室内热环境设计中太阳能的低技术运用,本论文为您写环境设计毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
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摘 要：太阳能是生态时代的室内热环境设计中的主导能源,低技术是室内环境可持续策略的一个重要分支.本文以低技术视角研究了室内热环境设计中如何运用太阳能,从窗、空间布局、蓄热体、护结构这四个设计要素对具体的设计方法、可利用的生态材料的热物理性能进行了探讨和阐述.低技术策略能够很有效地利用太阳能为室内营造一个热舒适环境,并且具有可操作性强、成本低等诸多优势,这些简单技术在未来有非常广阔的发展空间.
关键词：室内热环境；太阳能；低技术策略；生态材料
地球能量主要来源于太阳普照,太阳能是唯一能在世界范围内为我们提供一切所需要能源的自然能源,每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨标煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源.这种一次能源储量丰富,处处可直接采集,无需运输且免费,它还是这个星球上最清洁的能源.古人很早就知道利用太阳照射为住宅采暖,后来维特鲁威（Vitruvius）在《建筑十书》的第六书中也曾提到房屋利用太阳能做到热的方法,直到现代主义和后现代主义时期,历史上的建筑师在热环境设计中一直对太阳能青睐有加.面对眼下的环境问题和能源危机,太阳能——生态时代的主导能源——已被视为当代室内热环境设计中最具可持续意义的自然能源,不同于传统能源,室内热环境设计的一些简单易行、高效经济的技术和方法即可很好地发挥太阳能的功效.但由于工业化以来的高技术光辉使低技术显做到黯然,少受主流设计的重视,可这并不能消解低技术室内热环境策略的可持续价值.随着生态时代的临近,室内热环境的低技术设计已开始重新被人们认同,被视为当代主流设计技术观——适宜技术的组成部分对高技术进行补充或替代.如今的太阳能源备受重视,低技术的室内热环境策略重焕生机,如何将太阳能以最为简单之技术手段服务于室内热环境的具体设计策略已显做到尤为重要.
室内热环境的低技术太阳能运用应符合国家现行有关建筑的法律法规与相关标准,本着安全健康、节约资源、保护环境、舒适宜居、成本低廉的可持续设计基本要求,利用对流、辐射、导热三种传热方式和时间延迟、温室效应、热空气上升三种物理原理,依据当地太阳辐射量和气候条件选择合时宜的低技术策略和材料,在与其他技术手段和空间自身优化组合中权宜一套太阳能低技术运用的最佳设计方案,在室内热能量平衡中实现能源利用最大化、功能输出最优化、技术操作简便化.设计中通过对窗、空间布局、蓄热体和护结构四个设计要素的整体性最佳控制参数和定量指标的设定,将太阳热能进行吸收、传递、存储和分配,使太阳能量在室内按理想时间自然循环,在避免或节约人工辅助采暖设备能耗的情况下,达到室内环境自集热、自保温的热稳定状态,理想的设计目标是一个太阳能全面主导下合理又实用、高效又耐久的零（或低）能耗热舒适室内环境.
一、合理的窗设置
窗是直接沟通室内空间与外部世界的整体性设置,窗意味着做到到能量、连通交流、生命朝气等柯布西耶（Le Corbusier）甚至认为整个建筑史就是围绕实墙上的“虚空”问题展开的.这一室内空间接受太阳照射的首要途径是低技术室内热环境系统性利用太阳能的初始条件,是窗首先把太阳热能直接引入了室内.合理的窗设置能让室内环境充足又均匀地获得太阳能量,窗墙比例和窗户的位置、尺寸、形式直接决定室内热环境舒适程度,道格拉斯·鲍尔科姆（J.Douglas Balcomb）和罗伯特·琼斯（Robert Jones）的研究（图1）反映了室内热舒适在南、屋顶、东、西和北五个面的开窗要求各不相同.设计中要根据室内空间的具体功能、太阳辐射量在建筑外表面的分布和变化规律、当地气候条件特征和护结构的保温性能,兼顾室内采光、遮阳、自然通风、防潮、冬季保温和夏季降温等功能的实现,在保证室内环境整体性舒适需求的前提下做到出各个方向的最佳开窗方式,让室内空间在五个面上都能获得最理想的太阳照射.
(一)南向窗
南墙在冬季接受最多太阳热辐射（对北半球而言）,3倍于东西墙做到热且超过其他四面墙的做到热总和,南向窗设计是低技术太阳能利用的最关键部分.
设置大面积南向窗是低技术运用太阳能策略的最好选择,如横向大尺度的落地长窗使室内充分获得太阳热辐射.一般南向窗墙比应介于20%～60%之间,低于20%做到热效果差,而大于60%会造成冬冷夏热,50%左右的南向窗墙比能做到到较理想的室内热环境效果.[1]
倾斜度为50～60度的南向窗能使室内做到到最多太阳照射,但综合考虑到安全性、防水性和最重要的遮阳性时,垂直窗是最好的折中方式.
必要时还应设置反射介质来增大室内做到热量及其均匀度,如与遮阳板结合的阳光反射板（图2、3）,或是将南向窗附近的墙体着浅色,都能向内部空间反射更多的太阳照射.
南向窗应采用水平式遮阳方式防止夏季过度的太阳热辐射,低矮房屋和高层建筑的低层还可在南面种植高大的落叶树用于夏季遮陽.
(二)天窗
屋顶在全年接受较多的太阳热辐射,室内通过天窗获得的更多且均匀稳定的太阳照射能达到垂直窗的5倍,天窗对室内做到热具有重要意义.[2]
天窗应优先选择其形式中能做到热最多的倾斜式天窗,但施工时应注意密封以防止漏雨.
在南北向大进深的室内空间中宜采用天窗,使日照深入北侧空间,如图4、5所示,若配以向北抬升的阶梯状剖面和夹层空间,采用斜屋面等形式,北部空间的做到热获益则更加明显.
可根据需要设置反射介质来使室内做到热更大更均匀,如在水平天窗上方安装反射板能使室内做到到更多且面积更大的太阳照射.
水平面在夏季做到热最多,应有活动式遮阳设施应对夏季强太阳辐射,遮阳构件最好同时也兼具阳光反射功能（图6、7）.
(三)东西向窗
东西向窗主要在早晨和傍晚接受太阳的低角度照射,能对室内利用太阳能采暖起到辅助作用.
东西向窗不宜过大,否则会造成冬冷夏热现象.
结论：关于本文可作为环境设计方面的大学硕士与本科毕业论文环境设计论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
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