Quyoshdan foydalanish: Passiv quyosh dizayni bo'yicha global qo'llanma

Barqarorlikka global e'tibor kuchayib borayotgan bir paytda, passiv quyosh dizayni energiya tejovchi binolarni yaratishning kuchli va tejamkor strategiyasi sifatida namoyon bo'lmoqda. Ushbu qo'llanma passiv quyosh tamoyillari, amaliy qo'llanilishi va dunyoning turli iqlimlari uchun mulohazalar haqida keng qamrovli ma'lumot beradi.

Passiv quyosh dizayni nima?

Passiv quyosh dizayni - bu binolarni isitish va sovutish uchun quyosh energiyasidan foydalanadigan, mexanik tizimlarga bo'lgan ehtiyojni kamaytiradigan yoki yo'q qiladigan bino loyihalash yondashuvidir. U issiqlik yo'qotilishini minimallashtirgan holda quyosh energiyasini ushlash, saqlash va taqsimlash uchun binolarni strategik yo'naltirish, shakllantirish va qurish orqali ishlaydi. Faol quyosh tizimlaridan (masalan, quyosh panellari) farqli o'laroq, passiv quyosh dizayni binoning o'ziga xos me'moriy xususiyatlariga tayanadi.

Passiv quyosh dizaynining asosiy tamoyillari

Samarali passiv quyosh dizayni beshta asosiy elementni o'z ichiga oladi:

Apertura (Kollektor): Binoga quyosh nurining kirishiga imkon beruvchi katta, janubga qaragan derazalar (Shimoliy yarim sharda) yoki shimolga qaragan derazalar (Janubiy yarim sharda). Aperturaning o'lchami va joylashuvi qishda quyosh energiyasini maksimal darajada yutish va yozda uni minimallashtirish uchun juda muhimdir.
Yutuvchi (Absorber): Quyosh nurini yutib, uni issiqlikka aylantiradigan pol yoki devorlar kabi to'q rangli yuzalar. Yuqori yutuvchanlikka ega materiallar afzal ko'riladi.
Issiqlik massasi: Issiqlikni saqlaydigan va vaqt o'tishi bilan uni sekin-asta chiqaradigan, ichki haroratni tartibga solishga yordam beradigan materiallar. Umumiy issiqlik massasi materiallariga beton, g'isht, tosh va suv kiradi.
Taqsimlash: Issiqlikni bino bo'ylab aylantirish usuli. Bu tabiiy ravishda konveksiya va radiatsiya orqali sodir bo'lishi yoki ventilyatorlar yordamida amalga oshirilishi mumkin.
Boshqaruv: Quyosh energiyasini yutish va issiqlik yo'qotilishini tartibga soluvchi elementlar, masalan, soyabonlar, pardalar, jalyuzilar va izolyatsiya. Bu boshqaruv elementlari yozda haddan tashqari qizib ketishning oldini oladi va qishda issiqlik yo'qotilishini minimallashtiradi.

Turli iqlimlar uchun loyihalash: Global nuqtai nazar

Passiv quyosh dizayni binoning joylashgan joyining o'ziga xos iqlimiga moslashtirilishi kerak. Turli iqlimlar energiya samaradorligini optimallashtirish uchun turli xil strategiyalarni talab qiladi. Mana iqlim turlari bo'yicha tahlil:

Sovuq iqlimlar

Sovuq iqlimlarda asosiy maqsad qishda quyosh energiyasini maksimal darajada yutish va issiqlik yo'qotilishini minimallashtirishdir. Strategiyalar quyidagilarni o'z ichiga oladi:

Janubga qaragan derazalar: Iloji boricha ko'proq quyosh energiyasini ushlash uchun janubga qaragan derazalarning hajmini maksimal darajada oshiring.
Yuqori issiqlik massasi: Kunduzi issiqlikni saqlash va tunda uni chiqarish uchun sezilarli darajada issiqlik massasini qo'shing.
Izolyatsiya: Devorlar, tomlar va pollar orqali issiqlik yo'qotilishini minimallashtirish uchun yuqori darajadagi izolyatsiyadan foydalaning.
Havoni germetiklash: Havo infiltratsiyasi va issiqlik yo'qotilishining oldini olish uchun barcha yoriqlar va bo'shliqlarni yoping.
Misol: An'anaviy Skandinaviya uylari ko'pincha yuqori issiqlik massasiga ega qalin devorlar, shimoliy tomonda kichik derazalar va qishki quyosh nurini ushlash uchun kattaroq, janubga qaragan derazalarga ega.

