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每个人都喜欢被动太阳能设计。回到20世纪70年代，“被动太阳能”是冷气候建设者的重要第一步。它被认为是一种与复杂的“有源太阳能”方案明显优势的方法，这些方案需要泵，风扇和电子控制。
虽然“被动太阳能屋”的定义在20世纪80年代建立得很好，但是当他决定称他新的超级Superulation指南“Passivhaus标准”时，Wolfgang Feist在20世纪90年代混淆了水域。自那天，记者和所有者/建筑物自德国的Feistive Sultsulation标准困惑的被动太阳能设计原则困惑。
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。
以下是冷气候的无源太阳能设计的五个基岩原理：
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28点评
低热质量sun-spaces
感谢您以一种平衡的、理性的、非教条的方式整理了问题、非问题、神话和真理!这对很多人来说是非常有用的。
一个最近被抛弃并被测试为不同的方式来重新思考被动太阳能设计的想法是一个低热量的防晒，这是与房子绝缘的低温，而是通过可操作的通风口连接，通常与粉丝（我知道't被动）。这个想法是让低热质量空间在夜间和阴天的阴天感到寒冷，它从房子里密封。在阳光灿烂的日子里，由于高热质量，它会迅速加热，并且您打开通风口以在房子里带来热量。在一天结束时，收集的大部分热量都被搬进了房子，所以你不会通过让防晒霜冷却来失去大量的储能。
这个想法和一个简单的平板太阳能空气加热器的想法之间有一条模糊的界线，不同的是一个低热质量的太阳空间大概足够大，在有限的时间内，它是一个舒适的温度。它似乎更有可能使它看起来像是一个有意的美学特征，而不是一个固定的机械系统。
对于那些沉浸在上世纪70年代被动热设计知识中的人来说，有时很难理解低热质量太阳空间的优势，但这个理论是合理的，而且已经成功地进行了测试。我所见过的大多数DIY项目都是使用废弃的材料，这些当然是有成本效益的，因为成本接近于零。专业制造的新材料版本在成本上与目前最受欢迎的光伏并网微型芯片相比，似乎不太可能具有竞争力，但我还没有看到相关分析。
无论成本竞争力如何，它们也可能是一种思考（半）被动太阳能加热思想的人的一种方式，即使它没有严格地说话，它也比经典的20世纪70年代设计更好地工作成本效益。（有很多其他人在不要求他们具有成本效益的情况下纳入建筑物的建筑物。）
回应查理沙利文
查理,
你写道:“最近有一个想法被反复讨论，并被测试为重新思考被动式太阳能设计的另一种方式，那就是建造一个与房屋绝缘的低热量太阳空间，但它由可操作的通风口连接，通常是用风扇。”
我被这句话里的“recently”这个词打动了。
这是一个非常古老的想法。事实上，亚历克斯·威尔逊(Alex Wilson)曾在GBA博客上写过他在20世纪70年代建造这种太阳空间的工作;如果你想重读他2011年的博客，这里有链接:SUNSPACES - 太阳能热量和生长植物的地方．他还附上了一张20世纪70年代的经典照片，展示了三个理想主义嬉皮士在新墨西哥州组装这样一个太阳空间。(我会在下面附上照片。)
我在1975年建立了一个 - 使用旧窗扇窗扇，当然是免费收集的。我用它来开始蔬菜幼苗。当然，空间冻结 - 我最终买了一个煤油空间加热器，试图保持植物活着。
