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被動式太陽能設計考量
被動式太陽能設計談論用於加熱與冷卻生活空間裡的太陽能。在此種方法裡,建築物本身或者它的一些元素利用材料裡的自然能量特性以及暴露在太陽下所創造出的氣流。被動式系統是簡單的,有很少可動部件,並且需要最小的維修並且不需要機械系統。
可操作的窗戶僅僅是可以被打開的窗戶。熱質量指的是材料,例如能長時間儲存熱能的泥瓦和水。熱質量將防止急速的溫度波動。建立熱煙囪或者加強熱空氣上升來引進氣流的效應,可用於冷卻目的。側廳牆為垂直的外隔間牆壁,與毗連窗戶垂直,以便增強透過窗戶的通風。
遍及全世界的被動式設計是實用的,並且已證明能於建築物產生低的能源花費,降低維修,和優秀的舒適性。與被動式太陽能技術相關的大多數文章均提出解決加熱的顧慮,然而同樣重要的冷卻議題卻很少好好地著論說明。被動式設計的關鍵面向包括適當的太陽方位,使用熱質量,遮蔽,以及適當的通風與窗戶安排。
高濕度的考慮也是一個關鍵問題。例如,一基本的被動式冷卻策略是允許夜晚較涼爽的空氣來讓房子通風並且冷卻在房子裡面的熱質量(此可能是磚,石頭或者是混凝土牆或者地板, 或者大的水箱)。熱質量在白天將會吸熱;不過,過高的濕度將會降低較涼熱質量的冷卻效應。一間房屋的室內設計元素在被動式冷卻效益中亦扮演著巨大的角色。例如,地毯,窗簾和織品覆蓋的家具將從潮濕空氣中吸收水分,迫使空調更加努力地除去濕度。
作為設計的方法,被動式太陽能設計能採取許多形式。它可以較高或是較低程度的被整合至建築物內。關於被動式設計的關鍵考慮是由建築物所在位置的特性所決定。最有效的設計是基於對建築物所在位置的風型態, 地形,植物,太陽暴露和其他因素的特定理解而通常需要專業建築的服務。無論如何,這些問題的基本理解可能對一建築物的能量性能有重要的影響
指導方針
太陽能為一種輻射熱熱源,它會引起全體生命所依靠的大自然過程。有些大自然過程可以透過建築物設計協助加熱和冷卻建築物而予以管理。使用在被動式太陽能裡的基本大自然過程是與輻射,傳導和自然對流相關的熱能量流。當陽光照射一座建築物時,建築物的材料能反射,傳送,或者吸收太陽輻射。除此之外,由太陽所產生的熱所引起空氣流動,在經過設計的空間裡它是可被預測的。這些對太陽熱的基本回應導致了可在一間住家裡提供加熱和冷卻效應的設計元素,材料選擇與安排。
被動式太陽能意指毋需使用機械方法來利用太陽能。
被動式太陽系統的經驗法則︰
1.建築物應該延伸而位於東西向軸上。
2.建築物的南面應該在夏日期間的上午9︰00至下午3︰00之間接收陽光。
3.要求最多照明和熱與冷卻的內部空間應該沿著建築物的南面。較少使用的空間應該位於北面。
4.開放的平面能最優化被動式系統的運作。
5.使用遮蔽來阻止夏日陽光進入內部。
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