Mo'tadil iqlimlar

Mo'tadil iqlimlar isitish va sovutish strategiyalari muvozanatini talab qiladi. Maqsad qishda quyosh energiyasini yutish va yozda haddan tashqari qizib ketishning oldini olishdir. Strategiyalar quyidagilarni o'z ichiga oladi:

Soyabonli janubga qaragan derazalar: Yoz oylarida quyosh osmonda baland bo'lganda derazalarni soyalash uchun soyabonlardan foydalaning.
O'rtacha issiqlik massasi: Ichki haroratni tartibga solishga yordam berish uchun o'rtacha issiqlik massasini qo'shing.
Tabiiy ventilyatsiya: Yozda sovutish uchun tabiiy ventilyatsiyadan foydalanish uchun binoni loyihalashtiring.
Strategik obodonlashtirish: Yozda soya berish va qishda quyosh nurining kirishiga imkon berish uchun binoning janubiy tomoniga barg to'kuvchi daraxtlar eking.
Misol: Ko'pgina O'rta yer dengizi uylari tabiiy ventilyatsiya uchun hovlilardan va issiqlik massasi uchun qalin devorlardan foydalanadi, bu esa yil davomida qulay haroratni ta'minlaydi.

Issiq, quruq iqlimlar

Issiq, quruq iqlimlarda asosiy maqsad quyosh energiyasini yutishni minimallashtirish va sovutishni maksimal darajada oshirishdir. Strategiyalar quyidagilarni o'z ichiga oladi:

Kichik derazalar: Ayniqsa, binoning sharqiy va g'arbiy tomonlaridagi derazalarning hajmini minimallashtiring.
Soyalash: Derazalar va devorlarni to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuridan soyalash uchun soyabonlar, tentlar va ekranlardan foydalaning.
Yuqori issiqlik massasi: Kun va tun o'rtasidagi harorat o'zgarishlarini mo'tadillashtirish uchun yuqori issiqlik massasini qo'shing.
Bug'lanish orqali sovutish: Havoni sovutish uchun favvoralar yoki o'simliklar bilan hovlilar kabi bug'lanish orqali sovutish usullaridan foydalaning.
Och rangli yuzalar: Quyosh nurini qaytarish va issiqlik yutilishini kamaytirish uchun och rangli tashqi yuzalardan foydalaning.
Misol: AQShning janubi-g'arbiy qismidagi va Shimoliy Afrikadagi an'anaviy adobe uylari cho'l jaziramasida salqin turish uchun qalin devorlar, kichik derazalar va och rangli yuzalardan foydalanadi.

Issiq, nam iqlimlar

Issiq, nam iqlimlarda asosiy maqsad quyosh energiyasini yutishni minimallashtirish va ventilyatsiyani maksimal darajada oshirishdir. Strategiyalar quyidagilarni o'z ichiga oladi:

Soyalash: Binoni to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuridan himoya qilish uchun yetarli darajada soyalashni ta'minlang.
Tabiiy ventilyatsiya: Havo bino bo'ylab erkin aylanishi uchun tabiiy ventilyatsiyani maksimal darajada oshiring.
Ko'tarilgan inshootlar: Havo oqimini yaxshilash va namlikni kamaytirish uchun binoni yerdan ko'taring.
Och rangli tomlar: Quyosh nurini qaytarish va issiqlik yutilishini kamaytirish uchun och rangli tom yopish materiallaridan foydalaning.
Minimal issiqlik massasi: Yuqori issiqlik massasiga ega materiallardan foydalanishdan saqlaning, chunki ular issiqlikni ushlab turishi va namlikni oshirishi mumkin.
Misol: Janubi-Sharqiy Osiyodagi an'anaviy ustunli uylar ventilyatsiyani yaxshilash va suv toshqini hamda namlikdan himoya qilish uchun ko'tarilgan.

Maxsus dizayn elementlari va mulohazalar

Asosiy tamoyillardan tashqari, bir nechta maxsus dizayn elementlari muvaffaqiyatli passiv quyosh dizayniga hissa qo'shadi:

Yo'nalish

Binoning yo'nalishi qishda quyosh energiyasini maksimal darajada yutish va yozda uni minimallashtirish uchun juda muhimdir. Shimoliy yarim sharda binoning uzun o'qi ideal holda janubga qarashi kerak. Janubiy yarim sharda esa uzun o'q shimolga qarashi kerak. Ushbu yo'nalish binoga qish oylarida eng ko'p quyosh nurini ushlashga imkon beradi va sharqiy va g'arbiy tomonlardagi kuchli yozgi quyosh ta'sirini minimallashtiradi.

Deraza joylashuvi va oynalash

Derazalarda ishlatiladigan oynalashning o'lchami, joylashuvi va turi passiv quyosh samaradorligi uchun juda muhimdir. Janubga qaragan derazalar katta va to'siqsiz bo'lishi kerak, sharqiy va g'arbiy derazalar esa kunning eng issiq vaqtlarida quyosh energiyasini yutishni kamaytirish uchun minimallashtirilishi kerak. Low-E (past emissiyaviy) qoplamalar derazalar orqali issiqlik o'tkazilishini kamaytirish, energiya samaradorligini oshirish uchun ishlatilishi mumkin. Ikki yoki uch qavatli derazalar bir qavatli derazalarga qaraganda yaxshiroq izolyatsiyani ta'minlaydi.

Soyabonlar va soyalash moslamalari

Soyabonlar - bu yoz oylarida quyosh osmonda baland bo'lganda derazalarni to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuridan soyalaydigan gorizontal proyeksiyalardir. Optimal soyalashni ta'minlash uchun soyabonning chuqurligi binoning kengligiga qarab ehtiyotkorlik bilan hisoblanishi kerak. Quyosh energiyasini yutishni nazorat qilish uchun tentlar, ekranlar va jalyuzilar kabi boshqa soyalash moslamalaridan ham foydalanish mumkin.

Issiqlik massasi materiallari

Beton, g'isht, tosh va suv kabi yuqori issiqlik massasiga ega materiallar kunduzi issiqlikni yutib, saqlashi va tunda uni sekin-asta chiqarishi mumkin. Bu ichki haroratni mo'tadillashtirishga va harorat tebranishlarini kamaytirishga yordam beradi. Kerakli issiqlik massasi miqdori iqlimga va binoning hajmiga bog'liq. Issiqlik massasi kunduzi to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuri tushadigan joylarda joylashishi kerak.

Izolyatsiya

To'g'ri izolyatsiya qishda issiqlik yo'qotilishini minimallashtirish va yozda issiqlik kirishining oldini olish uchun zarurdir. Izolyatsiya devorlarga, tomlarga va pollarga o'rnatilishi kerak. Izolyatsiyaning R-qiymati iqlimga mos bo'lishi kerak. Havoni germetiklash ham havo infiltratsiyasi va issiqlik yo'qotilishining oldini olish uchun muhimdir.

Ventilyatsiya

Tabiiy ventilyatsiya yoz oylarida binolarni sovutish uchun ishlatilishi mumkin. Derazalar va eshiklar o'zaro ventilyatsiyaga imkon berish uchun strategik tarzda joylashtirilishi kerak. Ochiladigan derazalar havo bino bo'ylab erkin oqishi uchun binoning qarama-qarshi tomonlarida joylashishi kerak. Shift ventilyatorlari ham havo aylanishini yaxshilash uchun ishlatilishi mumkin.

Obodonlashtirish

Obodonlashtirish passiv quyosh dizaynida muhim rol o'ynashi mumkin. Barg to'kuvchi daraxtlar yozda soya berish va qishda quyosh nurining kirishiga imkon berish uchun binoning janubiy tomoniga ekilishi mumkin. Doim yashil daraxtlar sovuq shamollarni to'sish uchun binoning shimoliy tomoniga ekilishi mumkin. Toklar devorlar va derazalarni soyalash uchun panjaralarda o'stirilishi mumkin. Yashil tomlar izolyatsiyani ta'minlashi va yomg'ir suvi oqimini kamaytirishi mumkin.

