การออกแบบชีวภูมิอากาศหมายถึงแนวทางปฏิบัติในการออกแบบอาคารและพื้นที่โดยคำนึงถึงสภาพอากาศในท้องถิ่น สภาพแวดล้อมโดยรอบ และทรัพยากรธรรมชาติที่มีอยู่ การให้ความร้อนจากแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟเป็นกลยุทธ์การออกแบบที่ใช้ประโยชน์จากพลังงานของดวงอาทิตย์เพื่อให้ความร้อนแก่พื้นที่ภายในอาคารโดยไม่ต้องใช้ระบบกลไก การออกแบบทางชีวภูมิอากาศสามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของการให้ความร้อนจากแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟด้วยวิธีต่อไปนี้:
1. Orientation: Bioclimatic design คำนึงถึงมุมและทิศทางของแสงอาทิตย์ตลอดทั้งปี โดยการวางอาคารอย่างถูกต้อง โดยให้หน้าต่างหลักหันไปทางทิศใต้ในซีกโลกเหนือ (หรือทิศเหนือในซีกโลกใต้) สามารถรับพลังงานแสงอาทิตย์ได้สูงสุดในช่วงฤดูหนาวเมื่อดวงอาทิตย์คล้อยต่ำบนท้องฟ้า สิ่งนี้ทำให้แสงแดดส่องลงลึกเข้าไปในพื้นที่ใช้สอยและให้ความร้อนตามธรรมชาติ
2. รูปแบบและแผนผังอาคาร: การออกแบบภูมิอากาศเน้นรูปร่าง รูปทรง และเค้าโครงโดยรวมของอาคารเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการให้ความร้อนจากแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟ ตัวอย่างเช่น อาคารรูปทรงกะทัดรัดที่มีอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรที่เล็กกว่าสามารถลดการสูญเสียความร้อนและเพิ่มการรับแสงอาทิตย์ได้สูงสุด การจัดวางหน้าต่าง วัสดุฉนวน และส่วนประกอบมวลความร้อน (เช่น พื้นคอนกรีตหรือพื้นหิน) ก็มีส่วนสำคัญในการดักจับและกักเก็บความร้อนจากแสงอาทิตย์
3. การบังแสงและการควบคุมแสงอาทิตย์: การออกแบบภูมิอากาศประกอบด้วยองค์ประกอบการบังแสง เช่น ชายคา บานเกล็ด หรือพืชพรรณ เพื่อป้องกันความร้อนในฤดูร้อนที่มากเกินไปในขณะที่ปล่อยให้แสงแดดส่องผ่านในฤดูหนาว ด้วยการคำนวณขนาดและการจัดวางอุปกรณ์บังแดดอย่างรอบคอบ นักออกแบบสามารถจัดการรังสีดวงอาทิตย์เพื่อให้ความเย็นแบบพาสซีฟในช่วงฤดูร้อน ในขณะที่เพิ่มความร้อนจากแสงอาทิตย์ให้ได้สูงสุดในช่วงที่อากาศหนาวเย็น
4. การระบายอากาศและการไหลเวียนของอากาศ: การออกแบบชีวภูมิอากาศพิจารณาถึงกลยุทธ์การระบายอากาศตามธรรมชาติเพื่อให้แน่ใจว่ามีการไหลเวียนของอากาศที่เหมาะสมทั่วทั้งอาคาร การระบายอากาศที่ดีช่วยกระจายความร้อนจากดวงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพในระหว่างวัน และช่วยให้การแลกเปลี่ยนความร้อนกับสภาพแวดล้อมภายนอกดีขึ้นในเวลากลางคืน รักษาอุณหภูมิภายในอาคารให้สบาย
5. ฉนวนและฉนวนกันความร้อน: การออกแบบชีวภูมิอากาศเน้นการใช้วัสดุฉนวนที่มีความต้านทานความร้อนสูงเพื่อลดการถ่ายเทความร้อนผ่านเปลือกอาคาร ฉนวนที่เหมาะสมช่วยรักษาความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่ได้รับในระหว่างวัน ทำให้มั่นใจได้ว่าความร้อนจะคงอยู่ได้นานขึ้นและลดความต้องการความร้อนโดยรวม
ด้วยการรวมหลักการออกแบบภูมิอากาศเหล่านี้เข้าด้วยกัน การทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการจับและใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์เพื่อให้ความร้อนตามธรรมชาติ ซึ่งนำไปสู่การลดการใช้พลังงานและต้นทุนการทำความร้อนที่ลดลง
วันที่เผยแพร่: