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屋顶绿化对于减少城市热岛效应的效果
来源:中国建材网  时间:2008-10-14

1.前言

近二十年来,中国城市的快速扩张,城市人口高度密集,城市生态环境形势日益严峻,城市中心区热岛效应显著,且土地资源异常紧张,可绿化的土地越来越少。屋顶绿化作为城市常规绿化的一种补充,具有美化环境、净化空气、减少环境污染、提高城市蓄排水能力及缓解城市热岛效应。同时,屋顶绿化丰富了城市立体景观,调节城区人们的心理及视觉感受,还具有隔热节能、改善环境小气侯、提高建筑物防水材料寿命等功能。根据2002年加拿大多伦多屋顶绿化研究团体的一项研究表明,如果多伦多的屋顶绿化面积为6%时:

——热岛效应降1-2

——直接来自建筑屋的温室气体排放每年减少1.56兆吨

——直接由于热岛效应的减少而少排放的温室气体每年少0.56兆吨

——减少灰霾天气5-10%

——通过植物吸附灰尘每年30

——每年通过屋顶截留雨水360万吨

——创造了650万平方米公共的和私人的绿色空间

德国对屋顶绿化技术的研究及普及较早,也是屋顶绿化政策环境最好的国家之一,德国的FLL组织于1995年编制了“Methods to be employed when investigation substrates and aggregate-type drainage materials used at roof-greening sites”,1999年编制了“Procedure for investigating resistance to prnetration at geen-roof sites,在前两者的基础上,于20021月出台了“Procedure for the Planning,Execuiton and Upkeep of Green-Roof Sites”。这几项技术手册对于全球的屋顶绿化技术的研究起了非常积极的作用。

在全国推进屋顶绿化进程中,走在前面的有北京、上海、天津、抗州、成都、深圳、广州等地,其中北京、天津、成都、广州等地均出台了地方标准,广东省的标准正在编制中。抗州由市园文局出台文件,强制要求新建建筑须做屋面绿化;上海屋顶绿化纳入《上海市绿化管理条例》,并是不断示范,创建了中国最大的屋顶花园。全国各大中型城市都在积极研究并推进屋面绿化工程,屋面绿化技术获得了全所未有的大发展机遇。同时,屋顶绿化的推广过程中,也应根据目前国情下的创造具有中国特色的屋顶绿化技术。

2. 屋面绿化的热点问题

2.1 屋顶绿化的保温节能问题

屋顶绿化具有一定的隔热保温节能功效,但其功效该如何评价。根据华南理工大学建筑节能中心采用“热气侯风洞测定种植屋面当量热阻”(国家自然科学基金重点项目批准号:50538040),测试对象的性状为佛甲草,平均厚度10cm;栽培基质为16cm×16cm的四孔粘土砖,厚度3cm。试验是通过热气侯风洞内的环境参数,对测试对象——佛甲草种植屋面在广州地区典型气候环境下的热过程进行了仿真模拟测试与分析,其结论如下:

——屋面材料表面综合换热系数随风速增大而增加,且变化浮动范围较大;

——风速小于2.0m/s时,综合换热系数值趋于平缓,且浮动范围较小;

——风洞内平均风速取广州夏季室外平均风速为1.5-1.8m/s时,测试中种植屋面当量热阻值为0.41-0.63 m2·K/W,与《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》中种植屋面当量热阻0.5 m2·K/W基本吻合。

屋顶绿化的当量热阻受到其构造形式、屋面的坡度、栽培质的品种、含水率、保水率、孔隙率、植物种类、高度形状、密集度、蓄排水构造情况等等各种因素都会直接影响到测试结果。孟庆林教授解决了现场测试中植被蒸发热量无法精确测量,提出了一种切实可行的新的测试方法。根据测试的结果表明,仅依靠薄层的屋顶绿化是不能满足现行的建筑节能标准的设计要求,应适当辅助其他的隔热节能措施。



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