让阳光照进来
有两种不同的方法来利用太阳能: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活跃系统。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。术语“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的过程。除了自然光的健康益处外,其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。一种能够储存热量的材料(通常是水或砖石)被设计到结构中;白天吸收热量,晚上释放热量。同样地,如果它在夏天被遮阳,热量团可以从空气中吸收热量,使房间凉爽。
厚砌体墙例如,墙壁充满水管,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,因为它同时也是一个焦点设计元素。其他的选择,如绿色屋顶,正在成为提供热质量的流行方法。
建筑物最长的墙应该朝南;理想情况下,它的方向将在真正南方的15度之内。美国能源部建议使用a太阳路径图以确定不同季节太阳相对于地点的路径。应仔细设计悬挑,以便提供足够的遮阳。一些制造商正在制造百叶窗或穿孔金属遮阳系统,为建筑的设计增加了美观的元素。
包括在南向墙壁的玻璃的平方英尺应该根据热质量面积与窗户面积的比例来设计。各个州的DNR/绿色能源办公室提供的情况说明对被动式太阳能房屋进行了分类,并列出了每种房屋应包括的窗户面积的百分比。
在布置a的平面图时消极供暖房屋,考虑每个房间的用途时,决定其在房子的位置。例如,对隐私的需求会影响墙体质量和窗户面积的选择。“缓冲”房间,如衣橱或储藏室,几乎不需要窗户面积,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。厨房和浴室也是这部分房屋的好选择,因为它们经常从电器或热水蒸汽中产生热量。
案例研究重点:格兰奇保险奥杜邦中心
在格兰奇保险奥杜邦中心,设计团队利用太阳角度的研究来确定悬挑部分的影子会撞击到玻璃上的位置。在行政侧楼,夏季没有直射的阳光进入建筑;相反,它会被建筑底部的浅色石头反射。教室整合了高而宽的悬挑和中间遮阳架,以减少夏季太阳的热量。在冬天,光线深入到教室和管理空间,帮助温暖建筑。
“采光”的重点是减少对电力照明的依赖,替代了进入空间的大量漫射阳光的功能。采光不打算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。
直射的阳光不能进入建筑,因为它们会使空间过热,造成眩光。引导漫射光进入建筑的方法包括:
也应该避免进入东/西的阳光,因为它变化太快,不容易控制。相反,太阳从南方向来,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,天空经常是阴天,或者建筑物位于北纬,那里的太阳角度特别低?
在日光照明的建筑中,电气照明通常采用自动调光系统,目的是增加日光的变化水平,以一种无缝和不显眼的方式对建筑居住者。
采光结构的最终设计应该始终使用物理模型进行测试。顾问可以帮助设计采光。
以下是一个视频案例研究日光在学校的好处从道格拉斯县学区在科罗拉多州。
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克里斯汀Dispenza
1988年,克里斯汀毕业于俄亥俄州立大学,获得建筑学学士学位,辅修英国文学。后来,她搬到了华盛顿州的西雅图,开始做一名自由设计记者,定期为西雅图的《商业日报》工作。
1995年回到俄亥俄州后,她的自由职业活动扩展到为贸易出版物、网站以及其他电子媒体撰稿。2011年,克里斯汀成为《华尔街日报》的执行主编Buildipedia.com。
自2010年1月起,Kristin一直是Buildipedia.com的功能撰稿人。她的一些文章包括: