太阳能建筑：被动式采暖和降温 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 丹尼尔·D·希拉 著，薛一冰 等 译

图书标签:

• 太阳能建筑
• 被动式设计
• 节能建筑
• 绿色建筑
• 建筑节能
• 可持续建筑
• 建筑物理
• 建筑工程
• 可再生能源
• 建筑设计

出版社： 中国建筑工业出版社

ISBN：9787112081592

版次：1

商品编码：10324124

包装：平装

开本：16开

出版时间：2008-09-01

用纸：胶版纸

页数：253

字数：390000

正文语种：中文

内容简介

《太阳能建筑：被动式采暖和降温》从综合被动式设计的基本原理、节能设计与施工、被动式太阳能采暖、辅助热源的可持续设计、被动式降温致凉、被动式建筑中室内空气品质的优化设计、被动式建筑的设计与评价及多种生态技术综合应用等八个方面展开论述。其设计理念、原理与方法对开发商、设计师、建造商、管理者以及建筑院校的学生来说都是有价值的参考，相信他们都能从中获益。

作者简介

丹尼尔·D·希拉是一位全球环境问题的专家，持有生理学博士学位，现在在科罗拉多大学和丹佛大学讲授可持续发展和环境健康类课程。希拉也是一位热情的音乐家，绿色园艺师，漂流和自行车爱好者。他的位于科罗拉多州的Evergreen的住宅拥有被动式太阳能和太阳能发电设备，而且是用稻草束和轮胎扎制的房屋。

目录

译者序
致谢
引言 在任何气候下都能获得舒适的居住环境
第1章 被动式建筑一体化设计基本原理
第2章 节能设计及施工
第3章 被动式太阳能采暖：规划选址及设计方法
第4章 辅助热源的可持续设计
第5章 被动式降温：规划选址及设计方法
第6章 健康问题：被动式建筑中室内空气品质的优化设计
第7章 被动式建筑的设计与评估
第8章 仅仅利用太阳能，为何不能多管齐下？——其他生态建筑技术
附录：美国和加拿大部分城市太阳辐射量的平均百分比
资源指南
作者推荐参考书目

精彩书摘

第1章 被动式建筑一体化设计基本原理
被动式建筑设计的关键是综合设计，也称一体化设计，即把建筑的空间、功能、构件、立面等作为一个整体来进行设计。一体化设计的目的是以对环境最小的影响、最低的投资和运行费用来达到最理想的效果。
一体化设计要求充分了解建筑各组成部分之间的关系，例如建筑南向窗面积与蓄热体体积之间的平衡关系。同时，还要对各种建筑设计手法与建筑材料在整个建筑中起到的积极和消极作用有一个清晰的认识。新技术、新方法的应用要充分考虑到对建筑整体性能可能造成的影响。例如，在采暖季节，天窗可以争取到更多的太阳辐射热进入室内，对被动式太阳能采暖系统的运行非常有利；然而，在非采暖季节（如夏季），天窗同样会使过多的太阳辐射热进入室内，造成室内过热，对被动式降温系统的运行产生不利影响。在冬季，天窗还可能在夜间造成过多的热量损失，降低了建筑的整体性能，这样就使得建筑师不得不放弃对天窗等设计元素的应用。
一体化设计应从各种各样的建筑设计实例中吸取经验。举例来说，南向窗不仅可以将太阳辐射热引入室内，同时也能在白天提供天然采光，减少了对人工照明的需求。除此之外，南向窗能为用户提供开阔的视野、美化建筑立面、提高居住者的生活品质，提升住宅的升值潜力。
被动式设计成功的关键是在建筑设计中，对一系列设计手法和建筑构件进行优化组合。从而使建筑冬暖夏凉，并为实现舒适、健康、高效的室内环境提供天然采光和新鲜空气，同时降低建筑能耗。

