パッシブソーラー建築設計では、冬に太陽熱を集め、貯蔵し、反射し、分配し、夏に太陽熱を拒絶するために、窓、壁、および床が作られる。 これは受動型太陽熱設計と呼ばれ、能動型太陽熱加熱システムとは異なり、機械的および電気的装置の使用を伴わないためである。
パッシブソーラービルを設計する鍵は、正確なサイト分析を実行する地方の気候を最大限に活用することです。 考慮すべき要素には、ウィンドウの配置とサイズ、グレージングタイプ、断熱、熱量、シェーディングなどがあります。 パッシブソーラー設計技術は、新しい建物に最も簡単に適用することができますが、既存の建物を改造または改装することができます。
パッシブ・エネルギー・ゲイン
積極的な太陽光技術は、能動的な太陽光とは対照的に、能動的な機械システムなしで太陽光を利用する。 このような技術は、太陽光を使用可能な熱（水、空気、熱質量）に変換し、換気のための空気の動き、または将来の使用を引き起こし、他のエネルギー源をほとんど使用しない。 一般的な例は、建物の赤道側のソラリウムです。 パッシブ冷却は、同じ設計原理を使用して夏の冷却要件を削減することです。
いくつかのパッシブシステムでは、ダンパー、シャッター、夜間断熱材、および太陽エネルギーの収集、保管、使用を強化し、望ましくない熱伝達を低減するその他の装置を制御するために、少量の従来のエネルギーを使用します。
パッシブソーラー技術には、宇宙暖房のための直接的および間接的な太陽光発電、サーモサイフォンに基づく太陽熱温水システム、屋内空気温度変動を緩和するための熱質量および相変化材料の使用、ソーラークッカー、自然換気を高めるソーラーチムニー、アース・シェルター。
より広範には、パッシブソーラー技術にはソーラー炉が含まれるが、これは典型的には集光ミラーまたはレシーバーを整列させるためにある程度の外部エネルギーを必要とし、歴史的には広範な使用に実用的または費用効果があるとは証明されていない。 宇宙および水の加熱のような「低グレード」エネルギー需要は、太陽エネルギーの受動的使用のためのより良い用途であることが長年にわたって証明されている。
科学として
パッシブソーラー建築設計の科学的根拠は、気候学、熱力学（特に熱伝達：伝導（熱）、対流、電磁放射）、流体力学/自然対流（空気と水を使用しない受動的な運動人や動物、太陽光発電所、ソラリウム、植物を育てるための温室に住む建物の熱指数、湿度計、エンタルピー制御に基づく人間の熱快適性。
具体的な注意は、建物の場所、場所、太陽の向き、地元の太陽の道、日の出（緯度/日照/雲/降水量）、設計と施工の品質/材料、窓の配置/サイズ/タイプ熱容量のある太陽エネルギー貯蔵熱質量の組み込みなど、さまざまな分野で活躍しています。
これらの考慮事項はすべての建物を対象としていますが、理想的な最適化されたコスト/パフォーマンスソリューションを実現するには、これらの科学的原則の慎重で総合的なシステム統合エンジニアリングが必要です。 コンピュータモデリング（包括的な米国エネルギー省「Energy Plus」建物のエネルギーシミュレーションソフトウェアなど）による現代的改良と（1970年代のエネルギー危機以来の）何十年もの教訓の適用は、大幅な省エネルギーと環境損傷の削減を達成することができます。機能性や美しさを犠牲にする。 実際に、温室/日光室/ソラリウムなどのパッシブソーラー設計機能は、単位面積当たりの低コストで住居の居住性、日光、景色、価値を大きく向上させることができます。
1970年代のエネルギー危機以来、受動的な太陽建築設計について多くのことが学んできました。 多くの非科学的で直感に基づいた高価な建設実験は、ゼロエネルギーを達成しようと試みていませんでした。これは、暖房と冷房のエネルギー法案を完全に排除したものです。
パッシブソーラービル建設は、（既存の既存の材料と技術を使用して）既製の材料や技術を使用して、難しくないか高価ではないかもしれませんが、科学的パッシブソーラー建築設計は、直観に反する直感的な教訓を十分に研究しなければならない、シミュレーションの入力と出力を入力、評価、および繰り返し調整する時間。
