让阳光进来
利用太阳能有两种不同的方式:主动太阳能系统和被动太阳能系统。太阳能电池板和其他太阳能收集器被认为是主动系统。一般来说,它们的目的是收集、储存和分配太阳能来加热建筑物内的水或空气。“被动式太阳能”指的是在不使用太阳能设备的情况下,利用阳光作为光和热的来源来建造和定向建筑物的过程。除了自然光的健康益处外,我们的目标是减少对机械系统的整体依赖。

尽管被动式太阳能建筑不要使用设备来收集和分配能量,他们仍然需要一些方法来储存从太阳辐射中获得的热量。他们使用的方法是热质量。一种能够储存热量(通常是水或砖石)的材料被设计到结构中;它在白天吸收热量,晚上释放热量。同样地,如果在夏天它是被遮蔽的,热质量能从空气中吸收热量并且冷却一个房间。
厚砌体墙在美国,装满水管的墙壁或暴露的混凝土地板可以作为热质量。砌体壁炉也是一个不错的选择,因为它是一个焦点设计元素。其他替代品,如绿色屋顶,正成为提供热质量的流行手段。
建筑物最长的墙应该朝南;理想情况下,它将在真正的南方15度以内。美国能源部建议使用a太阳路径图确定不同季节太阳相对于场地的路径。悬挑应精心设计,以便提供足够的遮荫。一些制造商正在制造百叶或穿孔的金属遮阳系统,为建筑的设计增添了美学上令人愉悦的元素。
南向墙的玻璃面积应根据热质量面积与窗户面积的比例来设计。各州DNR/绿色能源办公室提供的情况说明对不同类型的被动式太阳能住宅进行了分类,并概述了应包括在每个被动式太阳能住宅中的窗户面积百分比。
在布置a的平面图时消极供暖房屋在决定房子的位置时,要考虑每个房间的用途。例如,隐私的需要会影响墙体质量与窗面积的选择。“缓冲”房间,如壁橱或储藏室,需要很少或没有窗户的空间,应该放置在建筑的北侧。这些房间可以帮助房子保持均匀的温度。厨房和浴室也是房子这部分的好选择,因为它们经常从电器或热水蒸汽中产生热量。
案例研究聚光灯:格兰其保险奥杜邦中心
在格兰其保险奥杜邦中心在美国,设计团队利用太阳角度的研究来确定悬挑的阴影会落在玻璃上的什么地方。在行政侧,没有直接的夏季阳光进入建筑;相反,它反射的是建筑底部浅色的石头。教室整合了高宽悬挑和中间遮阳架,以减少夏季太阳的热量。在冬季,光线深入教室和管理空间,帮助温暖建筑。
“采光”的重点是减少对电力照明的依赖,在空间中替代一定数量的漫射阳光。采光并不是为了影响房间的空气温度,但与被动式太阳能设计一样,利用采光的建筑必须从一开始就考虑到场地的太阳能条件。
阳光直射不应进入建筑物,因为会使空间过热而引起眩光。将漫射光引入建筑的方法包括:
也应避免接受东西向的阳光,因为它变化太快,不容易控制。相反,来自南方的太阳只随季节变化。当地条件是决定采光建筑选址和设计的重要因素;例如,是天空总是阴沉沉的,还是这座建筑位于北纬,那里的太阳角度特别低?
在采光充足的建筑物中,电力照明通常采用自动调光系统,其目的是为了以一种无缝的、不打扰建筑居住者的方式来增加日光强度的变化。
采光结构的最终设计应该总是使用物理模型进行测试。顾问可以帮助进行采光设计。
以下是科罗拉多州道格拉斯县学区关于学校利用日光获取好处的视频案例研究。
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克里斯汀Dispenza
1988年,克里斯汀从俄亥俄州立大学(Ohio State University)毕业,获得建筑学学士学位,辅修英国文学。之后,她搬到了华盛顿州的西雅图,开始了自由设计记者的工作,定期接受西雅图《商业日报》(Daily Journal of Commerce)的采访。
1995年回到俄亥俄州后,她的自由职业活动扩展到为行业出版物、网站以及其他形式的电子媒体撰稿。2011年,克里斯汀成为《纽约时报》的执行主编Buildipedia.com。
自2010年1月以来,Kristin一直是Buildipedia.com的专题作家。她的一些文章包括: