关于被动供暖和采光

从指南针开始你的设计。

当你开始设计你的平面图时，想想太阳是如何在一天中和一年中移动的。有选择性的选址、遮阳和建筑策略可以节省照明和取暖费用。而且，有充足自然光的房子更令人愉快。

设计平面图时要全天使用阳光。把房子想象成四个不同的象限，每个象限都有自己的日光和自由热量，这取决于白天太阳的位置。

朝东的房间主要是早晨的阳光。餐厅或早餐角和厨房位于东墙上，可以在一天的早些时候充分利用光线。这也是一个可以吸收太阳热量的高密度地板的好地方。带东窗的卧室非常适合早起的人，但不适合喜欢睡懒觉的人。

南墙的阳光最强。这是起居室和其他全天使用的空间的右象限。为得热在美国，有朝南窗户的房间是石头、砖或混凝土等密集材料的另一个好选择。

傍晚来自西方的光线角度很低。因为太阳在天空中很低，朝西的窗户可以直接受到阳光的照射。这使得朝西的房间成为电视室的糟糕选择，因为强光使屏幕更难看到。

在寒冷地区，这是一天中吸收阳光的最后机会;在炎热的地区，用树木遮阳是最重要的窗口。西卧室适合喜欢睡的人，因为早上房间很暗。

北面房间的自然光最少。它们通过窗户散热的可能性也最大。这是浴室、杂物间、入口和其他自然光不那么重要的房间的好地方。也就是说，画家和工匠可能会因为光线的质量而欣赏宽大的朝北窗户。

当然，给房子降温也很昂贵。

太阳的方向也同样重要建造在阳光地带的房子在那里，控制夏季的热量增加可以降低冷却成本，并创造一个更舒适的室内环境。

你可以通过在关键区域使用密集材料来减少所有气候条件下房屋的温度波动。精心选址可以让这些区域成为诱人的房间。

更多关于采光

找其他方法让阳光进来。

并不是房子里的每个房间都能有大尺寸的窗户，让自然光进来。房子内部核心的房间和朝北的房间有时会被亏本。

开放式的平面图允许光线从天窗窗户也能深入屋内。例如，楼梯上的天窗可以将光线引入房子的中心。

天窗是一种将光线引入屋顶以下房间的简单方法。有固定天窗和可操作天窗两种。

倾斜的(八字形)墙壁能让光线照射最多，在墙壁附近放置天窗在墙面上创造出令人愉快的光洗效果。

然而，天窗有一个负面的权衡:能量损失的可能性很高，因为即使是最好的天窗也比绝缘良好的墙壁和天花板有更高的u系数(更低的r值)。

天窗也会产生意想不到的强光和不舒服的温暖室内温度，除非它们有遮阳板。考虑到这一点，在大多数气候条件下，明智的做法是将天窗限制在北屋顶斜坡上。在选择天窗位置时，至少要考虑太阳在一天中的路径。

管式天窗在屋顶上安装一个塑料圆顶，一个高反射的刚性或柔性管，以及一个安装在天花板上的光扩散器。只要有良好的阁楼通道，管状天窗可以很容易地安装在大多数现有的家庭中。管状天窗是灯泡的昂贵替代品，但它们提供的是自然光而不是人造光，而且如果你让“灯”开着，你也不会浪费能源。它们是浴室等黑暗室内空间的好选择。

脊形天窗、天窗和天窗可以为没有窗户或需要更多自然光的室内空间增加自然光。天窗——安装在上层棚屋屋顶脊和下层棚屋屋顶脊之间的一组窗户——可以把光线投进房间很远的地方。可操作的窗户改善了空气流通。

光的货架上,位于天窗或天窗的正下方，将光线反射回天花板，为大房间提供良好的间接照明。当天窗位置选择有限时，灯架还可以阻挡头顶太阳的眩光。

也要考虑室内颜色。浅色比深色更容易反射光线。室内漆成浅色会让人感觉更大更亮，也更容易使用日光作为工作照明。

以下是一些可以考虑的采光策略:

在场地上放置一所房子，这样就可以很容易地管理光线。

通过适当地倾斜房子来让光线进来，用树木或遮阳篷在炎热的时候给窗户遮阳，并调整悬垂的尺寸，让冬天的光线进来，同时阻挡夏天炎热的太阳。

为了平衡光线，要塑造房子的形状，这样光线至少可以从两个方向进入每个房间。

四方形是一种传统的均匀采光方式。增加庭院、中庭或天窗可以从上方照亮室内。此外，H型或c型的房子有很多房间，可以让光线从两侧照进来。然而，也有一些权衡需要考虑;H型和c型的房屋不那么紧凑，因此比紧凑的矩形房屋更节能。

如果不可能从另一边照进来，就从上面照。

天窗和天窗是将光线从高处引入室内的两种方式。有很多方法可以将光线反射到昏暗的角落，比如照明架和展开的天窗轴。不过，请记住，天窗是房屋隔热层的薄弱环节，因此应该少用。

每个开口的形状和位置都要适应气候和房间。

这个空间需要明亮的工作照明还是温暖的环境光?窗户对照明和太阳能吸收热量哪个更重要?在一个隔热良好的空间里，大窗户会成为一种负担吗?这些问题需要仔细评估场地条件和家庭需求。

摘自精品住宅杂志

选址可以保持房子的温暖和凉爽

房子是怎样的朝向太阳对供暖和制冷成本产生巨大影响，这是大多数家庭中最大的能源负荷。

有希望的光伏(PV)和太阳能热水收集者是为了减少我们对化石燃料的依赖，被动太阳能设计本身就可以极大地降低供暖成本。不用多花一毛钱，大部分的折扣都可以实现。

明智地使用混凝土，选择好窗户

为房子的不同侧面指定不同类型的窗户玻璃。虽然朝西的窗户需要低太阳增益的玻璃，但朝南的窗户(除了最热的气候)需要高太阳增益的玻璃。虽然主要的玻璃制造商可以提供高太阳能吸收低辐射的玻璃，但美国的窗户制造商通常无法提供这种玻璃。加拿大窗户制造商更有可能储备高太阳能增益玻璃。

密集的材料，如石头和混凝土白天吸收太阳的能量，晚上释放出来。即使没有机械加热和冷却的好处，高热质量也有助于平滑温度的波动。热质量较高的房间可以提供更大的窗户面积，因为太阳产生的热量有去处。热质量低、窗户大的房间会过热，温度波动更大。

采光设计有其独特的问题

注意关键区域:厨房，办公室，阅读区。在许多家庭中，白天的大部分时间都不在家。这一点，再加上规范要求家中经常居住的空间必须有窗户，这可能意味着“照常设计”将为采光提供足够的结果。更多的关注可能会受益于那些重要的视觉任务发生的地方——厨房工作区、办公室、爱好区和阅读区。其他不可忽视的采光机会包括杂物间和步入式衣柜。在这些空间中，高质量的采光可以显著减少对人工照明的需求。“太阳能管”(狭窄的管状天窗)可能在这些类型的位置特别有用。

闪烁着一个受限的天窗

天窗是将光线带入屋内深处的好方法，但如果安装不当，天窗就会漏水。无论你的闪光灯是成套的还是你自己做的，遵循这些基本步骤来让它正常工作。

更多的窗户意味着更多的隔热

大量的被动太阳热量意味着你必须比代码更好。IRC第11章为建筑围护结构的能源效率设定了基准——但如果你正在考虑被动式太阳能供暖，你可能必须做得比规范更好。直接利用太阳的热量通常意味着大量的南向窗户。如果你家外墙的玻璃覆盖率超过15%，你就需要满足IECC规定的更严格的隔热要求。

尽管IECC设定的标准略高，但被动式太阳能住宅有一些独特的需求，可能会鼓励你将r值提高40%或50%。

如果隔热的话，热质量会有所帮助

许多被动式住宅依靠砖石地板或墙壁的热质量来将部分热量保存到夜间。如果这些大型散热器只隔热到最低限度，它们实际上可能是在对抗你的被动增益，而不是帮助它。

没有阳光的时候，窗户就坏了

IECC试图在建筑围护结构的其他部分用更高的r值来补偿所有额外的玻璃。但是，即使你的墙壁和天花板都是隔热的，在散热方面，最好的窗户仍然是薄弱环节。可移动绝缘材料通常不被认为是建筑围护结构的组成部分，但也许它应该是。简单的手风琴遮阳帘或隔热窗帘需要常规的手动操作，而自动窗户隔热系统可以由光或温度传感器触发——在提供方便的同时，也可能带来维护上的麻烦。

其他的考虑

现有的景观

可以影响你的网站设计如何为你的房子工作。

排水模式场地的强度会影响景观选择和地基耐久性。

让它更环保

带屋顶的遮阳墙

阳光直射比其他任何东西都更快地侵蚀墙板。即使是很小的屋顶悬檐也能为墙壁提供遮蔽，很深的悬檐可以遮蔽整面墙。

收集阳光，阻挡阳光

在炎热的气候下，使用落叶树木来遮挡夏天的热量，同时让一些冬天的热量进来。如果在设计时考虑到太阳的季节路径，屋顶悬挑也可以起到同样的作用。

权衡

窗户意味着免费的暖气和照明但它们也相当于在墙上挖了一个大洞，必须不漏水。问题是，许多窗户并不是无漏的。

天窗可以将日光引入黑暗的室内房间但就像窗户一样，它们也可能是屋顶上容易漏水的洞!它们还会在夏天让不必要的热量进来。

窗口放置效果应该很好里面好看，外面好看。内部好看和外部好看之间的平衡很重要，因为人们往往不去照顾那些不好看的房子。

阳光会影响恒温器，在决定在哪里安装它们时，最好记住这一点。恒温器如果避免阳光直射，并放在中心位置，就能更好地调节室内温度。

绿点

住宅LEED根据ID 1.5(创新与设计流程)，满足被动式太阳能设计标准的1分。

NGBS第7章-能源效率:4分满足被动式太阳能设计要求(704.3.1.4);天窗2分(704.2.4)。