最も有用な建設後評価ツールの1つは、正式な定量的な科学的エネルギー監査にデジタル熱画像カメラを使用したサーモグラフィの使用です。 サーマルイメージングは、寒い冬の夜や暑い夏の日に屋根のガラスの負の熱衝撃や天窓のような不十分な熱性能の領域を文書化するために使用できます。
過去30年間に学んだ科学的教訓は、洗練された包括的な建物エネルギーシミュレーションコンピュータソフトウェアシステム（US DOE Energy Plusなど）に取り込まれています。
定量的な費用対効果の製品最適化による科学的パッシブソーラービル設計は、初心者にとっては容易ではありません。 複雑さのレベルは、進行中の悪いアーキテクチャと、デザイナーを失望させ、建設予算のかなりの部分を不適切なアイデアに浪費する、多くの直感に基づく非科学的な建設実験をもたらしました。
科学的な設計と工学の経済的な動機づけは重要です。 1980年に始まった新しい建築工事（1970年代の教訓に基づく）に包括的に適用されたならば、アメリカは今日高価なエネルギーとそれに関連する汚染に対して年間250,000,000ドル以上を節約することができます。
パッシブソーラービルディングデザインは、1979年以来、教育機関の実験や、米国エネルギー省をはじめとする世界中の政府と数十年の間支援してきたエネルギー研究の科学者たちによってゼロエネルギーを達成するための重要な要素でした。 費用対効果の高い概念証明は数十年前に確立されましたが、建築、建設貿易、建物所有者の意思決定への文化的同化は非常に遅く、変更するのが困難でした。
上記の科学的およびエネルギー工学の原則を教えるという将来の目標を持つ建築学のいくつかの学校には、新しい用語「建築科学」と「建築技術」が追加されています。
受動的な設計における太陽の道
これらの目標を同時に達成する能力は、基本的に日中の太陽の道の季節変動に依存します。
これは軌道に関連して地球の回転軸の傾きの結果として起こる。 太陽の経路は、任意の緯度に対してユニークです。
北半球では、赤道から23.5度以上離れた非熱帯緯度：
太陽は南に向かって（赤道の方向に）最も高い点に達するでしょう。
冬至に近づくにつれて、太陽が上昇して徐々に南向きと昼間になる角度が短くなります
太陽が上昇して北に向かう夏には、その逆が言及され、昼間の時間が長くなります
逆は南半球で観測されますが、あなたがどの半球にいるかにかかわらず、太陽は東に上がり、西に向かっています。
23.5度未満の赤道領域では、太陽の正午に太陽の位置は、北から南に振動し、その年の間に再び戻る。
いずれの北極または南極から23.5度に近い地域では、夏の間、太陽は、冬の高さの間、6ヵ月後には決して地平線上に出現しないように設定せずに、空の完全な円を描きます。
冬と夏の太陽の正午に太陽の高度の47度の違いは、パッシブソーラーデザインの基礎を形成します。 この情報は、地方の気候データ（度の日）の暖房と冷房の要件と組み合わせて、年間太陽光発電の何時に温熱快適に有益であろうか、日陰で遮られるべきかを決定する。 グレージングや遮光装置などのアイテムを戦略的に配置することで、建物に入る太陽光の割合を年中調整することができます。
1つの受動的な太陽の太陽の経路設計の問題は、太陽が地球の熱質量からの「熱的な遅れ」のために、太陽が6週間前と6週間後の同じ相対位置にあるが、温度と太陽光利得要件夏や冬至の前後で全く異なっています。 可動式のシャッター、日よけ、日よけスクリーン、または窓のキルトは、日々の太陽光の増加と断熱の要件を満たすことができます。
慎重な部屋の配置は受動的な太陽の設計を完了します。 居住用住宅の一般的な推奨事項は、反対側に太陽の正午と寝室に面する生活エリアを配置することです。 ヘリオドン（heliodon）は、建築家やデザイナーが日差しの影響をモデル化するために使用する伝統的な可動式照明器具です。 現代では、3Dコンピュータグラフィックスがこのデータを視覚的にシミュレートし、パフォーマンス予測を計算することができます。
受動的な太陽熱伝達原理
