被动式太阳能建筑设计

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1、◆本栏目由深圳市嘉普通太阳能有限公司协办被动式太阳能建筑设计浙江理工大学■李江南一前言世纪7O年代，这个林场被开发成旅游度假区后，笔一般在利用太阳能的建筑中，太阳能利用分为者被邀为其设计一个小型的售展中心。通过实地考两种方式：一种是被动式太I；Df~g，另一种是主动式察，发现不需要另辟场地来做新的售展楼，只需要太阳能。所谓被动式太阳能，是指利用太I；H~E提供利用原有的旧办公楼加以改建，既不破坏现有的林室内供热，而无需其他机械装置提供能源，被动式场绿色环境，又可以旧物利用，同时还可以建一个太阳能系统依靠传导、对流

2、和辐射等自然热转换的生态节能的小建筑。笔者将被动式太阳能的想法在过程，实现对太阳能的收集、储藏、分配和控制。而这栋小建筑上进行了实践。主动式太阳能与被动式太阳能正好相反，它是利用机械装置来收集、储藏、分配和控制太阳能热量的方法，如太阳能光电板式发电机、太阳能热水器等。对于被动式太阳能系统来说，它需要两方面的元素构成：一是利用朝阳方向的透明材料(玻璃或塑料等)或是深色材料来收集太阳能，二是收集、储存和分配太阳能热量的蓄热体能够最大限度的接收太阳能。透明材料的原理就是暖房原理greenhouse(也叫温室)，而深色材

3、料就是利用深色物体比浅色物体更能吸收热量的原理。目前一般的节能建筑中，主动式太阳能运用的较图1老式林场办公房多，而被动式太阳能较少。其实从设计上来说，主动原有1日建筑使用厚土墙结构，由于厚土墙有蓄式太阳能的投资较高，如太阳能光电板的每平方米造热功能，旧建筑热稳定性能强，冬暖夏凉。在新的价就达N2000元以上，但主动式太阳能比较方便，只设计中，保留老房子的主要土墙(东、西、北面的土要留出它的收集太阳能辐射的场地，装上就能使用，墙)，作为新房子的蓄热体，并在土墙的外墙面覆以主动式太阳能产生的发电量非常有限，产生的热水

4、量3cm的XPS板，XPS板外再覆以木装饰板加以保护倒是可以供应一个家庭使用。而被动式太阳能从投资XPS，这样一来，新建筑的外墙既利用了旧建筑的上来说较低，它是从整个建筑的设计理念出发，通过厚土墙，又添加了新的高效外保温措施。设计的方法，被整体的、系统的体现在建筑的细节当在旧建筑的基础上，把整个建筑改造成单坡的中，无需过多的投入。比如现实生活中的温室、太阳斜屋面，全部朝南，屋面大部分采用中空玻璃覆盖，房等，就是很有效的被动式太阳能的利用。并在玻璃上面设置电动卷帘(图2)，用于夏季遮阳。本文根据笔者在建筑设计中对被

5、动式太阳能的由于卷帘设在室外，风吹雨淋年长日久容易老化，实践，介绍两个采用被动式太阳能的建筑设计。所以在卷帘外套有一个不锈钢圆筒，下雨或冬季不用时，将卷帘收起，外面有不锈钢圆筒保护。这个二小型售展中心斜屋顶的工作原理就是温室原理(图3)。这是一栋位于郊区旅游度假项目的售展中心，新建筑向南加长的延伸部分架空，并在架空的它是在原有旧建筑的基础上进行的一个改建设计。地板上设置进风格栅，在建筑北墙的最高处设置电原建筑是一栋一层的老式林场办公房(图1)，建于上动开启的窗户。夏季炎热时，先放下玻璃屋顶外的———～SOLARE

6、NERGY10／2009SOLARENERGY因瓢圈三节能小住宅这是一栋位于缓坡上的小住宅，40013"12左右(包括地下层)。因为是缓坡，首先想到能否做一个地下层，利用下沉式庭院，使地下层没有地下的感觉，同时被土覆盖的地下层又是最节能的空间，可以冬暖夏凉(见图5)。在这栋小建筑中采用了五种被动式太阳能的原理。图2改造后的新建筑51双层中空斜屋顶朝阳斜屋顶的照射面积最大，并且最直接，可以取得最大的太阳辐射。一般情况下斜屋顶是被用图3冬季工作原理来放置太阳能光电板或太I~ttI热水器的，是主动式太阳能，而斜屋顶在被

7、动式太阳能上使用的不多。电动卷帘，再打开地板的进风格栅，并开启北墙的这次利用双层中空斜屋顶是想把大面积的斜屋面作电动窗，利用热空气上升形成负压的原理，及南面为收集热源的手段(见图6)。双层屋面的上层是黑色山坡受太阳照射，热空气沿山坡形成上升气流(山的压型钢板瓦，中间隔80mm的空腔，下层屋面是风)的原理，当夏季的热空气从进风格栅进入室内有保温隔热措施是木板。时，热空气已经在阴凉的架空层里降低了温度，变成凉爽的空气，由于负压，空气穿过室内从北墙的高窗迅速流出，形成凉爽的穿堂风，把室内的热量带走(图4)。图6冬季，黑

8、色钢板瓦被太阳照射后温度升高，同时空腔内的空气被加热而上升，在屋顶的蓄热空腔内，热空气被埋在墙体内的风管通过小功率的抽风机输送到需要热量的房间及地下室的卵石蓄热床内。这图4夏季工作原理些热量可以从每个房间的地板上排出，加热整个房间，～——卜-～一SoLARENERGY10／2009也可以使卵石蓄热床的卵石储存大量的热量(图7)。这里有一个关键点，就是每个房间及卵石床的进风