Dunyo bo'ylab passiv quyosh dizayni misollari

Earthships (Taos, Nyu-Meksiko, AQSh): Earthships - bu shinalar va butilkalar kabi qayta ishlangan materiallardan qurilgan o'zini o'zi ta'minlaydigan uylar. Ular ichki haroratni tartibga solish uchun yerdan olingan issiqlik massasidan va isitish va sovutish uchun passiv quyosh strategiyalaridan foydalanadi.
An'anaviy xitoy hovli uylari (Xitoy): Bu uylar tabiiy yorug'lik va ventilyatsiyani ta'minlaydigan markaziy hovliga ega. Qalin devorlar issiqlik massasini ta'minlaydi va hovli dizayni bug'lanish orqali sovutish imkonini beradi.
Nubiya arxitekturasi (Misr): Nubiya arxitekturasi issiq cho'l iqlimida issiqlik massasi uchun qalin loy g'ishtli devorlardan, quyosh energiyasini yutishni minimallashtirish uchun kichik derazalardan va ventilyatsiya uchun hovlilardan foydalanadi.
Passivhaus (Germaniya): Passivhaus - bu passiv quyosh dizayni, yuqori darajadagi izolyatsiya va havo o'tkazmaydigan qurilishga urg'u beradigan qat'iy energiya samaradorligi standarti. Passivhaus binolari isitish va sovutish uchun juda kam energiya talab qiladi.
Avstraliyaning mahalliy arxitekturasi: An'anaviy aborigenlar boshpanalari ko'pincha mahalliy manbalardan olingan materiallardan foydalangan va Avstraliyaning qattiq iqlimida soya va ventilyatsiyani ta'minlash uchun mo'ljallangan. Dizaynlar muayyan mintaqa va mavjud resurslarga qarab farq qilgan.

Passiv quyosh dizaynining afzalliklari

Passiv quyosh dizayni ko'plab afzalliklarni taqdim etadi:

Energiya iste'molining kamayishi: Passiv quyosh dizayni mexanik isitish va sovutishga bo'lgan ehtiyojni sezilarli darajada kamaytirishi mumkin, bu esa energiya uchun to'lovlarning pasayishiga olib keladi.
Yaxshilangan qulaylik: Passiv quyosh dizayni harorat va namlikni tartibga solish orqali qulayroq ichki muhit yaratishi mumkin.
Atrof-muhitga ta'sirning kamayishi: Energiya iste'molini kamaytirish orqali passiv quyosh dizayni issiqxona gazlari emissiyasini kamaytirishga va binolarning atrof-muhitga ta'sirini kamaytirishga yordam beradi.
Bino qiymatining oshishi: Energiya tejovchi binolar ko'pincha an'anaviy binolarga qaraganda qimmatroqdir.
Chidamlilik: Passiv quyosh uylari elektr uzilishlariga chidamliroq, chunki ular kamroq mexanik isitish va sovutishni talab qiladi.

Passiv quyosh dizaynining qiyinchiliklari

Passiv quyosh dizayni ko'plab afzalliklarga ega bo'lsa-da, ba'zi qiyinchiliklar ham mavjud:

Iqlimga bog'liqlik: Passiv quyosh dizayni iqlim va joy sharoitlariga juda bog'liq.
Dizayn murakkabligi: Muvaffaqiyatli passiv quyosh binosini loyihalash puxta rejalashtirish va detallarga e'tibor berishni talab qiladi.
Xarajat: Passiv quyosh dizayni binoning dastlabki narxiga qo'shilishi mumkin, ammo bu xarajatlar ko'pincha uzoq muddatli energiya tejash bilan qoplanadi.
Estetik mulohazalar: Passiv quyosh dizayni me'moriy estetikada murosaga kelishni talab qilishi mumkin.

Xulosa

Passiv quyosh dizayni energiya tejovchi, qulay va barqaror binolarni yaratish uchun kuchli vositadir. Passiv quyosh dizayni tamoyillarini tushunish va ularni muayyan iqlimlarga moslashtirish orqali me'morlar, quruvchilar va uy egalari energiya iste'molini va atrof-muhitga ta'sirini kamaytirish uchun quyosh kuchidan foydalanadigan binolarni yaratishlari mumkin. Dunyo yanada barqaror kelajak sari harakat qilar ekan, passiv quyosh dizayni ham ekologik jihatdan mas'uliyatli, ham iqtisodiy jihatdan foydali bo'lgan qurilgan muhitni yaratishda muhim rol o'ynashda davom etadi. Ushbu tamoyillarni amalga oshirish orqali siz dunyoning qayerida bo'lishingizdan qat'i nazar, yanada barqaror va qulay kelajakka hissa qo'shishingiz mumkin.