O dobri orientaciji in o načelih postavitvi stavbe so v tem članku v povezavi s pasivnim solarnim ogrevanjem in pasivnim hlajenjem ter senčenjem opisani številni primeri, ki jih je treba pri gradnji upoštevati. Določite svoje podnebno območje in razvijte razumevanje ustreznih oblikovalskih odzivov s sklicevanjem na obliko in podnebje.
Usmerite svoj dom tako, da najbolje izkoristite sončno svetlobo in vetrove
Pri odločanju o najboljši orientaciji za svoj dom upoštevajte, da se podnebje segreje in vroča poletja z bolj nenavadnimi vročinskimi valovi postanejo norma v življenjski dobi. Medtem ko je pasivno sončno ogrevanje še vedno zelo zaželeno v podnebjih, ki zahtevajo ogrevanje, je dana prednost pred postopkom prehoda od segrevanja do hlajenja. V vseh podnebnih območjih je potrebna dodatna pozornost senčenju oken in sten (zlasti na zahodu) ter izpostavljenosti hladnim vetrovnim in drugim oblikam naravnega hlajenja.
Načela dobre orientacije
Dobra orientacija v kombinaciji z drugimi funkcijami za energetsko učinkovitost lahko zmanjša ali celo odpravi potrebo po pomožnem ogrevanju in hlajenju, kar povzroči nižje račune za energijo, zmanjša emisije toplogrednih plinov in izboljša udobje. Upošteva poletne in zimske spremembe sončne poti ter smer in vrsto vetra, kot so hladilni vetrovi.
Dobra orientacija lahko pomaga zmanjšati ali celo odpraviti potrebo po dodatnem ogrevanju in hlajenju, kar povzroči nižje račune za energijo, zmanjša emisije toplogrednih plinov in izboljša udobje.
V idealnih razmerah izberite prostor, ki ima dobro orientacijo za vaše podnebne in regionalne razmere, da bi povečali možnosti podnebnega potenciala za pasivno ogrevanje in pasivno hlajenje. Za tista mesta, ki niso idealno usmerjena, obstajajo načini za premagovanje nekaterih izzivov.
V vročem vlažnem podnebju in vročem suhem podnebju brez zimskih zahtev za ogrevanje si prizadevamo, da z drevesi in sosednjimi stavbami izključimo neposredno sončenje in da senčimo vsako leto, medtem ko zalivamo le ob vetrovih.
V vseh drugih podnebjih je zaželeno kombiniranje pasivnega solarnega ogrevanja in pasivnega hlajenja. Optimalno ravnotežje med snemanjem sončne svetlobe (sončni dostop) in zajemanjem hladilnih vetrov, ki je odvisno od potreb po ogrevanju in hlajenju.
Severna usmerjenost je na splošno zaželena v podnebjih, ki zahtevajo zimsko segrevanje, ker vam položaj sonca na nebu omogoča, da poleti z lahkoto zasenčite severne fasade in zemljo s preprostimi vodoravnimi napravami, kot so streha, hkrati pa omogoča polno prodiranje sonca pozimi.
Severne stene in okna prejmejo več sončnega sevanja pozimi kot poleti. Kot je prikazano na diagramu, nasprotno velja za druge smeri - in zakaj je v mešanih ali ogrevanih podnebjih koristno, da imajo daljše hišne stene obrnjene proti severu, da bi se poleti čim bolj zmanjšala izpostavljenost soncu in jo čim bolj povečala pozimi.
Izbira najboljše usmeritve
Prednosti za svoje potrebe ogrevanja in hlajenja. Če živite v ozračju, ki zahteva predvsem pasivno ogrevanje in hlajenje ali kombinacijo obeh?
Primerjajte svoje poletne in zimske račune za energijo, se obrnite na arhitekta ali oblikovalca, vprašajte svojega lokalnega svetovalca za energijo ali se obrnite na lokalne meteorološke zapise.
Vaše lokalne podnebne raziskave bi morale preučiti:
Temperaturni razponi, tako sezonski kot dnevni (dan-noč)
Območja vlažnosti
Smer hladilnega vetra, vročih vetrov, hladnih vetrov, mokrih vetrov
Sezonske značilnosti, vključno s skrajnimi primeri
Vpliv lokalnih geografskih značilnosti na podnebne razmere (glej Izbira mesta)
Vpliv sosednjih stavb in obstoječe pokrajine.
Orientacija za pasivno ogrevanje
Sončno gibanje od visokega kota poleti do zornega kota.
Orientacija za pasivno ogrevanje je uporaba sonca kot vira brezplačnega ogrevanja doma, tako da pusti zimsko sonce v zraku in ohranja nezaželeno poletno sonce. Na severnih nadmorskih višinah se lahko z relativno enostavnostjo naredi z vodoravnimi napravami za senčenje, ki izključujejo poletno močno sončenje in dopuščajo zimsko sonce pod nizkim kotom.
