北京地区绿化屋面对屋顶温度变化影响的研究

研究了不同屋面（水泥屋面、覆土屋面以及植被屋面）的表面温度的分布特点,并对三者进行了比较,探讨了屋顶绿化的温度分布及其降温效果,以期为屋顶绿化的建设和发展提供科学依据.     

屋顶绿化 大气变凉

屋顶绿化缓解热岛效应大气变暖已成为全世界共同关注的焦点。其最主要的原因是大都市热岛效应,占了全球变暖70%的份额与责任。屋顶绿化最突出的功能是缓解城市的热岛效应,夏天下午14点时裸露屋顶表面温度高达70℃以上,屋顶绿化后的屋面温度29℃,温差高达40℃以上,顶层室内温度下降4～6℃。     

反射隔热涂料对屋顶表面温度、室内温度及屋顶得热的影响

通过简化建筑传热模型,分析反射隔热涂料对建筑屋顶表面温度、室内温度与屋顶得热的影响。以杭州的气候参数为依据,模拟结果表明:随着屋顶传热系数的增大,屋顶表面温度缓慢下降,而室内温度与屋顶至室内的传热量则显著提高;屋顶传热系数为1W/(m~2·K)时,屋顶喷涂反射隔热涂料后室内温度仅39.3℃,相对于混凝土沥青砂浆屋顶降低54℃,相对于普通涂料降低2.8℃;空调致冷温度为26℃时,则喷涂反射隔热涂料后屋顶得热量相对混凝土沥青砂浆屋顶可降低41.4%,相对普通涂料可降低22.7%。     

热反射屋面隔热和节能效果对比测试研究

通过对比测试连续晴天条件下24h持续空调状态的普通深色屋面房间和热反射屋面房间的屋面外表面温度、内表面温度、室内空气温度等热环境参数,量化分析热反射屋面的隔热和节能效果。结果表明,相比普通深色屋面,太阳辐射强烈的夏季晴日中午和午后,热反射屋面外表面温度降低了10℃~15℃,隔热效果显著,有效改善了建筑室外热环境。热反射屋面能够降低建筑屋顶层空调房间的耗冷量,典型夏季晴日热反射屋面房间单位面积空调耗冷量比普通深色屋面降低0.073kWh/(m2·d)。     

轻型屋顶景天绿化的降温效果

屋顶绿化是对城市土地资源的有益补充，具有地面绿化一样的美化环境、净化空气、降低噪音、减少环境污染、提高城市排蓄水功能和缓解热岛效应等作用。而且还有地面绿化不具备的独特作用即：改变现代城市乌瞰形象、丰富城市立体景观，隔热降温、隔热保温、改善建筑物环境小气候，提高建筑物防水层使用寿命、节约能源等。日本研究表明，屋顶绿化具有降低屋面温度的良好作用。我国重庆大学开展屋顶绿化对屋面温度的影响研究，并建立了相关数学模型。但这些研究很少涉及屋顶绿化中最大的难题——轻型屋顶绿化，特别是轻型屋顶绿化对降低屋面温度从而影响室内温度的报道。     

不同倾角金属百叶对屋顶遮阳的隔热降温实验研究

屋顶遮阳是实现屋面隔热及降温最为简便有效的途径。金属百叶用于屋面遮阳,具有重量轻、安装方便、通风好、散热快等优点。为了探索不同倾角金属百叶对屋顶遮阳的隔热及降温效果,本文首先搭建混凝土屋面实验小室,并用镀锌铁皮制作百叶,然后在典型夏季气候下,对比测试了不同倾角金属百叶遮阳对屋面温度平均值及振幅值降低的影响。研究结果:1)屋顶金属百叶遮阳不仅能降低屋面温度平均值,而且能大幅度降低其振幅值,其遮阳降温效果与百叶倾角有关;2)综合考虑金属百叶遮阳对屋面得热及散热影响,百叶倾角在20°左右较为适宜;3)金属百叶遮阳存在叶片下表面温度高于上表面温度现象,随着百叶倾角减小,这种现象更加明显。     

