1、獲得太陽輻射熱的建筑手法利用建筑手法獲得太陽能主要是通過建筑朝向和周圍環(huán)境的合理布置，內(nèi)部空間和外部形體的巧妙處理，及建筑材料和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的恰當(dāng)選擇，使其在冬季能集取、保持、貯存、分布太陽能，以解決建筑物的采暖問題。其根據(jù)室內(nèi)受熱的原理將主要的構(gòu)造形式分為四種分別是讓陽光直接穿過的南向玻璃窗，厚重材料如磚、土坯、混凝土或蓄熱性能好的材料如水、相變蓄熱材料，或是充分利用空氣對流循環(huán)的形式除了在室內(nèi)利用太陽能還可以在從室外引入空氣至室內(nèi)的過程中對空氣進(jìn)行預(yù)熱的窗戶構(gòu)造。每種方式的實(shí)現(xiàn)構(gòu)造形式也有很多，下面將分別論述其各種形式。1直接受益式 直接受益式是建筑利用被動式太陽能的比較簡單易行的處理手法，

2、通過讓太陽輻射直接透過透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)（一般為窗戶玻璃），加熱室內(nèi)空氣或構(gòu)件，來達(dá)到利用太陽能的目的。在建筑設(shè)計(jì)中可通過南向側(cè)窗、高窗、屋頂天窗或建筑物的高差錯列布置等形式使直接太陽輻射經(jīng)過透明圍護(hù)構(gòu)件進(jìn)入室內(nèi)。當(dāng)建筑進(jìn)深較大 圖1屋頂窗 或形體較復(fù)雜時(shí)，設(shè)置采光中庭，在屋頂合適位置開設(shè)的天窗等（如圖1所示），都可使深處的房間也能得到太陽輻射，從而使整個(gè)建筑內(nèi)部都能得到太陽輻射熱。直接受益式手法獲得的太陽輻射量主要決定于窗戶面積的大小，因此應(yīng)盡量爭 取南向大面積的開窗或利用天窗、高側(cè)窗 圖2建筑處理手法 來增大采集面，如圖中2將建筑的平面處理成梯形狀、將剖面處理成單坡屋頂形式，且南向墻面全部開窗以

3、增大采集太陽輻射的面積。生活中常見的玻璃幕墻通過將整個(gè)墻面處理成玻璃形式，使建筑有更大的陽光采集面在冬季獲得更多的太陽輻射熱。當(dāng)建筑物的窗戶朝向西側(cè)時(shí)，可以采取相應(yīng)措施使窗口朝南以采集到更多的冬季太陽能。由于窗戶面積有限，一天中能接受到的直接太陽輻射量也受到限制，因此在適當(dāng)情況下可以考慮引入反射太陽輻射，將照射到建筑開口周圍圖3安裝金屬反射體 圖4墻面設(shè)置反射板 的太陽輻射通過相應(yīng)裝置的反射作用引入到室內(nèi)。如在恰當(dāng)位置設(shè)置反射板或反射百頁等裝置或利用屋面墻體刷白后自身的產(chǎn)生的反射作用，使落在建筑窗口附近表面的直接太陽輻射或散射輻射經(jīng)過一次或多次反射后進(jìn)入室內(nèi)，使室內(nèi)能采集到更多太陽輻射能，如圖

4、3中在建筑的屋頂上安裝了金屬反射體，使不能直接照射到室內(nèi)的太陽光線經(jīng)過反射后進(jìn)入到南向線型天窗內(nèi)。對于位于東南、西南朝向的建筑也可通過在其垂直面加反射板以增強(qiáng)反射，使更多的南向太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)（如圖4所示）。 2利用建筑構(gòu)件蓄熱利用蓄熱體表面的吸熱性能及比大熱容的特點(diǎn)來吸收太陽輻射熱，并蓄存熱量。太陽輻射加熱蓄熱構(gòu)件，同時(shí)利用室內(nèi)非蓄熱體表面的反射性將太陽輻射反射至蓄熱體上，然后室內(nèi)蓄熱構(gòu)件通過表面的熱空氣與周圍冷空氣的對流或蓄熱構(gòu)件的熱輻射形式放熱，給室內(nèi)提供熱量，同時(shí)將多余的熱量貯存起來夜間釋放。被用來蓄熱的建筑構(gòu)件一般為深色表面的重質(zhì)材料，也可以是在構(gòu)件內(nèi)設(shè)具有蓄熱性的相變蓄熱材料等，主

