379号作品：《太阳能自采暖农宅设计》

清华大学建筑学院 周正楠、刘晓霖、矫俗

No.379：Solar Heating Rural Residential House Design

School of Architecture, Tsinghua University Zhou Zheng Nan、Liu Xiao Lin、Jiao Su

太阳能自采暖农宅设计

设计说明

一、项目概况：该农宅位于北京市丰台区长辛店镇，用地为东西长13米、南北长14米的长方形，场地平坦。建筑共两层，总建筑面积196平方米。

二、设计目标：最大限度地利用太阳能满足北方农村住宅在冬季的采暖要求。

三、所面临的问题：

1．如何收集太阳能为冬季采暖提供足够的热量

2．如何有效地蓄存热量防止热量散失

3．如何解决冬季阴天的辅助采暖

4．如何满足农村住宅低造价需求

5．如何解决太阳能设施在夏季所带来的问题

四、设计策略：

被动优先的设计策略既能凸显建筑师的智慧，又能有效的降低造价。

1．被动式策略

● 适应热量需求等级的建筑平面布局方式

● 南向开敞，其他朝向封闭的外围护结构分布

● 结构、保温、外饰一体的复合墙体

● 高效率被动式阳光房

● 防止阳光房夏季过热的太阳能自排热方式

● 防止室内房间夏季过热的太阳能风热共压自然通风方式

2．主动式策略

● 太阳能集热供暖系统

● 太阳能集热热水系统

3．主动式＋被动式策略

● 太阳能新风预热腔（太阳能光电＋阳光房）

● 阴天辅助采暖系统（生物质能燃炉＋火墙）

4．其他策略

● 植被屋面及屋面雨水收集

● 土壤渗滤污水处理及中水回用

五、典型运行方式

1．冬季白天：南向开敞的阳光房大量得热，其他朝向封闭的保温墙体防止热量散失，利用太阳能预热新风，保证居室温度达到12度以上。

2．冬季夜晚：利用25平方米的太阳能集热器和2吨的蓄水箱在白天所蓄存的热量通过地板盘管热辐射给房间供暖。

3．冬季阴天：用生物质能燃炉所提供的高温烟气通过火墙热辐射给房间供暖。

4．夏季白天：利用屋面通风道和新风预热腔排出阳光房里的热量，利用与风压通风走廊相结合的热压通风竖井以风热共压的自然通风方式降低房间室内温度。太阳能集热器可以为夏季游客提供充足的生活热水。