容器式种植屋顶与热反射屋顶节能实效研究——以重庆地区典型办公建筑为例

摘要

国家新型城镇化规划提出加快既有建筑节能改造的目标。屋顶作为受外部环境影响的重要围护结构，是建筑节能设计和改造的主要对象之一。容器式种植屋顶与热反射屋顶对顶层房间能耗的影响受地区气候条件影响显著，为确定更适宜于重庆地区既有办公建筑屋顶节能改造形式，开展了重庆某典型办公建筑应用容器式种植屋顶与热反射屋顶的节能实效对比研究。
　　首先，分析重庆地区气候特征及办公建筑能耗特征；基于屋顶热平衡原理，探究容器式种植屋顶与热反射屋顶对建筑顶层房间的节能机理，研究影响容器式种植屋顶和热反射屋顶节能实效的因素。
　　其次，选取重庆市江津区某典型办公建筑搭建节能实效实验平台，将三间朝向、构造、尺寸均相同的顶层房间屋顶分别改造为佛甲草容器式种植屋顶、白色热反射涂料屋顶和灰色普通涂料基准屋顶。
　　再次，长期监测三种屋顶的反射比，同时监测三个屋顶房间室内外热环境参数及全年空调能耗。实测结果表明：经过一年的自然老化，热反射屋顶反射比下降，节能实效有所衰减，且空调节电率下降率与反射比下降率呈近似线性关系；而容器式种植屋顶由于佛甲草植物周期性生长规律，其节能实效基本保持不变；与基准屋顶房间相比，容器式种植屋顶房间与热反射屋顶对应顶层房间全年空调节能率分别为12.6％和15.1%。
　　最后，利用全生命周期成本分析法研究某既有办公建筑屋顶分别改造为容器式种植屋顶与热反射屋顶的经济效益，结果表明热反射屋顶在重庆地区的经济效益优于容器式种植屋顶。研究结果以期为重庆地区屋顶节能设计与改造的工程应用提供理论依据。

目录

1 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究综述

1.3 存在的问题

1.4 研究体系

2 容器式种植屋顶与热反射屋顶节能机理分析

2.1 重庆地区气候特征

2.2 办公建筑能耗特征

2.3 容器式种植屋顶节能机理

2.4 热反射屋顶节能机理

2.5 本章小结

3 容器式种植屋顶与热反射屋顶节能实验台搭建

3.1 实验场地

3.2 屋面处理

3.3 实测仪器

3.4 测点布置

3.5 实测工况

3.6 本章小结

4 容器式种植屋顶与热反射屋顶夏季节能对比分析

4.1 屋顶反射比

4.2 屋顶外表面温度分布

4.3 空调工况数据分析

4.4 屋顶自然老化后的节能实效对比分析

4.5 本章小结

5 容器式种植屋顶与热反射屋顶冬季节能对比分析

5.1 屋顶反射比

5.2 屋顶外表面温度分布

5.3 空调工况数据分析

5.4 本章小结

6 容器式种植屋顶与热反射屋顶经济性分析

6.1 全生命周期成本分析法

6.2 容器式种植屋顶与热反射屋顶经济性分析

6.3 本章小结

7 结论与展望

7.1 结论

7.2 建议

致谢

参考文献

附录

A. 作者攻读硕士学位期间发表的论文

B. 作者攻读硕士学位期间获得的专利