一年中只有很少几个小时这些空间是舒适的。他们几乎总是太热或太冷，所以你不会看到很多人坐在他们的阳光空间面带微笑。
当你描述时，他们可以向房子添加一点热量。它们是否具有成本效益？绝对不。房主在花了数千美元的这种情况下，有大约500个其他措施。
．
该空间中每个讲座
在南面，我们的老房子有一个最低限度绝缘的门廊，有很多窗户。我们从房子外面的法式门进入。在冬天，在阳光明媚的日子里，天气变得很热，但我们只是打开门，让热量进入房子的其他地方。我们经常使用这个空间，一整年。当天气真的很冷的时候，比如零下15度，它会结冰，但它永远不会冷到足以杀死我们在冬天留在那里的迷迭香植物。当然，在寒冷的日子里，天气晴朗，我们通常能得到阳光。
我们的新房子有一个类似的房间，在条件的空间外，但具有相当良好的绝缘和非常好（U-.25）窗户。当冬天到来时，我们希望它收集阳光和热量，我们将向剩下的房子打开房间。它在夏天真的从未过热。在阳光灿烂的日子里，我们只需打开窗户。当然在缅因州，很少变得非常热。我们使用了很多房间，整个夏天，从来没有舒服。
对Stephen Sheehy的回应
斯蒂芬,
谢谢你的评论。当然，你是对的:一些阳光空间在一年中的许多天里都是舒适的。最不舒适的阳光空间是倾斜的玻璃窗或玻璃屋顶;最舒适的阳光空间是传统的(隔热的)屋顶。
也就是说，在这种类型的房间投资的房主应该意识到，投资并不是降低他们能源账单的一种划算的方式。它只不过是另一个房间——一个令人愉快且值得投资的房间(因为它提供的乐趣)，但是不它可以被认为是一种能量特征。
如果你想幽默地看一看这所房子，里面的住户受够了不舒服的日光浴室——受够了，他们对倾斜的玻璃做了巨大的修改——看看吧朝南的天窗:威胁还是威胁?
回复马丁
我同意。一个阳光充足的房间应该是令人愉快的，但从能源的角度来看，几乎不划算。但如果从能源投入和产出的角度来看，大多数房子都不划算。
让我们面对现实吧。如果你只看数字的话，大多数房子都是糟糕的投资。
东西方向仍然很重要
东西朝向仍然很重要，不是为了获得被动式热收益，而是为了从固定的屋顶光伏板获得更高的能量。当光伏电池板的效率超过30%时，这一点就会减弱，但如果没有相当多的优化导向的光伏电池板房地产，就很难达到净零，目前的效率为15-22%的商品硅电池板。
回应Dana Dorsett
丹娜,
这是一个很好的观点。这可能与被动式太阳能设计无关，但你的观点强调了一个重要的事实:如果建筑商想为我们的太阳能未来做准备，最重要的事情是考虑光伏阵列将安装在哪里。
查理,马丁
查理，马丁和斯蒂芬，
我对一个可能是非常可行的低热质量防晒的想法的变化。我还在努力（我正在追求它）。您可能实际上可能无法创建您将居住的低热质量空间。我正在做的是在屋顶护套下方的空间作为我的“SUNSPACE”。我还没有尝试创建一个低（或它高）的屋顶反射指数。相反，我已经使用了普通的黑暗带状疱疹，我涂上了护套的扁平黑色的下面。这个想法是，无论胶合板护套吸收的热量都有一条容易的路径，可以在向下方向上射流。
为了补偿和控制红外辐射的低阻力路径，我在椽子的下面钉了一个标准的铝化辐射屏障。这有助于防止热量过热的阁楼和生活空间。虽然它是不完美的，因为热旁路在椽子边缘，在椽子和辐射屏障之间没有空气空间。
构造的最困难的部分是通过用电动阻尼器通过屋顶创建可控通风口。我伸出的第一个阻尼器已经停止了工作。可能是热量油炸它。我在155F中测量了一次举出升温！它可能是有时间将阻尼器改变为带有滑轮系统的手动。现在就在后面的燃烧器上与其他工作有关。该系统的其他部分是将辐射屏障与通道热空气进入起居空间的管道。它还需要一个阻尼器，但我希望阻尼器能够被电动和长寿。该系统需要粉丝将空气带入生活空间。
操作的想法是在加热季节之外打开屋顶阻尼器，让屋顶在春天，夏天和秋天正常冷却。通常，只有一个人应该每年两次打开或关闭屋顶阻尼器，所以手动阻尼器会正常工作。在冬天，阻尼器总是关闭，但是每天打开和关闭生活空间的阻尼器。当椽子空间中的恒温器高于75F或因此，该阻尼器是电动开放的，风扇将空气带入房屋。当房子温暖时，或者屋顶的温度冷却太多，阻尼器关闭。请记住，屋顶上没有大量的温度惯性。你必须在那里使用热量。整点是，在生活空间中有足够的绝缘和紧绷，以保持房屋的任何温度，并且保持其长度足以达到下一个可用的加热周期。
根据马丁给出的理由，我认为这个想法比太阳空间更有用。你不需要住在评分者之间。感谢上帝!你有整个广阔的屋顶来收集热量。
回应埃里克·哈贝格
埃里克,
您正在创建一个低效的太阳能收集器。
你的计划所有的太阳能空气集热器的通常的缺点——最突出,硬件的成本超过这一事实收集热量的价值——一些额外的缺点(例如,没有玻璃的热空气的温度降低)。
请记住，您旨在允许热量进入房屋的阻尼器会泄漏一点点空气，以便您的对手将降低您家的热封的气密性。
要更深入地了解为什么你的投资不能产生足够的能量来证明硬件的成本是合理的，请参阅太阳能热空气集热器．
最后一点：在许多气候中，雪将阻碍您描述的系统的功能 - 并且在最需要收集的热量时，雪趋于发生的日子。
马丁，我不太确定你
马丁，我不太确定你的评估是否正确。你是从佛蒙特人的角度来解释这个观点的。没关系。我同样从一个加州人的角度来解读它。这也是好的。也许我们都应该事先说清楚。
我认为阻尼器漏气的说法可能是在转移注意力。门和可操作的窗户也可能有漏气。然而，大多数超级绝缘的房子仍然有它们，这并不能阻止它们成为超级绝缘。当然，我并不是在暗示我的家是超级绝缘的。它不是。但是一个人不能为了赢得辩论而玩弄原则。重要的是细节。
我的想法真的和太阳能热空气收集器不一样。它依赖于大量低质量的加热空气。这与太阳能热空气收集器相反。我很惊讶你居然没注意到。我并不是说我已经开发出了一个已被证明的想法，因为我还没有证明它。但我认为你太容易把它和你知道的观点混为一谈，并得出相同的结论。
此外，您还忽略了我的想法的最大潜在缺点:它可能会取代可用于PV的有价值的土地。在屋顶上放置PV可能会使屋顶降温，这一想法将不再适用。
回应埃里克·哈贝格
埃里克,
信不信由你，我确实理解了你的提议。即使在加州，您的方案的净效果(通过可操作的阻尼器获得的有效热量减去损失的热量)将非常低，而且将不足以证明硬件的成本是合理的。
一个原因是140度的空气体积不足以容纳太多的热量。(我知道你认为椽子之间的空气体积很大，但那里有用的热量却很少。)
很多人都尝试过这个计划，以及“太阳能阁楼”的其他各种变化 - 包括釉面的太阳能阁楼和不明显的太阳能阁楼。这些是20世纪70年代的古老想法，他们没有泛滥。
取向
伟大的总结!
我不准备因为另一个原因而放弃东西方向的重要性。在一个南北朝向的超级绝缘房子里，制冷和眩光难道不是一个真正的问题吗?如果一所房子不是东西向的，它的窗户表面更有可能朝东和朝西。我知道树木可以提供遮阳，但能量计算如何正确地考虑到这一点，以使设备的大小适当?
