夏熱冬冷地區(qū)建筑活墻研究.pdf

1、活墻作為一種新型的垂直綠化技術(shù)，近年來得到了廣泛關(guān)注和急速發(fā)展。不同于傳統(tǒng)的攀援植物綠化，活墻使用多樣的植物和花卉，在美化建筑墻面的同時(shí)也改善墻面熱工性能、提高建筑能效。然而，市場(chǎng)中活墻技術(shù)和實(shí)施方法參差不齊、缺乏技術(shù)指導(dǎo)和設(shè)計(jì)參考的現(xiàn)狀給活墻的發(fā)展帶來較大阻礙。另一方面，學(xué)術(shù)領(lǐng)域還未得出關(guān)于活墻的熱工指標(biāo)或傳熱計(jì)算方法，現(xiàn)有的能耗分析軟件無法計(jì)算活墻對(duì)建筑的能耗影響，給活墻的生態(tài)效益評(píng)估帶來困難。植物本身是生命體，也是高效的太陽能收集

2、器，會(huì)隨外界環(huán)境變化調(diào)節(jié)自身能量收支水平。這是活墻特有的生命力的體現(xiàn)，也是其物理性質(zhì)不定、熱工性能難以估量的原因。
　　作為建筑學(xué)專業(yè)背景的學(xué)生，本文作者力圖通過適度的學(xué)科交叉，嘗試對(duì)活墻進(jìn)行一些科學(xué)的定量研究，除了從建筑學(xué)的角度對(duì)活墻的構(gòu)造類型研究之外，還針對(duì)其傳熱特性進(jìn)行較為深入的研究。
　　本文作者首先運(yùn)用類型學(xué)方法對(duì)活墻進(jìn)行了全面的梳理：收集并整理活墻發(fā)展中出現(xiàn)過的重要設(shè)計(jì)理念，提煉出活墻的基本原型，再由此原型衍生出

3、三大類型的活墻并總結(jié)其構(gòu)造方法；然后使用實(shí)驗(yàn)研究和模擬研究?jī)煞N方法對(duì)活墻的熱工性能進(jìn)行定量分析：在實(shí)驗(yàn)中測(cè)量活墻對(duì)建筑墻體溫度的影響，評(píng)估活墻在夏季和冬季對(duì)建筑的熱工作用；再建立數(shù)值模型對(duì)活墻的傳熱過程進(jìn)行模擬，用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證模型的精確性。
　　實(shí)驗(yàn)研究表明，模塊式活墻在夏季對(duì)制冷和非制冷建筑物墻體均有顯著的降溫作用；在冬季對(duì)采暖建筑物墻體有顯著的保溫效果，對(duì)不采暖建筑物僅在夜晚的保溫效果較好，在白天則有一定的消極影響。活墻與建筑

4、之間的空氣層是一個(gè)夏“涼”冬“暖”的微氣候區(qū)，可起到良好的夏季隔熱和冬季保溫作用。在夏季，活墻與建筑墻體之間的空氣層在封閉狀態(tài)下的降溫效果優(yōu)于開敞狀態(tài)；在30～600mm范圍內(nèi)，活墻與建筑墻面的距離越小，活墻的降溫效果越好。在本實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，活墻在夏季可節(jié)約13％建筑制冷能耗。
　　本文作者建立的活墻傳熱模型可計(jì)算不同植物、不同基質(zhì)厚度、不同氣候下的模塊式活墻對(duì)建筑墻體傳熱量的影響：首先建立活墻外表面（植物冠層與基質(zhì)表面）的熱平衡方