主持人：听众朋友，大家好！我是艳红，欢迎您收听“致富早班车”节目。在今天的节目时间里，我们请辽宁省能源研究所的研究员刘国发老师，继续为大家介绍太阳房建造技术。刘老师，您好！

专家：艳红，你好！听众朋友们大家好！

1.主持人：太阳房设计不仅它包括了平面、立面、剖面的建筑设计，还要进行构件、构造的设计。刘老师，太阳房的构造设计都包括哪些内容呢？

专家：包括集热形式的合理选择、墙体、集热蓄热墙、窗、屋顶和地面以及其它应考虑的设计问题。

首先介绍集热形式的合理选择。太阳房的集热形式取决于太阳房的性质，所处气候条件、建造地点人们的生活习惯、经济条件等诸多因素，应当综合考虑。

被动式太阳房的集热装置基本上可分为直接受益式或间接受益式两大类。

（1）直接受益式热效率较高，但室温波动较大，适用于白天要求升温快的房间或只是白天使用的房间。

（2）间接受益式包括了集热蓄热墙式、附加温室式等。集热蓄热墙式室温比较平稳，但热效率比较低，常和其它形式配合使用。

2.主持人：刘老师，我国北方地区一般都采用什么样的墙体结构呢？

专家：墙体是太阳房最主要的部分，除了支撑楼梯、分隔空间和围护作用外，同时也是集热蓄热的部件。因其所处的部位不同，对它的要求和作法也有所不同，所以墙体是个多功能的部件。我国北方地区大多采用一砖半(370m)或二砖(490mm)厚墙体作为围护结构，但满足不了太阳能采暖建筑的需要，也达不到建筑节能标准的指标要求。所以实体砖墙必须进行改革或改革墙体结构，满足外围护结构的热工性能，这主要的是靠选用导热系数小的围护结构材料，增加墙体的热阻值来达到。在太阳能建筑中常用的作法是在墙体内增加一层60～120mm厚的保温材料(如聚苯乙烯泡沫塑料板、膨胀珍珠岩、岩棉等)，这种作法称为“复合保温墙”，保温层厚度由热工计算给出。

应当指出，采用这种复合保温墙时，通常作法是将保温材料设置于实体砖墙的外侧，这样可以使墙体储存的热量保存在房间里面。在保温层外侧再设保护墙，可以是120mm厚砖墙，或是瓦楞铁皮或夹筋聚苯乙烯泡沫塑料板上直接抹水泥砂浆保护层。在某些特殊情况下，保温材料不得不设于承重砖墙内侧时(主要用于太阳房的改建、大型会议室等)，室内的保护砖墙厚度也不应小于120mm，否则将影响室内的蓄热效果。

墙体中的圈梁、门窗过染及外墙的交角处的传热系数比较大，保温性能比主体部位差，室内热量容易从这些部位传递出去，其内表面温度也就比主体部分低，所以通常把这些部位叫做围护结构中的“热桥”(也有称之为“冷桥”)。为避免在“热桥”部位出现冷凝水，可做局部保温处理，梁的截面做成L型，外侧做附加保温层，改善热工状况。

集热蓄热墙是由蓄热性能好的砼（混凝土）、砖或盛水容器构成。做法是在其外表面涂以黑色或深色，然后在它的外侧离墙体10mm处加装一道密闭的透明盖层，形成一个空气夹层，并在集热墙上下端各开一个小通风口通入室内，当太阳光透过盖层照射在集热墙上时，空气夹层内的空气变热而上升，通过上下两端通风孔与室内空气进行自然循环，经过循环往复，室温既可得到提高，从而达到采暖的目的。如果在原有集热蓄热墙基础上，加装翅片式、平板式或波形铁制(或铝制)吸热体，会使这种改进的集热墙热效率大大提高。设计集热蓄热墙式太阳房，主要是确定“集热墙”的尺寸、厚度、表面涂层的选择，循环风口尺寸的确定等。