对马丁的回应(#2)
马丁，谢谢你的有插图的历史课(#2)!虽然我活在1970年，但那时候我只是用修补玩具来建造，而且我的修补玩具套装没有任何玻璃。
我对历史的感觉是第一个人建造了太阳的空间，而不考虑热量。当他们的幼苗冻结和死亡时，他们开始思考热质量，并且所接受的智慧变得高的太阳能质量更好。我没有意识到人们已经故意最大限度地减少太阳空间的热量或理解，这样做会增加他们的热量产量直到最近。和亚历克斯威尔逊的博客只有提升了热质量，以便增加以防止冻结，而不是要避免的东西，以最大限度地提高热量收获。也许这被认为太明显了，但无论70年代的人是否理解最小的热质量可能导致最大的热量收获，那么从太空飞行方法的大多数描述都缺少该概念。
无论如何，我们同意SUNSPACES不在任何地方附近的成本效益的最佳改进的顶部，我们达成一致当您想要低中或高热质量时，我们同意一个人无法依赖他们在一年中大部分舒适的温度。
回应查理沙利文
查理,
太阳空间上所有可以想象到的变化都是在20世纪70年代建成的——无论是低质量的太阳空间，还是史蒂夫·贝尔倡导的具有热质量的太阳空间。
《有机园艺》杂志，《地球母亲新闻》——所有的杂志都有关于如何在你的房子的南侧添加阳光空间的指导，使用聚乙烯，旧窗户，新窗户，卡尔瓦尔面板，或露台门更换玻璃——有或没有混凝土或55加仑的桶水。
当然，当太阳空间过热时，嬉皮士们会安装风扇，把热空气吹进屋里。当阳光空间冻结时，嬉皮士们会增加加热器或外部隔热百叶窗。我想，所有能想到的实验都进行了。
伟大的博客!
《地球母亲新闻》或Harrowsmith上的想法可能并不都是成功的，但正如你所说的，一个主题上几乎无穷无尽的变化已经留下了什么可行什么不可行的遗产。我喜欢那个时代的建筑师的图纸。满是标注和箭头，指示太阳增益和视野——就好像它们是建筑中的实物一样。
回应Malcolm Taylor
马尔科姆,
在过去，我们都被建筑图纸上的“智能箭头”误导了——那些表示空气流动的箭头。我当然记得我读过的每一篇关于双层信封房子的文章中都有突出的“智能箭头”。
不幸的是，聪明之箭的诅咒仍与我们同在。例如，通风的平屋顶(或坡度为1/12的屋顶)的图纸经常显示空气从“底部”进入，从“顶部”离开。(对——这是会发生的。)
两个平行的评论线程
GBA Prime订阅用户应该知道，本周的博客有两个版本:传统的付费墙后版本和“抢先”版本，以刺激非订阅用户的胃口。
现在有两个平行的评论线程，所以有兴趣的GBA Prime订阅用户可能想要查看文章的评论线程在付费墙的免费一侧:GBA主要先睹为快:重新评估被动式太阳能设计原则．
被动式太阳能的潜在好处
这是一个有趣的文章和评论。说实话，我不确定我是否会再次建造一个被动的太阳能回家，费用/效益比不是一个人希望的。然而，我的观察告诉我，这里可能还有其他隐藏的福利尚未讨论。
例如，今年最寒冷的冬夜几乎总是随后与辉煌的阳光一起。（我认为缺乏绝缘云覆盖是气象方程的一部分。）如此，在-10度之夜，我们的地热部门将慢慢地掉落，慢慢下降，越来越有效。但是，在第二天的中间，太阳能收益将自己加热房屋，地理单位关闭，地面环绕温度恢复。漂亮的巧妙观察。
哦，还有猫，猫喜欢住在被动式太阳能房子里……
回应安德鲁·贝特
安德鲁，
你写道，“在零下10度的夜晚，我们的地热机组会迅速运转，缓慢降低循环温度，效率逐小时下降。”
值得注意的是，如果你的房子朝南的窗户少一些，你的热泵就不会在寒冷的冬夜工作得那么辛苦了。
谢谢你马丁
