淺析被動(dòng)式太陽(yáng)能在民用建筑中的應(yīng)用

1、<p>　　淺析被動(dòng)式太陽(yáng)能在民用建筑中的應(yīng)用</p><p>　　【摘要】當(dāng)今世界正面臨資源枯竭和環(huán)境惡化的兩大難題,因此，以適當(dāng)?shù)姆绞秸业揭粋€(gè)積極的解決方法是非常必要的。太陽(yáng)能建筑是一種新型節(jié)能建筑,利用太陽(yáng)能可再生能源，是一個(gè)傳統(tǒng)的節(jié)能建筑,能夠改善生活環(huán)境,減少環(huán)境污染等等,因此在世界范圍內(nèi)被認(rèn)可。其中,被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑結(jié)構(gòu),其模式是指一個(gè)廣泛的容易掌握經(jīng)濟(jì)和操作問(wèn)題。在本文中，與民用住宅的特點(diǎn)

2、相結(jié)合，分析了被動(dòng)式太陽(yáng)能在國(guó)內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì)及優(yōu)勢(shì)，結(jié)合國(guó)內(nèi)的具體情況對(duì)被動(dòng)式太陽(yáng)能技術(shù)在民用建筑中實(shí)際應(yīng)用情況以及就如何加以完善進(jìn)行了闡述。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】民用建筑；被動(dòng)式太陽(yáng)能;應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU24 文章編號(hào): </p><p>　　盡管過(guò)去30年推廣一系列被動(dòng)式太陽(yáng)能應(yīng)用實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降牟糠忠呀?jīng)完成,但尚未形成一個(gè)完整的系

3、統(tǒng)。促進(jìn)理性意味著解決重點(diǎn)建設(shè)的住宅能耗,而且是改善民生的一個(gè)重要途徑。目前,現(xiàn)有的和新的家庭在民用建筑方面應(yīng)用太陽(yáng)能技術(shù)不是很普遍,狀況也不是很好,因此,太陽(yáng)能民用建筑有巨大的發(fā)展?jié)摿?應(yīng)在舊住應(yīng)用太陽(yáng)能技術(shù)，對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行改造并與新建筑廣泛結(jié)合。 </p><p>　　被動(dòng)式太陽(yáng)能的概念 </p><p>　　使用太陽(yáng)能建筑,可以分為直接使用(被動(dòng)式太陽(yáng)能)和間接使用(活躍的太陽(yáng)能使用)

4、。 直接使用(被動(dòng)式太陽(yáng)能)意味著沒(méi)有風(fēng)扇,水泵、太陽(yáng)能、存儲(chǔ)、收集和再分配系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng)的幫助。被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、沒(méi)有或很少使用建筑物能源,通過(guò)合理的布局和建筑組件適當(dāng)治療,自然的方式對(duì)太陽(yáng)熱能進(jìn)行使用。這個(gè)太陽(yáng)能的使用以達(dá)到加熱或冷卻直接輻射、對(duì)流和傳導(dǎo)。 </p><p>　　影響被動(dòng)式太陽(yáng)能民居建筑的主要因素 </p><p>　　(1)被動(dòng)式太陽(yáng)能民居建筑

5、受自然環(huán)境的影響 </p><p>　　被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑適用于自然環(huán)境,并能夠充分挖掘自然環(huán)境潛在的能力。因此,這就要求我們對(duì)影響被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑的自然環(huán)境進(jìn)行了解,這些自然環(huán)境因素,包括氣候、地理、地形和其他因素。 </p><p>　　被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑受地理緯度的影響 </p><p>　　在決定該地區(qū)緯度太陽(yáng)仰角和不同太陽(yáng)高度角和方位角,也影響了被動(dòng)式太陽(yáng)能建

6、筑收集太陽(yáng)能的強(qiáng)度、太陽(yáng)收集器的有效輻射面積。在陽(yáng)光的光強(qiáng)度相同的條件下,有效收集器面積越大的收集器,收集器更多方向垂直于太陽(yáng)輻射通過(guò)收集器的有效橫截面積區(qū)到達(dá)收集器區(qū)。換言之,被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑地理緯度能夠影響太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)的效率。 </p><p>　　(3)被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑受到地貌特征的影響 </p><p>　　地面接收更多的太陽(yáng)輻射會(huì)隨地形的變化,稱為這里指的是地面坡度和方向。每單

7、位面積垂直于表面的太陽(yáng)輻射吸收太陽(yáng)的光比其他任何表面傾斜的吸收更多的陽(yáng)光。在早上，東坡能夠吸收更多的太陽(yáng)輻射，下午的時(shí)候，西斜坡吸收更多的太陽(yáng)輻射,陽(yáng)光相對(duì)平坦的地方吸收更多的太陽(yáng)輻射。太陽(yáng)輻射在同一場(chǎng)地上收到的數(shù)量會(huì)影響氣候的溫度,進(jìn)而對(duì)太陽(yáng)能住宅室內(nèi)溫度造成影響。 </p><p>　　三、被動(dòng)式太陽(yáng)能在民居建筑上的應(yīng)用 </p><p>　　被動(dòng)式太陽(yáng)能供暖技術(shù)的三個(gè)元素:集熱,蓄熱

8、以及保熱。重墻(混凝土、石材等等)。良好的再生性能,能有效地抑制波動(dòng)在夜間或陰雨天。在室溫下，在利用太陽(yáng)能的應(yīng)用方式如下: </p><p>　　1)直接受益的應(yīng)用 </p><p>　　直接受益于被動(dòng)式太陽(yáng)能住宅供暖技術(shù)是最簡(jiǎn)單的形式,是最接近普通住房的形式。南向房間大窗戶可以看到直接受益于太陽(yáng)的房間。陽(yáng)光照射在冬天,室內(nèi)地板的大窗戶,墻壁和家具,大部分的太陽(yáng)輻射可以吸收和轉(zhuǎn)化為熱量,所

9、以,他們的溫度、太陽(yáng)輻射可能反映了一小部分的內(nèi)表面的太陽(yáng)輻射的吸收過(guò)程。地板、墻壁和家具,對(duì)流和輻射熱量的溫度的熱空氣室,達(dá)到加熱的目的,另一個(gè)部分的熱量?jī)?chǔ)存在地板上,墻上,然后逐漸釋放到晚上,為了維持一個(gè)恒定的房間的溫度。天在室溫下,以減少波動(dòng)的厚材料應(yīng)該具有良好的蓄熱性能,如:石材、混凝土等。此外,窗口應(yīng)具有良好的密封性能,關(guān)鍵是需要配備一個(gè)合理的熱窗簾直接來(lái)自太陽(yáng)的房間窗戶比墻壁選擇受益。窗墻比的增加,一方面增加了房間熱太陽(yáng)輻射,

10、這也增加了內(nèi)部和外部熱量交換。節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑)提供了窗口大小沒(méi)有太大,不超過(guò)0.35。但這是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)通過(guò)保持室內(nèi)高溫加熱裝置。主要依靠太陽(yáng)能加熱時(shí),溫度相對(duì)較低(約14℃),南向窗墻比增加到0.5的室內(nèi)熱狀態(tài)更好。 </p><p><b>　　再生蓄熱墻的應(yīng)用 </b></p><p>　　蓄熱墻由法國(guó)科學(xué)家Trombe(特朗勃)最初的設(shè)計(jì),這也是

11、已知Trombe墻。通過(guò)熱虹吸管原理,使用天然熱水或熱空氣循環(huán)從這些墻加熱,減少系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。傳統(tǒng)厚墻吸收吸熱墻再生方法,有更多光圖像和高熱效率可以更主動(dòng)地適應(yīng)氣候變化。 </p><p>　　它的工作原理原則是Trombe墻住宅磚墻,頂壁和底壁與通風(fēng)的洞,保護(hù)玻璃和夾層玻璃覆蓋前面的收集器的氣隙。當(dāng)天氣轉(zhuǎn)涼,復(fù)制收集器墻是由再生玻璃吸收太陽(yáng)輻射對(duì)流收集器的墻面墻的表面之間的收藏家和蓄熱空氣，收集器和蓄電池通過(guò)空氣

12、加熱的內(nèi)壁上部和下部之間的空氣對(duì)流室和熱空氣噴口的房間為了達(dá)到加熱的目的。墻熱慣性使用它能夠收集太陽(yáng)能輻射熱室。新鮮空氣從外面進(jìn)入室的底部,惰性材料吸收太陽(yáng)的熱量加熱進(jìn)房間后,這房子里的熱空氣循環(huán)。此外,白天吸收集器的內(nèi)壁部分關(guān)閉側(cè)壁的內(nèi)側(cè)壁存儲(chǔ)的存儲(chǔ)的熱量吸收,一夜之間的內(nèi)壁表面自然對(duì)流和輻射熱進(jìn)入了房間。在炎熱的氣候條件下,通過(guò)所以空墻熱能量直接釋放到室外,防止熱量進(jìn)房間。然后從北墻和風(fēng)景如畫(huà)的涼爽空氣在內(nèi)部,自然冷卻的效果。墻壁和

13、其他手段可以一起使用為節(jié)能發(fā)揮更大的作用。如中空玻璃的使用,改變壁腔控制風(fēng)扇的流量和熱吸收好,水是用于存儲(chǔ)熱等等。 </p><p>　　3)額外的陽(yáng)光房類型和模塊化應(yīng)用 </p><p>　　額外的陽(yáng)光房在主樓南方實(shí)際上是一個(gè)額外的玻璃溫室。從某種意義上說(shuō),更多的陽(yáng)光房是一種被動(dòng)式太陽(yáng)能房子直接受益形式(溫室)和蓄熱器的集合墻(內(nèi)部和收藏家蓄熱墻背面)。額外的太陽(yáng)能收集和房子蓄熱之間，從

14、主墻將由玻璃墻分隔太陽(yáng)能集熱器住房蓄熱器之間的投影墻,一般打開(kāi)門(mén),窗口或發(fā)泄,額外的陽(yáng)光。所以說(shuō)溫室效應(yīng),附加陽(yáng)光房?jī)?nèi)部的溫度總是高于室外溫度。因此,額外的空間,以適應(yīng)太陽(yáng)的住宅不僅可以提供更多的熱量,還可以作為緩沖來(lái)減少住房的熱損失。在冬天,當(dāng)室溫高于住宅相鄰太陽(yáng)的溫度由一個(gè)額外的門(mén)、窗或通風(fēng)口高,陽(yáng)光的額外的熱量通過(guò)對(duì)流室相鄰剩余時(shí)間關(guān)閉門(mén)、窗戶、或通風(fēng)口。結(jié)合各種被動(dòng)加熱技術(shù)結(jié)合了不同形式的對(duì)方,可以得到更好的保溫效果。 <

15、/p><p>　　四、加強(qiáng)民用住宅使用被動(dòng)式太陽(yáng)能供暖技術(shù)應(yīng)用 </p><p>　　1）太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與地源熱泵作為輔助熱源輻射相結(jié)合 </p><p>　　為了達(dá)到舒適的被動(dòng)式太陽(yáng)能房屋住房,和更好地工作只有設(shè)計(jì)是不夠的。輔助熱源應(yīng)用程序也被動(dòng)太陽(yáng)能房屋不可或缺的一部分。當(dāng)室外溫度較低或連續(xù)陰天,它應(yīng)該有一個(gè)輔助熱源提供熱量,保持室內(nèi)溫度。目前,太陽(yáng)能地板輻射采暖系

