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社区和问答

这个热质量地板是不是太厚了?

joecoxetti|发布绿色建筑技术

我目前正在整修一间土护堤屋。房子有一个10英寸的混凝土平屋顶。我计划在这上面建一个二楼(高于这一层),并使用直接被动式太阳能供暖。南墙有32英尺长。我没有选择热质量的厚度。我知道我有足够的质量,但我所读的一切都建议保持热质量厚度4 - 6英寸。我可以通过简单地超过7%的规则来适应增加的厚度吗?我在第一气候区(加拿大)
谢谢

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回复

  1. Jon_R||# 1

    问题是在空气温度没有过度波动的情况下让热量进出被动热质量,在4-6英寸处是一个问题,在10英寸处更是如此。它将照常工作,但不要增加更多的太阳能输入。

  2. 专家成员
    阿尔卑斯山脉托斯||# 2

    实际上没有太多的热质量。唯一的时间热质量是有问题的,如果你有加热的地板,因为它会减慢系统的响应时间。

    在你的例子中,10英寸的混凝土大约是R3,你放入那里的热量会很好地分散。通常更大的问题是让表面吸收足够的热量,这意味着坚硬的深色表面(混凝土或瓷砖)。这最终成为限制朝南窗户数量的因素。

    我住的地方大约10%朝南,没有较大的热质量,冬天可以达到27摄氏度,在那些超级冷但阳光充足的日子里很不错。你不想在窗户上花太多时间,如果冬天真的很热,你可以打开一些窗户。

    根据你想要的视图调整窗口的总体大小,而不要在表面区域上太疯狂。

    1. AlexPoi||# 5

      我完全不同意。我是一名电气工程师,热质量相当于电路中的一个电容。在这种情况下,热质量或电容的目标是充当一个过滤器:你想过滤掉快速变化(高频),而不是较慢的变化(低频)。我们称之为低通滤波器。更具体地说,你想要平复昼夜温差,但要考虑到每天的变化。

      如果你有太多的热质量,这是不可能的。除非你住在气候非常稳定的地方,否则你的房子温度总是会落后于预期的温度。你的房子可能会过热。热质量的问题是你不能为它选择一个精确的值就像你为一个给定的电路选择一个电容一样。所以你总是以猜测和希望它能工作结束。就我个人而言,我不会为热质量而烦恼。我认为弊大于利。如果你想储存热量,设计一个太阳能水加热系统,你将能够设计整个电路,并使其正确工作。或者更好的做法是投资光伏电池板。

      如果控制不了,是不是自由热也无所谓……

  3. 专家成员
    彼得·约斯特||# 3

    除非你生活在一个昼夜温度波动一致的气候或地区,即使这样,也很难让Btus以正确的速度向正确的方向移动以获得热舒适。

    如果你还没有读过,请阅读以下内容://m.etiketa4.com/article/gba-prime-sneak-peek-reassessing-passive-solar-design-principles

    彼得

  4. 罗伯特Opaluch||# 4

    同意Akos的观点,10英寸的混凝土板深度并不是最关键的因素。

    被动太阳能(和太阳能回火)可以很好地工作(只有当建筑设计得很好时),但只有在某些寒冷的冬季气候(不是阴天的冬季)。你在哪里?你知道(或你能找出)你所在地区1月份朝南的窗户/垂直表面的日照百分比和btu /SQFT太阳热增益(日晒)吗?需要进行详细的btu /hr太阳热增益计算,以设计好建筑。它并不难,但很乏味(需要使用电子表格)。如果不进行定量计算,你不可能猜出窗户的合适尺寸,也不可能设计出功能良好的被动式太阳能建筑。(就像你需要进行冬季热量损失计算来设计一个好建筑一样。)我想这就是为什么唱反调的人诋毁被动式太阳能,他们用设计不佳或位置不佳的建筑作为例子。如果您(或参与本次问答的其他人)提供一些关键数据,我可以自愿提供帮助。

    下面这篇文章只适用于美国,因为我找不到其他地方的可比数据。
    //m.etiketa4.com/article/a-quantitative-look-at-solar-heat-gain

    1. joecoxetti||# 6

      谢谢你的回复。
      我在北纬44.20度和77度。西经8871度1区气候。一月份有857天加热度,31天中有21天是晴天。太阳的百分数是31。日照时间窗户朝南。混凝土已经在那里了。我们计划把墙壁和天花板分别隔热50和100。1280主楼和1280地下室的平方英尺。主楼层有10英寸的混凝土。地下室有4英寸的混凝土,热水和瓷砖。

