太阳房的发展趋势及利用

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世界新能源-太阳能网　2005-6-22　访问人数:　【字体：小大】

编者的话： 2002年1月15日，我国与国际建设与开发银行(世界银行)签订了乡镇卫生院被动式太阳能采暖项目的赠款协议，世界银行同意向我国提供赠款，金额不超过75万美金，用于提高中国农村卫生服务水平和乡镇地区的医疗服务质量，提高太阳能建筑设计的水平，有效利用太阳能资源。由国家卫生部组织实施的中国农村卫生院被动式太阳房全球环境基金项目（简称ＧＥＦ项目），在去年６月全部完成，验收合格投入使用。这些被动式太阳房的建成，对于改善农村基层医疗卫生条件和加强公共卫生基础设施建设将起到重要的示范作用。本刊141期B16版刊登了《被动式太阳能采暖卫生院设计经验总结》、143期B11版刊登了《全国建成29个被动式太阳能采暖卫生院》的信息后，引起了不少读者对太阳房的关注。现应读者要求，对太阳房的相关知识进行较为系统全面的介绍。

太阳房通常是指采取一定的措施利用太阳能代替部分常规能源，使所建建筑物达到一定的温度环境的一种建筑形式，就是一种利用太阳能采暖或降温的房子。

太阳房分主动式太阳房和被动式太阳房两大类。主动式太阳房的一次性投资大、设备利用率低，维修管理工作量大，而且仍然要耗费一定量的常规能源。因此，对于居住建筑和中小型公用建筑来说，主要采用被动式太阳房。被动式太阳房是通过建筑朝向和周围环境的合理布置，内部空间和外部形体的巧妙处理，以及建筑材料和结构、构造的恰当选择，在冬季集取、保持、贮存、分布太阳热能，从而解决建筑物的采暖问题。与主动式太阳房相比，被动式太阳房具有如下优点：①构造简单，不需要复杂的管道通风系统；②造价低廉，太阳房的工程造价仅比普通工程造价增加１２％左右；③维护管理方便，不需要专业技术人员维护管理。被动式太阳房按集热形式可分为五类：直接受益式、集热蓄热墙式、附加阳光间式、贮热屋顶式和自然对流回路式。采用最普遍、最经济实用的是直接受益式，集热蓄热墙式和直接受益与集热墙式的混合式。

直接受益式是被动式太阳房中最简单的一种，它是利用南窗直接接受太阳能。由于直接受益式被动式太阳房热效率较高，但室温波动较大，因此，选用于白天要求升温快的房间或只是白天使用的房间，如教室、办公室、住宅的起居室等。如窗户有较好的保温措施，也可以用于住宅的卧室等房间。

集热蓄热墙式被动式太阳房是间接式太阳能采暖系统。阳光首先照射到置于太阳与房屋之间的一道带玻璃外罩的深色储热墙体上，然后向室内供热。采用集热蓄热墙式被动式太阳房室内温度波动小，居住舒适，但效率较低，常常和其它形式配合使用，组成不同用途的房间供暖形式。

附加阳光间式被动式太阳房是集热蓄热墙系统的一种发展，将玻璃与墙之间的空气夹层加宽，形成一个可以使用的空间——附加阳光间。这种系统其前部阳光间的工作原理和直接受益式系统相同，后部房间的采暖方式则类同于集热蓄热墙式。可用于有条件的起居室门厅、公共建筑的大厅等房间，但投资较高，不易采取保温措施，不宜大面积采用。

贮热屋顶式和自然对流回路式目前国内采用极少。

看了上面的介绍，让我们对太阳房有了一定的了解，假如要盖一栋太阳房，首先要做什么工作呢﹖

这首先要做的是太阳房的设计工作，设计是太阳房建筑的龙头。这也是我要向读者朋友重点介绍的内容。

被动式太阳房是建筑与热工技术的综合，热工性能通过建筑构造体现，建筑设计又以热工计算为依据。在被动式太阳房建筑设计中，不应单纯追求热性能而忽视了建筑的特点和使用功能。
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(一)太阳房的平面设计

    一座太阳房通常是由各种不同使用功能的房间组成，以满足不同的需要。例如，一座民用住宅就包括了居住部分居室、客厅、书房　和辅助部分厨房、厕所、楼梯等　。在公共建筑中小学校、邮电营业所、公路道班、办公室等　中也有主要房间和辅助房间的区别。这些不同型的房间应该设计成多宽多深﹖又如何把这些房间根据太阳能建筑的特点组合起来，成为一栋完整的太阳房﹖这就是太阳房平面设计的工作。
    1、太阳能采暖住宅
    住宅是解决居住问题的建筑。太阳能采暖住宅建筑主要有两部分组成：居住部分和辅助部分。居住部分是太阳能采暖住宅构成的主体，一般称为居室，在标准较高的住宅中又分为起居室、卧室，有的还划分出餐厅、书房，在一般标准的太阳能住宅中，居室同时兼作生活起居、睡眠、工作多功能使用。辅助部分主要指厨房、厕所、贮藏室、楼梯等辅助设施。被动式太阳能采暖住宅内房间功能通常可划分为三部分：一是家庭成员公共活动的空间，如起居室、餐厅等；二是家庭或个人活动的空间，如卧室、书房等；三是家庭成员的生理卫生活动空间，如洗浴间、厕所等。三部分活动空间应按其使用特点进行布置，既要做到“公私分明”、“动静分离”，又要做到“洁污分离”、“食寝分离”和“居寝分离”，相对独立互不干扰。
    2、公共建筑(中小学校、办公室等)
    在太阳能采暖公共建筑中，以中小学校校舍为多数。以中小学校为例，它的主要房间是学生教室和教师办公室。这些房间对整个建筑物的使用是起到主要作用的。因此在设计中对它们的朝向、面积、层高、形状等都尽量创造较好的条件。而对走廊、楼梯间、厕所、库房等辅助房间，也必须根据建筑的性质和特点，在可能的条件下作出适当的安排，以满足其使用的要求。
    （１）普通教室
    普通教室是一个班级进行学习和各种活动的场所，是讲授一般课程的教学空间，因此它是学校建筑中数量多，功能要求高的主要使用房间。在普通教室设计过程中应满足以下几个方面要求：
    ａ．教室应有足够的使用面积，能满足各种不同类型学校额定人数的学习需要，并有合理的体型以及尺寸。
    ｂ．教室应有良好的朝向，足够的采光面积，均匀的光线，良好的自然通风条件及隔绝外部的噪声干