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每个人都喜欢被动式太阳能设计。早在20世纪70年代，“被动式太阳能”是寒冷气候建造者必不可少的第一步。这种方法被认为比复杂的“主动太阳能”方案具有明显的优势，后者需要泵、风扇和电子控制。
虽然“被动式太阳能房屋”的定义早在20世纪80年代就已确立，但沃尔夫冈·费斯特(Wolfgang Feist)在90年代就把事情搞得一团糟，他决定将他的新超级绝缘指南称为“被动式住宅标准”(Passivhaus standard)。从那灾难性的一天起，记者和业主/建筑商就把被动式太阳能设计原则与菲斯特来自德国的超绝缘标准混淆了。
然而，我不想把重点放在被动式太阳能设计原则和被动式住宅标准之间的混淆上，而是想回到被动式太阳能运动的全盛时期的20世纪70年代，来确定被动式太阳能设计师所拥护的原始原则。一旦确定了这些原则，我们将检验它们中有多少经受住了时间的考验。
以下是寒冷气候下被动式太阳能设计的五个基本原则:
太阳能与超绝热
2009年10月，被动别墅学院美国邀请我在伊利诺伊州厄巴纳的第四届年度北美被动房屋会议上发表演讲。在那篇文章中，“北美超级历史”，“我讨论了在20世纪70年代末和80年代初，“太阳能房屋”倡导者和超绝缘倡导者之间的辩论。在Joe Lstiburek和John Straube在网上看到我的演讲后，我被邀请在第14届Westford建筑科学年会(2010年8月3日)上再次发表。
那次演讲的一些信息被纳入了2010年GBA的一篇文章，太阳能与超绝缘:一个30年的争论．
以下是相关历史的快速摘要：在20世纪70年代后期和20世纪80年代初，超级化的倡导者提出了关于被动太阳能设计原则的有效性的问题。随后辩论，超级赢了。
Although I’m quite familiar with the historic debate, and I side with the superinsulation crowd, certain aspects of the passive solar approach — an emphasis on careful solar orientation, a concern for proper roof overhangs on the south side of a house, and a preference for south-facing windows over north-facing windows — seem embedded in my DNA.
然而，最近，我已经开始怀疑这些建议是否有任何技术理由。这些设计原则是否会产生节能？或者我只是拖着我嬉皮士过去的顽固遗产？
忘记热质量
一些被动的太阳原理——特别是关于热质量近乎神奇效应的古老信仰——对我来说从来没有多大意义。热质量是昂贵的。热质量使重塑复杂化。热质量使房屋对天气的突然变化没有反应。当居住者想让房子变暖时，房子保持寒冷，或者当居住者想让房子变冷时，房子保持温暖，热质量很可能会干扰居住者的舒适度，因为它有助于节省能源。
对于大多数冷气候建筑商来说，额外的内部热质量的缺点超过了任何优点。即使是辐射的地板设计师，许多人也令人唱着大量的大国数十年过去，主要接受了新的共识：低质量地板更容易控制，导致乘员舒适程度更高，比高群众舒适。（有关此问题的更多信息，请参阅关于热质量．）
面对朝南玻璃多少？
我对另一个被动式太阳能原理——增加大量朝南的玻璃——的信念，首先被Gary Proskiw在2010年发表的论文动摇了，“确定负担得起的零能耗净住房解决方案。”(关于这份报告的影响的讨论，请参阅我的GBA文章，“研究表明，昂贵的窗户产生微薄的能量回报。”）
简单地说，Proskiw的发现如下:
- 朝南窗户如此昂贵，窗户收集的热量的价值太低，无法证明窗户的成本。
- 建筑商可能想花在额外的朝南窗户上的钱，最好投资在其他节能措施上。
- 朝南的玻璃面积“应该限制在满足建筑的功能和美学需求的范围内。”
事实证明，“满足建筑的功能和美学需求”之外的每一平方英尺玻璃都是浪费钱。
在某种程度上，这个建议是解放的:它迫使设计师，在不涉及技术或功能问题的知识中，考虑美学问题——这几乎总是一件好事。
正确的方向
方向呢?根据传统智慧，明智的设计师仔细研究场地，寻找一个良好的南向暴露的小丘，并试图在东西方向对齐房子的长尺寸。
