История проектирования пассивных солнечных зданий
Пассивный солнечный дизайн зданий включает в себя учет их ориентации на солнце и их тепловой массы, факторов, которые в большей или меньшей степени были включены в народную архитектуру на протяжении тысячелетий . Древние греки, римляне и китайцы были первыми, кто усовершенствовал и разработал основные принципы пассивного солнечного дизайна , но европейские технологические достижения были в значительной степени заброшены после падения Рима . Лишь в 20 веке интерес к принципам пассивного солнечного дизайна возродился в Европе и США благодаря таким архитекторам, как Джордж Ф. Кек и Фрэнк Ллойд Райт . В 21 веке усилия во всем мире по снижению энергопотребления сохранили интерес к пассивным солнечным технологиям.
Досовременная история
[ редактировать ]Методы проектирования пассивных солнечных зданий практиковались на протяжении тысячелетий по необходимости, до появления механического отопления и охлаждения. Он остался традиционной частью народной архитектуры во многих странах. [1] Есть свидетельства того, что древние культуры учитывали такие факторы, как ориентация Солнца, тепловая масса и вентиляция при строительстве жилых жилищ. Полностью развитые методы солнечной архитектуры и городского планирования были впервые использованы греками и китайцами , которые ориентировали свои здания на юг, чтобы обеспечить свет и тепло. [2] Почти два с половиной тысячелетия назад древнегреческий философ Эсхил писал: «Только первобытные люди и варвары не знают домов, обращенных лицом к зимнему солнцу». [2] Точно так же Сократ сказал: «Предположим, что дом имеет южную сторону, солнечный свет зимой будет проникать под веранду, но летом, когда солнце проходит путь прямо над нашими головами, крыша будет давать приятную тень. не так ли?" [3] Римские бани имели большие окна, выходящие на юг. [4] практически отказались От солнечного дизайна в Европе после падения Рима , но он не ослабел в Китае, где космологические традиции связывают юг с летом, теплом и здоровьем. [2]
Современная история
[ редактировать ]
Хотя ранее экспериментальные солнечные дома строились с использованием смеси активных и пассивных солнечных технологий, некоторые из первых европейских пассивных солнечных домов современной эпохи были построены в Германии после Первой мировой войны , когда союзники оккупировали Рурскую область , включая большую часть шахты Германии Угольные . [5]
Архитектор Джордж Ф. Кек был новатором в проектировании пассивных солнечных домов в 1930-х и 40-х годах. [6] Он спроектировал цельностеклянный « Дом завтрашнего дня » для выставки «Век прогресса» 1933 года в Чикаго. [7] и отметил, что в солнечные зимние дни до установки печи внутри было тепло. После этого он постепенно начал включать больше окон, выходящих на юг, в свои проекты для других клиентов, а в 1940 году спроектировал пассивный солнечный дом для застройщика Говарда Слоана в Гленвью, штат Иллинойс. Газета Chicago Tribune назвала Дом Слоана «солнечным домом», что стало первым современным использованием этого термина. Затем Слоан построил несколько пассивных солнечных домов, и его рекламные усилия способствовали значительному движению «солнечных домов» в 1940-х годах. [8]
Фрэнк Ллойд Райт использовал пассивные солнечные принципы в некоторых своих проектах, особенно в доме Джейкобса, построенном в 1944 году в Висконсине, который также был известен как «Солнечный полуцикл» или «Солнечный полуцикл». [8] Другие продолжали экспериментировать с пассивными солнечными технологиями. В 1958 году Венделл Томас, профессор без архитектурного образования, построил «Санникейв» в сообществе Село в горах Северной Каролины. Его «умеренно солнечный» дом был обращен на юг и окружен земляными насыпями с северной и западной сторон. Он дополнил базовую конструкцию солнечной батареи, построив щели между полом и стеной со всех четырех сторон, которые отводили холодный воздух от стен вниз в глубокое, полностью сухое, герметичное подполье, где воздух нагревался до температуры земли. Отверстие для отвода холодного воздуха действовало как возвратный регистр системы печи с горячим воздухом, но он устранил регистры и неуклюжие каналы, ведущие к печи, заставив весь дом циркулировать воздух, как в пассивной печи, питаемой небольшой дровяной печью в центре. . [9]
В Соединенных Штатах интерес к проектированию пассивных солнечных зданий был значительно стимулирован нефтяным кризисом 1973 года . [10] В этот период были опубликованы десятки книг с образцами, в том числе « Книга пассивной солнечной энергии» Эдварда Мазрии . [11] В 1977 году было создано Министерство энергетики США , а в 1978 году были предоставлены налоговые льготы на солнечную энергию. В 1979 году президент Картер установил солнечные панели на крыше Белого дома .
Современные разработки
[ редактировать ]Пассивные солнечные технологии постепенно совершенствовались и значительно улучшались в течение 20-го века, чему способствовало (и способствовало) развитие методов компьютерного 3D-моделирования .
В начале 21 века проектирование пассивных солнечных зданий вызвало больший интерес. Налоговые льготы на солнечную энергию в США были восстановлены в 2005 году. [12] Законопроект об энергетике 2007 года предоставил больше средств на исследования в области солнечной энергии и солнечное кондиционирование воздуха .
На Международной конференции «Тепловые характеристики наружных ограждающих конструкций целых зданий», организованной Министерством энергетики США в 2007 году, был представлен обширный семинар на тему «Извлеченные уроки за три десятилетия пассивного солнечного отопления и охлаждения». [13]
С 1978 года примерно 300 000 зданий в США продемонстрировали, по крайней мере, некоторые особенности пассивного солнечного проектирования (хотя с тех пор более 25 миллионов зданий в США были построены без использования этих методов). [ нужна ссылка ] было продемонстрировано снижение энергопотребления на 70–90% В течение трех десятилетий (с момента предоставления налоговых льгот на солнечную энергию в США в 1978 году) в экспериментальных пассивных солнечных зданиях и зданиях с почти нулевым потреблением энергии . «Боковое сравнение»
Министерства энергетики США В последние годы в рамках проекта Solar Decathlon были продемонстрированы некоторые передовые творческие разработки с использованием как пассивных, так и активных солнечных систем, выполненные студенческими командами архитекторов и инженеров со всего мира. Сайт Солнечного Декатлона
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кросби, Майкл Дж. (4 апреля 2008 г.). «Экологичность от любителей » . Архитектор АИА . Проверено 7 мая 2008 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Бутти, Кен; Джон Перлин (1980). Золотая нить: 2500 лет солнечной архитектуры . Пало-Альто, Калифорния: Чеширские книги. ISBN 0-917352-07-6 .
- ^ Ксенофонт (1979). Памятные вещи (книга III, VIII изд.). Нью-Рошель, штат Нью-Йорк: ISBN Caratzas Bros. 0-89241-000-0 .
- ^ «История солнечной энергии» (PDF) . Министерство энергетики США . Проверено 29 сентября 2007 г.
- ^ Перлин, Джон (2013). Пусть оно сияет. 6000-летняя история солнечной энергии . Новато, Калифорния: Библиотека Нового Мира. стр. 240–241. ISBN 9781608681327 .
- ^ Бойс, Роберт (1993). Кек и Кек: Поэтика комфорта . Принстон, Нью-Джерси: Princeton Architectural Press. ISBN 1-878271-17-2 .
- ^ Коллинз, Джудит; Нэш, Эл (2002). «Сохраняя вчерашний взгляд на будущее: Всемирные выставки в Чикаго» (PDF) . Управление культурными ресурсами . 25 (5): 27–31. Архивировано из оригинала (PDF) 27 мая 2010 г.
- ^ Перейти обратно: а б Дензер, Энтони (2013). Солнечный дом: новаторский устойчивый дизайн . Риццоли. ISBN 978-0847840052 . Архивировано из оригинала 26 июля 2013 г.
- ^ Томас, Венделл (1 июля 1971 г.). «Создание экологически чистого, пассивного солнечного дома, защищенного от земли» . Новости Матери-Земли .
- ^ Бораси, Джованна; Мирко Зардини, ред. (2008). Извините, закончился газ: ответ архитектуры на нефтяной кризис 1973 года . Edizioni Corraini/Канадский центр архитектуры. ISBN 978-88-7570-143-7 .
- ^ Мазрия, Эдвард (1979). Книга о пассивной солнечной энергии . Эммаус, Пенсильвания: Rodale Press. ISBN 0-87857-237-6 .
- ^ Министерство энергетики - Налоговые льготы
- ^ «Извлеченные уроки за три десятилетия пассивного солнечного отопления и охлаждения» . Национальная лаборатория Ок-Ридж (ORNL) Министерства энергетики США (DOE) Строительные технологии - «Тепловые характеристики наружных ограждающих конструкций целых зданий, Десятая международная конференция». Архивировано из оригинала 25 января 2008 г. Проверено 18 января 2008 г.