被动式采暖设计要点:
1、玻璃直接获得热能
冬季被动式供暖是通过向阳面玻璃接受太阳直射光和热。向阳面(朝向赤道)玻璃窗的尺寸设计,应保证在冬季晴天条件下能够获得足够的直射阳光,以满足该空间在一天24小时供热需求。向阳面玻璃窗相对于地面面积的百分比应为:寒冷的气候区,16%(适合纬度介于28º – 40°度),20%(适合纬度介于44°- 56º度)。温带气候区,10%(适合纬度介于28º – 40°度),13%(适合纬度介于44°- 56º度)。
2、供热设计形体
在冬季若阳光直射的建筑物外表面积足够大,可比较容易地结合被动式供热系统。通常位于中高纬度地区(即纬度介于30 ° – 60 °度之间)的建筑物大多数有供暖需求。在这些中高纬度地区,冬天的太阳高度角较低,直射建筑物面向赤道的一面,称为向阳面(在北半球则为南,而在南半球则为北)。为了最大限度地提高建筑获得阳光直射:应增加建筑物沿东西走向的距离,使冬季获得阳光直射的表面积最大。沿着建筑物向阳面的室内空间应设计为人的主要活动区。另外,利用交错、后退、层叠等方式设计室内空间与建筑形式,以确保有足够向阳面面积。其他建筑物形式或需要阳光,但没有向阳面的建筑空间,其供暖方式可以结合的各种向阳面天窗与太阳能温室。
3、建筑蓄热供暖
建筑结构中的砖石、地板、墙体、天花板、等具有储能蓄热功能,即在白天吸收并储存太阳热能,在夜间释放热量。在白天进入室内的大部分太阳光热能被有效地储存,并在夜间能向同一空间释放热量。为了在白天有效地存储所获太阳热能,选用砖石材料(混凝土、砖、混凝土砌块、土坯等)来建设墙体、地板及天花板:其厚度至少为10厘米。将天花板和轻质结构的表面涂制成浅色,墙面则可使用任何颜色,而地板面宜选用中等至深颜色。对于室外砖石墙,将保温材料位于墙体的室外侧,因此砖石墙暴露于室内。
4、蓄热墙
在冬季的白天,室外带有玻璃窗的向阳面蓄热墙体吸收了阳光热量,进而通过墙体传热,在夜间将白天积累储存的热量释放到相邻的室内空间。蓄热墙通常是较大质量的墙体,通常是砖石墙,位于向阳面玻璃之后。当蓄热体墙面和玻璃幕窗之间的空间允许空气对流的发生,那么蓄热墙面可以涂为中等的颜色。以上建议适合那些以围护结构为主导热负荷的建筑。
5、太阳房间接供暖
位于或沿着建筑物向阳面幕墙的太阳房在冬季能为自身的空间及相邻空间供暖。太阳房由直射阳光供热,并可通过共用的内墙将热量传递到相邻的空间。向阳面(面向赤道)太阳房玻璃幕面积与相邻被加热空间面积的百分比应为:寒冷气候30 %(纬度在28º – 40°)内墙蓄导热体的厚度土坯:20 – 30厘米( 8 – 12英寸)砖 :25 – 36厘米 (10 – 14英寸)混凝土:30 – 46厘米(12 – 18英寸)可利用墙体上的开洞、窗口或门等与相邻空间实现热量传递和交换。
6、相变蓄热
相变材料是一种新型储能蓄热材料。具有高焓值、环保的特点。假设温度变化在18度-24度之间,同是5毫米的相变材料(PCM) 蓄能量是混凝土的5.9倍。在寒冷的季节相变材料能够保存热量,极大延长室内舒适时间。大量的减少冬季采暖。相变体验住宅蓄热延长六小时舒适时间,相变体验住宅蓄热测试。由普通办公建筑改造。现代写字楼多采用玻璃幕墙结构,保温性能较差,房间温度波动较大。中午12点关闭供暖,改造后的相变宅12:00-18:00时间段温度维持在19.5℃-24℃内,延长了6小时的舒适时间。天帅智能科技股份有限公司全新研发的相变储能蓄热供暖系统,节能减排降低取暖费用。