主被动式太阳能建筑
被动式太阳房
经济问题
01
初期投资高
被动式太阳房的初期投资相对较 高，需要大量的资金投入进行建 设和改造。
02
运营成本不确定
03
经济效益不明显
虽然被动式太阳房的运行成本较 低，但长期运营成本仍存在不确 定性，需要进一步评估和核算。
由于被动式太阳房技术尚未完全 普及，其经济效益可能不明显， 需要更多的实践和验证。
技术难题
技术成熟度
被动式太阳房技术尚未完全成熟，仍存在一 些技术难题，如热能收集和储存、热能转换 效率等。
设计与施工难度
被动式太阳房的设计和施工需要较高的专业知识和 技术水平，对设计师和施工队伍的要求较高。
适应性
被动式太阳房在不同气候和地理条件下的适 应性有待提高，需要根据不同地区的特点进 行定制化设计和优化。
被动式太阳房
目录
CONTENTS
• 被动式太阳房简介 • 被动式太阳房的设计与建造 • 被动式太阳房的应用与优势 • 被动式太阳房的挑战与解决方案 • 被动式太阳房的未来发展
01 被动式太阳房简介
定义与特点
定义
被动式太阳房是一种利用太阳辐射来 获取热量的建筑，通过建筑设计、材 料选择和布局优化，实现高效利用太 阳能的目的。
保温设计
采用厚墙、双层窗户、地面保温等措施，减少室 内热量散失，提高保温性能。
热工性能优化
热能收集与储存
利用太阳能集热器收集热能，并通过 蓄热体储存热能，以供冬季使用。
热能传递与分配
合理设计热能传递路径和分配系统， 确保室内温度均匀分布，提高居住舒 适度。
材料选择
保温材料
选用高效保温材料，如聚氨酯、矿棉等，以提高建筑保温性 能。
提高居住品质
被动式太阳能建筑一体化设计策略分析
被动式太阳能建筑一体化设计策略分析被动式太阳能建筑一体化设计策略是指在建筑环境设计中，充分利用太阳能的热量和光线，通过合理的建筑布局、朝向和结构设计，尽可能地减少对传统能源的依赖。
其原理主要包括以下几个方面：1. 最大限度地利用太阳能被动式太阳能建筑一体化设计策略的首要目标是最大限度地利用太阳能资源，减少对非可再生能源的依赖。
通过合理的建筑朝向、开窗面积和布局设计，使建筑能够在冬季充分吸收太阳的热量，而在夏季则能够减少太阳直射进入建筑内部，从而实现建筑内部温度的调节，减少空调和供暖系统的使用。
2. 优化建筑传热特性被动式太阳能建筑一体化设计策略还包括对建筑传热特性的优化设计。
通过合理的保温和隔热工艺，减少建筑本身对外界温度的依赖，提高建筑的隔热性能，从而减少建筑的能耗。
3. 结合自然通风和采光设计在被动式太阳能建筑一体化设计中，自然通风和采光设计也是至关重要的一环。
合理设计建筑的通风和采光系统，能够有效地减少建筑内部对人工通风和照明设备的依赖，降低建筑的能耗。
关键技术被动式太阳能建筑一体化设计策略涉及多方面的关键技术，其中包括建筑布局设计、建筑结构设计、材料选择、采光和通风设计等。
以下是其中一些关键技术的简要介绍：1. 建筑布局设计建筑布局设计是被动式太阳能建筑一体化设计的首要环节。
合理的建筑布局能够充分利用太阳能资源，最大限度地减少建筑对传统能源的依赖。
还能够通过建筑布局设计使建筑在不同季节充分利用自然通风和采光资源，降低能耗。
2. 建筑结构设计建筑结构设计是实现太阳能 passivhaus 被动房的关键。
合理的建筑结构设计能够实现建筑在冬季充分吸收太阳的热量，而在夏季则能够减少太阳直射进入建筑内部，从而实现建筑内部温度的调节。
3. 材料选择在被动式太阳能建筑一体化设计中，材料的选择也是至关重要的。