"Sončni dostop" je izraz, ki se uporablja za opis količine uporabnega sončnega stekla v bivalnih prostorih doma. Želena količina sončnega dostopa se spreminja s podnebjem.
Sonce je vir brezplačnega ogrevanja doma
Najprej vzpostavite pravi ali sončni jug ali sever za svojo pokrajino. To je koristno v vseh podnebjih, ali spodbujaš, ali izključuješ sončni dostop. Uporabite samo zemljevide in ulične imenike ali uporabite kompas za vzpostavitev magnetnega severa in nato poiščite resnični sever, tako da dodate, ali odštejete "magnetno variacijo" za svoje območje z uporabo zemljevida spodaj.
Po legi sonca lahko sever v nekaterih krajih bistveno odstopa od magnetnega severa. Upoštevajte to pri orientaciji doma. Vsa priporočila na sever v tem vodniku so podane na sončni sever, in ne na sever po magnetu.
Natančna usmeritev ni tako kritična, kot mislijo številni. Idealna orientacija (v večini podnebnih razmerij) je lega sonca seveda v smeri do 20° zahodno od severa in 30° vzhodno od severa. Te lega še vedno omogočajo dobro pasivno kontrolo sonca. Kot je razvidno iz diagrama spodaj, je na večini mest omogočena dobra sončna orientacija.
Razlike v usmerjenosti proti vzhodu in zahodu imajo lahko prednost pri nekaterih podnebjih in pri nekaterih dejavnostih. Na primer, v mrzlih podnebjih usmeritve zahodno od severa povečujejo solarne dobitke popoldne, ko so najbolj zaželene za večerno udobje. Vendar pa vzhodno od severa lahko hišo bolj ogreje zjutraj in s tem izboljša udobje za tiste, ki so doma kasneje. V toplejših podnebjih lahko usmeritve vzhodno od severa omogočajo boljše zajemanje hladnih vetrov.
Slaba usmerjenost in pomanjkanje ustreznega senčenja lahko izključita zimsko sonce in povzročijo pregrevanje poleti tako, da omogočajo nizek kot vzhodno ali zahodno od sonca in da padejo na steklene površine pod bolj neposrednim kotom ter zmanjšajo razmišljanje o povečanju sončnih dobičkov.
Na voljo je cela vrsta metod za merjenje in ocenjevanje količine solarnega dostopa, potrebnega pri oblikovanju novega doma, obnavljanju obstoječega doma ali nakupu stavbe. Najbolj temeljita in pogosto uporabljena metoda je, da pooblaščeni ocenjevalec toplotne učinkovitosti simulira toplotne učinke doma s programsko opremo za ocenjevanje energetske učinkovitosti hiše. To razjasni razne težave in priložnosti.
Tradicionalne metode z uporabo grafikonov in formul se danes redko uporabljajo, ker ne morejo modelirati zapletene interakcije več spremenljivk, ki določajo, kako se bo hiša gradila. Te spremenljivke so podrobno opisane v raznih člankih pasivnega oblikovanja, ki sledijo, in vključujejo senčenje, izolacijo, zasteklitev in toplotno maso.
Stran
Pasivne sončne zmogljivosti lahko dosežete z minimalnimi stroški, če ima vaš prostor gradnje prave značilnosti. Pri izbiri prostora za gradnjo vašega objekta, izberite takšen prostor, ki bo lahko sprejemal dnevne bivalne pogoje, s katerimi se boste soočali s smerjo severa ali s podobno usmeritvijo. V tropskih območjih je dostop do severnega sonca nezahteven. Prednostna so mesta, ki omogočajo največjo izpostavljenost hladilnim vetrom in oblikam, ki jih potegnejo ali jih potegnejo skozi zgradbo, kar pomeni, da je izbira mesta precej pomembna.
Na manjših mestih, ki imajo stalni sončni dostop, je bolj verjetno, da na straneh sever-jug dobijo dober dostop do severnega sonca z minimalnim potencialom za zasenčenje sosednje hiše. Poleti lahko sosednje hiše nudijo zaščito pred nizkim vzhodnim in zahodnim soncem.
Vendar pa je na ozkih blokih potrebna skrbna zasnova, da se zagotovi zadostno pasivno sončno ogrevanje.
Možnosti orientacije v slepi ulici
Strani na severu in jugu na južni strani ulice morajo biti dovolj široke, da sprejmejo vstop na sprednji del bivalnega prostora. Postavite hišo nekoliko bolj nazaj, da lahko namestite vrt s pogledom na sever in razmislite o oblikovanju zasebnega zunanjega bivalnega dvorišča z nasadi ali celo z garažo na severni meji.
