如果将建筑物的围护结构设计成双层构造，在两层之间会形成封闭的空气间层，将各封闭的空气间层连接起来形成通路，那么空气在太阳辐射或其他热源加热作用下，就会在通路中循环流动，热空气上升，冷空气下降，这就是对流环路。对流环路将热量传入室内或蓄存在围护结构中。
对流环路可以在墙体、楼板、屋面、地面上应用。事实上，双层玻璃形成的“空气集热器”也是一种对流环路。设计对流环路时，空气层厚度一般取10～20cm，垂直高度至少大于1.8m，以获得良好的“热虹吸”效果。可以在对流环路中，设置通风口利用被加热了的空气，设置逆流装置或塑料薄膜防止夜间气流倒流，并利用风口的开合来控制室温（见图5-78）。当需要保温或隔热时，可隔断对流环路形成静止的空气封闭间层。
图5-78 U形通道防止气流倒流
蓄热墙是直接受益和对流环路两种采暖方式在墙体中的综合应用。蓄热墙主要有特隆布墙（Tromble Wall，见图5-79、图5-80）、对流环路集热墙、花格子蓄热墙（见图5-81）、水墙（见图5-82）、相变墙。特隆布墙是在南向实体墙外覆盖玻璃罩，通常还在墙体的上、下部开设通风孔。对流环路集热墙是在南墙设置空气集热器或在玻璃罩与墙体之间的墙体外表敷设隔热层，利用墙体上下通风口实现空气对流循环。水墙是将水装在容器中，例如塑料罐或金属桶，用其作为蓄热材料。花格子蓄热墙是砌墙时在墙上留出孔洞形成花格，其用于居室采暖是我国清华大学研究人员的一项发明。相变墙是将相变材料封装作为垂直集热墙，目前正处于研究和试用阶段。
图5-79 特隆布墙在冬季的运行原理［66］(www.xing528.com)
图5-80 特隆布墙在夏季的运行原理
图5-81 花格子蓄热墙运行原理
当用蓄热墙进行被动式太阳能采暖时，白天大部分太阳辐射热被蓄热墙吸收，一部分热量通过墙体导热传入室内，另一部分热量加热夹层空气，通过墙体上、下通风口与室内空气对流循环。对于不设通风口的蓄热墙，就不存在房间空气与夹层空气的对流循环。夏季可以利用蓄热墙来产生“烟囱”效应，对室内进行通风降温。目前，用得最多的蓄热墙是特隆布墙，它可承重、隔声，对温度的延迟时间长，其运行原理如图5-79和图5-80所示。特隆布墙的材料通常采用混凝土、砖、夯土等；当设通风口时，厚度为30～40cm较为合适；不设通风口时，厚度为25～30cm较为合适。特隆布墙外表面粗糙并为黑色或某种暗色吸热效果较好。除特隆布墙外，水墙也在很多建筑中得到了利用，因其体积小、延迟时间相对短，故要求设在一天中大部分时间有阳光照射的地方。图5-82为用废弃油桶装满水作为水墙的应用实例。
图5-82 带有活动保温装置的水墙［65］
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