够自然地利用太阳的热和光来达到恒温、通风和照明的目的。
下面我们将分别从被动式太阳能技术在建筑热、采光、通风和建筑材料方面的应用进行探讨。
1.建筑热利用被动式太阳能技术可以改善建筑内部的热环境。
建筑的外露墙体和屋顶等部分在阳光直射下接受太阳能的热辐射,将部分热能转化成室内热能,提高室内温度,起到采暖的作用。
同时,在炎热的夏季,可以利用太阳遮蔽和散热通风等技术将太阳热辐射降至最低,保持室内舒适度。
这种被动式太阳能技术不仅能够节省能源,减少室内能耗,还能够提高建筑的环境舒适度,提高人们的生活品质。
2.采光利用被动式太阳能技术可以实现室内采光效果的最大化。
在新建建筑中,设计师需要根据建筑的朝向和周围环境的因素等进行客观分析,在方案设计中选择最佳的采光方案。
比如,合理设置建筑的门窗位置和大小,保证室内充足的自然采光,并在需要时利用遮阳措施来调节室内光照强度,避免过度耀眼和过度昏暗的情况发生。
3.通风利用被动式太阳能技术可以实现建筑内部通风的自然循环。
建筑通风可以大大提高室内空气质量,减少室内气体污染和细菌孳生的概率。
比如,在建筑设计中,可以结合建筑空气流线的特点设计通风口位置、大小和数量等,让新鲜空气进来,老旧空气出去,营造良好的室内空气环境。
4.建筑材料利用被动式太阳能技术可以实现建筑材料的最佳选择和合理应用。
比如,在建筑外墙的选择中,可以优先选择具有隔热和保温效果的材料,如玻璃纤维、岩棉和聚苯板等,来增强建筑的保温性能。
在建筑屋顶的选择中,可以选择具有反射性或吸收性的材料,达到降温或增温的效果。
选择分体型材,可以简化DAEMA的基本单元 part 的几何形状,并减少其数量,从而提高DAEMA的整体性能。
总之,被动式太阳能技术在建筑中的应用广泛,具有重要的意义和巨大的潜力。
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被动式太阳能技术是指利用建筑本身的设计和材料,最大限度地利用太阳能来提供照明、采暖和通风等能源需求的技术。
相对于主动式太阳能技术(如太阳能电池板和太阳能热水器)需要外部能源输入来实现太阳能的利用,被动式太阳能技术则是依靠建筑本身的结构和特点来实现对太阳能的利用。
被动式太阳能技术在建筑中的应用已经得到广泛的研究和实践,其主要优势包括降低能源消耗、减少温室气体排放、提高室内环境的舒适度等。
下面将从建筑设计、建筑材料和建筑布置三个方面具体探讨被动式太阳能技术在建筑中的应用。
在建筑设计方面,被动式太阳能技术应该从建筑朝向、窗户设计和天窗等方面进行考虑。
建筑的朝向应该最大化地利用太阳能的辐射,尽量保证建筑的主要功能空间朝向南方。
窗户设计应该考虑到太阳的高度和角度,最大化地引入太阳的光照和热量。
天窗的设计也是被动式太阳能技术的重点之一,通过合理设置天窗,可以充分利用太阳能提供照明和采暖。
建筑材料的选择对被动式太阳能技术的应用也起着至关重要的作用。
建筑材料应该具备良好的隔热性能和光透过性能。
目前,有许多新型建筑材料如太阳能玻璃、太阳能屏幕等,可以充分利用太阳能提供照明和采暖。
还可以使用具有较高反射率的建筑材料来减少太阳辐射的吸收,从而降低建筑的能耗。
建筑布置的合理性和灵活性也是应用被动式太阳能技术的重要因素。
建筑的布置和组织应该充分考虑到太阳路径、景观和周边环境,从而最大化地利用太阳能。
建筑的布局也应该具备灵活性,在不同季节和不同天气条件下可以根据需求进行调整,以实现最佳的能源利用效果。
总结而言,被动式太阳能技术在建筑中的应用对于提高建筑的能源利用效率和室内环境的舒适度具有重要意义。
通过合理的建筑设计、选择适合的建筑材料和灵活的建筑布置,可以最大限度地利用太阳能提供照明、采暖和通风等能源需求,同时也能够减少能源消耗和环境污染。
在未来的建筑设计和建设中,应该充分考虑到被动式太阳能技术的应用,以实现可持续发展的目标。
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被动式太阳能技术是指利用建筑物自身的形状、材料和其他特征来最大限度地利用太阳能。
这种技术不需要使用机械设备或电力来转化太阳能,而是依靠被动减少或增加太阳能的捕获和利用。
被动式太阳能技术被广泛应用于建筑物的设计和建造,这不仅减少了建筑物对能源的依赖,还降低了建筑物的能耗和碳足迹,从而减少了对环境的影响。
太阳能被应用于建筑物的方法之一是利用房顶上的太阳能板来转化太阳能。
但具有被动式太阳能特性的建筑物通常是通过设计来实现的。
例如,建筑物的朝向可以通过调整,使其面向阳光最充足的方向。
墙壁和屋顶也可以使用反射材料和气孔隔热材料来反射太阳光和减少热量流失。
窗户和门上可以设置太阳能控制器来隔离过多的太阳光和热量。
这些措施可以帮助建筑物在整个年份中保持温度的稳定,从而减少对暖气和空调系统的需求。
被动式太阳能技术最常用的应用是在住宅建筑中。
在住宅建筑中,被动式太阳能技术可以通过设计建筑物的朝向来控制阳光的进入,减少建筑物的能耗。
例如,建筑物可能朝向南方,以便在冬季最大限度地利用阳光和太阳光来加热室内。
同时,建筑物的窗户和天窗也可以设置角度和大小,以充分利用阳光和太阳光的入射方向和强度,使室内的光线充足,从而减少对电力照明的需求。
被动式太阳能技术也可以应用于商业和公共建筑。
例如,大型超市和商场可以使用反光材料来减少太阳光的进入,并使用节能灯来减少对电力的需求。
教育和政府机构的建筑物可能具有光学玻璃或镜面表面,以便合理利用阳光来控制室内温度和明亮度。
在建筑物设计中使用被动式太阳能技术,不仅可以降低能耗,还可以提高室内的舒适度和空气质量。
因为被动式太阳能技术通常不需要使用任何机械装置或者电力,所以它可以降低建筑物的维护成本和能源成本。
同时降低了建筑物对环境的影响,对于实现可持续建筑和绿色建筑也具有积极的意义。
总之,被动式太阳能技术在构建可持续的建筑物和减少建筑物的能耗方面具有很大的潜力。
建筑设计中的被动太阳能利用技术

建筑设计中的被动太阳能利用技术在当今社会,对环境保护和可持续发展的重视日益增强。
在建筑设计中,被动太阳能利用技术被广泛应用,旨在最大程度地利用太阳能资源,降低建筑能源消耗,减少对环境的污染。
本文将从建筑方向、热量调节和采光方面介绍建筑设计中的被动太阳能利用技术。
一、建筑方向选择适当的建筑方向是被动太阳能利用的关键。
在北半球,建筑物的朝向应该以南方为主,这样能够最大限度地接收到阳光。
建筑物的常见朝向还包括东南、西南和西方,以便在不同时间段能够获得充足的自然光线。
此外,建筑的形状和布局也是被动太阳能利用的要考虑因素。
流线型的建筑形状可以减少风的阻力,提高自然通风效果,进一步节约能源。
同时,通过合理布局建筑物的位置和间距,可以最大程度地减少建筑间的遮挡,确保每个建筑单元都能充分接收到太阳光。
二、热量调节被动太阳能利用的另一个重要方面是热量调节。
通过合理利用建筑材料和结构,可以调节建筑内部的温度,降低对外部能源的依赖。
一种常见的技术是利用热质量的传递和储存来实现热量的调节。
例如,在寒冷的季节,通过使用高热质量的材料,如石墙或大理石地板等,可以吸收太阳辐射并长时间保持热量,使室内温暖。
相反,在炎热的季节,可以使用低热质量的材料,如金属屋顶或石膏墙壁,以减少太阳辐射引起的热量传递,保持室内凉爽。