最近，建设科学家Joe Lstiburek很高兴穿刺破这个气球。“我不认为取向不再是事情，”Lstiburek在电话上告诉我。“我看到夏天和冬天在芝加哥过热的被动房屋！这些房屋需要拒绝热量，而不是收集热量。“
所以被动太阳能设计原则来自哪里？自20世纪70年代以来发生了什么变化？
现在的房子隔热性能更好，漏水也更少
一方面，被动式太阳能建筑从来没有发挥过那么好的作用。即使在20世纪70年代，那里冬天的早晨很冷，阳光明媚的下午很热。但大多数太阳能爱好者对“自由热”的想法如此兴奋，以至于我们接受了不舒服的条件，将其作为我们都在忙着创造的勇敢的新太阳能未来的必要组成部分。
其次，今天的房屋是更好的绝缘，并且比以前的气密更密封。这是好的，因为它们需要更少的能量而不是20世纪70年代建造的房屋的热量和冷却。然而，最近的绝缘和空气密封标准的改进使得大量朝南玻璃更容易过热，因此它比以往任何时候都更重要，以免过度玻璃区域。
在选择高太阳能收益玻璃窗和低太阳能增益玻璃玻璃之间时，我们也必须做出正确的决定。这种决定最近得到了困难的，特别是因为Proskiw的计算呼吁朝南窗户是热收集装置的整个想法。一些设计师（包括Joe Lstiburek）已经放弃了定向特定的玻璃窗规范的想法，现在建议所有窗户应该具有低SHGC。
Lstiburek说"不要这么做"
在2014年一篇题为“归零法”,Lstiburek以他一贯的直率阐述了被动式太阳能设计原则。
“不要打扰被动太阳能，”LSTIBUREK写道。“你的房子会在冬天过热。是的，你听说过正确的。即使在芝加哥。......你应该以非常低的SHGC，大约0.2，在你的玻璃窗中。如果这对你和我一样古老的人来说，这听起来很熟悉。我们在20世纪70年代后期的时候，当“群众和玻璃”上的“超级”时，“超级”赢了。与我们今天所拥有的东西相比，用糟糕的窗户超级赢得了。你有什么思考的？今天的“超高效”粉碎了旧的“超级”，你想要收集太阳能？ Leave that to the PV.”
为什么被动的太阳能不太好
四个突出的事实削弱了被动式太阳能设计的旧前提:
- 在一个设计精心设计的房屋中，空间加热所需的能量代表了家庭能源预算的较小比例，而不是20世纪70年代的百分比。在许多低能量的家庭中，国内热水需要比空间加热更多的能量。有关此概念的更多信息，请参阅这与空间供暖无关．
- 虽然大片面向侧面的玻璃可以在晴朗的日子里帮助加热一个家，但需要在需要热量时不会出现。大多数情况下，无源太阳能家用太多或太阳散热增益太多，太大的太阳能热增益被浪费了。
- 在夜晚和多云的日子里，大面积朝南的玻璃比隔热墙损失的热量多得多。
- 这些天，投资光伏阵列的投资产生比投资在朝南窗口中的更有用的能量。
新的古老原则
那么，对于一个正在思考本文开头列出的五种被动式太阳能原理的年轻设计师，我有什么建议呢?
房子的长轴应以东西方向定向。我仍然对这个原则有一个感伤的依恋，即使我知道它不会挽救任何能量。我喜欢遵循这个原则的原因 - 至少当网站允许它遵循时 - 它允许更多的房间在白天晒太阳。如果你住在寒冷的气候，冬天的阳光是开朗的。(注:在下面的第6条评论中，Dana Dorsett提出了一个重要的观点:虽然从空间供暖的角度来看，东西向的被动式太阳能原理可能很难捍卫，但大多数新住宅应该，如果可能的话，包括一个优化安装光伏阵列的屋顶。东西朝向使这成为可能。]
人们会花大部分时间的房间应该位于房子的南侧，而杂物间、浴室、壁橱、楼梯和走廊应该位于房子的北侧。它不会挽救任何能量，但这仍然是一个很好的原则，出于与东西在东西方向上定位房子的长轴是有意义的。但是，如果你生活在一个混合的气候或炎热的气候，太阳是阳光压迫和阴影是你的朋友，这一原则可以忽略。
房子南侧应该有很多额外的玻璃区域，而且在房子的北侧很少或没有玻璃窗。这一原则被夸大了。如果你的网站有一个美妙的景色向北，当然你想包括朝北的窗户-你可能希望你的客厅或餐厅朝北。此外，没有理由在南面增加额外的玻璃——只有必要的(用Proskiw的话来说)“以满足建筑的功能和美学需求”。
也就是说，我所设计的每一所房子都使用了更多的南玻璃而不是北玻璃——因为阳光是令人愉快的，我喜欢有阳光的房间。(在一定程度上;小心眩光。许多被动式太阳能房屋在冬天的下午阳光充足，住户都逃到家里黑暗的北角。)
房子南侧的屋顶悬崖应设计为在夏季冬天的南部遮蔽南窗户，但允许太阳透过冬季冬至的南部窗户。虽然这个想法没有错，但值得指出的是，设计一个悬挑，在不需要的时候遮挡阳光，在需要的时候接纳阳光，这是不可能的。最好的情况是，设计师可以提出一个悬挑，差不多，差不多的工作，但不完全。太阳很狡猾。在三月，太阳可能是受欢迎的，而在九月，太阳可能是不受欢迎的。此外，在上午10点和下午2点，它会以一定的角度从侧面潜入，顽固地破坏设计师悬挑的意图。