屋顶绿化的新概念--建筑夹层塑料成型板

建设部已颁发了《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ１３４－２００１），其中将屋顶传热系数K＜１．０W／m２·K列为强制性条文。同时在条文说明中又提到：“水平屋顶的日照时间最长，太阳辐射照度最大，由屋顶传给屋内的热量最多，是建筑物夏季的最不利朝向。绿化屋顶是解决屋顶隔热问题非常有效的办法，它的内表面温度低且昼夜稳定。当然绿化屋顶在结构设计上要采取一些特别的措施。”由此可知，建筑法规已经肯定了屋顶绿化是节能、隔热的有效措施。屋顶绿化能吸收二氧化碳，改善城市的生态环境，美化市容，明显提高建筑在夏季…     

相变屋面隔热性能影响因素分析

将相变材料制作成定型板材敷设在屋顶外层,白天通过相变吸收太阳辐射得热,屋顶内表面温度变化很小,减少了室外通过屋顶传入室内的热量。本文建立了该屋顶结构的简化动态热网模型(RC模型),对相变屋面热工性能的影响因素进行研究,包括相变材料的相变温度、相变温度半径和材料厚度等。结果显示,与非相变屋面相比,相变屋面内表面平均温度及最高温度都有了明显的降低;影响因素对内表面最高温度的影响较大;综合考虑相变屋面的衰减系数、延迟时间及经济性,夏热冬冷武汉地区夏季典型气象日下该屋顶结构适宜的相变温度范围为33～35℃,相变材料厚度为30 mm,该工况下相变屋面的衰减系数相比非相变屋面降低0.281,延迟时间增加6.65 h。     

粗放型屋顶绿化隔热效果分析

以自然通风层的屋顶绿化为研究对象,对有无绿化屋顶内表面温度进行比较,采用实测数据统计分析的方法,以全夏季为研究周期,按不同温度区间分析屋顶内表面温度的分布特性,比较2种状态下屋顶内表面温度的分布频率以及总温度,得到绿化屋顶内表面温度<34 ℃出现的频率占总周期的90％,是无绿化屋顶的1.6倍,大于36 ℃高温的频率为无绿化屋顶的4.6%,绿化屋顶内表面大于30 ℃的温度总量约为无绿化屋顶的1/3,且绿化屋顶的隔热性能与室外气温有较强的正向性,随着气温的升高,绿化屋顶的隔热性能体现得更加充分。     

夏热冬冷地区居住建筑围护结构的节能影响分析

选取夏热冬冷地区7个城市住宅建筑,采用Visual DOE4.0模拟分析改变墙体、屋面、外窗的传热系数以及遮阳系数对模型建筑全年节能率的影响,结果表明,当外墙K0.78 W/(m2·K)时,7个城市的全年节能率均超过20%;屋面热工性能对建筑总能耗的影响很小,但降低屋顶传热系数仍能提高节能率;降低外窗遮阳系数及传热系数,7个城市的全年节能率均得以提高。     

绿化屋顶与普通架空屋顶隔热特性对比分析

对福州某小区顶层两不同房间进行屋顶内表面温度、室内气温以及屋顶内表面热流的现场测试,结果表明,绿化屋顶能有效降低屋顶内表面最高温度、室内气温并可有效控制温度变化幅度,其内表面热流的变化幅度也大大小于普通架空屋顶的。绿化屋顶能降低屋顶热损失,改善室内热环境,节省制冷能耗。     

屋面防水保护层的设计与施工

屋面防水保护层的作用至今还未引起设计与施工单位的重视。恰当的选择反射率大、吸收率小的表面浅颜色,能较大的降低进入室内的热量,一般可降低室内屋顶表面温度。     

屋顶绿化节能热工参数研究

夏季室内环境空调控制下的热工对比试验证明:屋顶绿化可使屋顶内表面平均温度降低3℃、内表面温度波幅降低80%以上、屋顶传入室内的热流量减少70%以上,绿化的附加当量热阻可达1.0 m2.K/W,有效地改善了室内热环境、减少了空调能耗。     

