太阳能房屋设计方案PPT（太阳能屋顶设计）
今天给各位分享太阳能房屋设计方案PPT的知识，其中也会对太阳能屋顶设计进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！
本文目录一览：
.太阳能住宅 设计方案
目前对太阳能已有一定的研究，但对太阳能热水器一体化住宅的外观设计常走向两个极端，一种是设计时忽视太阳能热水器的设备，在立面造型完成后将需要的设备简单安装上；另一种则是只相辅相成。失去建筑立面整体的平衡感。太阳能热水装置本身有别于建筑，但其作必须通过建筑的整体才能充分显示。下面就太阳能热水器与住宅建筑设计的有机结合进行讨论。
1 设计原则
太阳能热水器一体化住宅的造型设计应当充分考虑到其居住建筑的特点。首先，无论是高层住宅还是多层住宅，都是由套型组成，没有大空间，平、立面结构和造型一般比较规整；其次，房间的功能性限制大，非常强调自然***光和自然风；第三，住宅受造价限制较大，外墙也应当尽量平直。由于住宅的这些特点，在造型处理上可以有大的体量变化，但一般很难打破层、套等单元性因素的限制。实际中常常利用相同元素的重复、增减来达到艺术效果。从这一点来看，住宅的造型设计较之公共建筑更有难度。但从另一角度来看，住宅内部严谨的结构性和功能的主导地位非常符合技术美学所强调的逻辑性及目的性。太阳能热水器一体化的设计在住宅中表现技术美学是可行的，当然高层住宅、多层住宅有自己的特点，应当区别对待。
（1）高层住宅
高层住宅本身就标志着现代科学技术在建筑工程领域的成就，太阳能热水器一体化的设计可与之相辅相成。由于管线和住户密度的原因，高层建筑中的太阳能集热器常常安装在墙面和阳台，顶部的集热器只能为上部几层提供热水。所以首先讨论竖用。直面上集热器与建筑的协调。
首先，可以利用较大面积的集热器加强垂直构思。我国的高层住宅，特别是塔式住宅，平面会有一些变化，但其体形特征多为高耸挺拔。进一步加强垂直构思，可以使其更富于现代风格。集热器可以集中连续布置，也可以与窗或阳台的凹凸处理结合形成竖向的划分，使整个建筑在垂直方向上形成强烈的韵律感。太阳能热水器的水箱应当尽量放置于室内，以免破坏立面整体效果，常常选用强制循环式或直流式集热器，并***用顶水式的管路。
集热器的利用还可以体现在住宅部件和材料的处理上。近年高层住宅，常在顶部或外凹部拉梁***用特有的体形或符号来加强标志性，以避免单调的感觉。太阳能集热器由于***用了吸收性涂层而具备特殊的色泽和质感，其表面非常光亮，如果将其与高层顶部的电梯间或水箱间结合，既可以起到装饰的作用，也能为上部几层的住户提供生活热水。在一些热带或亚热带地区的住宅中，常***用大面积的玻璃窗，但又必须配备遮阳构件，利用出挑的集热板充当遮阳体。由它形成的阴影增加了造型的虚实对比和空间的层次。
（2）多层住宅
多层住宅太阳能热水器一体化设计首先可以从形式和体量出发，由于集热器需要南向的坡屋面或墙作为安装的依托，争取尽量多的实体面积和可利用空间就成为一体化住宅形体设计的指导思想。通常可以使用退阶和半接地式的设计。通过立体构成的切割手法，使整个体量的横断面类似于台阶或三角形。
太阳能热水器一体化设计还可以借助局部的构件来表达技术特征和现代风格，因为受功能的影响，多层住宅体型的变化常会受到局限，此时局部的处理和构件的形式将起到重要的作用。
2 构造方案与系统选择
太阳能热水器一体化住宅外观设计的美学原则和手法以及构造方案与系统选择，是建筑师对太阳能热水系统所做的二次产品设计和加工，是实现“ 一体化”的关键步骤。内容包括安装部位选择和构造方案设计，既要考虑到保证太阳能热水器的工作效率，又要与住宅的结构、使用功能以及美观相协调。为了保证足够的日照时数，集热器可能的安装位置包括屋顶和南向的外墙和阳台。下面就不同的安装部位进行讨论。
（1）屋顶部位
