我们的绿色建筑冒险始于2013年，当时我在书中看到了各种被动式住宅和高性能项目，超棒+几乎没有电网谢莉·库恩斯(Sheri Koones)著。封面上的红房子，特别是GO Logic公司建造的房子，似乎与美国的传统住宅建筑有着惊人的不同
在它的整体形状上，房子呼应了我后来才意识到的一个早期项目史密斯的房子在伊利诺斯州Katrin Klingenberg.．
可以说，在这两种情况下，这些房子都有太多在南侧立面上安装玻璃，既可以防止内部过热，也可以纯粹从美学角度考虑。然而，使用朝南的玻璃窗带来阳光在冬季的几个月里，在获得一些自由热量的BTU上对我们产生了很大的意义，特别是在芝加哥地区这样的热量主导的气候中。
评估潜在问题
到施工开始时，我们已经确定了南侧立面的大量窗户和厨房门。我们认为在被动式太阳能加热、美学和采光方面，该布局是合适的。
此外，通过解决主要弱点原始被动太阳运动在20世纪70年代，即缺乏气密性和足够的隔热层，我们希望我们可以在享受太阳季节性运动和减少过热的风险之间取得平衡，即使是在肩季。
然而，自从我们的构建以来，人们对公正的关注越来越多这种设计策略有多有效主要用于被动式住宅或高性能住宅。我们发现自己在问:为了节省取暖费而冒室内空间暂时过热的风险，真的值得吗?
乔Lstiburek,建设科学公司名声，直白地说GBA文章关于使用具有高太阳能增益系数（SHGC）的玻璃：
“不用被动式太阳能。你的房子在冬天会过热。是的，你没听错。甚至在芝加哥。你应该使用非常非常低的SHGCs，大约0.2左右。如果这听起来熟悉的人谁是像我一样老，它应该。
“上世纪70年代末，‘质量和玻璃’开始流行‘超级绝缘’。“超级绝缘胜出了，”Lstiburek继续说道。“与我们现在拥有的窗户相比，超级隔热的窗户很糟糕。你们在想什么?如今的“超高效”取代了旧的“超级绝缘”，你还想收集太阳能?把这个留给PV吧。”
显然，他并不是错的，特别是当一些人的时候早期的失败被动房运动的核心就是过热问题如果你是被动式住宅概念的早期采用者，特别是如果你是房主，你最终会因为南立面上太多的玻璃而感到舒适，这肯定会让你怀疑被动式住宅能源建模的准确性。
然而,随着仔细的规划在美国，在享受被动式太阳能设计带来的好处的同时，也可以避免过热的问题。在我们的案例中，这意味着将北侧的窗户限制在我们女儿的卧室，而东侧的窗户限制在前门。
此外，我们通过使用self-tinting Suntuitive玻璃在我们的主卧室和家庭间。该玻璃中的SHGC在.08和.18之间波动，取决于它是否处于完全有色或清晰状态，这取决于玻璃的表面温度。
随着房子的另外三个方面占了，我们能够将我们的所有注意力集中在南侧的最佳窗口布局上。在房子的东南角，杂物间只需要一个小窗户，所以我们用一个3英尺的3英尺。达到5英尺。单元。在厨房里，由于较低的机柜，水槽上方的窗户已经受到限制，主要用于在做菜时的视图。这个单位结束了4英尺。在厨房里，我们与一个拥有隐私玻璃的大多数釉面门，这效果良好。它可以在没有过热房间的情况下占据丰富的日光。
真正的挑战是如何让家庭娱乐室的窗户在房子的南侧大小正确。诱惑是我们做得太大，因为我们有空间去做。我们考虑到即使是最好的窗户也是一堵很烂的墙(比如R-40墙vs. R-6窗)，所以决定在窗户两边留一些空的墙壁空间来摆放艺术品。
最后，我们选择了3英尺。9英尺。在家庭娱乐室朝南的一面开了一扇窗户，尺寸是32英寸。为了获得更多的隐私。在西向的窗户上，我们保持了较低的27英寸高度。离开完工的地板，最大化我们的视野。这5。差别可能听起来不大，但站在这些窗户前，它会对视角产生戏剧性的影响。
在南立面的墙体面积方面，窗户和厨房门只占总面积的不到15%。这并不是一个疯狂的数量，而且显然远不及a幕墙．
太阳每月的路径
对于那些没有直接体验过被动式太阳能设计原理的人来说，从照片中看到它们每月对家庭的影响可能会有所帮助。
在我们的设计中，我们有一堵长长的内墙，沿着最长的轴线东西延伸。这堵墙有效地分隔了北面的私人区域(卧室和浴室)和南面的公共区域(家庭娱乐室、厨房和杂物间)。这面墙距离所有朝南的窗户近16英尺。
在我们的厨房和家庭娱乐室里，下面是1月正午时分太阳的样子:
到了2月中旬，阳光已经照向窗户，勉强照到沙发上，但它仍然为厨房和家庭活动室增添了充足的阳光和温暖:
春分前，太阳继续缓慢地穿过客厅的地板，朝着朝南的窗户:
虽然我们选择放弃房子东侧的任何窗户，主要是为了隐私和能量损失原因，我们的前门少量玻璃仍然允许我们的入口区域在早晨的灯光下沐浴，而不会有大量的贡献热量增益：
季节性路径也可以通过其在南高升门的外观上的进展来标记在外观上。到3月中旬，您可以看到由大型屋顶悬垂开始形成的阴影线，开始沿着窗户和厨房门上方。这款隐形窗帘将完全覆盖窗玻璃，完全在6月底之前，完全否定了阳光直接进入结构的热量。
截至6月份夏至时，太阳已完全推动，仅限于窗户外部的金属门窗。
通过在南侧精心放置的窗户(结合了巨大的屋顶悬挑)，我们可以全年欣赏户外景色，让我们在院子里与自然保持不间断的联系，没有任何与夏季太阳相关的热量或眩光。
