Giới thiệu

Khi các kiến trúc sư và thợ xây cố tình tích hợp gạch thành chiến lược năng lượng mặt trời thụ động và làm mát, họ có thể giảm đáng kể các chi phí tiện ích làm mát và cải thiện việc sử dụng điện năng, và phát triển tính năng của nó.

Vật lý của Lễ Mi - sa nhiệt: Nhà gạch hoạt động như thế nào

Trong một tòa nhà, nhiệt độ nhiệt độ thay đổi theo độ cao, nhiệt độ trong nhà thay đổi theo mức độ nhiệt độ trong nhà bằng cách hấp thụ nhiệt độ mặt trời trong ban ngày và giải phóng nó từ từ vào ban đêm khi nhiệt độ giảm xuống.

Hiệu quả của gạch như khối lượng nhiệt, phụ thuộc vào một số yếu tố: mật độ (thường là 1900–2200 kg/m3 cho gạch đất sét), dung lượng nhiệt đặc biệt (khoảng 840 J/kg·K), và độ dẫn nhiệt (thường là 0,0–0.0 độ C. Những tính chất này tạo ra độ nhiệt độ nhiệt độ chậm 6–12 giờ, tùy theo độ dày, nghĩa là nhiệt hấp thụ trong ngày và mặt trời lặn — một chìa khóa để dễ chịu hơn. Để có thể lặn sâu hơn vào vật lý [F], đề cập đến chất [L] chất lượng nhiệt lượng mặt trời và thiết kế năng lượng mặt trời thụ động [F].

Tại sao Brick là vật liệu tập thể nhiệt

Trong khi nhiều vật liệu cung cấp nhiệt lượng, gạch tượng trưng cho sự kết hợp giữa hiệu suất, tính bền vững và tính linh hoạt thẩm mỹ, nhưng nó mở rộng những lợi thế ngoài việc tiết kiệm năng lượng đơn giản.

Tiết kiệm năng lượng và sự an ủi

Bằng cách hấp thụ nhiệt độ quá mức ban ngày và giải phóng nó vào ban đêm, các bức tường gạch giảm các dao động nhiệt độ trong nhà hơn 5–10°C so với việc xây dựng nhẹ. Tính năng này chuyển thành 20–40% nhiệt độ thấp hơn và làm mát sử dụng năng lượng trong các nhà hoạt động năng lượng mặt trời. Các nhà sản xuất có ít dịch vụ dự phòng hơn và nhiệt độ nhất định hơn, tăng nhiệt độ dễ chịu hơn quanh năm.

Nhịn nhục và chu kỳ sống

Một bức tường gạch được xây dựng đúng cách có thể tồn tại 100 năm hoặc lâu hơn nữa, nhưng tuổi thọ này có nghĩa là năng lượng trong sản xuất (thường là 200–400 kWh/t / mét khối) được mô phỏng trong một thời gian dài cực kỳ lâu, và được xem là một sự lựa chọn bền vững khi đánh giá dựa trên các phương pháp thay thế nhựa hay gỗ.

Lửa và tiếng vang dội

Brick không thể kết hợp, cung cấp khả năng chống cháy tuyệt vời, một tính năng an toàn quan trọng, mật độ của nó cũng tạo ra sự giảm âm thanh, giảm sự truyền nhiễm tiếng ồn giữa các phòng hoặc bên ngoài. những tính chất này tạo thành vật liệu làm gạch cho các tòa nhà đa gia đình, trường học và bệnh viện nơi an toàn và âm thanh quan trọng.

Thiết kế phím

Để tận dụng lượng nhiệt lượng của viên gạch, các kiến trúc sư phải cân nhắc hướng dẫn, cách cách điện, độ dày tường và sự kết hợp với các yếu tố thiết kế thụ động khác.