当太阳能热水器安装在屋顶时，由于其位置较高，可以形成自然压头，管路选择比较灵活，既可以选择顶水式，也可以选择落水式。相应集热器类型也有较大的自由度，自然循环式、强制循环式和直流式均可。但住宅屋顶形式有平屋顶和坡屋顶之分，所以需要重点解决太阳能设备与不同屋顶形式的有机结合和连接。
就热水器的安装而言，平屋顶的优点是施工比较方便，集热器或支架与屋顶结构的连接技术难度较小。而且平屋顶在一般视点是无法看到的，因此不需过多考虑集热器的外形与建筑立面的协调。考虑到由高层或其他位置能够看到平屋顶的情况，集热器只需排列整齐即可。而坡屋顶安装太阳能热水器，根据其坡度不同，可以直接将集热器安装在屋顶，也可以用支架安装，但都要做到不影响房屋的使用和外观。实际上，我国许多住宅的坡屋顶都是相对稍缓。稍缓的倾角更有利于集热器接受太阳漫射辐射，可以不必另行安装支架。由于坡屋顶正常视高一般可见，集热器可以起到丰富其外观的作用。缺点是施工会牵扯到防水的问题，技术上相对复杂。
1）平屋顶的安装
太阳能热水器在平屋顶安装时，要注意集热器的平面安装位置。应当尽量减少水平管路的长度，将集热器置于卫生间的上方。优点是此处的楼板为现浇混凝土结构，有利于设置管路和固定支架。
如果用户选择循环式热水器，则集热装置必须按一定角度倾斜安装，集热器须外加支架与屋面结构相连接。支架的冷轧钢板的厚度不应当小于2mm，不锈钢板的厚度不应小于1.5mm。屋面构造上可以在柔性防水上另加40mm厚混凝土刚性防水层，预埋铁件与支架焊接或螺栓连接。
如果用户选用了直流式热水器，则集热器可以直接水平安装在屋顶上方，减小风荷载，增加系统的安全性。而且，由于集热管和反射板的遮挡，使屋面的隔热作用有所加强，从而降低住宅顶层夏季室内温度，也使构造连接的热桥效应减至最小。调试时，安装人员根据当地的位置和自然地理情况旋转集热管，将吸热体的角度调整为最佳，就可以达到比较好的集热效率。
2）坡屋顶的安装
一般循环式太阳能集热器均需要一定的倾角，利用坡屋顶的结构坡度是很自然的。由于坡屋顶楼面下一般有吊顶空间，可以容纳横向管路，所以集热器的平面位置可以比较灵活。
在设计中，最好选择集热器与储水箱分离的热水系统，将储水箱置于吊顶内，可以减少屋面的荷载。在***用自然循环时，要求集热器不高于水箱水位；而***用强制循环则没有这种限制。
另一方面，我国出现了质量分布比较均匀的水箱— 集热器一体化太阳能热水器。屋脊式太阳能热水器克服了单管上下水不能24小时随时用热水及操作繁琐的缺点，上水无需任何操作，通常天气热水随开随用，结构独特，适合于人字形屋顶，重心低，安装极其方便、稳固。坡屋顶横管式太阳能热水器最适合坡屋顶平房或楼房，水箱外形像“ 饼干”一样平贴于斜屋面，克服了各种太阳能热水器重心高、在坡屋顶上安装困难等缺点，安全可靠，外形平整，成片安装整齐美观，已大量被房地产公司配套安装。其共同的特点是水箱与集热器结合在一起，降低了管路的造价。
（2）墙面与阳台
在墙面或阳台安装太阳能热水器，可以减小管路的长度。对于高层住宅是其他安装方式不能替代的。而且其位置往往处于立面的视觉焦点，可以成为立面构成的重要因素，这也更加符合一体化设计的思想。由于与用水端没有足够的高差，所以在墙面或阳台安装的系统必须***用顶水式管路。而且同坡屋顶一样，应尽量选择集热器与储水箱分离的系统，可以减小坠落伤人的概率。根据使用情况的不同，构件连接可以分为固定式和活动式两种情况。
1）固定式
固定式是指热水器在安装后用户不再移动其位置或角度。所以要求集热器在安装之初就能够达到比较好的效率，而且又不会造成立面的混乱或造成不安全因素。很明显，斜向悬挑的固定集热器无论在力学上还是心理上，都会形成不安全因素。所以在当今的技术条件下，比较现实可行的方案是在竖直墙面上安装直流式横向集热管和在阳台倾斜栏板上安装热管式或平板式集热器。集热器可单独悬挂于建筑物向阳的阳台或外墙窗口下方，彻底解决高层建筑低层住房想装却怕管道太长及屋顶无法安装诸多难题。水箱悬挂于阳台地面或室内墙角。全自动，拧开龙头即可用热水。管道基本不在室外，冬季不怕冻结，由于独特的聚光专利技术，以及消除集热器表面落灰的方便条件，冬季水温比屋顶式高得多。
2）活动式
活动式连接是指集热器可以由用户控制而在支架滑轨上运动，使其可以贴于竖直墙面，也可以斜出以达到最佳的集热效果。活动式连接是循环式集热器常常***用的方式。比较理想的一种情况是将支架安装在窗户的上方，除支架外其余部分可以收起。使用时，将集热器放至适当位置和角度，在集热同时起到遮阳的作用，尤其适合夏季太阳高度角比较高的情况。在外挑支架上设有档位，可使集热器在不同季节分别处于最佳的倾角。集热器的打开和收起可利用下端的拉杆完成。缺点是由于集热器已经位于窗上过梁位置，该层已没有足够空间容纳水箱，所以***用自然循环时水箱必须置于其上一层户内。但如果大规模建造或***用强制循环，则上述不便也不成为问题。此外，活动式连接还可以应用在阳台的竖直栏杆或栏板外侧。
3 结语
住宅太阳能热水器一体化的设计将与现有住宅在形式和风格上存在比较明显的差别，在样式各异的住宅中独树一帜，无论对住户还是开发商，其独特的可识别性都是有吸引力的。更为重要的是，这种一体化的设计所代表的是一种新生事物，其前途和生命力都是无可***的。
太阳能房屋，什么是太阳能房屋
太阳能房屋是利用太阳辐射能量来代替部分常规能源，使室内达到一定环境温度或者是给室内的用电器设备供电一种装置。
分类
1、主动式
1938年世界上第一幢主动式的太阳房屋，由美国麻省理工学院于建成。它是一种能够控制的***暖方式，用集热器、贮热装置、管道、风机、水泵等设备，“主动”收集、储存和输配太阳能。由于它具有利用太阳热能，节约能源的优点，从它诞生的那天开始就十分引人注意。被动式太阳房最早是在法国发展起来的。它主要依靠建筑方位、建筑空间的合理布置和建筑结构及建筑材料的热工性能，使房屋尽可能地吸收和储存热量。如果所获得的太阳能，达到了建筑物***暖、空调所需能量的一半以上，就达到了被动式太阳房的要求。
2、被动式
是根据当地的气象条件，在基本上不设置其他设备的情况下，建造成冬季可有效地吸收和储存太阳热能，而夏天又能防止过多的太阳辐射，并将室内热量散发到室外，从而达到冬暖夏凉效果的房屋。
用途
可以给家里的电器设备供电，使家里的电器在没有电网的地方，只要有太阳能光就能工作
2.通过一些集热设备给把太阳光的热能转换成室内的热气，使室内的气温保持在一定的温度，常使用在北方较寒冷的地方。
2015年，挪威“零排放建筑研究中心”和斯内赫塔建筑事务所联合推出的新型太阳能房。房顶覆盖150平方米的太阳能板，与水平面呈19度角倾斜，朝向东南，确保充分吸收阳光，再加上太阳能热水器，这套房一年能发电2.32万千瓦时，而房子本身一年用电7272千瓦时，这已经包括了游泳池和***房加热用电。多出来的电量完全可以供养一部电动车。
除发电功能强大外，房子还有专门设计的窗户和天井来加强***光，雨水收集设备以提供厕所用水和灌溉用水，每间房配备传感器以判断是否需要启动照明和***暖。这套太阳能房还带一个回收木料建成的室外用餐区，还有一个小菜园，让住户既减少开支又能享田园之乐。
下图为我国北方某建筑设计院设计的一幢高效利用太阳能的房屋模型。读图回答题。 小题1:绝热窗户设计成倾
小题1:B
小题2:B
试题分析：
小题1:我国北方地区纬度较高、太阳辐射较弱。绝热窗户设计成倾斜的主要是为了充分增加接受太阳辐射的面积、增强甲室的温室效应、充分利用太阳能。
小题2:冬季的白天，房间甲温度高，盛行上升气流，房间乙温度低，为下沉气流，因此空气流动方向是暖空气从通风口1进入乙，冷气流从通风口2进入甲。
点评：本题难度较大，通过“我国北方地区设计的一幢高效利用太阳能的房屋模型”图。考查学生对温室效应原理及热力环流原理的灵活运用。
太阳能在建筑中的利用？
太阳能在建筑中的利用具体内容是什么，下面中达咨询为大家解答。
