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【摘 要】 屋顶绿化能够产生良好的节能效果,研究其对建筑耗能的影响能够更好地指导屋顶绿化工作的开展。本文首先介绍了屋顶绿化的多方面作用,探究了屋顶绿化的不同种类形式,最后结合上述探讨与实际经验,分析了屋顶绿化对建筑能耗的影响。
【关键词】 屋顶绿化;建筑能耗;影响;分析
一、前言
随着我国屋顶绿化工作的进步,越来越多的屋顶绿化形式开始出现,并取得了良好的实际效果,其中一大方面的表现便是对建筑耗能的影响。通过科学合理的屋顶绿化方式,能够更好地促进建筑能耗的降低,从而达到环保节能的要求。
二、概述
据有关测定,建筑物的屋顶绿化对于降低建筑物周围环境的气温的作用十分明显,气温降低的幅度可达0.5-4摄氏度,而建筑物周围环境的气温每降低1摄氏度,建筑物内部的空调容量可降低6%。对大面积的低层建筑物(特别是一些工业厂房建筑),由于屋面面积比壁面面积大,夏季从屋面进入室内的热量往往占总围护结构热量的70%以上,夏季实测的结果表明,绿化的屋顶外表面最高温度比不绿化的屋顶外表面最高温度(可达60摄氏度以上)可低20摄氏度以上,从而使从屋面传入室内的热量减少到四分之一左右。绿化屋顶不仅可以在夏季对室内环境隔热保凉,而且可以在冬季对室内环境隔冷保暖,在极端天气对缓冲和削减极端温度起着突出的作用,以此可以看出,屋顶绿化对建筑设备节能和改善顶层房屋室内热舒适环境也具有重大意义。
我国一方面建筑能源需求量很大,另一方面在建筑节能方面,首先是在建筑围护结构保温方面与发达国家存在着较大的差距,外墙的传热系数为发达国家的2-3倍,外门、外窗的传热系数为发达国家的重1-2倍,屋顶的传热系数为发达国家的4-5倍。所以实施屋顶绿化,一方面由于绿色植物的作用,可以降低屋顶外表面温度,同时由于绿色植物和覆土的联合作用,增大了屋面的热阻,进一步降低了屋面的传热系数,进而降低了屋顶内表面温度,也大大降低了通过屋顶进人室内的冷(热)负荷,从而可以很大程度地削减和降低建筑设备的容量及其运行能耗。
三、屋顶绿化的作用
屋顶绿化,又称“第五立体绿化面”,最先应用是美国的一位风景建筑师。1959年,他以开拓者的精神在一座6层楼的顶部建造了一个景色秀丽的空中花园,全园面积1.2公顷。配植乔木、花草,此后,屋顶绿化开始呈现出勃勃生机。
屋顶绿化可以广泛理解为在各类建筑物、构筑物等的顶部以及天台、露台或阳台上的绿化,其目的是利用有限的空间增加城市绿量,改善城市生态环境,为人们提供优美的环境景观和活动空间。屋顶绿化的作用主要有以下几个方面:
1.增加城市绿地数量和可视绿量,提高城市建设的科学性,建立生态健全、景观良好的现代化国际都市。
2.城市屋顶绿化更有效地利用了城市土地。地下空间的开发和地上绿化的同步进行以及屋顶空间的利用,可大大缓解城市用地紧张的矛盾。
3.城市屋顶绿化能够使自然植物与人工建筑有机地结合和相互延续,增加了人与自然的亲密度。
4.城市屋顶绿化还能够储蓄部分天然降水。据统计,屋顶绿化能够有效截留约70%的天然降水,并在雨后若干时间内逐步被植物吸收和蒸发到大气中,能够改善局部生态环境。
5.屋顶的绿地被覆,夏季可以有效缓解城市局部热岛效应,减轻太阳辐射强度;冬季具有保温作用,降低能源消耗。
四、屋顶绿化的形式
设计前期根据荷载选定适合的屋顶绿化类型,屋顶绿化主要分为:开敞型屋顶绿化、半密集型屋顶绿化和密集型屋顶3种形式。
1.开敞型屋顶绿化
开敞型屋顶绿化是最简单的一种屋顶绿化形式。因为建筑的荷载比较小的原因,屋顶绿化一般使用攀缘植物、地被及小型灌木进行种植。国外普遍采用的是开敞型的屋顶绿化,同时在中国的大城市也得到了广泛应用。这种简单的绿化形式并不过于要求景观效果,大多采用景天科植物,这种植物耐干燥,生命力旺盛,不用专门设置灌溉系统。这种屋顶不宜上人,荷载一般在60-200kg/㎡。
2.半密集型屋顶绿化
半密集型屋顶绿化称为组合式屋顶绿化,适用于可见的屋顶,需要一年四季都可以看到绿色和开花植物。因为比拓展型的土层要厚,选择植物的范围也就越宽泛。这种形式的屋顶绿化需要定期浇灌和养护,可以在屋顶上留有停留和行走的庭院或小路。建筑静荷载为200-300kg/m2。植物以草坪为主,选择屋顶承重梁柱上方种植花灌木组成景观。
3.密集型屋顶绿化
密集型的屋顶绿化可以说是真正意义上的屋顶花园,它可以融合各种的园林设计元素,例如:亭、台、水池假山,以及各种冠型漂亮的树。同时也正是因为这些元素,使得密集型的屋顶花园要经常地维护与保养,当然这种类型的屋顶花园在功能上是供人休闲的空间,视觉效果和功能并重,所以在树种和小品的设计上要更加人性化。建筑静荷载在500kg/㎡。
五、屋顶绿化对建筑能耗的影响
为改善城市的生态环境,城市就需要绿化。而城市大都建筑密集,其他地面也大都被沥青和钢筋混凝土所覆盖,可绿化的面积减少。而城市建筑屋顶的面积占城市总面积的比例相当可观,而且还会不断增加。城市建筑屋顶大都被钢筋混凝土、沥青、砂石所覆盖,并且闲置着没有得到充分利用。绿色植物调节气温的作用十分明显,绿色植物的根系从土壤中吸收水分,通过蒸发作用向空气中释放水分,提高空气的湿度,空气的气温高达35℃时,树荫下的气温却只有22℃左右。而照在浓密绿色植物表面的太阳光有70%左右被绿叶吸收,20%左右被绿叶反射回去,通过绿叶的透射光只有10%左右,被绿化的屋顶在夏天的降温和增湿作用十分明显。
一座城市的屋顶面积,大约为整个居住区面积的1/5。被绿化的屋顶除了在夏天对室外环境具有十分明显的降温和增湿作用以外,还可以大大降低屋顶外表面的平均辐射温度MRT(一般可降低10℃-20℃),从而进一步改善了城市的热环境;屋顶的绿色植物具有滞尘、杀菌和吸收低浓度污染物以及增加空气中负离子的作用,具有很强的空气净化能力和清新能力;屋顶的绿色植物还有降低城市噪音的作用,最大减噪量可达10dB。所以增加屋顶的绿化面积,对改善城市的生态环境和增加城市整体美感意义重大。据科学测定,667㎡绿色植物一年能产生氧气14.4t,吸收二氧化碳21.6t,一个城市如果把屋顶都利用起来进行绿化,那么这个城市中的二氧化碳较之没有绿化前要少85%(平均值为减少70%)。为此,日本的东京市议会于2000年4月通过一项议案,要求东京市内的所有面积在1000㎡以上的建筑必须进行屋顶绿化,目前东京市的屋顶绿化率已达41%。
另据有关测定,建筑物的屋顶绿化对于降低建筑物周围环境的气温的作用十分明显,气温降低的幅度可达0.5-4℃,而建筑物周围环境的气温每降低1℃,建筑物内部的空调容量可降低6%。对大面积的低层建筑物(特别是一些工业厂房建筑),由于屋面面积比壁面面积大,夏季,从屋面进入室内的得热量往往占总围护结构得热量的70%以上,夏季实测的结果表明,绿化的屋顶外表面最高温度比不绿化的屋顶外表面最高温度(可达60℃以上)可低20℃以上,从而使从屋面传入室内的热量减少到1/4左右,绿化屋顶不仅可以在夏季对室内环境隔热保凉,而且可以在冬季对室内环境隔冷保暖,在极端天气对缓冲和削减极端温度起着突出的作用,以此可以看出,屋顶绿化对建筑设备节能和改善顶层房屋室内热舒适环境(顶层屋面内表面平均辐射温度MRT不会太高或太低)也具有重大意义。
六、结束语
通过对屋顶绿化对建筑节能的影响分析研究,我们可以发现,屋顶绿化的作用是十分广泛的,这决定了屋顶绿化要不断深入探究。同时,屋顶绿化的实现方式众多,对建筑能耗的影响也是相当深远的。有关人员应深入研究,结合实际,推进该项课题的研究。
参考文献:
[1]孔强,赵娜娜.浅析国外现代屋顶绿化设计[J].北方园艺,2011年,第11期:13-15.
[2]蒋春霞.上海市闵行区屋顶绿化实践[J].中国园林,2011年,第8期:105-106.
[3]李祖清.庭院屋顶绿色环境艺术[J].成都:四川科学技术出版社,2010年.
[4]王军利.屋顶绿化的简史、现状与发展对策[J].园艺园林科学,2012年,第21期:304-306.
[5]徐振华,刘俊,尹新彦.我国屋顶绿化研究概述.林业科技开发.2010年,第4期:88-89.
【关键词】 屋顶绿化;建筑能耗;影响;分析
一、前言
随着我国屋顶绿化工作的进步,越来越多的屋顶绿化形式开始出现,并取得了良好的实际效果,其中一大方面的表现便是对建筑耗能的影响。通过科学合理的屋顶绿化方式,能够更好地促进建筑能耗的降低,从而达到环保节能的要求。
二、概述
据有关测定,建筑物的屋顶绿化对于降低建筑物周围环境的气温的作用十分明显,气温降低的幅度可达0.5-4摄氏度,而建筑物周围环境的气温每降低1摄氏度,建筑物内部的空调容量可降低6%。对大面积的低层建筑物(特别是一些工业厂房建筑),由于屋面面积比壁面面积大,夏季从屋面进入室内的热量往往占总围护结构热量的70%以上,夏季实测的结果表明,绿化的屋顶外表面最高温度比不绿化的屋顶外表面最高温度(可达60摄氏度以上)可低20摄氏度以上,从而使从屋面传入室内的热量减少到四分之一左右。绿化屋顶不仅可以在夏季对室内环境隔热保凉,而且可以在冬季对室内环境隔冷保暖,在极端天气对缓冲和削减极端温度起着突出的作用,以此可以看出,屋顶绿化对建筑设备节能和改善顶层房屋室内热舒适环境也具有重大意义。
我国一方面建筑能源需求量很大,另一方面在建筑节能方面,首先是在建筑围护结构保温方面与发达国家存在着较大的差距,外墙的传热系数为发达国家的2-3倍,外门、外窗的传热系数为发达国家的重1-2倍,屋顶的传热系数为发达国家的4-5倍。所以实施屋顶绿化,一方面由于绿色植物的作用,可以降低屋顶外表面温度,同时由于绿色植物和覆土的联合作用,增大了屋面的热阻,进一步降低了屋面的传热系数,进而降低了屋顶内表面温度,也大大降低了通过屋顶进人室内的冷(热)负荷,从而可以很大程度地削减和降低建筑设备的容量及其运行能耗。
三、屋顶绿化的作用
屋顶绿化,又称“第五立体绿化面”,最先应用是美国的一位风景建筑师。1959年,他以开拓者的精神在一座6层楼的顶部建造了一个景色秀丽的空中花园,全园面积1.2公顷。配植乔木、花草,此后,屋顶绿化开始呈现出勃勃生机。
屋顶绿化可以广泛理解为在各类建筑物、构筑物等的顶部以及天台、露台或阳台上的绿化,其目的是利用有限的空间增加城市绿量,改善城市生态环境,为人们提供优美的环境景观和活动空间。屋顶绿化的作用主要有以下几个方面:
1.增加城市绿地数量和可视绿量,提高城市建设的科学性,建立生态健全、景观良好的现代化国际都市。
2.城市屋顶绿化更有效地利用了城市土地。地下空间的开发和地上绿化的同步进行以及屋顶空间的利用,可大大缓解城市用地紧张的矛盾。
3.城市屋顶绿化能够使自然植物与人工建筑有机地结合和相互延续,增加了人与自然的亲密度。
4.城市屋顶绿化还能够储蓄部分天然降水。据统计,屋顶绿化能够有效截留约70%的天然降水,并在雨后若干时间内逐步被植物吸收和蒸发到大气中,能够改善局部生态环境。
5.屋顶的绿地被覆,夏季可以有效缓解城市局部热岛效应,减轻太阳辐射强度;冬季具有保温作用,降低能源消耗。
四、屋顶绿化的形式
设计前期根据荷载选定适合的屋顶绿化类型,屋顶绿化主要分为:开敞型屋顶绿化、半密集型屋顶绿化和密集型屋顶3种形式。
1.开敞型屋顶绿化
开敞型屋顶绿化是最简单的一种屋顶绿化形式。因为建筑的荷载比较小的原因,屋顶绿化一般使用攀缘植物、地被及小型灌木进行种植。国外普遍采用的是开敞型的屋顶绿化,同时在中国的大城市也得到了广泛应用。这种简单的绿化形式并不过于要求景观效果,大多采用景天科植物,这种植物耐干燥,生命力旺盛,不用专门设置灌溉系统。这种屋顶不宜上人,荷载一般在60-200kg/㎡。
2.半密集型屋顶绿化
半密集型屋顶绿化称为组合式屋顶绿化,适用于可见的屋顶,需要一年四季都可以看到绿色和开花植物。因为比拓展型的土层要厚,选择植物的范围也就越宽泛。这种形式的屋顶绿化需要定期浇灌和养护,可以在屋顶上留有停留和行走的庭院或小路。建筑静荷载为200-300kg/m2。植物以草坪为主,选择屋顶承重梁柱上方种植花灌木组成景观。
3.密集型屋顶绿化
密集型的屋顶绿化可以说是真正意义上的屋顶花园,它可以融合各种的园林设计元素,例如:亭、台、水池假山,以及各种冠型漂亮的树。同时也正是因为这些元素,使得密集型的屋顶花园要经常地维护与保养,当然这种类型的屋顶花园在功能上是供人休闲的空间,视觉效果和功能并重,所以在树种和小品的设计上要更加人性化。建筑静荷载在500kg/㎡。
五、屋顶绿化对建筑能耗的影响
为改善城市的生态环境,城市就需要绿化。而城市大都建筑密集,其他地面也大都被沥青和钢筋混凝土所覆盖,可绿化的面积减少。而城市建筑屋顶的面积占城市总面积的比例相当可观,而且还会不断增加。城市建筑屋顶大都被钢筋混凝土、沥青、砂石所覆盖,并且闲置着没有得到充分利用。绿色植物调节气温的作用十分明显,绿色植物的根系从土壤中吸收水分,通过蒸发作用向空气中释放水分,提高空气的湿度,空气的气温高达35℃时,树荫下的气温却只有22℃左右。而照在浓密绿色植物表面的太阳光有70%左右被绿叶吸收,20%左右被绿叶反射回去,通过绿叶的透射光只有10%左右,被绿化的屋顶在夏天的降温和增湿作用十分明显。
一座城市的屋顶面积,大约为整个居住区面积的1/5。被绿化的屋顶除了在夏天对室外环境具有十分明显的降温和增湿作用以外,还可以大大降低屋顶外表面的平均辐射温度MRT(一般可降低10℃-20℃),从而进一步改善了城市的热环境;屋顶的绿色植物具有滞尘、杀菌和吸收低浓度污染物以及增加空气中负离子的作用,具有很强的空气净化能力和清新能力;屋顶的绿色植物还有降低城市噪音的作用,最大减噪量可达10dB。所以增加屋顶的绿化面积,对改善城市的生态环境和增加城市整体美感意义重大。据科学测定,667㎡绿色植物一年能产生氧气14.4t,吸收二氧化碳21.6t,一个城市如果把屋顶都利用起来进行绿化,那么这个城市中的二氧化碳较之没有绿化前要少85%(平均值为减少70%)。为此,日本的东京市议会于2000年4月通过一项议案,要求东京市内的所有面积在1000㎡以上的建筑必须进行屋顶绿化,目前东京市的屋顶绿化率已达41%。
另据有关测定,建筑物的屋顶绿化对于降低建筑物周围环境的气温的作用十分明显,气温降低的幅度可达0.5-4℃,而建筑物周围环境的气温每降低1℃,建筑物内部的空调容量可降低6%。对大面积的低层建筑物(特别是一些工业厂房建筑),由于屋面面积比壁面面积大,夏季,从屋面进入室内的得热量往往占总围护结构得热量的70%以上,夏季实测的结果表明,绿化的屋顶外表面最高温度比不绿化的屋顶外表面最高温度(可达60℃以上)可低20℃以上,从而使从屋面传入室内的热量减少到1/4左右,绿化屋顶不仅可以在夏季对室内环境隔热保凉,而且可以在冬季对室内环境隔冷保暖,在极端天气对缓冲和削减极端温度起着突出的作用,以此可以看出,屋顶绿化对建筑设备节能和改善顶层房屋室内热舒适环境(顶层屋面内表面平均辐射温度MRT不会太高或太低)也具有重大意义。
六、结束语
通过对屋顶绿化对建筑节能的影响分析研究,我们可以发现,屋顶绿化的作用是十分广泛的,这决定了屋顶绿化要不断深入探究。同时,屋顶绿化的实现方式众多,对建筑能耗的影响也是相当深远的。有关人员应深入研究,结合实际,推进该项课题的研究。
参考文献:
[1]孔强,赵娜娜.浅析国外现代屋顶绿化设计[J].北方园艺,2011年,第11期:13-15.
[2]蒋春霞.上海市闵行区屋顶绿化实践[J].中国园林,2011年,第8期:105-106.
[3]李祖清.庭院屋顶绿色环境艺术[J].成都:四川科学技术出版社,2010年.
[4]王军利.屋顶绿化的简史、现状与发展对策[J].园艺园林科学,2012年,第21期:304-306.
[5]徐振华,刘俊,尹新彦.我国屋顶绿化研究概述.林业科技开发.2010年,第4期:88-89.