因此，你可以耸耸肩，接受这个部门的不完美——尤其是如果你接受Lstiburek的建议，加入低shgc的行列。
房子应包括额外的内部热质量，以沐浴在阳光灿烂的日子里通过窗户来的一些太阳能热量增益。我很乐意把这个原则扔到一边。然而，如果你生活在炎热的气候下，空调费用很高，你可能想要建造一个有大量室内热质量的房子。只要记住，通过安装额外的绝缘材料，可以以较低的成本获得热质量的许多好处。
GBA Prime订户可以在这篇文章最初发表的页面上阅读大量的评论:重新评估被动太阳能设计原则．如果你是GBA Prime用户，该页面仍然是发表评论的最佳地方。非订阅者可以在下面发表评论。
附注:有兴趣阅读1978年一篇关于这个主题的研究论文的读者可能会想看看Rob Dumont的这篇报道:被动太阳能加热．感谢布朗温·巴里分享这份文件。
27评论
马丁-好文章，谢谢
马丁-好文章，谢谢。你提到了“参见Dana Dorsett下面的第6条评论”，但这一定是参考了另一个博客，因为这里还没有评论——我想我是第一个。我喜欢很多南玻璃。我是一个阳光爱好者，我喜欢在寒冷、阳光灿烂的冬天躺在地板上或靠窗的座位上晒太阳，就像一只猫一样。虽然Proskiw说的是6%朝南的玻璃占建筑面积，但我想要更多的8-10%。有一块平板(便宜的质量)有助于吸收多余的热量。一种小型的被动式太阳能方法。
重要文章，但对太阳能控制玻璃不确定
很好的文章，不能说太多，我经常参考你的原创文章。
然而，我和我的同事拒绝使用太阳能控制玻璃，即使是对于不需要额外太阳能的非常紧凑的公寓。
我们看到的样品和例子去掉了光透射，使明亮的一天看起来暗淡而灰暗，所以我们没有降低约48%克(约67%的光透射)。少用玻璃更好(更便宜更好)，特别是在工作表面高度以下。
不幸的是，在英国，窗户的能源额定值有利于G玻璃窗，60％正在成为三倍的规范，但我们的目标是约50％g。
人口密集的城市通常不允许每个生活空间都朝南，所以目前主张东西朝向(和适度的玻璃)，这样每个人都能在冬天在室内看到一些阳光。不是为了白天或取暖。
干杯
回应凯文·佐斯基
凯文，
你写道:“你指的是‘看下面的第6条评论，来自达纳·多塞特’，但这一定是指另一个博客，因为这里还没有评论——我想我是第一个。”
请参阅我在博客最后的斜体段落。这是一个隐藏在付费墙后面的“偷窥”版本的博客。(“偷窥”版本是让非订阅者看到他们错过了什么的一种方式。)这里是原始文章的链接:重新评估被动太阳能设计原则．
最初的博客有15条评论(截至2015年10月10日上午)。如果你是GBA Prime用户，你可以阅读所有的评论，并添加自己的评论到不断增长的评论中。
低质量太阳门廊
我最近建了一个“低质量太阳能门廊”。朝南使用2,10英尺的滑动玻璃门。它工作得很好，因为门可以在夏天打开，在冬天关闭，唯一的隔热门可以在晚上关闭或在白天打开，让热量进来。由于低质量，高隔热和高热增益玻璃，很少热量损失在晚上，所有人都可以允许进入房子。这解决了很多典型的太阳无源高质量问题。现在，一年后，我可以说它工作得很好，似乎没有任何缺点。冬季的增加，特别是在10月、2月、3月和4月是真正受欢迎的，我经常发现人们在85度的高温下晒太阳，而外面的温度是零度。雪的反弹在对抗冬季的忧郁方面显得更加崇高。
被动式太阳能历史
我建议任何对被动式(和主动)太阳能历史感兴趣的人去读一下托尼·丹泽(Tony Denzer)写的《太阳能房屋:可持续设计的先驱》(the solar House: Pioneering Sustainable Design)一书。它阐明了太阳能设计如何成为主流，然后又因廉价燃料、技术复杂性和舒适度问题而失势。
在完成被动式太阳能被动式住宅后，需要花一点时间来解释它们的区别，但免费的热量是免费的，所以利用能源建模工具和窗户，在没有过热或太多能量损失的情况下进行设计并不困难。
@安德鲁
我认为被动的太阳能对它有浪漫的概念，谁不会喜欢自由的热量，但它确实花费了许多间接方式，太阳不恒定，你有晴天和阴天，窗户买/安装昂贵，热质量成本很多，窗户很容易失去热量，他们的r值并不好，你无法预测不同的天气模式，因为许多因素，你的热质量很好，直到它筋疲力尽，你可以筋疲力尽Ts储存大量的热量，你不能在夏天充电，然后整个冬天生活。
解决所有这些问题，我们都很开心。
马丁 - A，Joe - F.
篇不错的马丁。我将寄给你一份Rob Dumont在1978年写的论文的副本，名为“被动式太阳能加热-结果”，他基本上确认了你上面的所有建议，除了你认为Joe Lstiburek关于使用全低shgc(或g值)玻璃的建议。
这是一个愚蠢的想法，原因是尼克格兰特上面概述，因为它确实影响性能。为什么要安装耗能大于耗能的窗户呢?在上世纪70年代，住在有黑窗户的黑盒子里可能很流行，但无数研究表明，这对人类健康不利。在白天需要额外的电灯照明，因为你的玻璃阻挡了大部分可用的自然光，这也是没有效率的。也不漂亮(如今，乔显然认为这比业绩更重要)。
顺便提一下，我的商业伙伴艾伦·吉利兰(Allen Gilliland)在NAPHN15发表了一篇题为《大规模巫毒教》(Mass Voodoo)的论文，你们可能会喜欢它:http://oneskyhomes.com/about/presentations/mass-voodoo-debunking-passive-solar-naphn15．它基于来自加利福尼亚州的项目的测量性能，加上其他一些研究的参考文献，疲惫的“热质量是好的”模因。
我自己最近在威斯康辛州的木窗和门会议上的陈述证实了Rob Dumont的发现，他建议“人们应该将朝南的窗户面积限制在住宅建筑面积的8%以下。”虽然这只是萨斯卡通的一所房子的模型研究，但它显示了萨斯卡通的被动式住宅标准可以通过不贪婪的玻璃和犯同样的“被动式太阳能”错误，不幸的是，许多人仍然在犯:http://oneskyhomes.com/about/presentations/high-performance-matters-keynote-wwdc2015．
对梵奏鸣曲的回应(评论四)
Ven,
我很高兴你喜欢你的阳光房。运行良好的阳光房(像你的)需要房主积极参与;换句话说，在特定的天气条件下，房主必须亲自打开日光室和房子之间的门，并在天气条件发生变化时关上门。越来越少的房主有时间表，允许这种类型的仔细监测和调整。
对于少数幸运的人——退休人员、有家庭办公室的人和佛教静修中心的经营者——这些阳光房是令人愉快的。然而，在所有情况下，日光室收集的热量太小，无法证明建造日光室的成本是合理的。
回复Andrew Michler(评论#5)
安德鲁,
谢谢你推荐安东尼·丹泽的书。丹泽为GBA写过文章，所以任何对丹泽的文章感兴趣的人都可以查看他的博客:历史悠久的太阳能房屋已被推土机铲平．
我很高兴你们对被动式太阳能房的性能感到满意。一些被动式太阳能住宅容易过热，而另一些——那些朝南的玻璃有限的——表现良好。在大多数情况下，被动式太阳能设计功能的成本高于无被动式太阳能住宅所需的功能，而且不太可能减少供暖和制冷所需的能源。也就是说，如果你对自己的房子满意，那么它必须满足你的需求——这很好。
回复Bronwyn Barry(评论#7)
GBA读者有兴趣阅读Rob Dumont纸的Bronwyn提到的可以在这里找到它：“被动式太阳能供暖——来自萨斯喀彻温省的两处住宅。”我在我的博客的最后添加了一个附注，包括链接。
布朗温,
谢谢你的成绩单，谢谢你分享Rob Dumont的论文。关于高shgc玻璃和低shgc玻璃:你可能知道，我一直建议寒冷气候的建筑商选择定向玻璃——具体来说，南向选择高shgc玻璃，西向选择低shgc玻璃。(例如，看我2009年的文章，High-Solar-Gain玻璃和我的2010年文章，所有关于玻璃选项．）
Joe Lstiburek注意到，许多寒冷气候的房屋——尤其是根据过时的被动式太阳能原理设计的房屋——过热。我也讨论过这个问题，例如研究表明，昂贵的窗户产生的能量回报甚微．我想你我都同意我们的目标是设计出不会过热的房子。解决过热问题有两种方法:减少朝南的玻璃面积，或改用低shgc的玻璃。你似乎喜欢第一种方法，这也是我所提倡的方法。然而，只要结果是房子不会过热，这两种方法都可以奏效。
(虽然我假设过热问题是由于朝南的玻璃面积过大造成的，但设计糟糕的房子也可能有太多朝东或朝西的玻璃，导致房子过热。东立面和西立面上的这些问题是如此的初级，我希望大多数被动式太阳能设计师已经避免了。)
欧元窗户并不昂贵
值得注意的是，显示三重窗格窗口的研究不是“值得”的基于固定窗口，每平方英尺为45美元。我们公司提供同一窗口，低于每平方英尺的20美元。