16、統(tǒng)還可以與地源熱泵、地源熱泵使用第一個(gè)水加熱和水預(yù)熱、加熱、太陽(yáng)能熱水通過(guò)地板輻射供暖系統(tǒng),然后通過(guò)毛細(xì)管通道:當(dāng)太陽(yáng)的余熱產(chǎn)生熱水系統(tǒng),您還可以通過(guò)地源熱泵系統(tǒng)存儲(chǔ)過(guò)多的熱量。 </p><p>　　2）注意處理外部絕緣結(jié)構(gòu) </p><p>　　其中屋頂是最大的熱損失,占30%的總熱損失的40%。一般來(lái)說(shuō),有兩種類型的屋頂,一個(gè)斜屋頂,屋頂平臺(tái),雖然或多或少地絕緣,熱的效果仍不理想。在

17、寒冷地區(qū),被動(dòng)式太陽(yáng)能房子屋頂平臺(tái)面板一般蔓延100毫米厚180毫米厚聚苯乙烯板或珍珠巖袋;斜屋頂放置80毫米厚聚苯乙烯板或100毫米厚礦棉板吊頂在房間里。所不同的是,根據(jù)計(jì)算得到的區(qū)域。嘗試增強(qiáng)隔熱效果,減少能量損失和浪費(fèi)。 </p><p>　　3）完成確定房子的位置和布局,獲得更多的太陽(yáng)輻射 </p><p>　　陽(yáng)光房南東或西小于15度,這樣你就可以確保整個(gè)供暖期南房間,充足的陽(yáng)光

18、,但是也避免過(guò)度的陽(yáng)光。除了積極的方向發(fā)展,以避免陽(yáng)光房的高度之間的大樓前面封鎖,和建筑的距離的兩倍多,太陽(yáng)是適當(dāng)?shù)?。在被?dòng)式太陽(yáng)能房子里,南墻是一個(gè)主要的內(nèi)部組件的太陽(yáng)能收集器,面積越大,可用的更多的太陽(yáng)能。因此,陽(yáng)光房擴(kuò)展最好是長(zhǎng)方形的形狀,這一變化將不會(huì)出現(xiàn)在墻上打孔,避免太多不必要的陰影。不應(yīng)影響斜屋面的長(zhǎng)度屋檐小時(shí)的陽(yáng)光,參照當(dāng)?shù)刈》拷ㄔO(shè)標(biāo)準(zhǔn)。室內(nèi)空間的安排應(yīng)該根據(jù)特定的用途。 </p><p><

19、;b>　　五、結(jié)論 </b></p><p>　　通過(guò)本文研究,我們了解到了各種各樣的住宅設(shè)計(jì)應(yīng)用被動(dòng)式太陽(yáng)能供暖技術(shù),并了解了被動(dòng)式太陽(yáng)能在民用建筑中應(yīng)用的可行性和優(yōu)越性,對(duì)住宅供暖設(shè)計(jì)有一定的參考。最后, 為解決由于缺乏太陽(yáng)能由于連續(xù)降雨的缺陷提出了一些建議,同時(shí)提高住宅建筑和裝飾材料構(gòu)建信封合理位置和內(nèi)部結(jié)構(gòu)減少熱損失和最大化太陽(yáng)能接收器,從而提高被動(dòng)太陽(yáng)能的使用效率。 </p>

20、;<p><b>　　【參考文獻(xiàn)】 </b></p><p>　　[1] 清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心.中國(guó)建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報(bào)告. [M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2007（12） </p><p>　　[2] 我國(guó)可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略叢書(shū)——太陽(yáng)能卷.[M].中國(guó)電力出版社.2008（10） </p><p>　　[3] 徐偉,鄭瑞澄

21、,路賓主編.太陽(yáng)能建筑應(yīng)用發(fā)展研究報(bào)告. [M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2009（08） </p><p>　　[4]彭瑛.民用建筑太陽(yáng)能的利用[J].湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2012（5） </p><p>　　[5]吳蘭仙.太陽(yáng)能光伏建筑一體化在民用建筑中的應(yīng)用[J].建筑知識(shí)：學(xué)術(shù)刊. 2012（11） </p><p>　　[6]邱海博.談太陽(yáng)能技術(shù)在民用建筑中的應(yīng)