Mesta, ki potekajo vzhodno - zahodno, morajo biti dovolj velika, da se ustvari prostor, ki se bo soočal s severom. Na sosednjih hišah je bolj verjetno, da je ta prostor zagotovljen, še posebej, če je dovoljeno stanovanje na različnih ravneh, saj je zimsko sonce nižje na nebu, zlasti na južnih zemljepisnih širinah.
Usmerjenost na pobočjih.
Severno obrnjena strmina povečuje možnost dostopa do severnega sonca in je idealna za gostoto stanovanjskih hiš. Na južni strani pobočja pa se povečuje možnost zasenčenja. Vaša zasnova za dostop do solarnih naprav ne sme ogroziti vaših sosedov.
Na ravni enoti so manjše gradbene enote bolj idealne za namestitev na sever obrnjenih pobočij, ker še vedno dobivajo sončni dostop kljub večji naseljeni gostoti.
Južno obrnjena pobočja so pogosto bolj primerna za naseljenost s srednjo gostoto, še posebej tam, kjer so lahko stranske stene oblikovane tako, da zagotavljajo toplotne odbojnike, pri čemer je lahko manjša talna površina ogrevana s soncem in s skrbno zasnovanimi in zasenčenimi okni, ki so obrnjena proti vzhodu ali zahodu, z uporabo naprednih zasteklitev.
Pogledi proti severu so prednost, saj je sever bolj prednostna usmeritev oken in bivalnih prostorov. Če je pogled na jug, se izogibajte uporabi velikih površin stekla, da bi zmanjšali zimsko izgubo toplote ali uporabili ogledala, da bi odražali severno sonce na.
Velika spomeniška okna se lahko uporabljajo za zajemanje zimskega sonca in ustvarijo ventil za prezračevanje, ki nastane zaradi naraščajočega vročega zraka poletnem obdobju. Sončna svetloba, ki vstopa skozi spomeniška okna, mora na nižjih nivojih prebiti toplotno maso, tako da se toplota shrani za poznejšo sprostitev. Neupoštevanje tega lahko povzroči toplotne žepe v visokem, nenaseljenem prostoru, ki se ponoči hitro izgubi skozi steklo.
V mrzlem podnebju se ne smejo uporabljati okna, kot so Klerestrom, razen če so skrbno zasnovane, saj so dnevni toplotni dobitki redko izravnani z nočnimi toplotnimi izgubami in so hladni prepihi neizogibni.
Hiša
Idealna orientacija za bivalna območja se nahaja v območju 15 °W-20 °E resničnega ali "sončnega" na severu (čeprav je sprejemljivo 20 °W-30 °E resničnega severa). To omogoča standardnim nadstreškom, da sprejmejo zimsko sonce za ogrevanje stavbe in izključujejo poletno sončno pregrevanje stanovanja brez dodatnih stroškov.
Slaba usmeritev lahko izključi zimsko sonce in povzroči pregrevanje poleti tako, da omogoči nizek kot vzhodno ali kot sonca iz zahodno smeri, da prodrejo skozi steklene površine, kar ustvarja učinek tople grede, kjer ni potrebno. Izberite za gradnjo hiše takšen prostor, ki ima dobro lego ali jo je mogoče preprosto prilagoditi na boljšo smer.
Hišo, če je to mogoče zgradite v smeri južne lege, da povečate sončno lego in na sever obrnete zunanje bivalno območje in s tem zaščitite sončni dostop, vendar se izogibajte ogrožanju sončnega dostopa sosedov. Izberite hišo z bivalnimi prostori, ki imajo dober dostop do zimskega sonca.
Poiščite primerno stekleno površino, na severno stran obrnjenih stenah in z dostopom do zimskega sonca. Kot splošno vodilo bi to moralo biti 10 - 25 % izpostavljeno toplotne masne površine prostora. To pravilo se lahko precej razlikuje glede na konstrukcijo, tip zasteklitve in izpostavljenosti toplotne mase.
Preverite, da zasteklitev, ki je obrnjena proti zahodu, ni pretirana in da je pravilno zatemnjena, da se prepreči pregrevanje. Zahodne stene prejmejo najmočnejše sonce v najbolj vročem delu dneva.
Prepričajte se, da s sosednjimi stavbami in drevesi ni bistvenega škodljivega zasenčenja (oken in strehe, kjer se lahko nahajajo sončne celice za ogrevanje tople vode.
Severna stran hiše je brez večjih ovir.
Zagotovite celoletni dostop sonca za sušenje perila in sončnih sprejemnikov.
Ko to preverite, lahko prilagodite tloris in usmeritev, da zajamete zimsko sonce in prilagodite pretok poletnega vetra z dodajanjem novih oken, spreminjanjem odprtin in premestitvijo prostorov, ki blokirajo vetrove in sonce.