前言/序言

《光影织就的温暖：太阳能建筑中的被动式采暖与降温智慧》 引言 在现代社会，能源的有效利用已成为可持续发展的核心议题。建筑，作为人类活动最主要的载体，其能源消耗占据了总能耗的相当大比例。传统的建筑设计往往依赖于主动式的能源系统，如空调、电暖器等，这不仅带来了巨大的经济成本，也加剧了环境负担。然而，我们是否忽略了最原始、最普遍的能源——太阳？“太阳能建筑：被动式采暖和降温”一书，便是深入探索如何巧妙地利用太阳能，通过精巧的建筑设计，实现室内温度的自然调控，为我们描绘了一个更健康、更舒适、更环保的居住未来。 这本书并非简单地堆砌技术名词，而是以一种审视建筑与自然关系的视角，深入浅出地剖析了被动式太阳能建筑设计的核心理念与实践方法。它引导读者理解，建筑本身就可以成为一个收集、储存和分配太阳能的智慧体，从而大幅度减少对外部能源的依赖。 第一章：太阳的语言——理解自然能量流动的奥秘 在探讨如何利用太阳能之前，首先需要“倾听”太阳的声音。这一章节将带领我们认识太阳辐射的本质，理解不同季节、不同地理位置的日照规律。书中会详细阐述太阳高度角、方位角、日照时间等关键概念，并解释它们如何影响建筑物的受光情况。例如，冬季太阳高度角低，辐射角度倾斜，更容易穿透窗户进入室内；夏季太阳高度角高，阳光直射角度大，可以通过屋檐、遮阳构件等进行有效阻挡。 同时，本章还会深入介绍热量的传递方式：传导、对流和辐射。理解这三种热传递机制，是设计能够有效控制室内温度的关键。例如，建筑材料的热导率决定了热量通过墙体、屋顶的传导速度；空气的流动性（对流）是热量在室内传播的主要方式；而物体自身的温度则会辐射热量。只有深刻理解这些自然规律，才能在设计中加以利用，让建筑顺应能量的自然流动，而非与之对抗。 第二章：建筑的呼吸——被动式设计的基础构建 被动式太阳能建筑的核心在于“顺应自然”。这一章节将聚焦于建筑本身的形态、朝向以及材料选择，这些都是被动式设计的基石。 选址与朝向的智慧： 建筑的朝向至关重要。书中会详细分析不同朝向的优缺点，例如，南向房间能获得最多的冬季阳光，是理想的采暖空间；而东西向的窗户则容易在夏季接收到强烈的午后阳光，需要特别关注遮阳设计。 窗户的艺术： 窗户是建筑与外界沟通的桥梁，也是太阳能进入和热量散失的重要通道。本章将探讨窗户的尺寸、位置、玻璃类型（如双层、三层玻璃，Low-E涂层）等如何影响采暖和降温效果。例如，选择合适的窗户开启方式，可以在夏季利用自然通风，降低室内温度。 保温与隔热的策略： 良好的保温和隔热性能是减少室内热量损失和热量进入的关键。书中会详细介绍各种保温材料的特性，以及如何在墙体、屋顶、地面等部位进行有效的保温隔热处理。这不仅包括使用专业的保温材料，也包括建筑本身的密封性设计，避免不必要的空气渗透。 建筑形态与空间布局： 建筑的整体形态，例如紧凑的形状可以减少表面积，从而降低热量交换。内部空间布局也大有讲究，例如将不常用的房间（如储藏室、车库）布置在建筑的北侧，可以起到一定的缓冲作用，保护主要生活空间。 第三章：阳光的收集器——被动式采暖的设计技法 冬季的阳光，是大自然馈赠的免费暖源。本章将深入探讨如何将建筑设计成高效的太阳能收集器，实现被动式采暖。 直接采暖系统（Direct Gain）： 这是最简单也最直接的采暖方式。