3.主持人：看来集热蓄热墙是墙体结构设计以外的独立构件，它的功能是集热蓄热，也就是说坐北向南、向阳而建，是这样吗？

专家：是的。窗的功能在太阳房设计中，除了具有一般房屋的采光、通风和观察作用外，利用窗户来收集太阳能以满足房屋采暖的需要尤为重要。在某些类型的太阳房中(如直接受益式)甚至起着决定性的作用。利用南窗直接接受太阳辐射能的被动式太阳房，是被动式系统中最简单的一种型式。窗是获得在太阳辐射的主要构件，同时也是热损失最大的构件。处理好各朝向窗的配置、尺寸、构造、隔热措施是太阳房设计中关键的问题。

4.主持人：对直接受益式来说，南窗是获取太阳能的主要构件，因此对南窗采取保温措施，又不能影响太阳辐射热的透过。太阳房的窗户在造型时，应把握哪些要点呢？

专家：（1）采用正方形窗；（2）选用分格少玻璃面积大的窗；（3）在满足使用要求的前提下，采用固定窗；（4）非南向在满足采光要求的条件下，采用面积小的窗户。关于窗的尺寸确定问题，根据我国的实际情况，在太阳房设计中，构造允许的情况下尽量开大南窗，适当开设东、西向窗，减少或不设北窗，以达到多获取太阳能而减少热损失的目的。在采暖季节里环境温度较低，室内外温差较大，处于我国北方地区的大部分太阳房，用单屋窗时，其效率为负值，即南窗的热损失大于南窗的太阳得热，采用双层窗时，一般窗效率都可达到20％以上，如夜间加设聚苯乙烯泡沫塑料板或保温窗帘，可以使其效率提高到60％左右。因此，在太阳房设计中保温板(帘)的作用是不容忽视的。

5.主持人：刘老师，您刚才介绍了窗的设计，屋顶是建筑热耗失面积最大的部位，在整个建筑热耗中占较大的比重，那么对于屋顶的构造有什么具体要求呢？

专家：对于屋顶来说，把保温屋放在承重层的外侧，好处比较多。保温位置的不同，将影响到屋顶结构内部的温度状况和承重结构层的温度应力状况。

保温屋面的作法有很多种，目前干法施工架空保温屋面的作法是比较好的，它避免了湿作业，提高了保温材料的可靠性。

6.主持人：新建的太阳房屋顶形式有哪些呢？

专家：新建的太阳房屋项形式分为三类：a.坡屋顶；b.平拱屋顶；c.平屋顶。因此，在进行太阳房屋顶的设计时尤为引起足够的注意，其热阻值应不小于围护结构的外墙。

太阳房的地面也是集热蓄热的重要部件，其构造形式可分为保温与普通两种。

从经济造价上的考虑，我国北方地区大部分太阳房采用普通构造地面也可以满足太阳房的使用要求。但不论采用哪种构造地面，都应在外墙的内侧地面300～500mm范围内，做深为450～600mm保温、防潮、隔热处理。这将防止储存在墙和地面中的热量不至子很快传导到室外去。

7.主持人：刘老师，在太阳房构造设计中，您给我们介绍了集热形式的合理选择、墙体、集热蓄热墙、窗、屋顶和地面的设计方法，那么在其它方面，如阳台辅助热源应注意哪些问题呢？

专家：在被动式太阳房设计中，有一些构件、构造设计虽不像集热窗、集热墙、复合保温墙、空气集热器那么重要，但往往不容忽视，同样要在整个设计中通盘考虑。

（1）挑詹(阳台)挑出长度设计：在一些太阳能建筑中，南立面因使用功能或装饰的需要，往往有一些挑出墙面的阳台或挑詹。这些挑出部分，如果设计合理，能达到夏季遮阳、冬季不影响光照的目的。因此，在挑出长度设计时，应考虑当地不同季节的太阳照射角度、高度，使其下层的房间在夏季时阳光能够得到一定程度的遮挡，而到冬季时阳光又能充分进到室内去。挑出长度根据大阳房的所在地理纬度的不同而异。

