屋顶绿化对建筑节能及城市生态环境影响的研究

摘要

介绍了目前世界及我国的能源与能耗的形式，分析了我国的能源结构及我国现存的能源问题。结合我国及世界上出现的环境问题，并从长远的经济发展的角度论述了节约能源的必要性。介绍了屋顶绿化在世界上的发展状况，并分析了屋顶绿化在节能及调节建筑微环境的积极作用，证明了屋顶绿化在节能降耗方面的重要意义。 从理论上分析了植被层的热湿交换机理，并对本实验模型进行了适当的简化，建立了理想化植被层的热湿交换的数学模型，对部分热湿平衡方程进行了分析求解。通过实测数据对方程的解进行了误差分析。 建立的带绿化屋顶的房间和普通房间两类实验模型，测试了温度、湿度、太阳辐照度、热流值及风速等参数，对分析了两类实验模型在不同天气条件下的热工特性，并找到了影响建筑热工特性的因素。 计算了绿化房间和普通房间的夏季冷负荷，进行了一次能源消耗的转换计算，得到绿化房间在一年内节约的一次能消耗量、CO2、SO2、NO2及显热减排量。给出适用于此类屋顶绿化建筑的能耗与各个影响因素的实验关系式，并给出了投资与回收的关系式；为进一步研究绿化屋顶在节能降耗方面的工作奠定了良好的基础。 阐述了屋面绿化在室内热舒适性方面的积极作用，从PMV的角度量化了舒适性提高的程度；并分析了屋面植被对室外环境的调节作用，包括：节约建筑能耗、降低“温室效应”、缓解“热岛效应”、等方面。同时，屋顶绿化可以显著提高室内热舒适性。