被动式太阳能技术在现代建筑的应用

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1、被动式太阳能技术在现代建筑的应用摘要：本文主要从建筑的周围环境、建筑遮阳、通风，以及能量储存等方面介绍被动式太阳能技术的应用，并举出两个实例对被动式太阳能技术进行研究。关键词：被动式太阳能技术；微环境；外围环境；能量储存；遮阳PassivesolarenergytechnologyinmodernarchitectureapplicationPENGYun-longAbstract：Thispapermainlyfromtheconstructionofthesurroundingenvironm

2、ent,architecturalshading,ventilation,aswellasenergystorageareintroducedintheaspectsofpassivesolarenergytechnologyapplications,andprovidestwoexamplesofthepassivesolarenergytechnologyresearch.Keywords：Passivesolarenergytechnology;microenvironment;extern

3、alenvironment;energystorage;Sunvisor0.引言中国是太阳能资源丰富的国家之一，年日照量在2200h以上的地区为国土面积的70%以上。太阳能作为一种可再生的清洁能源，已经在建筑行业备受关注，如何将太阳能利用技术与中国当前国情下的建筑建设完美结合，创造低碳和谐的人居环境，走可持续发展的建造方式，已经成为当前建筑业的焦点，建筑节能已经成为社会的广泛共识。鉴于我国的基本国情和当今建筑业的发展形势，被动式太阳能建筑技术是目前的最优选择。1.概述被动式太阳能技术就是利用建筑及

4、其环境的自然潜能，对建筑周围的环境、通风和遮阳，以及能量储存过程中体现出对太阳能的被动利用。建筑平面的布局、外表的形态、使用人群、建筑材料、以及建筑周围的绿化环境就组成了一个生态建筑系统，利用被动式太阳能技术，使得这个建筑系统在夏季能够有效的减少太阳辐射，同时保证室内良好的通风；冬季时能够有效的利用储存获得的太阳能对外围护结构进行保温，从而保证适宜的室内温度。被动式太阳能技术的应用可以分为集热、贮热、散热三个阶段。集热阶段即为收集太阳辐射的能量，一般利用被动式太阳能技术的建筑，从南侧获得的太阳热量

5、占采暖负荷的10%左右，建筑的朝向、间距、开窗位置和大小以及房间的进深都会影响收集的太阳辐射热量。贮热阶段中，贮热体的数量和布置位置直接决定了贮藏热量的多少。贮热体应该尽量布置在太阳能够直射的地方。散热过程中，应该避免热量直接散失到室外。2．被动式太阳能技术的应用2.1改善建筑外围环境，合理利用太阳能建筑节能环节的第一步要从建筑外围环境开始，建筑用地最好为南向并且应该保证建筑之间有充分的间距，绿化带应该根据位置的不同而选择不同的树种，建筑的南侧应种植落叶乔木，夏季可以起到遮阳的作用，而冬季则能保证

6、接受充足的太阳辐射。另外，夏季除了避免太阳直接辐射外，还应该采取措施避免相邻建筑间的再次反射和辐射，如保留自然水域，增加植被面积，减少硬化地面。2.2遮阳设计目的在于减少夏季时外墙吸收的太阳辐射，以及减少太阳对屋顶，外墙，窗的直接辐射，具体的做法可以采用遮阳板、热反射窗帘和绿色植物等设施。其中当采用绿色植物作为遮阳设施时应选用适合当地气候的落叶植物，冬枯夏盛的特点调节着南向窗的进光量，形成建筑周围的“微气候”。2.3利用太阳能改善室内环境利用太阳能改善室内环境的方式主要通过自然通风的方式实现，而自

7、然通风的原理就是风压和热压的相互作用。太阳辐射对热压有着直接的影响，主要通过纯开放空间以及垂直空间来进行说明。（1）纯开放空间：建筑中常见的中庭就属于典型的开放空间，一方面是出于采光的考虑，另外一个方面可利用建筑中庭内的热压形成自然通风。在冬季，中庭可以作为一个封闭的大暖房，成为建筑内部环境的热缓冲空间，起到保温节能的作用。春秋季节则是一个大的开敞空间，顶部可设天窗，以促进室内良好的自然通风。在夏季则可以结合中庭南部和顶部设置遮阳板以遮蔽阳光。（2）垂直空间：因为建筑顶部的气流和建筑底部的气流存在

8、差距，就像第二个案例中的太阳能烟筒一样，主要是通过通高的竖向空间起到“拔风”的效果，利用热压差使室内外产生循环，有效改善建筑物内的微气候环境。2.4通过被动式太阳能技术获得能量的储存和利用被动式太阳能集热系统是将整体建筑或者建筑的部分构件作为集热器、储热器以及散热器，用间接的方式来获得太阳能，主要由以下几点方式实现。（1）直接收益式：即白天阳光通过较大面积的南向玻璃窗进入室内，使室内得到太阳辐射，一部分热量以辐射、对流的方式在室内传递，一部分导入蓄热体，然后夜晚逐步释放热量。适合于