Hướng và phơi nắng

Mặt tiền phía nam (ở Bắc bán cầu) nhận được ánh sáng mặt trời trực tiếp nhất trong mùa đông. đặt các bức tường khối gạch ở phía này cho phép hấp thụ bức xạ mặt trời và giải phóng nhiệt trong những đêm lạnh. phía đông và phía tây tường cũng nhận được mặt trời quan trọng nhưng có thể quá nóng vào mùa hè; cẩn thận dát với những cái che, mái hiên, hoặc những tiết lộ sâu giúp ngăn chặn nhiệt độ không mong muốn. bức tường phía Bắc có được ít lợi ích hơn từ năng lượng mặt trời trực tiếp và thường tốt hơn cho việc thích hợp hơn cho việc hấp thụ mặt trời và làm việc phân chia nhẹ hơn.

Hội nghị Wall: Kết hợp giữa Lễ Mi - sa và sự khuyến khích

Vị trí cách nhiệt tương đối với khối lượng nhiệt là rất quan trọng.

  • Cách cách nhiệt ngoại biên (mas inside): ) Đặt cách cách cách ly ở bên ngoài của bức tường khối gạch (v. d., nội thất gạch + bọt cứng + kem đặc, kem chống nắng). Điều này cho phép gạch hấp thụ nhiệt và năng lượng mặt trời trong khi việc tạo nhiệt bị mất ở bên ngoài. Lý tưởng cho khí hậu với mùa đông lạnh.
  • Sự cách nhiệt nội bộ (hình ngoài): ) Trong khí hậu nóng, đặt khối lượng bên ngoài (v. d., gạch phủ bằng cách cách cách cách cách cách cách nhiệt nhiệt ngoài trời, nhưng khối lượng thì ít hiệu quả hơn trong việc chứa nhiệt độ bên trong. Cách này có hiệu quả đối với các tòa nhà thương mại với các vật liệu làm mát ban ngày cao.

Để biết thêm chi tiết về thiết kế lắp ráp tường, xin xem phân tích nhiệt lượng của trong các tòa nhà có hiệu quả năng lượng .

Sự dày đặc và sự phủ nhận

Độ dày của tường gạch ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng nhiệt. Tường tử đơn (100 mm) cung cấp độ nhiệt vừa phải; hai chiều (200 mm) hoặc tường dày hơn nữa cải thiện khả năng lưu trữ và độ trễ của thời gian. Tuy nhiên, những bức tường dày có thể giảm diện tích sàn và tăng giá trị. Quy tắc tốt của ngón cái là sử dụng ít nhất 150–200 mm khối gạch trên tường mặt trời. Tính chất Dens cũng quan trọng — chọn gạch dày ( rắn) trên 2000kg/3 để nhiệt lượng tối đa; bật sáng hơn để làm cho gạch được lưu trữ, nhưng để dễ hơn.

Kết hợp gạch với các phần tử thiết kế động khác

Khí nhiệt hoạt động tốt nhất khi hòa hợp với những chiến lược thụ động khác:

  • Mở cửa sổ ra hoặc dùng lỗ thông gió tự động để dội không khí ấm và làm mát khối gạch qua đêm, làm mới lại khả năng hấp thụ nhiệt vào ngày hôm sau.
  • Chia sẻ: ) Dùng cây héo, cố định crossaps, hoặc louvers bên ngoài để chặn mặt trời mùa hè cao trong khi cho phép mặt trời mùa đông thấp chạm vào tường gạch.
  • Sàn nhà Rancent:) Tường gạch hình khối khối lượng với sàn gạch bằng gạch tô điểm để tạo ra một hệ thống lưu trữ nhiệt thống làm mịn thay đổi nhiệt độ.

Loại gạch và đặc tính của chúng

Không phải tất cả các viên gạch đều bằng nhau về hiệu suất nhiệt.

  • Viên gạch đất sét được nạp năng lượng: Mật độ truyền thống 1900–2200 kg/m3, dẫn độ nhiệt 0.6–1.0 khối lượng nhiệt tuyệt vời và khả năng sử dụng. Có sẵn ở dạng rắn hoặc khoan.
  • gạch đóng: độ trong suốt ) Từ chối 1800–2400 kg/m3, nhiệt độ dẫn độ 0.8–1.5 W/m·K. Khối lượng nhiệt cao hơn nhưng có thể chứa các-bon cao hơn trừ khi sử dụng thêm các vật liệu xi măng.
  • Gạch tro:) được làm từ than đá; mật độ tương tự như gạch đất sét nhưng với độ dẫn nhiệt thấp hơn (0.4–7 W/m·K). Cung cấp khối lượng tốt hơn với giá trị cách cách nhiệt và ảnh hưởng môi trường thấp hơn.
  • Gạch silicate:) dùng trong những vùng có độ ẩm cao; mật độ khoảng 1800kg/m3, khối lượng nhiệt độ vừa phải không hiệu quả như đất sét.