我怀疑研究中提到的R-44 SIPS墙的价格已经下降了，而且很可能已经上涨了。我认为这可能值得用更新的值重新计算。
回复本·弗里德
本,
我猜你说的是Gary Proskiw的研究——我在文章标题中讨论过的那个研究表明，昂贵的窗户产生的能量回报甚微．
随着我的文章所指出的，Proskiw的计算“忽略了与框架粗糙开口，标题的成本以及修剪开口的成本相关的成本。”这项工作并不自由，所以可以说甚至可以在安装时，甚至可以为每平方英尺20美元的价格购买20美元的窗户，每平方英尺超过20美元。
平衡，而不是添加窗口区域。
简单的财务分析是基于相对于移墙的边际成本的额外窗口面积的边际效益值，这是一种转移注意力或稻草人类型的论点。只有在总窗户面积增加的情况下才会有额外的成本，但目前还没有人认为窗户面积一定要比普通房子的窗户面积大。我认为在NZE的设计中，通常玻璃面积会比典型的最低标准的房子要少。(我怀疑普罗斯科可能会同意。)
在一个精心设计的被动锻炼的房屋中，在暖气主导的气候中，没有任何“额外的”玻璃地区，但在大多数玻璃曝光的情况下，在大多数玻璃的情况下会有任何“额外的”釉面区域，并且在大多数玻璃曝光的情况下会有优化/平衡西部的较少（或没有），北部和东方的窗户主要针对夏火（和卧室的代码所需的出口区域）而不是看起来像“70年代时代的被动太阳能设计”，即使是一个南方玻璃的较高分数，通常可以用普通房屋的典型窗口/地板区域的典型〜15％进行。
我并不一定不同意他的一般性结论，只是认为比较额外窗口面积分析的边际成本是无用的，因为它并不能描述实际发生的情况。对于窗户(任何性能水平U0.35或更低)，从总能耗和舒适度的角度来看，越少通常越好，但平衡发生了变化。尽管最佳的平衡比其他方向有更多的朝南的玻璃，许多体面的采光良好的NZE房子的总窗户面积比典型的房子少，没有额外的总窗户面积应用在南侧。
一些概论:
即使在0.35-0.32窗口的Code-min U形因子往往是净能量的纳税人，即使在冬天，甚至在房子的北侧，也没有足够的热质量缓冲能力，没有优势在玻璃上进行猪野生猪地区。额外的釉面区域驱动峰值加热负载尽管净能量正。尚不到面向灯光的窗户均为净无源能源增益，但也减少了充足的照明所需的功率量 - 这并不是全部关于空间加热/冷却能耗。
西部面向窗户驱动峰值冷却载荷，增加机械系统的尺寸/成本和总冷却能耗，通常最小化（甚至消除。）东面窗户与西方玻璃相同的总能源增益，但它在一天的冷却部分发生在一天中的一部分中发生，并且即使增加了达到平均冷却负荷，可能不会增加一年中的大部分时间，并且通常不会增加峰值冷却负荷。东面窗口区域贸易欢迎冬季和肩部季节加热，夏季和肩季冷却能源使用，但不会驱使冷却系统非常尺寸 - 没有像未陷入的西部面向或南方玻璃。
设计良好的被动式太阳能仍然是最好的选择
如果你有幸拥有一个有良好太阳能接入的场地，被动式太阳能供暖仍然是寒冷气候下可再生能源收集最便宜的最佳选择。
我们9200 HDD气候中的三栋净零能源房屋中的三个零零能源房屋均可通过精心设计和优化的南方窗户获得40％至50％的年度供暖需求。精心设计的悬垂（在两个案例中移动的组合 - 无论发生在遮阳篷上），额外的热质量（2 1/2“装饰混凝土覆盖在木材框架上）导致了非常高的乘员舒适性。
从10月到4月，在埃德蒙顿(或者芝加哥，我猜)，过热不是一个大问题。在这种罕见的情况下，只要打开几扇窗户，就可以获得大量的免费冷却。
这并不是要否认有许多设计糟糕、不舒适的被动式太阳能房屋。经过耐用的高度绝缘，无热桥，气密信封，仔细优化的南玻璃仍然是我们的盒子中最好的工具之一。
不幸的是，在我们应该建造的密集城市的地方，太阳能访问很少见。竭尽全力通过驾驶每天来回工作，从那个完美的太阳场中脱离那些完美的太阳场。
回复Dana Dorsett(评论#13)
丹娜,
您对Proskiw的分析批评提出了一个基本问题：我们对“被动太阳能设计”的工作定义是什么？
我将通过一个假想的客户和设计师之间的对话来阐明我的观点。我们将偷听他们讨论这所房子每个房间窗户大小的会议。
客户:我想建一座房子，我想最好北侧没有窗户。
设计师:好的。这是可能的。你考虑的房间里有没有不需要窗户的?