5、要為建筑的屋頂、墻面和地板。蓄熱墻當(dāng)太陽直接照射到蓄熱構(gòu)件中，太陽輻射直接加熱室內(nèi)重質(zhì)構(gòu)件如混凝土墻體土坯磚墻或水箱等將太陽輻射熱貯存在構(gòu)件中，通過構(gòu)件的輻射傳熱使室內(nèi)獲得太陽輻射熱，同時(shí)可在蓄熱墻上開設(shè)通風(fēng)口，陽光入射到蓄熱墻上被墻面吸收轉(zhuǎn)變?yōu)閳D5水墻 圖6特朗勃墻 熱,加熱墻與玻璃之間的空氣, 熱空氣上升, 由上風(fēng)口進(jìn)入室內(nèi), 室內(nèi)冷空氣由下風(fēng)口流入墻與玻璃之間的空氣通道, 形成自然的熱循環(huán),晚上熱量通過墻體輻射傳導(dǎo)進(jìn)入室內(nèi),關(guān)閉上下風(fēng)口, 以防止逆循環(huán)。常見的蓄熱墻形式有如水墻（圖5）、花格墻、特朗勃墻（圖6）。集熱墻（ 見圖7）的原理大體上與蓄熱墻相同，在南向外墻面上加一層金屬板( 鐵

6、皮、鋁皮) 和保溫材料,金屬板表面涂成黑色或其它深色, 作為吸熱體吸收太陽輻射熱, 金屬板做成平板型或折板型以增加吸收面積。金屬板外覆蓋玻璃罩蓋, 墻上、下側(cè)開有通風(fēng)孔。金屬板吸熱體吸收的太陽輻射熱通過對 圖7集熱墻 流方式傳給夾層中的空氣,夾層空氣被加熱后與房間內(nèi)的空氣通過上下風(fēng)口進(jìn)行對流換熱，多余的熱量蓄存在墻體內(nèi), 從而達(dá)到采暖的目的。蓄熱墻形式的原理同時(shí)還可給現(xiàn)有建筑改造提供參照，在原有建筑的舊墻面上鑲嵌玻璃并在兩者之間留出一定距離的空氣間層，利用原有重質(zhì)墻體的蓄熱作用及表層玻璃的溫室效應(yīng)保溫作用以達(dá)到利用太陽能的目的，從外觀和節(jié)能效果來看效果都比較好。當(dāng)用透明保溫材料代替玻璃與蓄熱墻

7、結(jié)合使用時(shí)，充分利用了太陽能同時(shí)又改善了保溫性能，效果更好。在建筑設(shè)計(jì)中還可以將玻璃與墻之間的空氣夾層加寬，形成一個(gè)可以使用的空間即附加陽光間，如將陽臺完全封閉形成的室內(nèi)空間。圖8中的附加陽光間式太陽房不僅給相應(yīng)樓層的房間供熱，同時(shí)附加陽光間中的空氣在受熱后，還通過空氣分層作用，熱空氣通過設(shè)有活動蓋板的通風(fēng)口上升到 圖8 附加陽光間 上層房間中，給上層房間提供熱量。蓄熱地板為保證室內(nèi)良好的采光狀況，有時(shí)建筑選擇地板蓄熱，通過利用比熱大的地板材料或在地板下設(shè)巖床地基或相變蓄熱材料吸收太陽輻射熱，貯存在構(gòu)件中，當(dāng)室內(nèi)氣溫低于蓄熱地板時(shí)，地板輻射放熱或與室內(nèi)空氣對流換熱。蓄熱屋頂考慮到在一定情況下蓄