（2）辅助热源的设置：被动式太阳房不可能百分之百地依靠太阳能达到采暖的目的，配置合适的辅助热源是必要的，而且会使太阳房的使用效果大大的提高。这一点在设计中应当充分加以考虑。常用的辅助热源主要有架空火炕、火墙，经济条件好的地区也可以配置电热装置或小锅炉等。

综上所述，太阳能建筑设计要把握好以下三个方面的问题：（1）充分利用太阳辐射能量；（2）提高太阳房外围护结构的热工性能；（3）一定要有辅助热源。

8.主持人：通过上面的介绍，使我们对太阳房的设计有了初步的了解，我们知道建造太阳房不仅要有设计，还要有施工技术。好的施工技术是所有合理设计正确落实的重要保障，您再给我们介绍一下这方面的知识好吗?

专家：好的。被动式太阳房的施工技术如同普通房屋的施工技术一样，是一项比较复杂的学科，需要同其它专业密切的配合。施工工艺操作又随着施工条件，对象和使用的原材料的不同而变化。被动式太阳房施工技术着重体现在复合保温墙、屋面、地面、门窗、集热构件等具有典型意义的施工方法。

9.主持人：刘老师，太阳房施工前需要做好哪些准备工作呢？

专家：在施工技术中首要问题是施工准备工作。施工准备包括熟悉图纸及有关文件、确定施工方案、材料的选择、采购和贮存。

首先熟悉图纸应该至少有太阳房的全套施工图纸，在确定施工方案时要着重确定各主要部件、节点的施工方法和施工顺序，在材料的选择和采购中，应该注意以下几个问题：

（1）保温材料性能指标应符合设计要求。

（2）为确保保温材料的耐久和保温性能，其含水率必须严格控制。如果设计无要求时，应以自然风干状态的含水率为准。对吸水性较强的材料必须采取严格的防水防潮措施，不宜露天存放。

（3）保温材料进场所提供的质量证明文件应包括其技术指标，如松散保温材料就包括导热系数、干容重、含水率、粒度；板状保温材料包含了密度、抗压强度、吸水性、导热系数等技术指标要求。

（4）如果选用稻壳、棉籽壳、麦秸等有机材料作保温材料，应采取防腐、防蛀、防潮处理。

（5）板状保温材料在运输及搬运过程中应轻拿轻放，防止损伤断裂，缺棱掉角，以保证板的外形完整。

（6）吸热、透光材料应按设计要求选用，设计要无设计时，按下列指标选用：               吸热体材料，如铁皮、铝板的厚度应该≥0.05mm；纤维板、胶合板的厚度应该=3mm；透光材料，如玻璃≥3mm。

（7）设计对集热材料、蓄热材料使用保管有特殊要求时，施工中应严格执行保证措施。使用潜热材料、化学材料应有相应的防水、防毒、防潮等安全措施。

10.主持人：刘老师，太阳房施工准备工作做好，是不是就可以打地基呢？

专家：是的。被动式太阳房的地基一定要达到设计要求的承载力，基础必须保证有足够的强度和耐久性。建设场地在条件许可的情况下宜选择地热平坦、地下水位低、排水良好的地段。

基础保温隔热必须按设计要求施工，必要时还应根据建筑物所处地域不同制订具体技术措施。

被动式太阳房室内地面，除作为接收贮存太阳能热量的贮热体外，同时还必须有减少热量通过地面损失的功能。施工时，应根据设计的要求，分别作出地面各层施工措施，保证各自功能。

（1）地面保温层应采用于炉渣、加气砼块或其它保温材料辅设而成。所用材料在使用前应认真筛选，其中不应含有有机杂质、土块、重炉渣等。

（2）保温材料应分层铺设，适当压实，每层需铺厚度不宜大于150mm。凡设有保温材料的地面均应设置隔气层(防水层)。

（3）太阳房外墙周边冷山处，保温层厚度应适当加厚，以保证设计保温效果。

（4）蓄热层铺设在保温层上部，铺设前保温层应充分干燥。

11.主持人：刘老师，前面您在太阳房的构造设计中介绍了墙体和集热蓄热墙的设计，那么在复合保温墙的施工过程中需要注意哪些问题呢？

专家：在被动式太阳房中，为满足围护结构的热工性能，外墙通常是由红砖或保温材料复合构成，其结构包括外保护层，保温层和承重墙三部分。

复合保温墙的施工可以采用以下两种方法：

（1）单面砌筑法：先砌筑内侧墙体，砌至一定高度(一般为8～10皮砖)时，安放板状保温材料，再砌筑外侧墙体，并按规定布置拉结筋(设计无要求时，拉结筋为φ6mm，纵横向间距500mm，呈梅花点状布置)。