选择具有良好隔热、保温性能的建筑材料，能够有效地降低建筑的能耗。
还能够选择具有较高的太阳能吸收和利用率的材料，进一步提高建筑的能源利用效率。
被动式太阳能建筑一体化设计策略分析
被动式太阳能建筑一体化设计策略分析随着人们对可持续发展和环境保护意识的增强，被动式太阳能建筑设计成为当今建筑设计界的一个热门话题。
被动式太阳能建筑一体化设计是指通过利用建筑本身的结构、材料和布局等因素，在不需要外部能源输入的情况下，最大限度地利用太阳能，降低建筑能耗，提高室内舒适度。
本文将从设计策略的角度，对被动式太阳能建筑一体化设计进行分析。
被动式太阳能建筑一体化设计需要充分考虑建筑的朝向和布局。
在设计阶段，要根据建筑的地理位置和周围环境，合理确定建筑的朝向，以便最大限度地利用太阳能资源。
建筑的布局也要遵循被动式太阳能建筑设计原则，比如合理设置采光窗、避免遮挡和受阴等，以便充分利用自然光和热量，减少对外部能源的依赖。
材料选择是被动式太阳能建筑一体化设计中非常重要的一环。
建筑的外墙、屋顶和窗户等材料的选择，直接影响着建筑对太阳能的利用效率。
在材料选择上，要注重材料的保温和隔热性能，以便减少能耗，提高建筑的节能性能。
还要考虑材料的光透性和透气性，以便合理控制建筑内部的热量和通风，提高室内的舒适度。
在建筑的设计中，要充分考虑被动式太阳能技术的应用。
在建筑中合理设置遮阳设施和太阳能光伏板等装置，以便最大限度地利用太阳能资源。
还可以通过调整建筑的布局和设计通风系统等措施，以便实现建筑内部空间的自然通风，减少空调系统的使用，降低能耗。
这些被动式太阳能技术的应用，不仅可以提高建筑的节能性能，还可以改善建筑内部的舒适度，提高人们的生活质量。
被动式太阳能建筑一体化设计还需要充分考虑建筑的维护和管理。
在建筑的设计中，要合理设置建筑的维护通道和设备，以便日后对建筑的维护和管理。
还要考虑建筑的自动化管理系统和建筑的智能化设备，以便实现对建筑的自动控制和管理，提高建筑的运行效率，进一步降低能耗。
被动式太阳能建筑一体化设计需要与当地的气候和环境相结合。
在设计过程中，要根据当地的气候特点和环境条件，合理调整建筑的朝向和布局，以便最大限度地利用太阳能资源，同时减少对外部能源的依赖。
利用太阳能的建筑设计方案
利用太阳能的建筑设计方案在当今全球对气候变化和环境保护的关注日益增强的背景下，利用可再生能源成为了一种重要的发展趋势。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源资源，其在建筑设计方案中的应用日益普及。
本文将主要探讨利用太阳能的建筑设计方案及其优势。
一、被动式太阳能建筑设计方案被动式太阳能建筑设计方案是指利用建筑本身的形态、材料和布局来最大程度地利用太阳能。
在这种方案中，没有任何机械或电气设备参与能源的转换和传输。
被动式太阳能建筑设计方案通常包括以下几个方面：1. 太阳能收集器：利用设计精巧的窗户、天窗和透明材料，最大限度地将太阳能引入室内，提供自然的采光和照明。
2. 热利用系统：通过合理设计的建筑外墙和屋顶的保温材料和结构，最大限度地减少热量的散失，并在冬季提供温暖的室内环境。
3. 通风系统：利用建筑内外的自然风力差异，通过合理的通风设计实现室内空气的自然对流和循环，提供舒适的室内环境。
被动式太阳能建筑设计方案的优势在于其简单易行、成本低廉。
同时，通过合理的能源利用和节约措施，被动式太阳能建筑设计方案还能实现对能源消耗的降低，减少对传统能源的依赖。
二、主动式太阳能建筑设计方案除了被动式太阳能建筑设计方案外，主动式太阳能建筑设计方案还采用了一系列的机械或电气设备来实现太阳能的收集和转化。
常见的主动式太阳能建筑设计方案包括以下几个方面：1. 光伏发电系统：通过在建筑的屋顶或墙壁上安装光伏发电板，将太阳辐射转化为电能，供应建筑的用电需求。
2. 太阳能热水系统：通过太阳能热水器和储水罐，将太阳能转化为热能，提供建筑内部的热水使用。
3. 太阳能空调系统：利用太阳能热水系统或光伏发电系统提供的能源，实现建筑内部的空调供暖和制冷。
主动式太阳能建筑设计方案的优势在于其高效能源转换和资源利用。
通过光伏发电系统和太阳能热水系统的应用，建筑能够自主地利用太阳能，减少对传统能源的依赖，降低能源消耗和污染。
此外，主动式太阳能建筑设计方案还能实现对电力网络的注入，为社会能源供应做出贡献。
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。
绿色建筑如何实现建筑物的被动式太阳能利用
绿色建筑如何实现建筑物的被动式太阳能利用在当今追求可持续发展和节能环保的时代，绿色建筑理念逐渐深入人心。
其中，被动式太阳能利用作为一种高效、环保且经济的能源利用方式，在绿色建筑中发挥着重要作用。
那么，究竟什么是被动式太阳能利用？绿色建筑又是如何实现这一技术的呢？被动式太阳能利用，简单来说，就是不依赖复杂的机械装置和设备，而是通过巧妙的建筑设计和布局，充分利用太阳的能量来满足建筑物的采暖、制冷和采光需求。
这种方式不仅能够降低能源消耗，减少对传统能源的依赖，还能为居住者提供更加舒适和健康的室内环境。
要实现建筑物的被动式太阳能利用，首先得从建筑的选址和朝向说起。
理想的绿色建筑应该选择在阳光充足的位置，并且建筑物的主要朝向应该是朝南。
这样可以确保在冬季能够最大程度地接收太阳的直射光，从而为室内提供温暖；而在夏季，通过合理的遮阳设计，又可以避免过多的阳光直射，降低室内温度。
比如，在南方地区，建筑物可以适当偏东或偏西一些，以适应夏季较长的日照时间，减少西晒带来的过热问题。
窗户的设计也是关键之一。
窗户不仅是采光的通道，也是太阳能进入室内的重要入口。
在冬季，应该增加南向窗户的面积，以让更多的阳光进入室内，同时要保证窗户的密封性良好，减少热量的散失。
而在夏季，则需要控制窗户的面积和遮阳措施，如安装百叶窗、遮阳篷等，以阻挡过多的阳光。
此外，窗户的位置和高度也需要精心设计，以促进室内空气的自然流通，提高通风效果。
建筑的保温隔热性能同样不可忽视。
良好的保温隔热材料可以有效地阻止室内外热量的交换，在冬季保持室内温暖，夏季保持室内凉爽。
例如，在墙体中使用保温性能好的材料，如聚苯乙烯泡沫板、岩棉等；在屋顶设置保温层和防水层，减少热量的传递。
同时，要注意避免热桥的出现，热桥是指建筑结构中传热系数较大的部位，如墙角、梁柱等，这些部位容易导致热量散失，需要进行特殊的保温处理。
除了建筑的外壳，室内的布局和装饰也能对被动式太阳能利用产生影响。
太阳能利用(被动式太阳能建筑)
2、循环原理
由于冷水比重大、热水比重小的原理， 真空管和保温水箱便形成了冷水向下，热 水向上的自然循环，使最热的水循环到保 温水箱中。
3、保温储存原理
和其它保温水箱一样，是储存热水的 容器。 因为太阳能热水器只能白天工作， 而人们一般在晚上才使用热水，为了使白 天生产的热水在到晚上或隔天使用时保持 一定的温度，所以必须通过保温水箱把热 水储存起来。
太阳能建筑的产生
能源需求的增长 传统能源的枯竭 生存环境的考验
能源危机！！！
光热转换
光电转换
对新能源的探索和利用 可再生性 环保
？太阳能利用
太阳能建筑的产生
太阳能建筑组成的基本要素
• 1.集热系统 通过各种手段收集太阳的辐射热能。 主要方式：通过建筑构件本身、附加独立式集热器（如太阳能热水器、太 阳能空气集热器等）。
高效使用水资源
池塘在其 间的蒸发作 用，给建筑 带来温和的 气流。
多功能水池可用作 消防水池，并可以作为 冷却系统的一个部分， 在气候炎热的时候，在 外墙上通过蒸发降低温 度。
连续的外
墙，阻挡了太 阳的辐射，它 和建筑物的里 层墙是分离 的，有利于垂 直通风。
屋顶悬挂
于楼板上方， 形成夹层，阻 挡太阳的直射， 并有助于建筑 被动式自然通 风。
池塘在其间的蒸发作 用，给建筑带来温和的气 流。
自然采光设计
金属的双表皮 由穿孔的经过处理 的不锈钢平板材和 黑色玻璃组成。能 给室内提供充分的 自然采光
不锈钢经过短期氧化处 理，产生了保护层，可以耐 腐蚀，不需要维护。
被动房技术与建筑的一体化
不锈钢平板形象是变化 的，随着时间和一天中太阳 光线的变化，其颜色不断变 化（橙色赭，褐色）。它与 混凝土墙和屋顶的黑色金属 在视觉上产生对比。有节奏 的标准板材打破了单调的悬 挂表面。
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。
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主动式太阳能的种类
• 太阳能热水系统
太阳能将冷水加热成低温热水（<100℃），是当前太阳能热利用技 术中成熟、应用最广泛、产业化发展最快的领域，目前在建筑中已得 到了较普遍的应用。太阳能热水系统由集热器、蓄水热箱、循环道管 及相关装置、设备（水泵、控制部件等）组成。按水在集热器中的流 动方式，太阳能热水系统可分为三大类：循环式、直流式和闷晒式。 ①循环式分为自然循环和强制循环。自然循环式是指水在系统中仅靠 热虹吸效应进行循环。强制循环式是指水在系统中依靠水泵驱动进行 循环。 ②直流式，亦称一次式。水在系统中不是不断被加热，而是一次性被 加热到所需温度，然后使用。 ③闷晒式，又称整体式，分为闷晒定温放水和圆筒式两种。 影响太阳能热水系统性能的因素有：当地太阳辐射资源和气候条件、 热负荷特性、集热器类型、集热面积与蓄热水箱容积的配比、管道大 小等。
太阳能的利用
太阳能的利用分为主动式和被动式两种
主动式太阳能收集器是一套附属于建筑的系统：它是 主动式 由附在建筑结构上的装 置组成，而不是使热量 集中、储存、释放到建筑结构的收集器。主动式系统 对一个家庭来说是一种“额外”的消费——具有通常 所购买的类似产品所不具备的特点。主动式系统必须 在有泵和送风机运行的情况下才能工作。 被动式太阳能建筑是指利用建筑本身作为集热装置， 被动式 依靠建筑方位的合理布置，以自然中热交换的方式 （传导、对流和辐射）使建筑达到采暖和降温目的的 建筑。利用太阳能的过程中没有耗电设备或人工动力 系统参与，例如利用日光间或储热墙等收集太阳能在 冬季采暖，属于被动式利用
太阳能热水系统工作原理图及实例
主动式太阳能的种类
• 太阳能光伏发电系统 用太阳能光伏电池将太阳 辐射能转换为电能的发电 系统称为太阳能光伏发电 系统，其工作原理基础是 所谓的半导体p-n结的光 生伏打效应，也就是当太 阳光照射半导体p-n结时， 就会在p-n结的两边出现 电压，引起电流。太阳能 光伏发电系统有独立式系 统和联网式系统两种。