Để có thêm dữ liệu về tính chất nhiệt của viên gạch, hãy tham khảo ý kiến sách hướng dẫn kỹ thuật của Hiệp hội Phát triển Brick [FLT: 1).

Nghiên cứu: Những ứng dụng lịch sử và hiện đại

Các thị trấn Âu Châu cổ điển

Trong những thành phố như Paris, London, Amsterdam, 18 và 19 nhà gạch thế kỷ 19 thường có 300 thành phố gạch dày 300–400 mm. những kiến trúc này duy trì nhiệt độ trong nhà ổn định đáng kể là 18–22 ° C không điều hòa không khí, một giao ước về tính hiệu quả của việc xây dựng gạch khổng lồ kết hợp với việc đi xuyên qua tự nhiên và trần nhà cao.

Nhà lưu động hiện đại ở Vermont, Hoa Kỳ

“ Nhà chọc trời bằng cách liên kết thiết kế Salisbury với các công ty sản xuất đồ điện tử ở nhà lưu động bằng cách kết hợp một bức tường gạch hai chiều phía nam với những lớp màng bên ngoài có lớp len bên ngoài và những cửa sổ có lớp kính ba lớp kính, các cửa hàng gạch có nhiệt độ thụ động vào mùa đông, trong khi thông gió làm mát khối lượng vào mùa hè. năng lượng tiêu thụ thấp hơn 80% so với một ngôi nhà điển hình ở địa phương.

Ứng dụng thương mại: Trung tâm Bullitt, Seattle

Trong khi chủ yếu là một cấu trúc bê tông, Trung tâm Bullitt — được gọi là “nhà thương mại xanh nhất thế giới, dùng những bức tường gạch để làm nhiệt, góp phần vào việc sản xuất năng lượng không lưới.

Những điều thực tế: Chi phí, bảo trì và thích nghi với khí hậu

Xây dựng gạch thường tốn 5–15% nhiều hơn khung gỗ hoặc thép ánh sáng, nhưng tiết kiệm năng lượng lâu dài thường bù đắp phí bảo hiểm trong 5–10 năm. Bảo trì là tối thiểu — thỉnh thoảng đặt lại các khớp cối xay mỗi 30–50 năm và làm sạch để ngăn ngừa hiệu ứng quang hợp. Brick là tốt nhất để chống lại khí hậu với nhiệt độ diurn trong suốt ngày và đêm. Trong nhiệt độ nóng, khối lượng phải được định hướng và tô màu để tránh quá nhiệt độ; trong khí hậu rất lạnh, cần thiết để ngăn chặn nhiệt độ nóng chảy ra ngoài trời.

Kết luận: Vai trò của Brick trong ngành kiến trúc có thể bền vững

Thiết kế với gạch cho khối lượng nhiệt vẫn là một trong những chiến lược hiệu quả nhất, thử nghiệm thời gian để tạo ra những tòa nhà năng lượng hiệu quả, thoải mái và bền vững. bằng cách kết hợp sự chọn lọc gạch thích hợp, định hướng về chiến lược, định vị, tính toán chiến lược, và sự tái định vị không bị động, và hiệu suất nhiệt, kiến trúc sư có thể đạt được những giảm đáng kể trong công việc carbon trong khi tăng cường sức sống. trong khi ngành công nghiệp xây dựng xây dựng đang tiến tới năng lượng không có gì cả, mục tiêu carbon, tính bền vững, và hiệu suất nhiệt của viên gạch, và đảm bảo nó sẽ tiếp tục là nền tảng của công trình xây dựng bền vững trên toàn cầu.