伟大的文章总结了我们有机会了解这个主题的机会 - 通常是最后四十年的艰难方式。啊，（有时）光荣的错误！对我来说，“被动太阳能”最大的残余意义是在寒冷的冬日在阳光明媚的窗户附近睡午觉的乐趣。我只希望这篇文章在防火墙外提供，以便我可以将客户指向它。我们必须一次又一次地讨论。它可以节省一个可怕的很多能量（我的）。
取向指出:
一，我回忆起了一段时间，至少有一张加利福尼亚州的公用事业支付客户将他们的网格连接的光伏电池面板指向西方，以便在需求也最大的时候发生最大的产出。面板不会在此方向上生成其最大输出，但对于此实用程序，它确实产生其最大值*有用的*输出。
二，大多数家庭在今天建造的家庭不享受在任何情况下选择太阳能对齐的奢侈品。他们面对街道，就这样。很少有开发商关注分区布局对太阳能性能的影响。并且绝大多数单独设计的非细分家庭，其中*可以*选择其方向在壮地中建立，使各种次要资源处罚等交通依赖。当然这是另一个讨论区，GBA很少进入其中一个。
回复James Morgan(评论20)
詹姆斯,
你写道，“我只希望这篇文章在防火墙之外可以找到，以便我可以将客户指向它。”
正如我在此页面上所注意的那样（参见评论＃17），这篇文章是可在PayWall的免费侧面提供。链接在这里：GBA主要先睹为快:重新评估被动式太阳能设计原则．
对James Morgan的回应(第21条评论)
詹姆斯,
你写道，“今天建造的大多数房屋在任何情况下都无法享受选择太阳能组合的奢侈。他们面对街道，就这样。很少有开发商关注分区布局对太阳能性能的影响。以及绝大多数独立设计的非分区住宅能够选择他们的方向是在勃朗尼内建立的，使整个次要资源处罚等交通依赖等。“
好点子。在本文的并行页面上的评论线程中也具有相同的点 - PayWall前面的版本 - GBA Reader Peter Amerongen（参见此页面上的注释＃14：GBA主要先睹为快:重新评估被动式太阳能设计原则)．
彼得写道，“不幸的是，我们应该建造的密集城市的太阳能访问很少见。竭尽全力通过每天来回驾驶，竭尽全力竭尽全力从那个完美的太阳场中散发出来。“
主题变奏曲
谢谢Martin，我基本上同意你的观点，并且在我自己的设计和施工实践中也遵循了这些趋势。我想补充以下几点，以扩大讨论范围，超越你们对“技术”和“经济”的关注。
首先，当地气候很重要。许多早期大规模被动式太阳能房屋建在新墨西哥高地，那里有真正的冬季，定期的太阳和可预测的日间波动。有了夏季遮阳，我认为被动式太阳能在那里会很好。就我个人而言，我会根据地区天气变化修改你的设计建议。在这个国家有很多地方，一些版本的被动式太阳能/被动式haus连续体如果精心设计，可以很好地工作。
其次，我们现在拥有的窗口为我们提供了更好的性能和设计灵活性。我们不再需要被建筑朝向所俘虏，这在城市环境中很重要。不过，如果在寒冷的气候中有良好的阳光，那么尺寸有限的廉价固定玻璃可以带来能源、性能和经济效益。减少NWE侧的窗户尺寸，并适度增加南部玻璃的数量，实际上比常规安排更便宜。因此，没有成本惩罚。
最后，这次讨论让我回到了独特设计的旧问题与住房标准化。对我来说，随着我们的房屋左右，居民越来越重要。战略上放置了窗户，捕捉太阳，观点，而且变化的光对我的幸福感，是至关重要的。没有什么比温暖的阳光在冬日淹没房子的了。就个人而言，我认为在当地条件下的房屋设计，房子响应天气和土地的地方，这是高度绝缘水平，气密性和防潮等至关重要。
当然，这是房屋设计艺术的一个论据。同样重要的是，我们如何获得经济适用的、标准化的、运行良好的住房，这似乎是你的出发点。我非常欣赏你的文章所带来的讨论的清晰性，以及对通用设计原则的需求，但我希望看到每一篇文章和回应都包含一些对当地气候的提及。
回复Martin第22条评论
