北方住宅建筑南向采光与被动式太阳能利用.pdf

第33卷第16期山西建筑Vol.33No.16
2007年6月SHANXIARCHITECTUREJun.2007·742·

·建筑节能·
文章编号:100926825(2007)1620247202
北方住宅建筑南向采光与被动式太阳能利用
李恩

摘要:介绍了直接受益窗的基本工作原理,分析了我国住宅建筑南向采光窗的现状,并对直接受益窗代替普通采光窗
进行了可行性研究,从而为住宅建筑设计提供了新思路,同时达到了采光与节能的双重效果。
关键词:采光,节能,被动式太阳能,直接受益窗
中图分类号:TU201.5文献标识码:A

随着我国的经济发展,人民的生活水平也越来越高,居住条加一层玻璃就会减少20%。根据气候条件和有无夜间保温情况,
件也得到改善,目前新建住宅中的采光问题已经得到了很好的解玻璃层数有不同的优化值。两层玻璃的适用范围最广,而且现在
决,规范中要求的300Lx的照度基本都可以满足,套型中的黑房有一种单框双玻窗,保温性、透光性、隔音性都很好,比较适合运
间也越来越少。另外,随着人们生活舒适度的增加,住宅中的能用在直接受益窗太阳房中。
耗随之加大的问题逐渐引起大家的重视,为解决这个问题,太阳3直接受益窗代替普通采光窗的可行性分析
能在建筑中的应用也越来越广泛。住宅建筑的南向立面在采光
南向采光窗做直接受益窗改造时需要注意3点:1)加大受益
与太阳能利用方面都有优势。那么能不能将这两者结合起来考
窗面积;2)改善窗的层数以及保温状况;3)注意夏季遮阳。
虑即将南向采光窗做成被动式太阳能利用中的直接受益窗同
,,以西安为例直接受益太阳房窗地比做到0.16～0.25,在夜晚
时满足了采光与节能的作用。
有保温窗帘的情况下玻璃可只用一层。比如,以一间最常见的
1直接受益窗的基本工作原理3.3m×4.2m的卧室为例,其直接受益窗面积应为2.21m～
直接受益窗是被动式太阳能采暖中最简单而又最常用的一3.46m,即把常见的1.5m×1.5m的平开窗扩大到1.5m×2.1m
种,也是应用较早的一种,具有结构简单、建筑形式美观、造价低的落地窗,同时加强围护结构的保温性能就可以形成直接受益式
等优点。冬天阳光通过较大面积的南向玻璃窗直接照射到室内太阳房。经过估算,在采光面积增加了40%,同时墙体保温加强
地面。墙壁和家具上使其吸收大部分热量,因而温度升高,少部之后,节能率在50%左右,节能效果还是非常可观的。
分阳光被反射到室内的其他面,再次进行阳光的吸收反射作用4实地调研
(或通过窗户透出室外)。被围护结构内表面吸收的太阳能,一部通过以上的理论分析发现,直接受益窗代替普通采光窗还是
分以辐射和对流的方式在室内空间传递,另一部分导入蓄热体比较可行的。通过对西安市内几个比较大的住宅区进行实地调
内,然后逐渐放出热量,使房间在阴天也能保持一定的温度。在研,这些小区的代表性南向采光窗的形式如图1所示。
炎热的夏季,如果夜晚比较凉爽,则重质材料在白天也能够保持
凉爽。这首先是由于它具有热惰性,因为厚实的墙在白天能够阻
滞热量传到室内;其次是由于夜间室外空气流进室内,使重质材
料冷却,这样在白天它就能延缓室内温度的上升[1]。
2我国住宅建筑南向采光窗的现状
目前,我国的普通多层住宅类建筑以砖混、框架结构为主,高
层住宅建筑以框剪或剪立墙结构为主,其中多层砖混结构造价
低,数量更大。直接受益窗太阳房要求室内要有足够的重质材
料,而且蓄热性能要好,砖石、混凝土和土坯等重质材料可以满足
以上要求。因此,从建筑材料方面考虑直接受益窗太阳房代替普
通采光窗是可行的。
南向采光窗形式上,普通多层住宅以平开窗为主,高层住宅
悬窗、平开窗都较为常见。还有些地区比较流行飘窗。这些窗的
形式都适宜做直接受益窗改造。飘窗甚至可以改造成双扇窗,形
成的小空间用于养花,局部的温室效应可以使室内得热的效果更
好,同时隔热保温效果也得到加强还能美化室内环境。但它们的
共同特点是都需要做好夜间保温,其他部分围护结构也要做好保
温处理。
在采光窗的层数上,目前普通住宅还是以单层窗为主。窗户从图1中可以看出,这几个小区都没有发现进行直接受益窗
保温性能随玻璃层数的增加而增加,但进入室内的太阳辐射每增

收稿日期:2007201215
作者简介:李恩(19822),男,西安建筑科技大学建筑学院硕士研究生,陕西西安710055
第33卷第16期山西建筑Vol.33No.16
·842·2007年6月SHANXIARCHITECTUREJun.2007

文章编号:100926825(2007)1620248202
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