被动式太阳能景观的能源效率
如何使用树木来降低家庭供暖和制冷的成本如果你的房子是为被动式太阳能供暖和制冷而设计的,那么它在地块上的朝向已经由建筑师预先确定。然而,这并不是一般家庭的典型情况,因为地块布局和房屋定位是由建筑商的盈利模式决定的,而不是节能。对于这些住宅,有助于夏季降温和冬季供暖的景观设计仍然会产生重大影响。关键因素是树木的选择和位置,与被动式太阳能住宅兼容,并提供与标准住宅类似的好处。简而言之,精心设计的树木可以为你节省能源。
基本取向
令人惊讶的是,许多房主缺乏对太阳能方向的认识,这对所有的设计决策都至关重要。下面对太阳如何影响你的房子的描述将帮助你确定它相对于四个基本方向的确切位置。如果你有指南针,那也会有帮助。
东:
房屋的东侧将在早晨接受直接的阳光照射,但在下午将被建筑本身的阴影遮蔽。西方:
房子的西侧在早上有阴影,但在下午完全暴露在炎热的阳光下。南:
房子的南侧是被动式太阳能设计最重要的部分,因为它在一天中接收到最多的阳光,但不像东侧或西侧那样强烈。北:
房子朝北的一侧几乎总是在阴凉处。
夏至:
6月21日(太阳最高处)秋分:
9月21日(高点和低点的中点)冬至:
12月21日(太阳最低处)春分:
3月21日(低点和高点的中点)
冬季和夏季太阳位置
每个人都知道夏天的白昼时间比冬天长。这是因为太阳在天空中的位置随着季节的变化而变化。房屋的基本方向保持不变,但太阳会在冬季向北移动,在夏季向南移动,从而改变其光线影响建筑物的位置。这个变化分为四个季度。在进行节能设计时,将两个冬至日作为最重要的标准,这两个日将使用最大的冷热能源。这也是建筑师用于被动太阳计算的日期。
被动式太阳能建筑基础
被动式太阳能建筑不依赖于太阳能电池板。这是一种设计技术,利用太阳的能量在冬天自然加热,在夏天保持凉爽。这一标准是基于冬至时太阳在南方天空的低位置。这产生的光线直接照射在建筑物朝南的一侧。当那一面是玻璃的时候,能量就会穿过来温暖室内空间。
同样的被动式太阳能住宅在夏天会有不同的功能。六月,太阳的弧线出现在更北的地方,照在屋顶上,而不是南边的窗户上。在夏季,建筑的东西两侧在上午和下午将受到更多的直接照射。在一天的那个时候,在这里植树可以提供宜人的荫凉。
- 树木适应当地冬季严寒和夏季炎热的极端天气。
- 树是落叶的,夏天遮荫,冬天晒太阳。
- 树冠足够密集,提供最佳的遮阳潜力。
- 冬季开放分支结构,最大限度地利用太阳能。
- 叶子、花朵或种子荚不能在树枝上停留过长时间。
- 根系很深,可以在极端天气下提供锚地。
- 顶棚的大小是为空间和必要的阴影深度。
- 高度足以遮蔽一楼和二楼。
- 水的需求与当地的可用性是一致的。
- 树木不容易受到任何重大虫害或疾病的伤害。
选择树木作为节能工具
种植节能对被动式太阳能住宅和传统住宅都很有价值。同样,我们的目标是在冬天提供阳光,在夏天提供阴凉。要实现这一点,您选择的任何树都应该符合以下标准。
落叶vs常绿:
大自然完美地设计了落叶树木来提供直接的太阳能效益。它们在夏天伸出叶子来遮荫,然后在冬天落叶让阳光照射进来。树枝密度和冬季阳光过滤:
当一棵树在冬天落叶时,它的分枝和嫩枝结构就完全可见了。一些树木会产生非常开放的结构,允许光和太阳能透过。这些是被动式太阳能和节能的理想选择。其他长出大量细枝的树木就不那么有益了,因为每增加一根细枝就会按比例减少更多的光线。高度、直径、形状:
为了使树木发挥节能的作用,它的大小必须满足房屋本身的需要。两层楼的房子需要比一层楼高得多的树。这意味着树的上半部分必须足够宽才能投下明显的阴影。牧场别墅风格的房屋往往又长又低,所以夏天要有一棵树来遮阳,就需要一个宽大的树冠,但树冠不能特别高。树的大小还指定了它应该种植在离结构多远的地方,以获得最佳效益,并避免树枝和根干扰结构。季节阴影的定位:
夏天需要树木来遮挡早晨和下午阳光的房屋取决于树木投下的阴影。这个阴影是树冠形状和深度的结合。随着太阳角度的变化,微调阴影可以在一天中最关键的几个小时为墙壁和窗户遮阳。安排:
任何用于节能的树木都应该被视为更大景观的一部分。这不仅仅是把一棵树放在最佳的太阳位置。这是关于创造一个以各种植物为特色的景观,这些植物与这些保护树木组合在一起,使整个构图更具吸引力。树林是提供解决方案的完美方式,让您有机会使用不同的物种来确保多样性,从而保护这项宝贵的投资免受风暴、疾病或虫害造成的意外损失。