此外,利用建筑结构来控制室内温度也是一种有效的被动太阳能利用技术。
例如,通过利用可以打开或关闭的窗户、百叶窗和遮阳篷等装置,可以在不同季节调节室内的通风和遮阳效果。
这样一来,就能够实现低能耗的环境控制,在各个季节保持室内的舒适温度。
三、采光充足的自然采光是建筑设计中不可或缺的一部分。
通过合理的布局和设计,可以最大限度地利用太阳光,减少对照明系统的依赖。
首先,建筑物应该设计具有大面积的窗户和采光天窗,以提供更多自然光线的进入。
而且,这些窗户和天窗的位置和朝向也需要仔细考虑,以确保自然光线能够充分照亮建筑内部的每个区域。
浅析被动式太阳能建筑的设计理论与应用实践

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。
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被动式太阳能技术的应用主要体现在以下几个方面:日照利用、自然通风、隔热保温和光热调节等。
日照利用是被动式太阳能技术的核心应用之一。
通过合理的建筑朝向、窗户位置和遮阳措施等手段,可以使太阳能最大限度地辐射到室内,提供自然光照。
这样可以减少人工照明的使用,节省能源消耗。
合理利用太阳热辐射,可以在冬季提供室内的温暖,减少对暖气的依赖。
对于大面积的玻璃幕墙建筑而言,可以通过选择太阳能吸热玻璃,将太阳光转化为热能,进一步提高能源利用效率。
自然通风是被动式太阳能技术的另一个重要应用。
通过合理设计建筑的通风系统,利用自然风力来实现室内空气的流通和更新,提供舒适的室内环境。
充分利用太阳能,可以通过设计合理的采光和通风设施,实现室内外温差的利用,提高室内温度的稳定性和舒适度。
可以通过设置天窗或风口,利用太阳热辐射效应使空气上升,从而实现室内空气的流通和更新。
隔热保温是被动式太阳能技术的重要应用手段之一。
合理选择建筑材料和隔热材料,采取隔热设计措施,可以减少室内外温度差异,实现室内温度的稳定和舒适。
隔热保温措施可以减少室内空调的使用,降低能源消耗。
可以通过选择高绝热性能的建筑材料,如保温砖、高效隔热板等,来提高建筑的隔热性能。
可以合理利用被动隔热措施,如遮阳板、阳台隔热网等,减少太阳辐射对建筑的直接照射,降低室内温度。
光热调节是被动式太阳能技术的另一个应用方向。
通过合理设计建筑的遮阳、透光和调光系统,可以有效控制室内的采光和热辐射,提供舒适的室内环境。
可以通过设置百叶窗、遮阳罩等遮阳设施,调节太阳光的照射强度和角度,实现室内光线的均匀分布。
可以采用光学玻璃等特殊材料,实现光线的调节和遮蔽,以满足不同季节、不同时间段的室内采光需求。
被动式太阳能技术在建筑中的应用是多方面的,包括日照利用、自然通风、隔热保温和光热调节等。
通过合理设计建筑的朝向、窗户位置和遮阳措施等,可以最大限度地利用太阳能资源,提高能源利用效率,达到节能环保的目的。
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。
节能建筑中的被动式太阳能利用

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。
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方案首先是从两个问题开始的:a.建筑如何反应水乡肌理 b.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。
(1)能量流动改善室内温度
这种波浪形的“太阳能表皮”斜墙形成了向阳面与遮阳面,向阳面温度高而遮阳面温度相对较低,这样就使的在整个建筑表面形成了热量流动。
