被动式太阳能建筑在民用建筑节能中的应用

2022-09-11

1. 被动式太阳能民用建筑概念及影响因素

1.1 被动式太阳能概念

太阳能建筑按照使用方式可以分为两类, 第一类是直接使用的被动式太阳能建筑, 第二类是间接使用的活跃式太阳能建筑。直接使用太阳能意味着没有风扇、水泵、太能能分配及收集系统的复杂配合。因此被动式太阳能建筑是一种结构比较简单, 投入成本较低的节能建筑, 通过合理布局, 对太阳能实现直接利用, 达到加热和对流传导作用。

1.2 被动式太阳能民用建筑受环境影响

周围的自然环境要对被动式太阳能建筑有着十分显著地影响, 因此要想使得被动式太阳能建筑充分利用环境的能力, 需要对周围的气候、地理位置以及地形等因素进行详细考察了解。

(1) 地理位置对被动式太阳能民用建筑的影响:建筑位置的地理纬度不同, 受到的太阳照射角度和方位不同, 被动式太阳能建筑的能量利用率和转化率都会受到影响。因此, 被动式太阳能建筑的有效面积收集和经纬度有着直接联系。换句话说, 被动式太阳能民用建筑的所处的地理位置能够影响建筑的太阳能电池转换效率

(2) 地形地貌对被动式太阳能民用建筑的影响。地面坡度和所朝方向同样会影响到被动式太阳能建筑的单位面积太阳能吸收量。比如在早上, 面向正东的坡地建筑能够吸收更多的太阳能, 而下午面向正西的能够吸收更多的太阳能。这种地形地貌带来的是影响将直接造成被动式太阳能内部温度的不同。

2. 被动式太阳能民用建筑实际应用及问题

2.1 直接利用方式

直接利用是指被动式太阳能建筑的供暖技术, 也较为接近普通住房的利用形式。即在朝南向房间可以直接接受太阳能的热量。在被动式太阳能建筑中, 墙壁以及地板等建筑材料可以吸收并转化热量, 利用对流和辐射热量的热空气流动原理, 达到加热的目的。

2.2 再生蓄热墙体

通过热虹吸现象的原理, 使用自然热水和热空气对墙体进行加热, 并且利用墙体的材料和结构进行蓄热, 减少整个太阳能结构的负担, 同时还可以应对天气连续下雨等不利于太阳能接收的情况。

2.3 额外的太阳能储存空间

如果在主楼南方建造额外的太阳能储存玻璃温室, 便可以更大限度的利用太阳能。在太阳能缺乏时, 可以对额外空间的太阳能进行调用, 它不仅可以蓄积更多的热量, 同时还可以作为缓冲地带减少主楼的热量损失, 对于室内的温度调节起到了很大的调节作用, 节省了能量。

3. 被动式太阳能民用建筑取暖节能对策

3.1 太阳能热水系统与地热系统相结合

为了应对连续的低温和阴雨天气, 应当在被动式太阳能建筑中设立辅助热源, 在不良天气中为房间提供热量, 保持室内温度正常。同时当太阳能充足时, 还可以利用太阳能对管道中水的加热效果来储存更多的能量, 对室内恒温带来了一定的保障。

3.2 避免外部热量损失

由于屋顶的面积较大且直接接触空气, 因此屋顶作为散热量最大的热损失结构, 应当选择足够隔热的材料进行铺盖, 增强隔热效果, 最大可能的减少能量的散发和浪费。

3.3 确定房间内部布局

在完成被动式太阳能建筑的建造之后, 在具体的房间布局中也应当进行合理设计, 比如为了保证充足的阳光照射, 应当避免在南墙上打孔出现不必要的能源浪费。南墙作为受太阳光照最多的太阳能收集面, 能担任更多的太阳能蓄热职责。因此, 在额外阳光玻璃储存温室中, 南墙最好是长方形形状, 可以更多的接受能量, 达到更好的节能效果。

4. 总结

根据以上内容的探究, 可以知道不同民用建筑设计应用中对被动式太阳能建筑技术的使用方法不同。被动式太阳能建筑在民用建筑中的节能和环保效果有很强的可行性和优越性。同时对利用被动式太阳能技术进行取暖和聚热方面进行了突出讲解, 为了解决由于连续缺乏太阳能 (如降雨等天气条件) , 应当调整被动式太阳能建筑的内部材料位置和建筑结构, 以减少热量的损失和太阳能的最大化利用, 使得被动式太阳能民用建筑的稳定性大大提高。

摘要：随着当今社会经济与科学技术的高速发展, 资源匮乏以及环境恶化带来的是影响越来越大, 如何寻找一个恰当有效的解决方法变得十分必要。众所周知, 太阳能是一种清洁且有效的再生能源, 人们因此制造出太阳能建筑作为新型的节能建筑。这种节能建筑可以有效的改善当地环境并且减少环境污染和能源消耗, 在世界范围内都收到了认可。其中的被动式太阳能建筑与民用建筑的结合发展正在进行, 本文将着重介绍被动式太阳能建筑在民用建筑中的应用问题, 结合民用建筑的特点, 分析被动式太阳能建筑的发展趋势, 并且就被动式太阳能建筑在民用建筑中的实际应用问题和应对措施提出了建议。

关键词：被动式太阳能建筑,民用建筑,应用问题,对策