اصول طراحی سیستم های خورشیدی غیرفعال

استفاده از انرژی خورشیدی برای تامین نیاز ساختمان های اداری، تجاری و مسکونی یک رویکرد جهانی است. اروپا و آمریکا در نظر دارند تا سال 2050 هشتاد درصد از انرژی خود را از این طرق تامین نمایند. اما یکی از روش های توسعه این رویکرد استفاده از سیستم های غیرفعال خورشیدی است.

طراحی سیستم های خورشیدی غیرفعال

انرژی خورشیدی یک منبع حرارت تابشی است که باعث بروز فرآیندهای طبیعی می گردد و زندگی همه به آن وابسطه است. برخی از فرآیندهای طبیعی را می توان از طریق طراحی ساختمان به نحوی مدیریت کرد که ساختمان را گرم و سرد نماید. هنگامی که نور خورشید به ساختمان برخورد می کند، مواد ساختمانی می‌توانند عاملی بر بازتاب، انتقال یا جذب انرژی تابشی خورشیدی باشند. این پاسخ‌های اساسی به حرارت تابشی خورشیدی منجر به توجه در انتخاب عناصر طراحی،  مواد و مکان‌های قرار گیری ساختمان می گردد و در نتیجه می‌تواند اثرات گرمایش و سرمایش را در فضا فراهم کند. انرژی خورشیدی غیرفعال به معنای استفاده از انرژی مکانیکی از انرژی خورشیدی نیست.

قوانین سیستم های غیرفعال خورشیدی

کشیدگی ساختمان باید بر محور شرقی-غربی باشد. نمای جنوبی ساختمان در بهترین حالت باید بتواند از ساعت 9:00 صبح تا 3:00 بعدازظهر به وقت محلی نور طبیعی خورشید را دریافت کند. فضاهای داخلی که نیاز به نور بیشتری دارند و وابسطه به گرمایش و خنکی زیادی هستند، باید در امتداد جبهه ی جنوبی ساختمان قرارگیرند و فضاهایی که کمتر استفاده می شوند در جبهه ی شمال واقع شوند.
لازمه یک طرح باز و گسترده در هر طبقه با رویکرد بهینه ساختن انرژی به روش غیرفعال، استفاده از سایبان برای جلوگیری از نفوذ آفتاب شدید تابستانی به داخل فضا یک اصل مهم است، Sustainable By Design  یک روش محاسبه دقیق لحظه ای زوایه خورشید است که از روی محاسبه آن شکل برآمدگی های سایبان های ساختمان ارائه می نماید.

سیستم گرمایش خورشیدی غیرفعال

دو عنصر اصلی گرمایش خورشیدی عبارت است از:

• شیشه های نمای جنوبی
• جذب توده حرارتی، ذخیره و توزیع گرما

سه روش برای سیستم های غیرفعال وجود دارد: جذب مستقیم، جذب غیر مستقیم و جذب ترکیبی. هدف از همه سیستم های غیرفعال خورشیدی، جذب گرمای خورشید در داخل ساختمان و آزاد کردن این گرما در زمانی که تابشی از طرف خورشید وجود ندارد. اما در عین حال که عناصر ساختمانی یعنی مواد و مصالح باید گرما را برای استفاده های بعدی جذب کنند، نباید گرمای جذب شده خورشید مانعی برای حفظ فضای راحت (بیش از حد گرم شود) افراد باشد.

 

منبع:

دپارتمان معماری سامانه کارگشا