足尺寸建筑模式下植被屋面的隔熱性能及能耗特性研究.pdf

1、植被屋面具有緩解城市熱島效應(yīng)、增加城市綠化面積、提高城市空氣質(zhì)量、降低建筑能耗、改善城市生態(tài)環(huán)境等功能，是目前改善建筑內(nèi)部熱環(huán)境及解決建筑節(jié)能問題比較有效的方法之一。植被屋面利用植物對太陽輻射的遮擋、植物的光合蒸騰作用和種植土壤層的蒸發(fā)冷卻效應(yīng)來有效的減少通過屋面?zhèn)魅胧覂?nèi)的熱量，實(shí)現(xiàn)屋面的隔熱降溫，從而達(dá)到改善建筑室內(nèi)熱環(huán)境，減少空調(diào)能耗的目標(biāo)。
　　本文通過建立的足尺寸建筑模式下的對比實(shí)驗(yàn)測試平臺，對植被屋面、陶粒蒸發(fā)屋面、粘性

2、土蒸發(fā)屋面以及裸露屋面的隔熱性能及能耗特性進(jìn)行了測試研究，目的在于獲得足尺寸建筑模式下植被屋面的隔熱性能及能耗特性參數(shù)和評價(jià)指標(biāo)，為其在工程應(yīng)用上提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　測試建筑位于番禺某商業(yè)樓樓頂，選取五個(gè)房間作為對比測試房間，五個(gè)測試房間建筑面積均為29.64m2，其房間朝向、圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造、窗戶構(gòu)造型式均相同，其中兩個(gè)測試房間屋面設(shè)置為植被屋面，種植植物為佛甲草，一個(gè)測試房間屋面鋪設(shè)陶粒，另一個(gè)測試房間屋面鋪設(shè)粘性土，同時(shí)選取一裸

3、露屋面作為對比測試房間。在2013年8月、9月和10月共進(jìn)行84天的測試。選取測試期間晴天段的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行隔熱性能及能耗特性分析，經(jīng)過分析獲得了不同構(gòu)造屋面的隔熱性能參數(shù)、能耗特性指標(biāo)、并對其隔熱性能、能耗特性與氣候參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了分析，計(jì)算得到了不同隔熱屋面的傳熱量和相關(guān)的熱工性能參數(shù)。
　　研究結(jié)果表明:植被屋面表現(xiàn)出良好的隔熱降溫效果，在自然氣候工況下，植被屋面一、植被屋面二、陶粒屋面及粘性土屋面比裸露屋面內(nèi)表面最高溫

4、度分別降低了6.0℃、5.5℃、5.5℃、5.0℃;植被房間一、植被房間二、陶粒房間及粘性土房間室內(nèi)空氣溫度比裸露房間室內(nèi)空氣平均溫度分別降低了1.1℃、1.0℃、0.9℃、0.7℃;植被屋面一、植被屋面二、陶粒屋面、粘性土屋面以及裸露屋面內(nèi)表面溫度波幅分別為:0.6℃、0.6℃、0.7℃、0.8℃、2.7℃，峰谷差分別為:1.1℃、1.2℃、1.3℃、1.4℃、5.3℃;室內(nèi)空氣溫度波幅分別為:1.8℃、1.7℃、1.7℃、1.8℃、

5、1.9℃，峰谷差分別為:3.4℃、3.3℃、3.2℃、3.4℃、3.7℃。在空調(diào)運(yùn)行工況下，植被屋面一、植被屋面二、陶粒屋面及粘性土屋面比裸露屋面內(nèi)表面最高溫度分別降低了5.1℃、4.7℃、4.4℃、3.8℃;植被房間一、植被房間二、陶粒房間及粘性土房間室內(nèi)空氣平均溫度比裸露房間室內(nèi)空氣平均溫度分別降低了0.8℃、0.7℃、0.8℃、0.3℃;植被屋面一、植被屋面二、陶粒屋面、粘性土屋面以及裸露屋面內(nèi)表面溫度波幅分別為:0.4℃、0.5

6、℃、0.5℃、0.8℃、2.5℃，峰谷差分別為:0.8℃、0.9℃、1.0℃、1.6℃、4.7℃;室內(nèi)空氣溫度波幅分別為:0.7℃、0.9℃、0.8℃、0.9℃、1.0℃，峰谷差分別為:1.8℃、2.0℃、1.8℃、1.9℃、2.3℃。室內(nèi)空調(diào)設(shè)定溫度為26℃時(shí)，與裸露房間相比，植被房間一、植被房間二、陶粒房間以及粘性土房間累計(jì)耗電量分別減少了6.73kWh、7.60kWh、6.75kWh、4.04kWh;植被屋面一單位面積節(jié)電量為0.

7、2129kWh/(d· m2)，單位體積節(jié)電量為0.0546kWh/(d·m3);植被屋面二單位面積節(jié)電量為0.2571kWh/(d·m2)，單位體積節(jié)電量為0.0659kWh/(d·m3);陶粒屋面單位面積節(jié)電量為0.2179kWh/(d·m2)，單位體積節(jié)電量為0.0559kWh/(d·m3);粘性土屋面單位面積節(jié)電量為0.1305kWh/(d· m2)，單位體積節(jié)電量為0.0335kWh/(d·m3)。
　　屋面的隔熱性能以

8、及能耗特性主要受室外氣候參數(shù)影響。植被屋面的隔熱性能及能耗特性與室外氣候參數(shù)的相關(guān)性關(guān)系由大到小依次為:室外空氣溫度、太陽輻射強(qiáng)度、室外空氣相對濕度、風(fēng)速。植被屋面構(gòu)造層逐時(shí)溫度與室外空氣溫度及太陽輻射強(qiáng)度的關(guān)聯(lián)性逐層遞減。
　　晴天段植被屋面具有良好的隔熱效應(yīng)，與裸露屋面相比，植被屋面一、植被屋面二、陶粒屋面以及粘性土屋面的平均計(jì)算傳熱熱流分別減少了2.8W/m2、1.8W/m2、2.2W/m2、1.4W/m2;植被屋面一、植被