      1. 罗伯特Opaluch||# 7

        我正试图从WeatherSpark.com附上图表,这是一个很棒的气候信息网站。您可以指定您的位置,以获得许多有用的天气和气候信息。你注意到你一月份的日照百分比是31%,这是很低的(大部分潜在的太阳能增益被云层挡住了)。你还提到31天中有21天是晴天,所以你的具体位置可能不是我在WeatherSpark上引用的(见附件云量图表)。

        鉴于你的位置和建筑规划信息有限,以下是关于你的情况的一些粗略猜测。假设你位于昆特韦斯特附近,但你的建筑工地的小气候更重要。假设冬季的阳光从上午9点或10点到下午2点或3点(当太阳在地平线上很低的时候)照射到你的二楼南面。所以在隆冬的正午,没有建筑、树木等阻挡阳光。

        您的地理位置和气候似乎与“太阳能收益”文章(//m.etiketa4.com/article/a-quantitative-look-at-solar-heat-gain).
        因此,它似乎不是一个被动式太阳能设计的好候选人(冬天太阴天)。不管怎样,你必须把你的窗户放在某个地方……如果大部分玻璃区域朝南,那么在一月份晴朗的晴天里,太阳能的吸收将是可观的(昆特韦斯特平均每月有12%的时间是晴朗的)。额外的10%的时间也会很有效。问题是,有一半的时间,昆特西地区在1月份都是阴天,太阳能供暖收益极小。

        如果您使用双层高SHGC玻璃(例如,红衣主教玻璃LoE-180)在大约100平方英尺的朝南窗户玻璃上最大化太阳能增益(但绝缘值较低,如U=0.25),您可以捕获更多的太阳能增益,而不会经历过多的热量损失通过您的窗户。在晚上(冬天有三分之二的时间是在晚上),用紧密的蜂窝帘、隔热百叶窗、窗被或比宽松的窗帘更好的东西来覆盖你的窗户,这将非常有助于减少通过窗户的热量损失。
        假设R-100的天花板为1280平方英尺,R-50的南北墙为32英尺,R-80的东西墙为1280/32=40英尺,假设你的云量与QuinteWest相似,我猜你的太阳能收益将满足你1月大约一半的空间供暖需求。在一月的平均气温晴朗的日子里,太阳能的收益可能相当于你所有的空间供暖需求。然而,一月大约15%的日子通常是多云的,几乎一半的日子是阴天,提供了最小的太阳热量吸收。

        所以,如果你能设计你的布局,以适应你的大部分玻璃面朝南,定位你的大部分玻璃面朝南将是有帮助的。(如果你的房子朝南就再好不过了!)但是在冬季,你可能需要一个小型供暖系统或其他空间供暖系统来满足你一半的空间供暖需求,特别是在阴天期间。

        对于那些不重视被动式太阳能、太阳能回火建筑和冬季太阳能热能的人来说:如果没有其他好处,更低的公用事业费用、更强的停电弹性和更低的空间供暖系统成本将补偿更高效率的窗户和窗套的额外成本。人们没有注意到安装中央供暖系统的成本、定期维护、维修和最终更换的成本。空气密封、绝缘和免费的太阳能热收益在经济上是一笔不错的交易,特别是对于新建筑来说,因为它通常不需要额外的成本,就可以省去一个中央供暖系统的更好的结构。

      2. 专家成员
        阿尔卑斯山脉托斯||# 8

        使用被动式太阳能需要注意的一件事是你在平季获得的热量。

        对于高度绝缘的建筑,一点额外的热量可以显著增加你的冷却负荷。在建造过程中,我最终在没有增加悬垂的情况下将窗户移出了几英寸,这一点额外的热量在秋天的增加意味着要多开一个月的空调。

        为了在不减少冬季阳光的情况下有更尖锐的遮阳隔断,你会希望悬挑的位置要高于窗户。一般来说,用更宽的而不是高的窗户也有帮助。如果你能包含它(可能是一些可移动的板条),一点可调整性是一个奖励。

        得到这种细节需要模拟工作,但最终是值得的。盲目进入会意味着很多舒适的问题。

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