什么是被动式建筑中的热质量?什么是热滞后?

热质量是建筑材料吸收、储存和释放热能的特性 。它是被动式太阳能房屋设计的重要元素,可用于被动式太阳能加热,被动式太阳能制冷或两者兼而有之 。
热质量建筑材料的一些例子是混凝土,砖,石头,水等 。最常用的 热质量结构构件是混凝土板和墙体 。它们应放置在一定位置以接收足够的阳光 。这些位置可能会根据建筑物到太阳的方向而有所不同 。
当昼夜温度存在差异时,应考虑被动式太阳能房屋设计中热质量的利用;否则,它将无法达到其目的,即提高建筑物的舒适度并保持适度的温度 。
对于被动加热,热质量可以在白天吸收和储存足够的热能,并在夜间释放它以增加室内温度 。而对于被动冷却,可以防止热质量暴露在阳光直射下,在晚上和晚上储存温度,并在白天释放温度,以保持房屋内的温度较低 。

什么是被动式建筑中的热质量?什么是热滞后?

文章插图
什么是被动式建筑中的热质量?
热是任何被动式太阳能设计中的关键因素,因为它可以控制热量并最大限度地减少房屋中的温度变化 。
具有高热质量的建筑材料可以捕获和存储大量的热能 。因此,可以防止生活空间内温度的快速上升,见图1 。
相反,具有低热质量的材料无法捕获和存储大量的热能,随后,房屋中的温度会迅速上升,见图2 。热质量越高,滞后时间越长 。
材料的电导率水平和密度有助于保持建筑物的内部温度稳定 。具有热质量特性的建筑材料用于构建被动式太阳能结构的地板或内墙 。
这些结构元素位于太阳能玻璃附近,以允许太阳的能量直接撞击它们 。
什么是热滞后?
热质量发射吸收热能的速率称为热滞后 。热滞后由材料厚度、表面积、纹理、颜色、表面涂层、热容、电导率、每个面之间的温差、暴露于空气流动和空气速度控制 。
【什么是被动式建筑中的热质量?什么是热滞后?】在温和的天气条件下,十二小时的热滞后周期是适当和可取的 。在较冷的天气条件下,如果有足够的阳光照射玻璃在阳光明媚的日子里为热质量充电,则长达七天的热滞后是有益的 。
具有热质量特性的建筑材料
具有热质量特性的材料通常具有高密度,例如混凝土,砖,瓷砖和石材 。
水具有高密度,可以储存和释放热能 。但是,它不能像其他建筑材料一样集成到建筑物中,但是使用注水容器进行被动式太阳能冷却是可行的 。木框架是低热质量材料的一个例子,即它具有较短的热滞后 。
通常,具有热质量特性的材料具有高密度,因此它们 能够传导 热量 。因此,被动式太阳能建筑中的热质量不能完全暴露在阳光下,但大部分的暴露就足够了 。然后吸收的热量在整个质量中缓慢扩散,然后在夜间释放以加热生活空间 。
热质量吸收大量热量的能力可用于在被动房内提供冷却效果 。最初,质量吸收热量并保持内部空间凉爽 。然后,使用适当的通风将质量的热能释放并排出建筑物 。
此外,热质量可以在夜间捕获和存储较冷的夜间温度,从而有助于在白天冷却房屋 。
被动式太阳能建筑中热质量的使用适用于昼夜温度有合理差异的区域 。具有高热质量的建筑材料可以大大提高舒适度并降低家庭能耗 。
有效热质量安装的注意事项
除非与合适的被动设计技术集成,否则热质量有效性将是值得怀疑的 。热质量捕获的热能量取决于玻璃区域、类型和遮阳 。
在对热量需求较低的寒冷气候中,需要小面积的高太阳能透射玻璃 。相反,对于炎热的天气条件,情况正好相反 。此外,气密性和隔热性将影响吸收的热量在家中保持多长时间 。

相关经验推荐