個人的な快適さは、個人的な健康要因（医学、心理学、社会学的および状況的）、周囲空気温度、平均輻射温度、空気の動き（風冷、乱気流）および相対湿度（人間の蒸発冷却に影響を及ぼす） 建物の熱伝達は、対流、伝導、および屋根、壁、床および窓を通る熱放射によって生じる。
対流熱伝達
対流熱伝達は有益または有害であり得る。 耐候性/耐候性/防風性の悪さから制御できない空気の浸入は、冬季の熱損失の最大40％を占める可能性があります。 しかし、外気が快適な温度および相対湿度である場合、操作可能な窓または通気孔を戦略的に配置することにより、対流、交差換気および夏の冷却を向上させることができる。 ろ過されたエネルギー回収換気システムは、ろ過されていない換気空気中の望ましくない湿気、ほこり、花粉、および微生物を除去するのに有用であり得る。
暖かい空気の上昇とより涼しい空気の降下を引き起こす自然対流は、不均一な熱の層別化をもたらす可能性がある。 これは、上部空調スペースおよび下部空調スペースの温度変化を不快にさせたり、熱気を排出する方法として機能したり、パッシブな太陽熱分布および温度均等化のための自然対流空気フローループとして設計することができる。 天井ファンは、室内の上部の層状の断熱空気層を乱し、暖かい屋根裏部屋または近くの窓からの熱伝達を加速する可能性があります。 さらに、相対湿度が高いと、人間による蒸発冷却が阻害される。
放射熱伝達
熱伝達の主な発生源は放射エネルギーであり、主な発生源は太陽です。 太陽光線は主に屋根や窓を通して（しかし壁を通して）発生します。 熱放射はより暖かい表面からより涼しい表面に移動する。 屋根は、家に届く大部分の太陽放射を受け取ります。 涼しい屋根や輻射の障壁に加えて緑色の屋根は、夏の外気温度がピークに達するよりも暑くなるのを防ぐのに役立ちます（アルベド、吸収率、放射率、反射率を参照）。
Windowsは、熱放射のための準備ができて予測可能なサイトです。 放射線からのエネルギーは、昼間には窓に移動し、夜は同じ窓から出ることができます。 放射は、光子を使用して電磁波を真空または半透明媒体を通して透過させます。 冷たい晴れた日でさえ、太陽熱の増加は有意であり得る。 ウィンドウを通した太陽熱の増加は、断熱されたグレージング、シェーディング、および向きによって減少することができます。 窓は、屋根や壁に比べて断熱することが特に困難です。 窓覆いを通る対流熱伝達もまた、その絶縁特性を低下させる。 シェーディングウィンドウの場合、外部シェーディングは、内部ウィンドウカバーよりも熱利得を低減する上でより効果的です。
西洋および東洋の太陽は暖かさと照明を提供することができますが、影がついていない場合は夏に過熱する可能性があります。 対照的に、1日中の低い日は冬の間は軽くて暖かいですが、夏には適切な長さのオーバーハングや斜めのルーヴル、秋には葉を放つ夏の日陰の木が付いた葉が付いています。 受信された輻射熱の量は、場所の緯度、高度、雲の覆い、季節/時間の入射角に関係します（Sunの経路とLambertの余弦の法則を参照）。
もう1つのパッシブソーラー設計の原理は、熱エネルギーが特定の建築材料に貯蔵され、昼間（昼/夜）の温度変動を安定させるために熱の増加が容易になったときに再び放出されることである。 熱力学的原理の複雑な相互作用は初心者にとって直感的ではない。 正確なコンピュータモデリングは、高価な建設実験を避けるのに役立ちます。
設計時のサイト固有の考慮事項
緯度、太陽の経路、日射（日照）
冷暖房日数、日射遮蔽、湿度などの太陽光利得の季節変動
温度の日変化
風、湿度、植生および土地の輪郭に関連する微小気候の詳細
障害物/オーバーシャドーイング – 太陽光や地元の交差風に
温帯気候の住宅用設計要素
ルームタイプ、室内のドアと壁、家具の設置。
赤道に面するように建物を向ける（または朝の太陽を捕まえるために東に数度）
東西軸に沿って建物の寸法を拡張する
冬には正午の日に向かい、夏には日陰になるようにウィンドウを適切に整えます。
他の面、特に西側の窓での窓の最小化
正確なサイズ、緯度別の屋根の張り出し、または陰影の要素（低木、木、トレリス、フェンス、シャッターなど）
季節的な過剰な熱の発生または損失を最小限に抑えるために、放射防壁およびバルク断熱材を含む適切な量および種類の断熱材を使用する
冬の間に熱量を使用して余分な太陽エネルギーを蓄え（夜間に再放射されます）
赤道に面するガラスと熱質量の正確な量は、緯度、高度、気候条件、および加熱/冷却度の日の要件を慎重に考慮して決定する必要があります。
熱性能を低下させる要因：
理想的な向きと北/南/東/西のアスペクト比からの偏差
周囲温度が下がったときに過熱（グレアやソフトな家具の退色）や熱損失を招く余分なガラス領域（「オーバーグレージング」）
日中の太陽光発電と夜間の熱損失が容易に制御できないようなグレージングの設置（西向き、斜めグレージング、スカイライトなど）
非絶縁または保護されていないグレージングによる熱損失
太陽光発電の高い季節の間に適切な日陰がない（特に西側の壁面）
毎日の温度変化を調節する熱質量の不適切な適用
暖かい空気が上がると上階と下階の間で温かい空気が不均等に分布する階段
体積に対する建物の表面積が高い – コーナーが多すぎる
不十分な耐候性により、高い空気浸透
暑い季節に輻射障壁がない、または間違って設置されている。 （クールな屋根と緑の屋根も参照してください）
熱伝達の主なモード（例えば、望ましくない対流/伝導/放射熱伝達）に適合しない断熱材は、
パッシブソーラー暖房の効率と経済性
技術的には、PSHは非常に効率的です。 直接利得システムは、アパーチャまたはコレクタに当たる太陽放射のエネルギーの65〜70％を利用することができる（すなわち、「有用な」熱に変換する）ことができる。
パッシブソーラーフラクション（PSF）は、PSHで満たされる必要熱負荷のパーセンテージであり、したがって、暖房コストの潜在的減少を表す。 RETScreen Internationalは20-50％のPSFを報告しています。 持続可能性の分野では、15％程度の省エネルギーも相当と考えられています。
その他の情報源には、以下のPSFが報告されています。
適度なシステムの場合は5〜25％
「高度に最適化された」システムで40％
「非常に強い」システムでは最大75％
米国南西部などの好気候では、高度に最適化されたシステムは75％のPSFを超えることができます。
造園と庭園
注意深い受動的な太陽の選択のためのエネルギー効率の良い造園材料には、ハードスケープ建築材料と「ソフトスケープ」プラントがあります。 樹木、ヘッジ、およびトレリス – ペルゴラの特徴を樹木で選ぶための景観設計原則の使用。 すべてがサマーシェーディングを作成するために使用できます。 冬の太陽光発電では、秋に葉を落とす落葉樹の植物を使用することが望ましい。 落葉のない常緑樹の樹木や樹木は、冬の風の冷たい寒さから保護と避難所を作り出すために、様々な高さと距離で防風柵にすることができます。 「成熟したサイズの適切な」天然種および干ばつ耐性植物、ドリップ灌漑、マルチング、有機ガーデニングの慣行を用いてゼリーケーピングを行うことで、エネルギーと水を中心とした灌漑、ガソリン式庭設備の必要性が低減または排除され、フットプリント。 太陽光発電の景観照明と噴水ポンプ、屋根付きスイミングプール、太陽熱温水器付きのプランジプールは、このような設備の影響を減らすことができます。
持続可能なガーデニング
持続可能な造園
持続可能なランドスケープアーキテクチャ
他のパッシブソーラー原則
パッシブソーラーライティング
パッシブソーラーライティング技術は、自然照明をインテリアに利用し、人工照明システムへの依存度を低減します。
これは、光を集めるウィンドウセクションの設計、向き、配置を慎重に構築することによって達成できます。 他の創造的な解決法は、建物の内部に昼光を認める反射面の使用を伴う。 窓の断面は適切な大きさにする必要があります。また、Briseソール、日除け、よく置かれた樹木、ガラスコーティング、その他のパッシブとアクティブなデバイスを使用して、過度の照明を避けることができます。
多くのウィンドウシステムのもう一つの重要な問題は、過度の熱利得や熱損失の脆弱な可能性のある場所になる可能性があることです。 高所に取り付けられた高層の窓と伝統的な天窓は、建物の不十分な方向のセクションに日光を導入することができますが、望ましくない熱移動は制御するのが難しい場合があります。 したがって、人工照明を低減することによって節約されるエネルギーは、熱快適性を維持するためにHVACシステムを動作させるために必要なエネルギーによって相殺されることが多い。
これに限定されないが、Oak Ridge National Laboratoryの窓覆い、絶縁ガラス、エーロゲル半透明断熱材、壁または屋根に埋め込まれた光ファイバー、またはハイブリッドソーラー照明などの様々な方法を用いることができる。
ライトシェルフ、明るい壁や床の色、鏡の壁の部分、上部ガラスパネルのある内壁、透明または半透明のガラスヒンジドドア、スライディングガラスドアなどの能動的および受動的な昼光コレクターからの反射要素は、捕捉された光を受け取り、それはさらに内側にある。 光は、パッシブウィンドウや天窓、太陽光管、またはアクティブな昼光源からのものです。 伝統的な日本の建築では、透明な和紙スクリーンを備えた庄司スライドパネルのドアが元々の先例である。 国際スタイル、モダニスト、モダン・スタイルの近代建築は、産業、商業、居住用アプリケーションにおけるこの受動的な普及と反映の初期の革新者でした。
受動的な太陽熱温水器
家庭用に水を加熱するために太陽熱エネルギーを使用する多くの方法があります。 さまざまな能動的および受動的な太陽熱温水技術は、場所ごとに異なる経済的費用便益分析の影響を有する。
基本的な受動的な太陽熱温水加熱は、ポンプや電気を必要としません。 それは、非常に低凍結、または非常に曇った気象条件を持たない気候では非常に費用効果的です。 他の活発な太陽熱温水技術などは、いくつかの場所でより適切かもしれません。
“オフグリッド”であり、持続可能な資格を持つ活発な太陽熱温水器を持つことも可能です。 これは、太陽からのエネルギーを使用してポンプに動力を供給する太陽電池の使用によって行われる。
気候と快適
すべての建物は、外部環境から避難し保護するために建てられています。 外部の条件が内部空間の快適性を妨げる場合、加熱または冷却システムが使用される。
最も効果的な対策の1つは断熱材の使用によるエネルギーの節約です。 しかし、エネルギーを節約するということは、私たちを外部から隔離することを意味します。パッシブデザインは、自然なコンディショニングが達成されるような方法で建物を外部に開放しようとします。
したがって、建物が位置する気候は、温度、湿度レベル、風の速度および方向、および敷地の日光によって規定される。 そして、気候条件は、家の十分なエネルギー効率のための不利益または利点を構成することができる。 次に、日常生活の単純な概念が適用されます。
快適だと感じるのが寒すぎる場合は、断熱材
風が強い日で、寒い場合は、私たちを守り、快適に戻すためのオブジェクトを探します=風の保護
それがあまりにも暑くて、私たちが太陽の下にいるなら、私たちは日陰
それが暑い場合でも、日陰でさえ、私たちは風を吹き飛ばして私たちを冷やす=換気
それが暑いと空気が非常に乾燥している場合は、いくつかの日陰と涼しい地下室を探して=熱質量
マウンテンハウス
非常に寒く風が多い場所にある山小屋の場合、風から保護された日当たりの良い坂道に位置し、天井、壁、窓に断熱材を取り付けることが必要です。 好ましくは正午の太陽に向かって窓を配置する。 冷たい空気が浸透して内部の熱を放散するスリットの量が最小限になるように構築する。
砂漠の家
砂漠の家は日射から保護されるべきです。 一方、昼と夜の間の温度変化は高いため、大気中の湿度が不足しているため、局所的な材料で厚い壁を構築することによって熱質量を利用することが望ましい。 換気を可能にする戦略的に配置された開口部を介して建物の質量を冷却するために、低い夜間温度を利用することが必要である。
効果的であるように意図された環境配慮型設計の基礎は、その場所の気候の不都合と利点に対する適切な対応です。 これが考慮されていない場合は、エネルギー消費と温室効果ガスの排出を伴う熱コンディショニングの機械システムに移動する必要があります。
欧州パッシブハウス基準との比較
ドイツのパッシブハウス（パッシブハウス・インスティチュート・インスティチュート・インスティチュート）が提唱するアプローチは、 伝統的なパッシブソーラー設計技術に頼るのではなく、すべての受動的な熱源を利用し、エネルギーの使用を最小限に抑え、断熱的な橋渡しをするために細部まで注意深く強化した高レベルの断熱の必要性を強調します。冷気の浸透。 パッシブハウス規格に基づいて建てられた建物のほとんどには、小型（通常1kW）の加熱部品が組み込まれているかどうかにかかわらず、熱回収換気ユニットが組み込まれています。
パッシブハウスの建物のエネルギー設計は、定期的に更新されるパッシブハウスプランニングパッケージ（PHPP）と呼ばれるスプレッドシートベースのモデリングツールを使用して開発されています。 現在のバージョンは2007年が問題の年であるPHPP2007です。 建物が特定の基準を満たしていることを示すことができれば、建物は「パッシブハウス」と認定されます。最も重要なのは、家の年間熱量が15kWh / m2を超えないようにすることです。
パッシブソーラーシステム
パッシブソーラーシステムは、主に太陽エネルギーからの熱を捕捉して貯蔵するために使用される。 他の電気機械装置は熱を再循環させるために使用されないので、受動的と呼ばれる。 これは、伝導、放射、熱対流などの基本的な物理的原理のために起こります。
ダイレクトゲイン：これは最もシンプルなシステムであり、風向きごとにサイズが決められており、暖房される建物または敷地の熱需要に応じてサイズが決められた、ガラスの表面による太陽のエネルギーの取り込みを含みます。
蓄積された換気されていない壁：石、レンガ、コンクリートまたは水で造られた壁であるトロンベの壁としても知られ、外側には黒または非常に暗い色が塗られています。 捕獲を改善するために、可視光が入る温室効果を生じるためのガラスの特性が使用され、壁に触れたときに加熱されて、ガラスを透過できない赤外線放射が放出される。 このため、暗い表面と壁とガラスとの間の空気室の温度が上昇する。
換気された蓄積壁：前のものと同様であるが、対流によって壁と大気との間の熱交換を促進するために、上部および下部にオリフィスを組み込んでいる。
付属の温室：この場合、正午の壁には居住可能なガラス張りのエリアがあり、日中の熱の取り込みが改善され、外部への熱損失が減少します。
蓄熱の屋根：ある緯度では、屋根の表面を使って太陽のエネルギーを捕捉し蓄積することができます。 ソーラーポンドとも呼ばれ、夜間に熱が逃げるのを防ぐために、複雑なモバイルデバイスが必要です。
ソーラーコレクションと蓄熱：それはより複雑なシステムであり、窓の直接の利得を空気または熱い水の太陽光コレクターと組み合わせて床の下に蓄積させることができます。 次に、換気されたアキュムレータ壁と同様に、熱が内部環境にもたらされる。 適切な寸法にすることで、7日間以上熱を蓄積することができます。
ほとんどの場合、動作感覚を反転させることでパッシブ冷却システムとして使用できます。
デザインツール
伝統的には、1年の任意の日の任意の時間に、モデル建物に輝く太陽の高度と方位をシミュレートするために、ヘリオドンが使用されていました。 現代では、コンピュータプログラムは、この現象をモデル化し、地方の気候データ（影のような影響や物理的な障害を含む）を統合して、1年にわたって特定の建物設計の太陽光発電の可能性を予測することができます。 GPSベースのスマートフォンアプリケーションは、これを手持ちのデバイスで安価に行うことができます。 これらの設計ツールは、パッシブソーラー設計者に、建設前の地方条件、設計要素および方向付けを評価する能力を提供する。 エネルギー性能の最適化には、通常、反復最適化の設計と評価プロセスが必要です。 どのような場所でもうまく動作するユニバーサルパッシブソーラービル設計のようなものはありません。
適用レベル
郊外の多くの郊外の戸建て住宅は、外観、快適性、使い勝手の明白な変化なしに暖房費の削減を達成することができます。 これは、良好な従来型の断熱、耐候性、および（太陽熱）給湯器に接続された中央放熱器などの時折の補助熱源を用いて、良好な敷設および窓位置決め、少量の熱質量を使用して行われる。 Sunraysは、昼間は壁に落ちて熱質量の温度を上げることがあります。 これにより、夕方に建物に熱が放射されます。 望ましくない夏の太陽の利得を減らすために、外部遮光、または放射障壁と空隙を使用することができる。
季節の太陽捕獲と熱と冷却の貯蔵への「パッシブソーラー」アプローチの延長。 これらの設計では、暖かい季節の太陽熱を捕捉し、寒い時期に数ヶ月後に使用するために季節の温熱貯蔵庫に運搬しようとしています（年換算パッシブソーラー）。大量の熱質量またはアースカップリングを使用することで保管が向上します。 事例報告は効果があると示唆しているが、その優位性を実証するための正式な調査は行われていない。 このアプローチは、暖かい季節に冷却を動かすこともできます。 例：
パッシブ年間蓄熱（PAHS） – John Hait
年1回の地熱ソーラー（AGS）加熱 – ドン・スティーブン
接地された屋根
「純粋に受動的な」太陽熱温室には、光、コンピュータ、および他のタスク特有の機器（例えば、料理、催し物など）、シャワー、人、ペット。 厳密にはソーラー設計ではないが、空気を循環させる自然対流空気流（ファンのような機械装置ではなく）の使用が関連する。 パッシブソーラービルの設計では、ダンパー、シャッター、遮光板、日除け、またはリフレクターを操作するために、限られた電気的および機械的コントロールを使用することがあります。 いくつかのシステムは、対流空気流を改善するために、小さなファンまたは太陽熱式の煙突を募集している。 これらのシステムを分析する合理的な方法は、その性能係数を測定することです。 ヒートポンプは、4 Jの配管に1 Jを使用し、4のCOPを与えます。30 Wのファンを使用して10 kWの太陽熱を家全体に均等に配分するシステムのCOPは300です。
パッシブソーラービルの設計は、コスト効率の高いゼロエネルギービルの基本要素となることが多いです。 ZEBは複数の受動的な太陽建築設計概念を使用していますが、ZEBは純粋に受動的なものではなく、風力タービン、太陽光発電、マイクロハイドロ、地熱、その他新興代替エネルギー源などの能動的機械的再生可能エネルギー発電システムを備えています。
超高層ビルのパッシブソーラーデザイン
近年、大規模な表面積を超高層ビルに利用して全体のエネルギー効率を向上させることに関心が集まっています。 超高層ビルは都市環境でますます普及しており、しかも大量のエネルギーを必要とするため、パッシブソーラー設計技術を採用すると、大量のエネルギーを節約する可能性があります。 ロンドンの22 Bishopsgate Towerを分析したある研究では、理論的には、間接的な太陽光の増加、最適な換気と昼光の浸透を達成するための建物の回転、高熱質量床材の使用建物内の温度変動を減少させ、二重または三重の釉薬を施した低放射率窓ガラスを用いて直接太陽光を得る。 間接的な太陽光発電技術には、壁の厚さの変動（20〜30 cm）による壁の熱流の緩和、熱損失を防ぐための屋外空間の窓ガラスの使用、蓄熱のための床面積の15〜20％の専用化、空間に入る熱を吸収する壁。オーバーハングは、夏の直射日光を遮るために使用され、冬にはそれを可能にし、夏期の熱の蓄積を制限する熱反射壁とグレージングの間に熱反射ブラインドを挿入します。
もう一つの研究では、香港の高層ビルの外側にあるダブルグリーンの外壁（DGSF）を分析しました。このような緑のファサードや外壁を覆う植生は、研究者が発見したように、空調の使用量を80％も大幅に削減することができます。
より温暖な気候では、窓ガラス、窓の比、日陰や屋根の戦略などの戦略は、30％〜60％の範囲でかなりのエネルギーを節約できます。