通过大面积的南向窗户，让阳光直接照射到室内。然而，仅仅依靠阳光照射是不够的，还需要结合热储存材料。书中会详细介绍各种储热材料的性能，例如混凝土、砖石、水等，它们能够吸收白天储存的太阳能，并在夜晚缓慢释放，维持室内温度。 间接采暖系统（Indirect Gain）： 这种系统通过将太阳能先收集在建筑的某个特定区域（如南向的温室、集热墙），再通过空气或导热介质将热量传递到主要居住空间。书中将详述集热墙（Trombe Wall）等经典设计，分析其结构、工作原理以及在不同气候条件下的适用性。 集中采暖系统（Isolated Gain）： 这种系统将太阳能收集区域与居住空间物理隔离开，例如南向的阳光房或温室。温室不仅可以收集太阳能，还可以种植植物，提供绿色的生活空间，并在冬季提供额外的热量。书中将探讨温室的设计原则，包括采光、通风、保温等方面。 建筑材料的太阳能吸收性能： 除了窗户，建筑外墙、屋顶的颜色和材料选择，也影响着太阳能的吸收。书中会分析深色、哑光表面材料在冬季吸收太阳能方面的优势。 第四章：凉意的守卫——被动式降温的策略 夏季的炎热同样可以通过巧妙的设计来规避。本章将重点阐述如何利用自然因素，实现建筑的被动式降温。 遮阳的艺术： 遮阳是夏季降温最有效的手段之一。书中会详细介绍各种遮阳构件，包括屋檐、遮阳板、百叶窗、可伸缩遮阳篷等，以及它们在不同朝向、不同季节的配置策略。例如，南向的屋檐在夏季能有效阻挡高角度的阳光，但在冬季则允许低角度的阳光进入。 自然通风的智慧： 利用空气的流动来带走室内热量，是重要的降温方法。书中将深入探讨建筑的通风设计，包括穿堂风、烟囱效应（热空气上升）、风压通风等。例如，高低错落的窗户设计，能够促进空气的流通；利用中庭或天井，也能形成良好的自然通风通道。 蒸发冷却的应用： 水的蒸发能够带走大量的热量，这在干燥地区尤为有效。书中会介绍如喷泉、水景、湿帘等蒸发冷却技术的应用，以及如何在建筑设计中巧妙地整合这些元素。 屋顶与墙体的隔热： 除了保温，夏季的隔热同样重要。书中会讨论如种植屋顶、浅色高反射率的屋顶涂料，以及墙体材料的隔热性能，如何有效地降低太阳辐射对建筑内部的加热作用。 夜间通风降温： 利用夜晚较低的温度，通过通风将建筑内的热量排出，是有效的降温策略。书中会探讨如何设计建筑，使其能够最大化地利用夜间凉爽的空气。 第五章：水与绿的协奏——生态降温与舒适生活 除了直接的光照控制和通风，本书还将目光投向更广阔的生态领域，探讨水体和绿植在被动式降温中的作用，以及它们如何与建筑融为一体，创造更宜居的环境。 水景的妙用： 喷泉、跌水、甚至是一个简单的水池，都能通过蒸发吸热来降低周围环境的温度。书中将分析不同类型水景的设计与布置，以及它们对建筑周边微气候的影响。 绿植的调节能力： 树木、藤蔓、屋顶花园等，不仅能提供遮阳，还能通过蒸腾作用释放水分，降低空气温度。书中将深入探讨如何将绿植有机地融入建筑设计，形成“绿色外衣”，实现夏季降温、冬季保温的双重效果。例如，夏季攀爬的藤蔓可以在炎热时提供阴凉，而冬季落叶后则允许阳光穿透。 被动式地源热泵与土壤的连接： 虽然严格意义上可能涉及一些主动式辅助，但本书也会提及土壤恒温特性在被动式设计中的应用。