我国蕴藏着丰富的太阳能资源，太阳能的利用前景广阔。随着最近三十年经济的高速发展，中国已成为世界能耗大国，经济的发展对能源的需求依赖度也在增强。绿色、节能等关于节约能源的话题日益成为人们关注的话题。1. 建筑围护结构与太阳能建筑围护结构是建筑空间的皮肤，是建筑室内外环境的分界点，它具有隔热、抗寒、防水、通风和***光等功能，也为室内空间提供安全、隐私、出入口和视域，同时它还调整室内外光、热、声、气等各种形式的能量流。创造舒适的室内环境是建筑围护结构的基本目标之一，但在舒适与节能之间往往存在着矛盾。要在围护结构的设计中引入生态概念，将太阳能的利用与建筑围护结构的设计巧妙地结合起来。从古到今，创造节能舒适的室内环境始终是建筑围护结构的基本目标之一。然而这个目的并不容易达到，得失总是相伴而生的。当建筑围护结构遮蔽严寒的时候，也把阳光隔离在外；当开大窗户以获得充足光线的时候，建筑的隔热性能又大幅度降低。同时，建筑的室外环境总是在四季的更替、昼夜的交换中时刻地变化。尽管有时居住者可以从天气的变化中获益，但大多数情况下，室外环境的变化总是使得人们为了维持舒适的环境而付出过多的能耗。这从围护结构与太阳能的关系中可见一斑：在夏季，为了抵御强烈的太阳辐射带来的高温，人们不得不消耗大量电能制造清凉的室内环境，而作为无污染的能源太阳能却得不到利用。在冬季，为了阻挡寒风，围护结构将太阳能阻挡在外，而为享受空调带来的温暖环境却消耗着大量不可再生的能源。[1]2. 太阳墙的原理与应用由加拿大Conserval 公司研制的太阳墙系统是一种复合式和开放式的围护系统，通过在建筑外墙安装的复合金属墙板，可以使围护结构与自然界共同呼吸，这种生态围护结构能够利用太阳能高效***暖、有效通风，很好地解决了太阳能利用和建筑设计一体化的问题。通过在围护结构设计中引进生态概念，太阳墙这种多功能围护结构将围护功能和太阳能的利用巧妙地结合在一起。实践表明，这种围护结构融入自然、利用自然并与之和谐共生，在为居住者提供舒适居住环境的同时节约了大量不可再生能源，为绿色建筑的推广提供了广阔的前景。人与自然不是控制与被控制的关系，我们创造舒适的室内环境的同时也应该保持与环境和谐共生。太阳墙围护结构系统正是从生态的理念出发，它可以巧妙地根据室外太阳辐射的变化而变化，充分利用太阳能这种可再生的清洁能源，与自然达到和谐。太阳墙系统的工作原理是：室外新鲜空气经太阳墙系统加热后由鼓风机泵入室内，置换室内污浊空气，起到供暖和换气的双重功效。简单地说，太阳墙可以最大限度地利用太阳能，将其转换成热能，以热空气的形式传递到室内。太阳墙全新风供暖系统核心组件是太阳墙板，它是在钢板或铝板表面镀上一层热转换效率达 8 0 %的高科技涂层，并在板上穿有许多微小孔缝，经过特殊设计和加工处理制成的，能最大限度地将太阳能转换成热能。太阳墙板组成太阳墙系统的外壳，安装后与传统的金属墙立面相似。太阳墙板有多种色彩选择，易于融入建筑整体风格。建筑师关注的问题不仅仅是如何在建筑中使用可再生能源，而且还要更多地考虑如何能将太阳能系统与建筑立面有机地结合起来。对建筑师来说，建筑的外观设计是极其重要的，但也要充分兼顾建筑运行维护的需要。综合各方面因素，太阳墙系统可作为新建大楼的可再生能源系统。它除了具有供热量大、二氧化碳减排量大的优点，还具有无需维护和无运动部件等特点。有些公共建筑的南向墙面和屋顶使用了大面积的玻璃幕墙，如果用太阳墙板来代替部分玻璃幕墙，既可以美化建筑造型，又可以在冬季为建筑输送热风，在炎热的夏季为建筑遮挡强烈的阳光，还可以节约玻璃幕墙的安装费用，可谓一举多得。可见，太阳墙全新风供暖系统是一项用于提供经济适用的***暖通风解决方案的太阳能高科技新技术。其突出优点在于：（1） 造价低廉，无需维护；（2） 微能耗，从而降低运行费用；（3 ）提供新鲜空气，改善居民的室内环境，预防疾病。另外，太阳墙使用年限在三十年以上，年平均投资回报率为 3 0 % 左右。按简单回收投资年限法计算，投入的太阳墙费用，与所节省的能源费用相抵，3 -5 年就可收回成本。