此外，从冬天(欢迎阳光进入)到夏天(拒绝阳光进入)的过渡被证明是无缝的，我们已经能够避免安装任何窗帘或窗户处理。这种被动太阳能设计的隐形窗帘效应意味着我们可以享受传统窗户的所有好处，而无需任何麻烦(日常的开合、清洁、维护和维修)，同时保持户外的无障碍视野。在漫长的冬季，当我们渴望阳光和额外的温暖时，这是特别值得的，但随着春天和夏天的回归，院子里的生活开始嗡嗡作响，这也是同样令人愉快的。
在下面的照片中，家庭娱乐室的窗户(在左边)和厨房的门被屋顶的悬挑物保护，免受太阳的热量。后墙上(朝西)的窗户被self-tinting Suntuitive玻璃甚至在夏季最阳光和最热门的日子，也允许我们享受对后院的垂直景色，而无需窗帘或窗户治疗。
外,在6月这个影子窗帘已经在整个脸朝南的窗户,否认太阳进入家,它可能导致不愉快的眩光和不必要的热量增益(这些窗户有SHGC 54),这将增加不必要的冷却负荷三菱热泵系统,同时也降低了整体乘员的舒适度。
在11月慢慢回到朝南的生活区后，阳光再次接近家庭房和厨房的后墙:
即使在地下室，阳光也更难以进入空间，通过我们的超大窗口井和两个大窗户，太阳设法地靠近空间的中心。倾注的光线有助于我们让我们与户外联系，大多数消除了与许多低级空间相关的洞穴。即使在冬天最冷的日子里，这种日光照明效果也使地下室成为一个温暖，诱人的空间。
一些最后的想法
我们期待着享受太阳的季节性运动，看着它在主要的生活空间进进出出，在冬天温暖我们，同时也帮助缓和夏季的空调需求。然而，令人惊讶的是，即使在最灰暗的日子里，我们的窗户布局也能有效地保持高水平的采光。
除了一场让天空几乎漆黑的可怕的雷雨，我们几乎不需要在白天开灯。厨房的门，因为它主要由隐私玻璃组成，在夏季和冬季都提供了大量的室内光线，我们非常高兴我们没有选择一个更不透明的门。
我们对满月之夜进来的金额也很满意。月光造成柔软，美丽的光线，因为它落在这些内部空间上。
在肩部季节方面，当阳光仍然有一定的进入内部而且室外温度轻微甚至偶尔温暖，我们还没有真正注意到一个问题。在春天，如果户外临时应该在白天达到70年代，那么受到欢迎的欢迎，因为我们在冬天的末端饿死了温暖的阳光。在秋天，如果有偶尔的太温暖的一天，我们只是打开了几个窗户。
如果我们的设置有任何失败，那将是家庭房。从12月底到1月底，如果是阳光灿烂的日子，无论它到外面有多冷，坐在沙发上都是不舒服的，如果不是不可能的话，因为热量增益。值得庆幸的是，我们几乎从未在沙发上。话虽如此，如果这个家庭房是专门的办公空间，我需要从上午10点八分之一的桌子坐在我的书桌上，这将是非常不舒服的。这是个人空间如何在楼层计划方案中需要特殊考虑的一个很好的例子，特别是当涉及乘客将如何使用空间的HVAC相关的舒适性时。
虽然这种设计策略可能不适用于最炎热的气候，其目标通常是遮挡阳光，但被动式太阳能已被证明是我们的一大享受，特别是在漫长的冬季。如果有机会，我们一定会以同样的方式设计。
这篇文章是Eric Whetzel关于他在芝加哥郊区Palatine的房子的设计和建造的系列文章之一。Eric之前的帖子列表如下。更多细节和照片，请参阅Eric的完整博客，泡菜和德国人．
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5个评论
我们的Pretty Good House有很多朝南的玻璃。SHGC 49。冬天天气暖和吗?有一点，但从来没有到不舒服的程度。可能会达到76-77度。
对于过多的玻璃会导致冬季过热的说法，我的回答总是:为什么这在缅因州的冬季会成为一个问题?我必须穿t恤吗?光着脚?打开窗户吗?小裂缝不是来了吗?当气温低于零度时，我就会尽情享受阳光和热量。
我喜欢在冬天开窗!
简单的窗户处理，如百叶窗或窗帘，可以帮助你控制你的冬季增益。在冬天打开窗户呼吸新鲜空气是一件美妙的事情。享受你的免费热和光。坐在有阳光的窗户前，晒晒太阳，自然提神。种植室内冬季花园。被动房有很多好处。
我们也有很多朝南的窗户，从来没有不必要的冬季供暖。我们总是可以选择打开窗户让房子凉快下来;在三个冬天里，我们从未想过要这么做。这个概念几乎是荒谬的，因为有一个简单而免费的方法可以在冬天给房子降温。在肩季，我们确实会出现一些过热现象，这是由于设计师坚持在房子的四面都有高升窗，以满足任意的被动供暖负荷标准。如果我们在东面和西面设置更合理的低增益窗口，我怀疑过热现象会大幅减少。
>沙发不舒服，如果不是不可能的话……办公室……极其不舒服
因为有一个简单而免费的方法可以在冬天给房子降温
在一般情况下，我认为在云、风和太阳角度变化的情况下，保持每个房间的特定温度/湿度远不是一件简单的事情。但这取决于目标——可以容忍或不费力气就比ASHRAE的最低标准好。我想有恒温控制的开窗器(通常用于温室)。
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