客户：当然。机械室。扫帚壁橱。少数其他人。
设计师：好的，让我们试着把所有这些房间放在房子的北侧。
客户:等等，我刚读了Dana Dorsett的评论。他说朝北的窗户是可以的，但是西面最好不要开窗户。
设计师：没问题。我想我们可以选择设计机械房，扫帚壁橱和西侧的所有类似的无窗口。那会工作吗？
客户:太好了!我现在感觉好多了。那么，我们如何确定朝北、朝东、朝南的房间窗户的大小呢?
设计师：让我们从PROSKIW原则开始：我们将尺寸的窗口“满足建筑物的功能和美学需求。”
客户:太好了!我们做了什么?
设计师:我想是的。
* * * *
那么，问题来了:那是被动式太阳能房子吗?我觉得不是，丹娜，但你可以说是。如果是这样的话，我想我们的结论取决于我们的定义。
Proskiw认为，许多被动式太阳能设计师故意增加了额外的朝南玻璃——不仅仅是为了“满足建筑的功能和美学需求”。那个假设是他分析的基础。
如果你是正确的，Dana，被动式太阳能设计者从来没有这样做过——那么你对Proskiw分析的批评有一定的道理。否则，你的批评就站不住脚了。
解放
特别是在城市情况下，通常存在比被动太阳能的建筑物的方向更重要的问题 - 通常是。几乎所有中央温哥华都面向北山景，定义了这座城市。在其一般阴天气候中，通过大型朝鲜玻璃带来的漫射光非常合适。
拥有一个不依赖于特定方向和直接阳光的能源策略，可以为许多其他乐趣打开设计的可能性
过热和打开窗户
很明显，70年代关于被动太阳能的一些经验法则需要一些修正。然而，我的经验(和直觉)让我相信，过热问题被夸大了。有一个解决寒冷气候下过热问题的方法。这个解决方案(Peter Amerongen也提到过)就是打开一扇窗。我住在佛蒙特州一个超级绝缘的被动式太阳能房子里。我住在那里的4个冬天都没有过热过。在秋季，这种情况时有发生，但只要打开一两个窗口，就很容易解决。因为热量是免费的，所以没有什么“浪费”。
至于在寒冷气候下的房子里安装南向窗，在我看来，高SHGC玻璃和适当大小的悬挑仍然是一个好主意。这些基本上没有额外的成本，免费热仍然是免费热，任何过热都可以很容易地处理，就像上面提到的。
对马林对太阳能门廊成本等的回应。
是的，计算投资回报率是很容易的，特别是我们只是为了锻炼而收集木柴，节省了健身房的成本!但我评估我们的热量成本“就像”我们必须提供丙烷一样。通过计算，门廊在整个采暖季节保守地产生20 mbtu热量。考虑到各种损失，我将其降至约13 mbtu。在我们异常昂贵的加拿大丙烷市场，每年大约需要500美元。门廊，因为它已经盖上了屋顶，造价大约是4500美元，所以需要9到10年才能收回成本。与免费的柴火竞争是不可能得到回报的，但其他的审美因素和心理因素使经济上值得这么做。就像你说的，人们需要在白天待在家里才能欣赏它。唉，对于工作的人来说，家庭生活几乎都是黑暗的。
伟大的文章和评论
一如既往的好文章和评论。我最近在被动式太阳能设计．这与Martin所写的并没有太多冲突，但建议选择高SHGC的良好遮荫的南部和在一个更有利的光线下的被动式太阳能设计。
我认为Joe博士的评论是为了简化群众的努力。这一建议对于生产建设者来说很好，但为了整体更好的表现，我认为设计师和定制建筑物应该注意被动太阳能设计以及关于细节的讨论。
我认为被动式太阳能设计最好的描述是优先考虑朝南的窗户。正如丹娜所指出的，这并不意味着额外或过度。优先排序并不意味着用窗户区域代替墙壁区域。如果一个家庭有平均15%的总窗户面积和建筑面积的允许，那么把大部分窗户放在南方会比忽略朝向的家庭获得更划算的免费供暖。解放的部分是，如果你不能实现它，你不必担心，特别是如果你很容易构建净零优化水平。
被动式太阳能设计还包括在夏天阻挡多余热量的方法。适当大小的朝南的悬垂并不完美，但它们比“几乎”的效果要好得多。放置良好的有盖甲板或门廊和景观美化对舒适和冷却负荷有相当大的影响，我在这一链接中粗略地说明了这一点。设计师可以通过关注这些简单的被动式太阳能原理来提高设计的能源性能。