8、熱墻會影響到室內(nèi)的采光狀況及外觀效果，而蓄熱地板又會對圖9蓄熱屋頂 圖10蓄熱屋頂 室內(nèi)家具布置有一定的限制，因此可選擇利用屋頂充當(dāng)蓄熱體（如圖9、10），通過在屋圖11屋頂放置水袋 圖12屋頂淺池 頂上放置裝水的黑色塑料水袋（圖11）或設(shè)淺池（圖12），或在吊頂內(nèi)設(shè)相變蓄熱材料，利用水及相變蓄熱材料作為蓄熱介質(zhì)和熱導(dǎo)體，通過水或材料白天蓄熱，晚上放熱。通常蓄熱屋頂與屋頂天窗合用，屋頂覆保溫性能良好的材料，蓄熱介質(zhì)由鋼質(zhì)隔柵支撐，利用導(dǎo)熱性能好的材料如金屬板充當(dāng)室內(nèi)頂棚，蓄熱材料放置在頂棚之上，蓄存的熱量在傍晚和晚上通過金屬板傳導(dǎo)至室內(nèi)，也可以直接利用重質(zhì)材料充當(dāng)屋頂頂棚。與蓄熱墻一樣在頂棚上

9、也可以開設(shè)通風(fēng)口利用其內(nèi)部熱空氣與室內(nèi)冷空氣的對流循環(huán)實(shí)現(xiàn)熱傳導(dǎo)。圖中利用窗戶百頁的反射作用將本來射向地板的太陽輻射反射至頂棚貯存起來，利用頂棚充當(dāng)蓄熱體，這樣地面上的家具可以就隨意布置而不會影響房間的熱性能。3對流環(huán)路式對流環(huán)路式（圖13、14 ）利用室內(nèi)熱空氣在與冷空氣的循環(huán)運(yùn)動過程圖13對流環(huán)路式 圖14對流環(huán)路式 中與蓄熱介質(zhì)的充分接觸，空氣將熱傳給蓄熱介質(zhì)貯存，與蓄熱構(gòu)件不同的是在這里太陽輻射熱先加熱室內(nèi)空氣，再通過室內(nèi)空氣與蓄熱構(gòu)件的熱交換，將熱傳導(dǎo)至蓄熱構(gòu)件蓄存起來。如圖15所示的對流環(huán)路式系統(tǒng)，以風(fēng)道將采暖房間及圖15對流環(huán)路式熱卵石蓄熱太陽房 蓄熱卵石床相通，被加的熱空氣直接

10、送入采暖房間，或是送入卵石床蓄存，在需要時(shí)再向室內(nèi)供熱。當(dāng)熱循環(huán)效果不佳時(shí)，可通過設(shè)置風(fēng)機(jī)來促進(jìn)冷熱空氣循環(huán)。4預(yù)熱進(jìn)入室內(nèi)的新鮮空氣 冬季建筑室內(nèi)在保持密閉性的同時(shí)還需要滿足一定量的通風(fēng)換氣，通過預(yù)熱進(jìn)入室內(nèi)的新鮮空氣，使太陽輻射加熱空氣再將熱空氣導(dǎo)入室內(nèi)，以空氣為媒介，使建筑圖16進(jìn)氣通風(fēng)窗 間接獲得太陽熱量。如進(jìn)氣通風(fēng)窗（圖16）就是將通風(fēng)的空氣帶入室內(nèi)，多層玻璃板中玻璃的熱損失被用來加熱入室的空氣，同時(shí)空氣層中的百頁背面吸收太陽輻射熱后與新鮮空氣進(jìn)行換熱，使空氣加熱后再進(jìn)入室內(nèi)，與室內(nèi)空氣進(jìn)行對流換熱。雙層玻璃幕墻的冬季運(yùn)行原理即利用兩層玻璃之間形成的溫室效應(yīng)將夾層內(nèi)的空氣預(yù)熱再導(dǎo)入室內(nèi)，以及運(yùn)用到風(fēng)機(jī)等設(shè)備的主動式太陽能利用系統(tǒng)太陽墻也是運(yùn)用此原理。