例如，某些设计可以利用地下土壤的相对恒定的温度，通过良好的隔热和通风，在夏季为建筑降温，在冬季进行预热。 第六章：材料的选择与工艺——被动式设计的落地之基 再精妙的设计，也需要合适的材料和精湛的工艺来承载。本章将聚焦于被动式太阳能建筑中常用的材料特性，以及建造过程中需要注意的关键工艺。 高品质的保温材料： 介绍不同种类的保温材料，如挤塑聚苯乙烯（XPS）、聚氨酯（PU）、岩棉、玻璃棉等，并分析它们的导热系数、密度、防火性能等关键指标。 高效的隔热玻璃： 详细介绍双层、三层玻璃、中空玻璃、Low-E（低辐射）涂层玻璃的原理与性能，以及如何根据建筑朝向和气候条件选择最合适的玻璃类型。 蓄热材料的应用： 再次强调混凝土、砖石、水等蓄热材料在吸收和释放太阳能中的作用，并分析其在墙体、地面、甚至室内装饰中的应用方式。 密封与气密性： 强调建筑外壳的整体密封性至关重要，可以防止不必要的冷空气渗透和热空气流失，从而提高保温隔热效果。书中将介绍相关的测试方法和常见的处理工艺。 绿色建材的选择： 鼓励使用可再生、低能耗、低挥发性有机化合物（VOCs）的建材，从源头上降低建筑的生态足迹。 第七章：实践与案例——智慧的建筑，美好的生活 理论的探讨最终要落脚于实践。本章将通过丰富的案例研究，展示被动式太阳能建筑的实际应用，让读者直观地感受到其魅力与可行性。 书中将选取来自不同地区、不同气候条件下的优秀被动式太阳能建筑项目，涵盖住宅、公共建筑等多种类型。每一个案例都将进行详细的分析，包括： 设计理念与目标： 项目在被动式采暖和降温方面追求的核心目标。 具体设计策略： 项目在朝向、窗户、遮阳、通风、材料选择等方面的具体应用。 性能评估与效果： 项目在实际运行中的能源消耗数据、室内舒适度评价等。 面临的挑战与解决方案： 在设计和建造过程中遇到的具体问题以及如何解决。 经济性分析： 被动式设计在长期运行中的经济效益。 通过这些生动的案例，读者将能够更深刻地理解被动式太阳能建筑的优势，并从中获得启发，将其理念融入到自己的建筑实践或居住选择中。 结语 “太阳能建筑：被动式采暖和降温”不仅仅是一本关于建筑技术的书籍，更是一本关于生活方式的倡导。它告诉我们，通过对自然的深刻理解和对建筑智慧的运用，我们可以创造出更加舒适、健康、经济且可持续的居住环境。本书希望能够激发更多人对被动式太阳能建筑的关注，共同探索人与自然和谐共生的未来。这是一种对环境负责的态度，一种对生活品质的追求，也是一种面向未来的智慧选择。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，虽然专业性毋庸置疑，但却缺乏一种对“宜居性”的深情关怀。我阅读关于建筑的书籍，除了追求节能指标外，更渴望了解如何在设计中融入对居住者的心理舒适度的考量。例如，被动式设计如何影响自然光线的质量——那种穿过深邃格栅洒在地板上的光影如何影响人的情绪？或者，仅仅依靠自然对流产生的微风，其触感与机械空调的送风有何本质区别？我期待的是对“热舒适区”之外的感官体验的探讨，比如材料的触感、声音的传播方式，以及这些因素如何被建筑的被动设计所塑造。这本书似乎过于专注于热力学方程的求解，而忘记了建筑最终是为人服务的容器，是承载日常生活的舞台，它应该具备诗意和温度，而不是仅仅是一个高效的能耗控制单元。