夏天,向阳面上的孔洞阀门打开,抽风机停止工作,只在南立面形成热量流动,带走室内热量。
冬天,向阳面上孔洞阀门关闭,抽风机开始工作,将南向受到太阳照射而形成的热空气运输到北向的房间,而将冷空气送至南立面进行加热,如此形成热量循环,提高室内的温度。
设计概念及效果图
热循环系统设计
(2)太阳能热水器的一体化应用
方案致力于提高单位面积的太阳能热水器的得热量。
首先将太阳能热水器管安置于立面,使每户都能有独立的热水供应,也便于管理和维修。
其次安置在向阳面上的集热器合理的调整其角度,以获得更多的太阳光照射。
然后热水器、百叶以及白色的墙体共同营造了赋予江南水乡意境的建筑形象
(3)建筑微环境的设计
基于建筑本身所处的地理环境,并向传统民居学习,将水引入建筑环境,在优化建筑意境的同时改善建筑的微环境,实现怡人的居住空间。
在实际的利用中,配合一层的下沉架空推拉门一起发挥作用。
在冬天关闭推拉门,一层的下沉架空形成冷气槽,便于保温。
夏天,打开推拉门,形成穿堂风,风经过水面的冷却吹入建筑,便于建筑内部温度的降低。
同时这条河也是作为建筑雨水收集系统的储水处。
(4)遮阳设计
为应对建筑的西晒问题,建筑的西面结合卧室阳台设计了一个金属的框架,上面种植攀爬植物,在夏天枝叶繁茂,可以有效的阻隔西晒的阳光,而到冬天,又可以让阳光射入室内,增加室内的温度。
而屋顶也做了种植屋面和植物构架来应对夏日的暴晒。
立面遮阳
总体看来整个项目的技术应用于建筑本身的设计紧密的结合到了一起,不仅实现了建筑的美观实用,也创造了宜人的居住环境。
方案带给我们的启发是对低成本的被动式太阳能技术的创造式应用和实践。
技术并不一定要是最先进的,我们用最合适的技术手段,结合经济条件和当地的自然环境来思考和创作建筑不失为当下一个很好的选择。
3.2绵阳灾后重建示范小学
第二个案例是绵阳的一座小学,它作为四川灾后重建的一个示范性工程项目而广受瞩目。
因为是一个实际建成的项目所以有许多可以借鉴和研究的价值。
工程设计立足灾区重建实际,充分考虑当地的自然环境和气候条件,将节能和低碳运营的可持续发展理念融入到建筑设计中。
从总体布局、建筑形式、建筑细部、节点构造以及建筑设备等方面全面贯彻被动为主,主动为辅的建筑设计理念,为孩子们创造一个良好的学习环境。
设计采取由场地到建筑、由整体到局部的设计手法,结合绵阳地区夏季闷热、冬季潮湿的气候特点以及学校教育建筑的使用特点确定了夏季以通风、隔热、遮阳、隔潮为主冬季以集热、保温、通风为主的被动技术的总体策略,并通过从整体到细节的一系列逐步深入的设计实现。
(1)群体风环境组织
依据当地的主导风向和风速,以及通过实验对其风环境的模拟,通过建筑空间的围合于开放,营造出有利于夏季自然通风、冬季阻挡冷风的校园风环境。
鸟瞰及建成效果
(2)生态湿地与生活污水处理
利用地形南高北低的特征,将教学楼、宿舍楼产生的污水无动力引流至基地西南角的生态湿地附近。
通过人工湿地生态处理技术对污水进行处理。
污水流程处理
(3)建筑通风设计
教学楼采用单廊式平面以更好的利用自然通风。
顶层结合屋面造型设置天窗加强通风,改善夏季湿热问题。
办公区则设置了强化的太阳能烟筒,利用热压通风原理提高室内通风能力。
建筑通风效果示意
(4)建筑采光设计
教学楼南侧外窗上部采用反射板与遮阳板合并设置的方法,用遮阳板结合屋檐形成完整的遮阳体系,充分利用不同季节太阳高度角的差别发挥作用,达到夏季遮阳、冬季透光的效果。
建筑隔潮及采光
(5)附属主动式太阳能技术结合应用
主要是设置集中的浴室和水房,采用太阳能集中热水系统为学生和教工提供生活和饮用热水。