在建筑上，太阳墙要解决美观问题，与其他墙面实现一体化。目前，太阳墙的蓄能功能还比较差，要研究解决方案，比如把P VC 管预埋到水泥地面下。[2]3. 被动式节能太阳房绿色设计、被动式节能技术等已成为我国建筑行业的重点研究项目。太阳房是指主要依靠太阳能来***暖和制冷的房屋，分为主动式和被动式两大类：主动式太阳房的***暖方式与利用常规能源房屋的***暖系统基本相同，因此所需的费用较大。而被动式太阳房则是在房屋设计时，从传热学的原理出发，将房屋建造成一种利用太阳能进行冬季室内***暖和夏季降温的高效率节能房，是环保型生态建筑。被动式太阳房巧妙之处在于它能够利用房屋自身的构造收集太阳能，同时又有很好的蓄热性能，并保持一定时间内的稳定。所以，它可以满足冬季***暖、夏季隔热、自然通风和调节室内空气的作用。所有这些，不是依靠房屋以外的机械作用，而是依赖房屋本身的形体和巧妙的构造。这也是被动式太阳房与主动式太阳房的主要区别。从广义的角度来看，被动式太阳房与普通房始终是接轨的，其共同之处是在利用太阳能，只是被动式太阳房在利用太阳能方面的目的、方向更为明确，它以最大的可能使房屋的耗热降到最低，且尽可能从多个方面有目的地、有意识地获取太阳能。被动式太阳房的能量来源于可再生能源，主要是由屋顶上的太阳能装置来提供，只是在极少的情况下需要额外的能量用于取暖，例如使用地源热泵技术。房子大多朝南，窗户面积也尽可能地大，试图接收尽可能多的阳光。三层隔离窗的设计是为了使室内产生的热量不会向外流失。被动式房屋只有依靠高标准的隔热装置，才能储存各种热量。被动式太阳房的核心是自动通风系统，从废气中抽取热量，再使用这个热量为吸入的新鲜空气加热。因此，被动式太阳房是一种经济有效地利用太阳能***暖的建筑，是太阳能热利用的一个重要领域，具有重要的经济效益和社会效益。太阳能的推广有利于节约常规能源、保护自然环境、减少污染，使人与自然环境得到和谐的发展。从利用太阳能的方式来划分，被动式太阳房大致有如下几种类型：（1） 直接受益式。这是让太阳光通过透光材料直接进入室内的***暖形式，是太阳能***暖中与普通房差别最小的一种。冬天阳光通过较大面积的南向玻璃窗，直接照射到室内的地面、墙壁和家具上面，使其吸收大部分热量，温度升高，少部分阳光被反射到室内的其他表面（包括窗），再次进行阳光的吸收和反射作用（或通过窗户透出室外）。被围护结构内表面吸收的太阳能，一部分以辐射和对流的方式在室内空间传递，一部分导入蓄热体内，然后逐渐释放出热量，使房间在晚上和阴天也能保持一定的温度。（2）集热墙式。这种太阳房主要是利用南向垂直集热墙，吸收穿过玻璃***光面的阳光，然后通过传导、辐射及对流，把热量送到室内。墙的外表面一般被涂成黑色或某种暗色，以便有效地吸收阳光。（3） 附加阳光间式。这种太阳房是直接受益式和集热墙式的混合产物。其基本结构是将阳光间附建在房子南侧，中间用一堵墙（带门、窗或通风孔）把房子与阳光间隔开。实际上在一整天的时间里，附加阳光间内的温度都比室外温度高，因此，阳光间既可以供给房间以太阳热能，又可以作为一个缓冲区，减少房间的热损失，使建筑物与阳光间相邻的部分获得一个温和的环境。由于阳光间直接得到太阳的照射和加热，所以它本身就起着直接受益系统的作用。白天当阳光间内空气温度大于相邻的房间温度时，打开门、窗或墙上的通风孔，将阳光间的热量通过对流传入相邻的房间，其余时间则关闭。（4） 组合式。以上几种基本类型的被动式太阳房都有其独特之处。把由两个或两个以上被动式基本类型组合而成的系统称为组合式系统。不同的***暖方式结合使用，可以形成互为补充的、更为有效的被动式太阳能***暖系统。直接受益窗和集热墙两种形式结合而成的组合式太阳房，可同时具有白天自然照明和全天太阳能供热比较均匀的优点。
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