（2）双面砌筑法：同时砌筑内外侧墙体，砌至高度为8～10皮砖时，再将保温材料和拉结筋依次放好。

12.主持人：那么，热桥部位应该怎样进行处理呢？

专家：在被动式太阳房中，外培圈梁、过梁、构造柱是易产生“热桥”的主要部位，必须严格按照设计要求施工。

（1）施工前应结合设计要求，制订具体技术措施，施工中应加强检查。

（2）复合墙体中的圈梁、过梁及构造柱为现浇时，其保温部位宜选用增水性能好的板状保温材料，圈梁、过梁也可以在拆模后放入保温材料。

（3）“热桥”部位处理必须经设计及建设单位有关人员的检查以后，认为符合要求后方可进行下道工序施工，并填写隐蔽工程验收记录。

另外，在被动式太阳房中，集热部件主要包括直接受益窗、集热蓄热墙、阳光间等。这些部件中的框扇、骨架材料一般为木制或铝合金、塑钢、钢材制作。施工中应按照设计要求制作、安装。其质量应符合有关要求。

（1）木构件：

1、木构件的制作，木材材质规格应符合设计要求，并经充分干燥处理，含水率不得大于12％。

2、存放木构件进场前、后都应分类码放平整，底层应垫平、垫高，每层框间衬木板条通风，如露天堆放时，需用苫布盖好，不准日晒雨淋。

3、施工要点：a.直接受益窗、附墙式集热器的边框必须安装牢固，固定点每米范围内不少于一点，且每个部件不少于四点。b.边框与墙体间需填塞保温材料时应填塞饱满均匀。c.安装窗扇或玻璃前应对边框垂直和水平位置进行校正，防止发生偏斜和位移。d.为防止窗扇偏口过大或过小，造成冷风渗透或开启不灵活，修刨时，要有刨出偏口，一般控制在2～3。左右，并保持一致。一次修刨以塞入为主，二次修刨宜准确。

（2）铝合金、塑钢、钢构件：

铝合金等金属构件安装与木构件基本相同，其制作安装要点：

1、 边框应在拼装台上拼装或拼焊。如有翘曲或窜角现象，应校正，再进行安装固定；

2、 安装、固定的予埋件、连接件为不锈钢件，如非不锈铜件应作镀锌防腐处理；

3、连接件数量，每边不少子2个，且件距不大子0.4m；

4、边框与墙体间缝隙应用密封胶填嵌饱满密实，表面平整光滑，无裂缝。

集热蓄热墙应在技术人员指导下施工。

首先空气间层内附设吸热体时，吸热体与透光盖层距离不大于30mm，无附加吸热体时，蓄热墙面与透光盖层间距为70～100mm。

第二，集热蓄热墙面积大于3.6平方米时，应留活扇，以便清理积存或维修。

第三，吸热体经清洗后，可喷涂附着力强、无毒无味、不反光、不起皮、耐候性较强的表面涂层。

第四，透明盖层应具有一定强度，且表面平整，透过率好，且边框材料要有可靠的固定措施。

最后一点是保温屋面：可以分为普通保温屋面和架空保温屋面两种形式。在屋面构造中均应根据使用环境和气候特点考虑是否设置隔气层。

在保温层面的施工中，保温层尤为重要。在保温层的构造中，保温材料多采用膨胀珍珠岩、白灰锯末等。一般作法是将经充分干燥的散状保温材料装入塑料袋中，扎紧袋口，码放在找坡层上。塑料破损、扎眼不能使用。