用窗户降温

窗口布局是利用视图和最小化每月公用事业成本的关键。

窗口布局

照片:bsh2.com

窗户给家庭带来了视野、舒适、通风和节能。窗户还会吸收大量的太阳热量,使冷却系统超负荷运转,更不用说会使家具、窗帘和地毯褪色的破坏性紫外线了。无论住宅的设计是符合您的理想地点,还是您正在与建筑商合作,为社区住宅选择最佳选择,都可以通过仔细规划窗户的位置来提高能源效率,减少取暖和制冷成本。

对美元来说,保护自己不受阳光照射是有道理的。根据美国能源部的数据,平均每个家庭每年用于取暖和制冷的能源预算占其总能源预算的40%以上。在南佛罗里达,单是制冷费用,消费者可能就花了这么多钱。这些成本平均可以减少15%,只要转换成节能窗户,并规划窗户的位置,遮阳和通风。

该何去何从
首先,房主需要注意他们的房子是朝哪个方向的。夏季太阳的角度和直接照射的长度在住宅的东、西两面都是极端的。

加州能源专家史蒂夫·伊斯利解释了如何避免烈日暴晒,同时也明白没有人想要一堵没有窗户的空白墙。“调整你的玻璃朝向南方,”伊斯利说。“夏天的太阳更高,所以它击中玻璃的角度更小。同时也要避免在东西面上安装大量的玻璃,因为太阳会在很长一段时间内以一个直接的角度加热。”

对于一个炎热气候的家庭,与阳光和控制冷却成本是设计和能源计算的关键焦点。在美国的一些地区,设计审查和批准的重点是建筑物控制太阳能热的能力。进步的审查委员会想知道太阳能获得的热量对冷却负荷的影响,或者需要多少能量来降低家庭温度。这些板需要在不过度消耗能源的情况下减少热增益的策略。在炎热的气候下控制能源的使用意味着控制热量的增加。

“当我们建造棕榈泉能源智慧屋时,我们首先考虑的是景观,”棕榈泉现代住宅公司的建筑工人丹尼斯·坎宁安(Dennis Cunningham)说,“然后我们做了计算,看看它是否可行。”幸运的是,这个项目的视野是西北偏北的。因此,我们没有任何强烈的太阳。”

避免热量积累
太阳能获得的热量是全国家庭最大的能源敌人。最好是放置景窗、推拉门和朝向南北的高耸的帕拉第亚式窗户,而不是承受向东和向西的窗户带来的巨大热量。对于北部气候的住宅,这种方法有第二个好处,即朝南的窗户将在冬季直接吸引温暖的光线。无论房子位于哪里,良好的窗户规划重点是控制夏季的太阳能热。如果同样的控制能在采暖季节带来额外的温暖,那就当作是额外的好处吧。

伊斯利以单窗格滑动玻璃门为例,说明玻璃的选择和放置如何影响家庭的冷负荷和能源使用。直射在玻璃上的太阳每小时将产生250btu每平方英尺的玻璃,这是用来测量熔炉输出的相同单位。

对于一扇平均6英尺× 7英尺的滑动玻璃门,光门每小时就能产生1万英热(Btu)。这将需要将近一吨的空调电力来补偿这增加的热量。由于一个普通家庭每小时使用三吨空调,滑块每小时将使用三分之一的冷却能源。伊斯利指出,太阳的热量无处不在。“即使在中西部,你仍然可以空调这些费用和你的取暖费一样多,所以永远不要低估玻璃的影响,”他说。

设计解决方案
在夏季采取措施减少太阳获得的热量。首先,在任何可能的地方创造阴影,并为在夏季接收大量直接光线的窗户提供悬垂。坎宁安说:“在这里,我们需要避开西部强烈的阳光。”“这里的西方太阳是如此耀眼,加热,熔化蜡烛的太阳,它烧毁了里面的家具,褪色了。”

为了弥补这一不足,Cunningham和建筑师Dan Thornbury将EnergyWise住宅面向北方,其一侧倾斜于西北方向,这使得住宅能够在东南侧投射出自己的阴影。索恩伯里在西立面设置了一个楼梯塔,它配有各种大小的窗户,在没有增加玻璃和伴随的热量增加的情况下,提供了山区的迷人景色。当袖珍门朝东打开时,许多小楼梯塔窗户也可操作,功能是提供通风的横向微风。

智能窗户
另一种减少从窗户获得太阳热量的方法是安装高效涂层窗户,这种窗户的设计目的是在冬季和夏季阻止热量传递。选择双窗格,低e镀膜玻璃单元每年可以节省数百美元的水电费。采用双窗格绝缘玻璃单元(IGU)的光谱选择性低辐射玻璃将带来最大的节约和效率。这些窗户有一层极薄的金属,可以将热量反射回热源。光谱选择性涂层能使引起热量积聚和紫外线降解的光线偏转,同时允许可见光穿透。

“一般标准玻璃能吸收90%的太阳热量。一个标准的低辐射玻璃能吸收大约70%的辐射。“光谱镀膜玻璃只能吸收40%的太阳热量,”伊斯利说。

在夏天阻止热量的增加是一个聪明的策略。Easley鼓励在朝西和朝东的立面上建造悬臂,以遮挡下方的窗户。植物遮荫树木,增加悬挑或遮阳篷,并使用全国开窗等级委员会标签。NFRC标签表明一个给定的窗户将允许多少光线进入(VLT),它可能导致多少热量损失(u因子),以及它允许多少太阳能热获得(SHGC)。“能源之星”标签还将窗户与气候相匹配。