太阳能光伏发电的运用
主动式太阳能的种类
• 主动式太阳能供暖系统
主动式太阳能供暖系统是指需要机械动力驱动才能达到供暖目的 的系统。
主动式太阳能供暖系统原理图
主动式太阳能的种类
• 主动式太阳能制冷系统
主动式太阳能制冷系统主要有：吸收式制冷系统、吸附式制冷系统、除湿 式制冷系统、蒸汽压缩式制冷系统和蒸汽喷射式制冷系统。 ①太阳能吸收式制冷系统由发生器、冷凝器、节流阀、蒸发器、吸收器 和其他附属设备组成，是利用两种物质所组成的二元溶液作为工质来运 行的。 ②太阳能吸附式制冷系统由太阳能吸附集热器、冷凝器、蒸发贮液器、 风机盘管部分组成。 ③太阳能除湿式制冷系统，主要由太阳集热器、除湿器、换热器、冷却 器、再生器等几部分组成。 ④太阳能蒸汽压缩式制冷系统主要由太阳集热器、蒸汽轮机和蒸汽压缩 式制冷机三大部分组成。 ⑤太阳能蒸汽喷射式制冷系统主要由太阳能集热器和蒸汽喷射式制冷机 两大部分组成。
太阳能建筑简介
能源需求的增长 传统能源的枯竭 生存环境的考验 能源危机 如同身后的滚石, 如同身后的滚石,在我们漫 不经心时…… 不经心时 轰然袭来
太阳能建筑体系
• 节地 地下/地上空间利用、容积率 节地—地下/地上空间利用、 地下
四 节 一 保
• 节能 减少需求、提高能源利用率 节能—减少需求、 减少需求 • 节水 雨水回灌、中水利用&消防用水 节水—雨水回灌、中水利用& 雨水回灌 • 节材 当地资源、再生材料、模数 节材—当地资源、再生材料、 当地资源 • 环保—地球我们人类的共同家园：CDM 机制、C 环保 地球我们人类的共同家园： 机制、 地球我们人类的共同家园 O2减排 减排、 O2减排、市场补偿机制
主动式太阳能制冷系统原理及实例
被动式太阳能的种类
• 直接收益式 在房屋的朝阳面设置大 面积双层玻璃窗，利用 室内的地面和墙体，作 为蓄热体吸收太阳能。 蓄热体可用混凝土、砖、 石等材料，表面最好用 深色。白天蓄热，夜间 利用所蓄热能供暖。
被动式太阳能的种类
• 水墙式
将朝阳墙面做成装水的 墙体，墙外设玻璃幕墙， 两者之间留出空气隔层。 在冬季的白天，阳光把水 墙加热後向室内散热﹔夜 晚关闭活动的隔热保温板， 使已蓄热的水墙能保证室 内热量不致散失。夏季还 可利用水墙作为隔热墙之 用，防止辐射热入室。
被动式太阳能的种类
• 太阳温室式
在房屋外部建一玻璃温室，与室内有洞口相通。白天太阳将温 室加热後，实墙已蓄热，热量即散入室内。实墙也可设计成隔 热用的水墙。温室也可以作为一个附加的、阳光充足的空间， 作为生活起居之用，可以种菜、栽花或作室内绿化，但在夏季 要有遮阳措施。
• 屋顶水池式
在屋顶上用透明材料做成水袋或水池，上盖活动式隔热保温板。 在冬季的白天，将保温板拉开，太阳将水加热，夜间关闭保温 板。水有较大的热容，可持续向室内散。夏季的白天大部分 阳光被保温板所反射，其馀被水吸收，水袋或水池起隔热作用 ﹔夜间打开保温板，使之散热、降温。
被动式太阳能的种类
• 蓄热墙式
将朝阳墙面做成厚重实墙，外 涂黑色，外层设玻璃幕墙，两 者之间留出空气隔层。实墙上 留出适当的采光面积，上、下 留洞口。白天室内的冷空气通 过下部洞口，进入空气隔层受 热上升，经由上部洞口进入室 内，如此形成对流循环，室内 温度即可不断提高。夜间将洞 口关闭，并下帘幕，使室内热 量不致散失。夏季开启厚墙和 玻璃幕墙上的小窗，可通风降 温。