Thiết kế năng lượng mặt trời thụ động là một phương pháp kiến trúc sử dụng năng lượng từ mặt trời để sưởi ấm và làm mát tòa nhà, giảm nhu cầu sử dụng hệ thống sưởi và làm mát cơ học. Việc kết hợp các yếu tố của thiết kế năng lượng mặt trời thụ động vào bên ngoài tòa nhà bao gồm các cân nhắc như chiến lược định hướng và che nắng. Dưới đây là chi tiết về cách tối ưu hóa hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua các yếu tố sau:
1. Định hướng: Định hướng xây dựng phù hợp là rất quan trọng để tối ưu hóa mức tăng năng lượng mặt trời. Tòa nhà nên được thiết kế với hầu hết các cửa sổ hướng về phía Nam (ở Bắc bán cầu) để tối đa hóa khả năng tiếp xúc với ánh nắng mặt trời suốt cả ngày. Điều này cho phép thu được nhiệt lượng mặt trời tối đa trong những tháng mùa đông đồng thời giảm thiểu nó trong mùa hè.
2. Vị trí cửa sổ: Kích thước và vị trí của cửa sổ cũng đóng một vai trò trong thiết kế năng lượng mặt trời thụ động. Cửa sổ hướng về phía Nam nên lớn hơn để thu được nhiều nhiệt từ mặt trời hơn, trong khi cửa sổ ở các phía khác của tòa nhà có thể nhỏ hơn để giảm thất thoát nhiệt. Cửa sổ hướng Đông và Tây nên hạn chế hoặc che nắng để giảm thiểu lượng nhiệt hấp thụ không mong muốn từ ánh nắng buổi sáng và buổi chiều.
3. Chiến lược che nắng: Che nắng thích hợp là điều cần thiết để kiểm soát mức tăng nhiệt của mặt trời và ngăn ngừa tình trạng quá nóng trong những tháng ấm hơn. Có thể lắp đặt các thiết bị che nắng bên ngoài như mái che, giàn che hoặc mái hiên trên cửa sổ để tạo bóng mát trong những giờ nắng cao điểm. Độ sâu và góc của các thiết bị che nắng này phải được thiết kế để ngăn ánh nắng gay gắt của mùa hè đồng thời cho phép ánh nắng mùa đông thấp hơn xuyên qua.
4. Thảm thực vật: Các yếu tố cảnh quan như cây cối, bụi rậm và dây leo có thể được trồng một cách chiến lược để mang lại bóng mát tự nhiên. Ví dụ, cây rụng lá có thể che bóng cho tòa nhà vào mùa hè nhưng lại cho phép ánh sáng mặt trời xuyên qua vào mùa đông khi chúng rụng lá. Thảm thực vật cũng giúp giảm thiểu hiệu ứng đảo nhiệt và cải thiện tiện nghi nhiệt tổng thể.
5. Khối nhiệt: Việc kết hợp các vật liệu có khối lượng nhiệt cao vào bên ngoài tòa nhà có thể lưu trữ và giải phóng nhiệt, điều chỉnh sự dao động nhiệt độ. Các vật liệu như bê tông, gạch hoặc đá hấp thụ và giải phóng nhiệt từ từ, điều hòa nhiệt độ trong nhà. Những vật liệu này có thể được sử dụng trong tường, sàn hoặc thậm chí là hoàn thiện nội thất.
6. Cách nhiệt: Cách nhiệt đầy đủ là rất quan trọng trong bất kỳ thiết kế năng lượng mặt trời thụ động nào. Lớp vỏ tòa nhà được cách nhiệt đúng cách giúp duy trì nhiệt độ trong nhà ổn định và giảm nhu cầu sưởi ấm hoặc làm mát bổ sung. Vật liệu cách nhiệt nên được thêm vào tường, mái và sàn để giảm thiểu sự truyền nhiệt.
7. Thông gió: Thông gió tự nhiên đóng một vai trò quan trọng trong thiết kế năng lượng mặt trời thụ động. Thiết kế thông gió chéo, trong đó không khí mát đi vào tòa nhà từ một phía và thoát khí nóng từ phía bên kia, tăng cường luồng không khí tự nhiên và giảm nhu cầu làm mát cơ học. Cửa sổ và các khe hở phải được bố trí và có kích thước một cách chiến lược để tạo điều kiện thuận lợi cho luồng không khí này.
Bằng cách kết hợp các yếu tố này của thiết kế năng lượng mặt trời thụ động vào bên ngoài tòa nhà, các kiến trúc sư và nhà thiết kế có thể tối ưu hóa hiệu quả sử dụng năng lượng,
Ngày xuất bản: