バラシステム

バラシステムは、イタリアのホラツィオ・バラ氏によって開発されたパッシブソーラー建築技術です。集光壁を用いて太陽放射を熱として捕捉し、熱サイフォン効果を利用して、温められた空気を鉄筋コンクリート床に組み込まれた通路を通して循環させ、床、ひいては建物全体を暖めます。また、暑い時期には、夜間の涼しい空気を床を通して吸い込み、冷房として利用することも可能です。

ヨーロッパでは多くの成功したシステムが構築されたが、バラは他の地域ではあまり知られていないようだ。

太陽光を間接的に熱に変換するために、家の壁の陽当たりの良い側に断熱された独立した空間が設けられます。 外側から見て断面を見ると、外側に透明な層があります。これは従来ガラスで作られていましたが、安価で丈夫なポリカーボネート製グレージングの登場により、ほとんどの設計では二重または三重構造のポリカーボネート製温室シートが使用されています。通常、グレージングは​​可視光を透過させ、赤外線を遮断して熱損失を減らし、紫外線を遮断して建材を保護するように設計されています。

次の層は吸収層です。この層は集熱器に入る光の大部分を吸収します。通常、 厚さ約10cmの空気層と、その空間に垂直に吊り下げられた1枚以上の吸収メッシュで構成されています。多くの場合、窓用の網戸や園芸用の遮光布が使用されます。メッシュ自体は熱をほとんど保持できず、光によって急速に温まります。熱はメッシュの周囲や内部を通過する空気によって吸収されるため、メッシュは前面と背面の両方に空気層を設けて吊り下げられます。

最後に、吸熱空間と住宅の間には断熱材の層が設けられます。通常、これはポリイソシアヌレートフォーム、ロックウール、アルミ箔、ポリスチレンなどの材料を用いた一般的な住宅用断熱材です。

この集熱器は非常に反応が良く、太陽光を受けると急速に加熱され、内部の空気が対流し始めます。集熱器を床付近と天井付近の穴を使って建物に直接接続すれば、間接的な太陽熱取得システムが構築できます。しかし、トロンブ壁のように、夜間には熱が外部に放射され、対流によって夜間に室内が冷えてしまうという問題があります。そこで、寒冷地の基礎空間の換気に使用されるような自動ダンパー、あるいは非常に軽量なプラスチック製のフラップで一方向の空気の流れを遮断するプラスチックフィルムダンパーを使用することで、空気の流れを止めることができます。ダンパーを追加することで、効率的な独立型太陽熱取得システムを構築できます。

集熱器からの熱エネルギーを蓄えるため、Barraシステムでは天井としてコンクリート製の「スパンクリート」スラブを吊り下げて熱を蓄えます。これはかなり高価で、強力な支持構造が必要です。代替案として、同じ重量であれば5倍もの熱を蓄えることができる水を用いる方法があります。シンプルで安価かつ効果的な方法は、両端にキャップが付いた直径100mmの密閉型PVC雨水管に水を貯蔵することです 。

水を使う場合でもコンクリートを使う場合でも、日中は集熱器内の空気から蓄熱材に熱が伝達され、夜間は天井扇風機を使って必要に応じて室内に放出される。

「スパンクリート」と呼ばれるコンクリートスラブが使用されている場合、天井も放射熱によって家を暖めます。一部の住宅には、放射熱の伝達を調整するために、人工衛星で使用されているものと同様のルーバーが取り付けられています。暖かい空気はスラブのトンネルを南から北へと流れ、そこから出て、部屋の大部分を通って南に戻り、床近くの空気ヒーターの吸気口へと向かいます。

• バラ・システムについては、バルーク・ギヴォニ著『気候に関する考察』（ワイリー社、1998年）の169～171ページおよび181ページに記載されている。
• 基本的な参考文献は、Barra, OA、G. Artese、L. Franceschi、R​​K Joels、A. Nicoletti。1987年。「Barraサーモサイフォン式空気システム：イタリア、英国、サハラ砂漠における住宅および農業用途」。国際建築エネルギー管理会議。スイス、ローザンヌ。