东西朝向的另一个好处是，由于减少了墙壁面积，它往往会减少家庭东西两侧的窗户面积。这两件事都有助于在夏天减少过热，特别是有一个密闭、隔热良好、反光的屋顶。
我同意Peter的观点，好的被动式太阳能设计在冬天很少会过热。造成不适和潜在的额外空调使用的是春季，但主要是秋季。
我们在北卡罗来纳州阿什维尔建造了一些被动式太阳能住宅，窗户朝南的面积占地板面积的10%左右。我不断地询问房主关于过热的问题，但他们都没有提到这是一个问题。在温暖的秋季，业主们似乎确实会打开窗户，但目前一致认为，他们更喜欢整体上与阳光配合的设计方式。这些住宅的绝缘性能符合当地的国际标准，而且在超级绝缘水平上，更小的玻璃比例可能会受益。它们都有优于国际规范水平的风机门验证气密性，这显然比被动式太阳能更重要。
在冬天建造被动式太阳能房屋真是太棒了。所有行业都喜欢在寒冷的早晨走进温暖的房子，尽管没有临时的热源。免费加热也有助于室内空气干燥更快，有助于干墙整理和室内木材适应。
当然，好的设计应该优先考虑场地的景观，但这并不意味着忽视太阳的路径。我认为许多没有良好景观的城市场地可以通过优先考虑南向窗户并在那个方向设计一个良好的景观来提高性能。遮荫良好的朝南窗户通过使用高shgc玻璃获得更多的自由热(而不必过热)。
这里似乎似乎讨论的更大描述是面向地板面积的朝南窗口区域。这是应该建议SHGC价值和提供适当着色的尝试的指标。我认为这里的伟大信息和讨论的伟大信息对于超级性能路径中的那些非常重要，不必要地面向朝南窗户。
《家庭动力》杂志需要这个博客
这刚刚发布在家庭电力杂志：http://www.homepower.com/articles/solar -electricity/project-profiles/back-land
回应克里斯托弗·佩克
克里斯托弗,
我已经订阅了家权力从第1期开始，并亲切地承认该杂志的离线编辑是志同道合的。这本杂志是关于离网电力系统的极好的信息来源。
近年来，编辑们试图扩大他们的关注范围，将节能建筑方法纳入文章，但不幸的是，他们失败了，因为他们的许多作者在建筑科学方面缺乏良好的基础。
这期杂志出现在我邮箱时，我看到了你链接的文章。这篇文章的作者指出，“这个家和它的建设并非没有挑战。黏土公司将证明，委托承包商成功实施不熟悉的建筑方法，如三层玻璃墙和广泛的通风和控制，会带来挫败感。在缺乏定期监督的情况下，错误是常见的，有时纠正. ...的代价很高主控制板最终因电涌而损坏，再加上很难找到替代者，再加上人们意识到没有足够“智能”的控制方式，黏土公司采取了更复杂的方法——手动操作风扇和通风口，以满足它们的舒适度。”像这样的问题在试图结合被动式太阳能和有源太阳能组件的房子上很常见。
尽管面临这些考验，房主们还是很高兴的。这对于被动式太阳能房屋的业主来说也很常见。这些房子并不总是运转良好。即使是所谓的被动式太阳能住宅，通常也需要主动的房主——他们被要求打开窗户、调整阻尼器、关闭百叶窗或展开遮阳篷。但最终做这些家务的房主往往面带微笑。
家权力链接
“在冬季停电期间几次，房屋内的温度从未浸到55°F以下。”
我想我们永远不会知道这在多大程度上是由于精心设计的太阳能空气管理系统和地下室的热存储，又有多大程度是由于高r SIPs。从这个室内空气温度数字得出的另一个结论是，我永远不会做出一个令人满意的佛蒙特州。
别忘了热质量
亲爱的马丁，
热质量(tm)不是半魔法的，而是真实的，如果使用得当，效果会很好。不是单独的，也不是在所有的气候中，但很多。如果你从“传统的”tm移动到“智能轻量化的”，即相变材料(PCM) tm，它工作得更好，因为PCMtm建筑表现得像热轻量和非常重的。这样的建筑会很快被加热到PCM的开关点(可能23摄氏度)，非常稳定到28摄氏度(5C的舒适范围)，任何超过这个点的热量都可以很容易地清除，因为大部分热量都是热空气。请看这里http://ecobuildingboards.weebly.com/pcm-board1.html.．
