随着能源价格的飞涨，我们都在寻找减少能源消耗的方法。从使用更节能的灯泡，到更好地密封门窗，有许多方法和策略可以用来减少能源使用和节省资金。然而，与大多数事情一样，一个设计合理的系统一开始就能提供明显的优势。
在这种情况下，使用太阳能被动式设计原则设计的房屋是最好的起点。这些设计原则利用“被动设计”方面来最大限度地提高热舒适性，即他们利用气候和当地环境，如太阳和自然微风，以减少对人工加热和冷却的需求。在澳大利亚，这些成本约占普通家庭能源成本的40%，但在其他气候条件下，这一比例可能更高。
太阳能被动式房屋设计原则:
取向
在北半球建造的住宅应该朝向东/西，朝南的墙壁上有较大的窗户，以便在较冷的月份鼓励太阳能加热。如果可能的话，在设计阶段，这些窗户不应该在上午9点到下午3点之间被其他建筑、树木或其他结构挡住阳光，让阳光流入。
.jpg)
采用太阳能被动式设计原则设计的房子。图片来源:Thinkstock, 2014年。
在炎热的月份，当太阳在天空中较高时，使用屋檐、遮阳篷、树木的自然遮阳物等，窗帘、百叶窗或百叶窗来限制进入房屋的阳光量是很重要的。
请注意;对于南半球的住宅，情况则相反，主窗户应该位于朝北的墙壁上。
热质量
太阳能加热的另一个组成部分是热质量。像空心砖墙、混凝土地板和内部砖墙都可以增加房屋的热质量。
在冬季的几个月里，当阳光通过朝北的窗户进入室内时，进入房屋的热量被吸收并储存在热质量中，即混凝土地板和内部砖墙，然后在较冷的夜晚释放到室内，关闭的百叶窗将热量困在室内。
在温暖的月份，与轻质房屋相比，空心砖结构房屋的热惯性需要更长的时间来加热。
在一项由澳大利亚砖工业使用全尺寸房屋模块进行的详细研究中，发现增加热质量会增加热滞后。热滞后有助于抑制日温度变化，减少日最大值和最小值的影响。事实上，在夏季，室外温度可能在13:00左右达到最高，但室内温度可能要到18:00或19:00左右才能达到最高。
此外，轻质房屋内的最高温度明显高于空心砖房。轻质住宅内部的温度波动也紧跟外部的温度分布。相比之下，较重的腔体砖房在日外部最高温度出现数小时后才达到其内部最高温度。热滞后意味着热量也被从砖墙中抽出，并在日常循环中随着外部温度的下降而返回到大气中，减少了可转移到房屋中的热量，与轻质房屋相比，导致了更高水平的热舒适，并减少了对高耗能空调的需求。
绝缘密封
热量自然地从炎热的地区流向较冷的地区。它可以通过三种机制做到这一点:
大多数国内(热)保温产品的工作是防止传导，并将位于墙壁和天花板。这意味着在寒冷的月份，一个适当隔热的房子将防止热量从居住空间逸出。相反，在炎热的月份，隔热层可以最大限度地减少从外部进入生活空间的热量。
对流是较重、较冷的气体或液体向较低水平的自然流动。一个密封良好的房子可以防止热空气在夏季通过漏水的门窗甚至地板进入室内。同样，一个密封的房子可以防止在寒冷的冬季失去热量。
通风
在这里，对当地的了解是无价的。虽然窗户的位置应该利用被动式太阳能加热，但窗户的朝向和类型也应该考虑允许微风通风的能力，以帮助在夏天排出热量。良好的通风也有利于住宅内的空气质量。
活跃用户
虽然一个正确设计的家庭可以节省能源，但积极的用户，即那些了解太阳能被动式设计原则并能够实施它们的人，将带来最终的好处。这些活动包括在特定的时间打开窗户，利用微风将多余的热量从房子里冲走，以及在炎热的月份使用遮阳篷等遮阳设备来限制热量进入房子。
总结
太阳能被动式设计原则是减少房屋能源消耗和温室气体排放的有效途径。它们需要包含在最初的房屋设计中，以产生最大的影响，但可以应用于现有的房屋，仍然可以提供显著的好处。当与活跃用户相结合时，家庭将产生最大的经济和环境效益。
参考文献