Nov načrtovan tloris
Kontrolni seznam za načrtovanje novega doma ali obnovo obstoječega
Ko gradite, kupujete ali obnavljate hišo, obstajajo možnosti, da lahko naredite ali ustvarite pogoje, ki jih želite doseči za najboljše toplotno ugodje, ki vam jo lahko nudijo vaša stran ali dom.
Premestite bivalna območja, da izkoristite zimsko sonce in hlajenje v poletnem vetru
Povečajte dnevne bivalne prostore, na katerih se nahaja pasivni sončni dostop
Uporabite manjša in dobro zasenčena okna, da povečate navzkrižno prezračevanje proti jugu, vzhodu ali zahodu
Izogibajte se spalnicam, ki so usmerjene proti zahodu, da bi ohranili udobno spanje
Poiščite uporabna področja za pralnico, kopalnico in garažo na južni ali zahodni strani hiše, tam kjer je to mogoče.
Postavitev drevesnih rastlin na ustreznih mestih
Zelenje, ki blokira zimsko sonce. Alternativne listnate rastline, ki omogočajo pozimi sonce, vendar zagotavlja poletni odtenek.
Kontrolni seznam za izbiro projekta domov
Večina domačih projektnih podjetij bo ali prilagodila objekt, ki ustreza vašim potrebam brez dodatnih stroškov. Vzhod je najboljši v toplejših podnebjih in zahodno v hladnejših podnebjih.
Obrnite verande proti severu in pergole (vključno s tistimi z nastavljivimi lamelami), tako da nadomestite strešni material, kot so ploščice ali kovine z letvami ali rešetkami, zlasti na oknih.
Zmanjšajte količino južne, vzhodne in zlasti zahodne zasteklitve ali premestite nekaj prostorov z na sever obrnjenimi stenami.
Vgradite manjša okna na južni, vzhodni in na zahod obrnjeni steni, da bi izboljšali navzkrižno prezračevanje.
Večina projektnih domačih podjetij bo odražala ali preoblikovala dizajn, ki ustreza vašim potrebam brez dodatnih stroškov.
Kontrolni seznam za izbiro enote
Usmerjena lega je še posebej pomembna pri nakupu hiše, ker so pomembne zunanji pogoji, kot so senčenje, ki ga pogosto prepovedujejo korporativna pravila podjetja, namenjena ohranjanju vizualnih ugodnosti stavbe.
- Zunanji dostop do bivalnih prostorov je zelo zaželen
- Dobra izpostavljenost hladnemu vetru je bistvena v bolj vročih podnebjih
- Poiščite dobro načrtovano navzkrižno prezračevanje, da bodo lahko skozi enoto distribuirali hladilni vetrovi
- Enote na severovzhodnem kotu, križišče sever-jug (delita) ali preprečujeta (ena stran na drugo), da so linije idealne
- Idealne so stanovanjske površine z balkoni ali prostori, ki so obrnjeni proti severu
- Poiščite pasivno senco proti severu in dobro zasnovano nastavljivo senčenje na vzhod in zahod.
- Izogibajte se enotam, ki gledajo le proti zahodu
- Poiščite zaščitene balkone ali dvorišča z zimskim solarnim gretjem
- Pred soncem zaščiteni prostori in objekti za skupne interaktivnosti so zaželena lastnost.
Usmerjenost za hlajenje prevladujočih podnebij
Dobra usmerjenost za pasivno hlajenje preprečuje neželene vroče sonce in vetrove, hkrati pa zagotavlja dostop do hladilnih vetrov. Stopnja pasivnega hlajenja je potrebna v večini podnebij, vendar v vročih vlažnih podnebjih zagotavlja usmeritev ključne neposredne sončne svetlobe in sevalne toplote (iz bližnjih struktur) v vseh časovnih obdobjih, hkrati pa maksimalno povečati dostop do hladilnega vetra.
Dobra orientacija za pasivno hlajenje obvaruje hišo pred neželenim osončenjem in vetrovi, medtem ko zagotavlja dostop do ohlajenega vetriča. Stopnja pasivnega hlajenje je potrebna v večini toplih podnebjih, vendar se v vročih in vlažnih podnebjih bi se morala prizadevati za izključitev neposredni sončni svetlobi in sevalni toploti (iz bližnje strukture) v vseh letnih časih, hkrati pa se povečujejo dostop do ohlajenega vetriča.
Hiša, mora imeti dovolj visoka okna, da se lahko vetrovi sprehajajo. Visoka drevesa in streha zagotavljata senco skozi okna vse leto. Manjše vrste dreves in grmov omogočajo prehod vetra.