关于寒冷气候下的过热问题，比如苏格兰，请看这张图表https://www.flickr.com/photos/(电子邮件保护)/ 23473159816 / IN / DATETAKEN /
在许多区域中的“加州气候区的指南”中，建议作为这里的有效温度管理策略的一部分http://www.pge.com/includes/docs/pdfs/about/edusafety/training/pec/toolbox/arch/climate/california_climate_zone_13.pdf
再来一张受控实验室测试的图表，看看PCMtm能带来什么不同https://www.flickr.com/photos/(电子邮件保护)/ 23417200921 / IN / dateposted-public / lightbox /
问候,
基督教Nialki
基督徒-苏格兰什么时候开始被认为是寒冷的气候了?
按照北美的标准，苏格兰的气候相当温和。即使是较冷的苏格兰东部地区，平均也只有约3000HDD-C(或~5400 HDD-F)，这与美国气候第4区冷缘和第5区暖缘相当。这是美国第7区平均气温的一半。苏格兰大部分地区的气候可与美国4C区气候相媲美，大多数北美人认为美国4C区气候非常温和，既不热也不冷(除了那些来自温暖气候的人)。
链接到flickr网站的图表不会显示出来(如果你有一个帐户并且登录了，可能会显示出来?)
链接中的例子(加州中央山谷13区)位于美国3B区，比美国平均温度高得多，与美国和加拿大的大多数地区相比，白天的温度波动要大得多。
专门为人类舒适区设计的相变材料具有与混凝土或大多数标准建筑材料非常不同的热质量特性。如果有一天，这些东西能够以成本合理的价格在商业上出售，相对于收益，我肯定它会进入很多家庭，但我不会在等待的时候屏住呼吸。相变材料墙板和相变保温产品已经以各种形式“在开发”了至少20年，也许30年。EBB在公开市场上是否可行?如果是，代价是什么?如果没有，什么时候可以提供?
回应基督徒nialki
基督徒，
当然，热质量会影响室内温度并在需要加热或冷却时移动时间。问题不是热质量的“工作”。问题是：
1.安装额外的室内热质量是否有所节能或舒适改善的成本？和
2.高水平的内部热质量有时会导致不舒服的条件?
为了从室内热质量中获得热效益，居住者必须接受比美国人已经习惯的更大的室内温度范围。你要愿意让房子在没有阳光的时候变得有点冷，然后在阳光普照的时候让房子变得有点暖。你还需要一个程控的暖通空调系统不试着纠正这些大的摆动。这种方法可能是一件好事——我不是在为美国人的热舒适预期辩护——但需要理解其后果。
正如Dana Dorsett所指出的，相变材料(a)昂贵，(b)除了研究人员外，一般任何人都无法获得。此外，它们与其他类型的热质量具有相同的缺点。
家电杂志
《家庭动力》杂志是一本很棒的刊物。
我设计并建造了自己的2000平方英尺被动式太阳能住宅，位于加拿大Bc省的温哥华岛。
我用低电子玻璃涂层将家庭热量反射回建筑物。房子的前部在40英尺的40英尺到天花板上有一个低E玻璃玻璃。屋顶是一个绿色屋顶:)
主楼有一个4英寸的混凝土板。冬天零下4度，房子会达到25度，如果我在混凝土上盖上薄地毯，房子会过热，我就不得不打开门(外面零下4c ..)。在零下4摄氏度的夜晚，在没有其他热源的情况下，我平均下降了1到2度)。从而证明了热质量的价值。夏天的时候，大枫树的叶子会掉下来，正好我需要更多的太阳能在秋天。仅使用成本因素来验证被动式太阳能，忽略了生活在玻璃正面的房子里所获得的生活质量的价值。
房子不仅仅是卧室和成本因素，它是我们生活大部分时间的地方，没有人会说服我一个2 × 6的带基本窗户的隔热墙比一个被动式太阳能墙更好。
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