谢谢马丁，这绝对是一个可以被广泛分享的帖子。
顺便说一下，我之前点击了你的链接，但它让我走到了不同，几乎相关的帖子。也许我的浏览器有一个代码屁。
回应詹姆斯·摩根
詹姆斯,
是的，在我修改之前链接是坏的。抱歉，我希望现在管用。
总是需要妥协的
首先，在这里我收获了很多人的智慧，我对此表示赞赏。谢谢你！
2个房子和一个大棚子. ....我已经建了一个东西向，朝南的被动式太阳能，巨大的悬架，加热的俄罗斯火炉，木架……天气很好，温度波动15-20度(白天70度以上，早上59度)。但你适应了……当时我才29岁，觉得很棒。
几乎没有取暖费，但你真的很需要太阳镜。佛蒙特建筑师让我在顶部加了两扇遮阳窗，在两端，每年有8-9个月不同程度地打开，就像在一个旧谷仓里一样。每年5月，我们在S区前面搭起遮阳篷，用大滑块捕捉空气，在n区有一个纱窗门廊和尖顶的窗户，在大多数夏天都非常舒适。(接下来发生了什么，我把房子卖了，一年层那里发生了一场意外的火灾，他们建了新的下一个房主立即把前廊上，挡住了阳光，并装上了传统的供暖系统。就这样。)
Pro -明亮和冬季温暖，低能源成本…反对. .在肩膀的月份有点太热了，遮阳篷的维护，我的妻子并不真的关心温度。秋千，但风扇和俄罗斯炉子在那工作。有妥协，没有什么是完全黑白分明的。
快进20年，我用错误的定位购买了一个高度绝缘的斗篷，我已经改编了这个地方3种不同的方式来明天，具有更多的玻璃，更多的绝缘，门廊自适应等..，光伏系统..这一切都配备了很好的工作。这也有遮阳篷......每个人都应该使用遮阳篷，他们加入魅力和真正的工作。我几乎不在乎这个房子。
优点，传统，生活合理和大部分效率。缺点:错误的轴迫使化石燃料的使用，灯，热等。由于rm的布局和宜居性。赞成者和反对者就像我是敌人一样，我太了解恒温器和电灯开关了，即使我们有光伏，几乎没有电力成本。更多的妥协。我妻子更喜欢这个地方。
棚子是一种混合 - 它具有右轴，窗户大多是南方，2英尺在悬挂屋顶，夏季遮阳篷，完全通风金属屋顶，绝缘混凝土板底/普克邮编安装，一层1800平方米。冰和水包装，6“+在外墙上再循环泡沫和8”外部天花板，
首先妥协，我宁愿在冬天有更多的太阳能收益，明亮和温暖的胜利。不得不打开通风窗户或大门是妥协。没有什么机械请，它花了很多，Roi低。遮阳篷和气流的妥协将解决大多数夏季问题。这是魔法迷你分裂，最需要的是，冬天和夏天的边缘。（甚至可能是那些迷你分裂的问题），板块也将以某种方式发挥作用。PV将在2016年底之前添加，这座建筑可能永远不会实际进入网格。
如果你有一个不断扩大的家庭，就会有妥协，父母搬回来妥协，改造妥协，技术妥协，千禧一代妥协，优步化妥协，财务妥协。在RE经纪业务，强调市场营销和销售，我可以证明少通常是多，技术是一个陷阱和一个帮助，总是有一些新的....而经过时间考验的设计，产品和方法通常会胜出。
很抱歉我把话题转到肥皂盒上了，但我刚读到关于罗马人和高架渠，微型分裂警察效率和被动式太阳能……我情不自禁。太阳多赢，保温技术赢，简单规划和设计的理念赢，它必须有财务和环境意识。我完成了。谢谢。
回应霍华德·凯利
霍华德,
谢谢分享你的经验。都是相关的，听起来都是真的。
事实上，精力宅男通常与配偶有着不同的期望和愿望。这引发了许多问题;例如，为什么能源宅男比能源宅男的配偶更愿意接受更大的室内温度波动?这是因为能源书呆子，从定义上说，被这些温度波动所激励吗?还是因为能源书呆子故意无视那些不符合他们世界观的数据?
在那里……
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