屋顶绿化设计探讨

对屋顶绿化的设计进行了研究,说明屋顶绿化是利用城市屋面空间的有效方法,指出其设计关键在于如何减轻屋顶荷载,植物种植选择等,在设计时要遵循设计原则,提出地面绿化中可以使用的设计要素也可以用于屋顶绿化,屋顶绿化设计要素种类没有限制。     

屋顶绿化夏季对室内的降温效果试验对比研究

随着城市化进程的不断加快,城市绿色植被面积不断减少,造成城市空气质量恶化,热岛效应逐渐加重,而屋顶绿化则是解决上述问题的方法之一。本文利用三个木屋模型建筑,分析埘比了两种不同植物的屋顶绿化在夏季对室内的降温效果。研究表面,两种绿化对降低屋顶内表面温度和室内温度效果明显,不同的绿化方式其降温效果也有一定差异,对屋面植物定期浇水维护可以使降温效果进一步加强。     

模块式立体绿化对建筑节能的影响研究

本文以3栋环境条件基本相同的试验用房为研究对象,开展了模块式立体绿化节能效果试验研究。结果表明:在夏季,立体绿化建筑、屋顶绿化建筑和裸建筑相比较隔热效果明显;立体绿化建筑的墙体外表面温度、内表面温度和室内空气温度与裸建筑相比最多可降低21.6、5.7和5.2℃;立体绿化建筑和屋顶绿化建筑的空调节电率分别为39.97%和11.04%。     

夏热冬冷湿润气候下绿化屋面对建筑环境影响的研究

绿化屋面是一种被动式建筑技术,通过提高建筑屋面对太阳辐射的反照率,以及附加的种植基质保温性能,实现减缓热岛效应、降低建筑能耗的作用。结合夏热冬冷湿润地区气候特点,使用温度实测、软件能耗模拟的方法,分析绿化屋面对建筑内部及外部环境的影响。通过对南京1个办公建筑屋面温度实测显示,夏季晴朗日间应用绿化的建筑屋面外表面比裸露屋面温度平均低约16℃。通过EnergyPlus模拟,有保温屋面增加绿化屋面后,其顶层全年能耗降低了2.6kWh/m2,无保温屋面增加绿化屋面后,其顶层全年能耗降低了14.1kWh/m2;通过Airpak对一个居住区的室外环境模拟,在应用屋顶绿化后,其室外环境温度可降低约0.2℃。     

体育馆建筑被动式节能技术实测与分析——以广东药学院体育馆为例

体育馆建筑照明和空调能耗巨大,如何充分利用自然采光和自然通风是体育馆建筑节能的关键问题。广东药学院多功能体育馆在设计中考虑了多种被动式节能措施,如东、西向立面设置带有垂直遮阳的条形采光窗,南、北向立面设置可开启的外窗,附馆屋顶采用种植屋面等。该体育馆的实测结果表明上述被动式设计方法可以增加比赛场地自然光照度,防止眩光;提高观众区自然通风风速,改善舒适度;降低附馆屋顶内表面温度,减少热辐射。     

营造生态屋顶趋势及绿化施工要点

屋顶绿化具有增加城市绿化覆盖率,缓解城市热效能,降低噪音及空气污染,屋顶绿化是效果显著的隔热措施,改善城市景观和居住生态环境等多种功能。做好屋顶绿化的施工,要正确选择植物和种植土壤,掌握屋面防水及排水系统的施工要点。     

屋顶敷设薄膜光伏板对室内空调节电和环境效益分析

通过对典型日屋顶敷设薄膜发电板和晶硅发电板两种情况下由于遮阳而对屋面内表面温度的降低进行量化分析,并对由此带来的空调节能量和环境效益进行量化分析,得出屋顶敷设薄膜发电设施不仅能够充分利用太阳能进行光伏发电,而且由此因遮阳也带来可观的节电量和环境效益。