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零碳建筑攻略：被動式設計中的直接太陽能增益指的究竟是啥？

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來源：零能耗與零碳建筑
直接增益是來自太陽的熱量被收集并包含在占用的空間中。這種熱量可以通過建筑物的熱質量來保留，或者可以通過反射材料來避免。
直接太陽能增益對于任何需要供暖的場所都很重要，因為它是被動加熱建筑物的最簡單且成本最低的方式。在炎熱的陽光充足的氣候中，避免直接獲得太陽能也很重要。
通過確定太陽在一天和一年中向室內空間傳遞多少熱能來測量或預測良好的直接增益。在許多氣候條件下，當太陽低時，冬季需要更多的熱量增加，而夏季則需要更少或不需要。同樣，通常在早上需要更多，但在下午晚些時候則更少或沒有。直接增益不是入射太陽輻射的總量，因為并非所有這些都會進入并保留在空間中。
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通過墻壁/屋頂和玻璃直接增益
陽光可以通過信封的堅固墻壁或屋頂加熱空間。陽光也通過窗戶進入空間，加熱室內表面。
太陽的一些光是長波輻射，也就是熱量；此外，被表面吸收的任何波長的光都會在這些材料中轉化為熱量。然后，這些材料通過直接向他們傳導熱量、加熱通過對流攜帶熱量的空氣以及再輻射他們的熱量來溫暖房間里的人。

太陽能增益玻璃

孔徑位置和面積是獲得熱量、一天中的什么時間以及一年中的什么季節的重要因素。對于大多數緯度地區，它通過大面積的面向赤道的玻璃進行了優化，主要的生活空間直接暴露在后面。陰影在溫暖的時候阻擋多余的陽光，在涼爽的時候讓太陽的熱量進入。
智能方向、尺寸和陰影必須與玻璃屬性的智能選擇相結合。不同種類的玻璃窗可以將太陽的熱量吸收到室內，或者拒絕它，或者讓室內的熱量逸出。幾種玻璃類型可能適用于建筑物的不同表面。

避免損失

白天讓熱量進入的大面積玻璃窗也可以在晚上很容易地散發熱量。熱量既可以通過直接傳熱，也可以通過允許長波輻射穿過窗戶，因為內部材料重新輻射其熱量。因此，應結合某種形式的夜間保護，以盡量減少通過窗戶的任何傳導和對流損失?？梢允褂脦в蟹忾]檐口板或“pelmet”來密封頂部的厚拉窗簾，或隔熱的內部/外部卷簾。

太陽能增益的熱質量

熱質量 對于舒適地吸收太陽熱量至關重要。它吸收并保留熱量，減慢太陽加熱空間的速度以及太陽消失后空間失去熱量的速度。如果沒有熱質量，進入空間的熱量只會迅速重新輻射出去，使空間在陽光下過熱，而在沒有陽光的情況下過冷。

表面顏色和涼爽的屋頂

材料吸收的陽光量（并因此轉化為熱量）取決于其顏色。淺色表面會在空間內反射光線，將其分布在更多的表面上。深色材料一旦撞擊就會吸收大部分入射能量。根據具體情況，這兩種方法都可能有用。
屋頂通常需要避免在炎熱氣候下直接獲得太陽能?！皼鏊奈蓓敗笔褂脺\色來反射大部分太陽熱量。涼爽的屋頂表面通常比簡單地添加屋頂絕緣更有效。例如，在陽光明媚的日子里，黑色屋頂的表面很容易比白色屋頂的表面高 40°C (75°F)。
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深色屋頂比淺色屋頂更熱
一種常見的測量方法是反照率，即材料反射陽光的能力。淺色屋頂具有“高反照率”。但最常用于規范和標準的測量1是太陽反射指數 (SRI)，它同時考慮了反射率和發射率2。
SRI 是一個標度，其中 0 是熱反射率最低的標準黑色涂料（反射率 0.05，發射率 0.90），100 是熱反射率最高的標準白色涂料（反射率 0.80，發射率 0.90）。這意味著某些材料的 SRI 可能略低于零或略高于 100。
按照通用標準1，要被視為“涼爽屋頂” ，平屋頂的 SRI 要求高于 78，陡峭屋頂的 SRI 要求高于 29。一些典型值如下。
材料
SRI

黑色丙烯顏料
0
典型的瀝青
6
“白色”瀝青瓦
21
輕質礫石面屋頂
37
典型混凝土
19 - 52
白色丙烯顏料
100
反光屋頂膜
80 - 110
常見太陽反射指數表
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常見材料的太陽反射率和吸收率與熱反射率和發射率。
發射率是屋頂表面輻射吸收的熱量的能力。以 0 到 1 的比例進行測量，其中 1 是發射最多的（不會保留那么多熱量）。低輻射率可以通過保持熱量和減少熱負荷來使寒冷氣候下的建筑物受益。為了防止熱島效應，優選高輻射率。


文章分類： 產業技術
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