冷却屋顶对南京夏季高温天气的缓解作用

冷却屋顶的安装预计能在一定程度上缓解城市化所带来热环境的破坏。利用耦合了城市单层冠层方案(UCM)的WRF模式,以南京2010年7月26日~8月5日夏季晴天小风天气为背景,模拟了不同高反照率屋顶和绿色屋顶的安装对城市高温的缓解效应。结果表明:(1)反照率为0.8的高反照率屋顶和100%的绿色屋顶有相似的降温效果,白天平均降温0.5℃,夜间平均降温0.1~0.2℃,一天中最大降温0.9℃,同时在建筑物密度集中的地区,降温效果更明显;(2)不同反照率的屋顶和不同比例的绿色屋顶对气象因子的影响效果不同,屋顶反照率和绿色屋顶比例的增加会使温度降低、风速减小、边界层降低,且呈线性变化;(3)反照率为0.8的高反照率屋顶和100%的绿色屋顶在白天可以降低人体舒适度(分别为0.2左右和0.1左右),提高人体舒适程度。     

夏热冬冷地区绿化屋顶节能与生态效益研究

【目的】研究夏热冬冷地区绿化屋顶的节能效益,分析包括固碳释氧、空气净化、水源涵养和节能减排4个方面的生态效益。【方法】以无锡地区有无绿化的屋顶为研究对象,对比绿化屋顶的保温隔热及节电效果,并进行屋顶绿化生态效益的量化分析。【结果】在冬季,绿化屋顶内、外表面平均温度比非绿化屋顶分别高2.5 ℃和5.5 ℃,通过屋顶的热流相对减少36.4%,绿化房间空调日平均节电量为0.90(kW·h); 在夏季,绿化屋顶内、外表面平均温度比非绿化屋顶分别低3.1 ℃、5.6 ℃,通过屋顶的热流相对减少48.6%,日平均空调节电量为4.23(kW·h)。计算可得,绿化屋顶每年可节约空调用电量15.39(kW·h)/m²; 佛甲草屋顶绿化可创造的固碳释氧效益为1.887元/(m²·a),净化空气效益为2.45×10^-2元/(m²·a),涵养水源效益为0.957元/(m²·a),节能效益可达到12.875元/(m²·a),减排效益达9.613元/(m²·a),综合生态效益是25.357元/(m²·a),动态投资回收期为7 a。【结论】屋顶绿化在冬季可提高屋顶内外表面温度,在夏季降低屋顶内外表面温度,减少通过屋面的热流,达到保温隔热和降低空调能耗的节能效果。屋顶绿化的生态效益显著,投资回收期短,应予以政策鼓励和支持。     

郑州城区屋顶绿化的现状及发展对策

通过对郑州市城区屋顶绿化状况的调查,统计出了其屋顶绿化中的面积、类别、植物类型、种类、数量等指标,分析了其屋顶绿化的现状和存在的问题,并提出对策.     

屋顶容器式轻型绿化热工性能分析

通过2008年夏季在厦门进行的室内空调环境下屋顶有、无容器式绿化的热工参数对比测试,得到主要结果:采用容器式轻型绿化的屋顶,内表面温度与室内空气温度相差在1.5℃左右,热流在5 W/m2左右,附加当量热阻大于1.0 m2.K/W。当容器式轻型绿化应用于夏热冬暖地区的建筑节能工程时,可达到屋顶节能要求。     

屋顶绿化隔热等效热阻

针对自然气候作用下的草地式屋顶绿化形式,提出采用屋顶绿化隔热效果实测与屋顶热传导计算分析相结合的方法确定绿化层等效热阻,并在重庆选择通风屋顶有绿化层和无绿化层的实例进行了连续5个月的夏季隔热效果现场实测,结果表明:气温越高、太阳辐射越强,屋顶绿化层的隔热效果越好.实测数据的理论分析得到屋顶绿化层的等效热阻为0.56 m2·K/ W.     

沈阳市屋顶绿化施工技术的研究

随着城市发展,我们周围的绿色越来越少,生存环境面临着严峻挑战.屋顶绿化是现代城市园林绿化的扩展,是生态城市不可缺少的重要组成部分,是对城市空间和气候资源的高效利用.屋顶绿化的生态热功能可以同时兼顾改善室内和室外热环境,消化建筑负面影响,达到节能、节地、节水、节材的目的:屋顶绿化的发展可以在很大程度上缓解城市压力,为城市绿色空间的营造点缀上一笔绿意.     

太阳能毛细管辐射采暖系统的运行特性分析

针对北方地区冬季清洁供暖问题,本文提出了一种太阳能毛细管辐射采暖系统方案,该系统应用了一种应用太阳能毛细管顶板辐射采暖系统的3L热隔断屋顶,搭建了太阳能毛细管辐射采暖系统试验台。利用energyplus模拟了建筑热负荷,确定了集热器的面积,比较了使用3L热隔断屋顶和普通屋顶实验室的负荷变化,分析了系统蓄热过程、放热过程及电辅助加热过程。结果表明,使用3L热隔断屋顶的实验室热负荷明显降低,平均热负荷较普通屋顶低0.521 k W。该系统在低负荷建筑下供热安全稳定,室内温度稳定在19℃左右。水箱蓄热能效为22.2%,电辅助加热效率可达到95%。     

房屋屋顶绿化分析

屋顶绿化是城市立体绿化的重要组成部分,文章通过对屋顶绿化的分析说明在开拓城市绿化空间的同时,应注重绿化的艺术性和科学性,并要考虑到屋顶承重、防水等结构和功能要求。     

闽南砖木结构官式大厝热环境与节能措施分析——以厦门市新垵村新垵社为例

对厦门市海沧区新垵村新垵社典型砖木构官式大厝民居进行夏季热环境实测和调查,分析闽南官式大厝砖木结构的热环境特征.结果显示:室外一日内的温度波幅为13.6℃,而室内的仅为4.1℃;室外一日内的相对湿度波幅为37.6%,而室内的仅为17.6%.说明砖木构大厝在保温隔热、调节室内外温度和湿度方面具有良好的热工性能,但是其窗、屋顶和地面仍有许多的不足,应对建筑局部构造进行节电改造,设置防水屋面,组织建筑采光,利用绿化,改善庭院地面等.     

屋顶绿化轻型种植基质的水肥保持效应研究

屋顶绿化是海绵城市建设过程中的重要内容,而种植基质是屋顶绿化技术能否顺利实施的关键因素之一.本文选取4种常见的材料(普通土壤、腐殖质、蛭石和陶粒),通过设计试验,探究不同配比下腐殖质、蛭石和陶粒含量变化对基质保水保肥性的影响规律.结果显示:蛭石水分保持效果最优,且随其添加量增加而增强;腐殖质对氮磷增效保持效果最好,在一定范围内随添加量增多效果有增强趋势且效果持久;当腐殖质添加量占比为50.0%时,土壤氮磷同步增效最好;3种供试材料(腐殖质、蛭石和陶粒)的添加可增加土壤孔隙度,改善团粒结构,具有改良土壤的效应,对土壤水肥保持具有明显的增强效果,特别是添加材料间的协同作用最有益于实现水肥的高效耦合并提高绿化效果.研究结果为丰富我国现有的屋顶绿化类型及海绵城市建设提供参考依据.     

基于模糊综合评判的兰州屋顶绿化现状评价方法

结合自然地域条件探索科学有效的屋顶绿化评价方法.以兰州城市屋顶绿化为研究对象,从设计合理性、成本投入、绿色效益和维护质量四个方面构建评价指标体系.运用模糊综合评判法对兰州屋顶绿化现状进行评价.结果表明:兰州市屋顶绿化的综合评价多处于“中”和“差”等级,存在基质理化特性不高、基础构造不完整、配套设施不健全、养护管理不到位等问题,依据评价结果提出了具体的改善途径.本文基于地区特征构建和设置的屋顶绿化评价体系指标及其权重,具有一定的科学性和有效性,可以为干旱半干旱地区城市生态环境资源管理和规划提供参考依据.     

苏南城市中心区屋顶绿化适建性及生态价值评价

【目的】评估城市屋顶资源进行绿化建设的可行性并评价其生态价值,从可持续角度安全地开展屋顶绿化建设,帮助规划与管理者进行屋顶绿化的管理与决策。【方法】以江苏省常州市新北中心区为例,构建屋顶绿化适建性指标体系,运用遥感影像收集指标数据,应用Arcmap软件的叠图法和重分类法进行屋顶绿化的适建性评估; 使用市场价值法评价屋顶绿化的空气质量、固碳释氧、降温节能、雨洪调节4方面的生态价值。【结果】研究区域内15.05 万m²的屋顶面积中7.26万m²适建屋顶绿化,其中适建密集型1.96万m²,混合式约4万m²,拓展型约1.3万m²; 研究区屋顶绿化生态功能价值为16.87元/(m²·a)。【结论】该评估方法能够全面分析研究区域内屋顶绿化建设的可行性与可持续性,有助于提高城市建筑屋顶的使用效率。     

城市雨水资源化利用与南方城市蓄水绿化屋顶防热节能研究

实现城市雨水资源化利用一方面可以有效地减轻城市洪涝灾害、改善城市的生态环境,另一方面可以缓解城市的巨大供水压力.本文将雨水资源化利用与南方城市绿化屋顶防热节能二者综合起来加以分析,城市屋顶蓄水绿化雨水利用技术难度小,雨水的利用方便简单,另外又能有效地对建筑物进行防热与节能.     

基于Landsat 8影像的南京市热岛效应对植物物候的影响

【目的】在城市化高速发展的今天,城市热岛效应显著。城市绿地可以有效地缓解城市热岛效应,城市热岛由于长期高温作用也会对绿化植物的物候产生影响。该文旨在基于遥感数据,通过对比城市热岛区和非热岛区的植被物候特征研究城市热岛效应对城市绿化植物物候的影响。【方法】对Landsat 8影像数据进行地表温度的反演,划分地表温度等级,对地表温度进行空间分析确定热岛区域,进而选取热岛区域及热岛区和非热岛区植被,并使用中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据作出热岛与非热岛区植被的归一化植被指数(NDVI)曲线,以此分析对比热岛区和非热岛区植被物候的差异。【结果】南京市热岛区植物生长季开始的时间(SOG)比非热岛区早,而热岛区植物生长季结束的时间(EOG)比非热岛区晚; 热岛区植物生长期比非热岛区植物生长期长20 d。此外,研究结果还表明夏季热红外影像更为适合划分热岛区。【结论】绿化植物适应长期城市热岛效应高温的表现为生长季开始的时间提前,结束的时间推后,整个生长季的时间加长。     

城市屋顶资源的综合利用

随着城市建筑物的大量兴建，使我国的绿地面积越来越少。为了充分发挥这些建筑物的作用，提出了屋顶绿化和屋顶种植及养殖的设想，并分析了其技术可行性。同时时城市屋顶资源的综合利用前景进行了展望。     

屋顶绿地碳固定潜力的研究

屋顶绿化因为能减轻城市内涝、热岛效应和空气污染等一系列城市化带来的负面影响,在很多国家和地区已经得到推广和应用。通过野外调查对10个用草坪草建植的简单式屋顶绿地的碳固定潜力进行评价,并探讨影响其碳固定能力的各种因子。同化箱试验的结果表明,屋顶绿地在白天可以通过吸收和固定CO2,降低其周围空气中的CO2含量。在多云清冷的上午,由朝鲜结缕草或狗牙根为主建植而成的屋顶植被在1 h内吸收的CO2可达0.46 g·m-2,在5 min内同化箱里CO2体积分数的降低幅度可达42%(162×10-6);地上部分碳储量试验的结果表明,以草坪草为主建成的屋顶绿地植被的地上部平均固定的有机碳为92.55 g/m2。故屋顶绿地是城市内小型碳库,具有一定的固碳作用。同时,基质厚度与草坪草地上部分的有机碳含量呈显著的正相关,也说明基质厚度可能是影响屋顶绿地碳固定潜力的重要因素。     

被动蒸发与架空遮阳不同组合对屋面防热降温的影响

为了探究被动蒸发与架空遮阳综合作用对屋面防热降温的影响,基于蓄水多孔质蒸发冷却,提出架空蒸发遮阳与实铺遮阳蒸发两种屋面防热方式;然后,通过搭建混凝土屋面实验小室,在厦门典型夏季气候条件下,测试两种防热方式对屋面上下表面温度及水分蒸发量的影响.结果表明:相对于裸露的混凝土屋面,两种防热方式都有较好的降温效果,但是相互之间差别不明显;实铺遮阳蒸发方式比架空蒸发遮阳方式在白天耗水量明显减少,在夜间略有增加,但总体表现为耗水量明显减少,具有更好的持续降温效果;架空蒸发遮阳多孔质水分蒸发速度主要与太阳辐射有关,而实铺遮阳蒸发多孔质水分蒸发速度则与多种因素有关,如空气温湿度、风速、遮阳板热辐射等.     

不同介质组成的粗放型绿色屋面降雨出流水质

构建5个绿色屋面中试设施,考察不同介质组成的设施在实际降雨条件下出水水质状况并与降雨、沥青屋面径流、空白对照设施出水水质进行对比.结果表明,常用屋顶绿化复合介质设施的出流中,TP,NH4+-N和COD的平均质量浓度分别达到0.95,1.66,115mg·L-1,高于沥青屋面径流和空白对照设施的出水水质,使用无机复合介质和废弃物利用介质的设施出水水质优于对照屋面;从出水污染物质量负荷角度分析,使用上述3种类型介质的绿色屋面设施都不是TN,TP,TSS和COD的污染源,并能够减少雨水带来的NH4+-N负荷;绿色屋面设施植被层生长状况和出水中营养物质浓度呈现相关性,长势较好的设施出流中营养物质浓度较高;介质中添加给水厂污泥能够有效控制介质层P的淋失且不影响植物生长.     

附加式屋顶通风结构二维简化传热分析

降低建筑能耗对于发展低碳建筑至关重要,屋顶的热量得失对建筑能耗的影响不容忽视。基于屋顶通风隔热结构,本文提出并介绍附加式屋顶通风隔热结构的隔热原理,分析其传热过程,采用数值模拟的方式,以当量热阻的概念来研究该通风结构的热工特性变化规律。结果表明,在稳态条件下,对于确定的附加式屋顶通风结构,通风腔当量热阻与太阳辐射强度、室外空气温度存在指数关系;在同一室外空气温度下,通风腔当量热阻存在最大值;其当量热阻最大值与隔热材料表面发射率倒数、室外空气温度及材料热阻比值呈线性关系;运用得到的计算关系对附加式屋顶通风结构在不同地区的热工特性进行了分析。