评分☆☆☆☆☆

这本书，坦率地说，我期待的是能深入探讨那些在古老建筑中就已经被实践的，利用自然元素来调节室内气候的智慧。我希望能看到关于如何通过精妙的窗户布局、厚重的墙体材料，以及合理的屋顶设计，来实现冬季的温暖和夏季的凉爽。我想了解的是那些不依赖复杂机械系统，而是回归本源的建筑哲学，比如如何利用风的路径进行自然通风，或者如何通过深远的屋檐来阻挡夏日正午的烈日，同时又不妨碍冬季低角度阳光的射入。我期望书中能有大量的案例分析，展示这些被动策略在不同地理和气候带的实际应用效果，并配有详细的图解，解释热量和冷空气的流动路径。如果它能像一本关于“气候适应性设计”的百科全书那样，系统地梳理从地域选址到材料选择的全过程，那将是极大的收获。我关注的是那种需要深思熟虑、与环境和谐共生的建筑方法论，而不是仅仅停留在技术层面的设备介绍。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排，老实说，给我的阅读体验带来了一些挫败感。我翻阅它，希望能找到一套清晰的、从宏观选址到微观细节的被动式设计流程图。我期待它能清晰地区分出“被动式采光”、“被动式通风”、“被动式蓄热”这几大模块，并且在每个模块下，都提供详尽的、可操作的案例和规范。然而，书中的内容似乎是各种设计原理和现代太阳能电池板技术的混杂。我更关注的是那些不依赖于任何“技术产品”的解决方案，比如如何设计一个高效的“热缓冲区”（如门廊或地下室）来平抑室外温度的剧烈变化；或者如何利用重力效应和烟囱效应来实现跨季节的空气交换。这本书在介绍这些基础的建筑物理学时，显得不够深入，总是在关键的构造节点上草草带过，转而强调安装某种新型的隔热材料的重要性。

评分☆☆☆☆☆

坦白地说，这本书的叙事节奏让我有些摸不着头脑。它似乎在极力地向读者推销一种“未来建筑”的愿景，但这种愿景的基石——即如何通过建筑本身的构造来抵抗极端气候——却描绘得有些模糊和浮光掠影。我希望看到的是那种严谨的、充满经验主义色彩的描述，比如某个特定地区的原住民是如何根据季风和日照轨迹，将居所的开窗率精确到某个百分比，以确保通风和采光达到最优解。我真正想学的是那种直觉性的、与土地紧密相连的设计直觉，而不是那些需要复杂软件模拟才能验证的参数。这本书似乎把重点放在了“能源效率”这个结果上，而回避了达成这一结果所需要的那些富有地域特色的、优雅的建筑构造细节。它更像是一本关于“如何省电”的指南，而不是一本关于“如何设计出不需要太多能源的房子”的教材。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是它似乎过于关注现代化的技术集成，而忽略了我真正感兴趣的那部分——那些不插电、纯粹依赖物理原理和建筑形态的“被动”设计精髓。我原本希望它能像一本历史文献一样，追溯并阐释那些被现代工业化建筑潮流所遗忘的、真正可持续的建筑语言。例如，关于如何在炎热的沙漠地区，通过建造具有巨大热容量的土坯墙，实现夜间储冷、白天释冷的效果；或者在多雨地区，如何利用陡峭的坡屋顶和良好的排水系统来控制湿度的微妙平衡。我期待的是对“热惰性”和“遮阳系数”等概念的深入剖析，并能看到成熟的计算模型来指导初学者如何摒弃空调，仅凭建筑本身的形态就能达到舒适的室内环境。这本书给我的感觉是，它更像是一本关于如何优化现有暖通空调系统，并用可再生能源进行辅助的工程手册，而非一本关于“不用”现代设备的建筑艺术指南。

评分☆☆☆☆☆

正版，印刷质量很好。老外写的书，内容很不错。

评分☆☆☆☆☆

一直关注的建筑书籍，活动时买下，很不错

评分☆☆☆☆☆

正版，印刷质量很好。老外写的书，内容很不错。

评分☆☆☆☆☆

科普读物，作为了解节能建筑方面的书来说，还行。但不能作为节能建筑设计、施工的参考指导书！适合节能建筑入门了解。

评分☆☆☆☆☆

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科普读物，作为了解节能建筑方面的书来说，还行。但不能作为节能建筑设计、施工的参考指导书！适合节能建筑入门了解。

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评分☆☆☆☆☆

科普读物，作为了解节能建筑方面的书来说，还行。但不能作为节能建筑设计、施工的参考指导书！适合节能建筑入门了解。