立體綠化在建筑節能中的應用的論文
摘要:立體綠化技術(shù)不僅具有隔熱降溫、緩解熱島效應、改善生態(tài)環(huán)境的功能，而且在降低空調能耗方面也起到了很好的作用。本文主要從建筑節能的角度綜述分析立體綠化的應用。
關(guān)鍵詞:立體綠化；建筑節能；熱島效應
隨著(zhù)我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和人口的不斷增長(cháng)，能源不足與能耗較大之間的矛盾越發(fā)凸顯。據有關(guān)統計，暖通空調能耗占總能耗的比例高達22.75%［1］。為了緩解能源短缺帶來(lái)的一系列問(wèn)題，國家提出建立資源節約型、環(huán)境友好型社會(huì )。發(fā)展綠色建筑就是這一理念的完美詮釋。而立體綠化技術(shù)作為綠色建筑發(fā)展的一個(gè)重要組成部分，在以后的建筑節能中充當了一個(gè)非常重要的角色。
1立體綠化在國內外的研究現狀
1．1國外立體綠化技術(shù)發(fā)展現狀
新加坡、美國、德國等國家對立體綠化技術(shù)的大量研究證明在相同的輻射強度下，具有立體綠化的墻體表面的輻射溫度更低，發(fā)射的長(cháng)波輻射更少，有利于降低建筑能耗和緩解城市熱島效應。美國綠色建筑協(xié)會(huì )(USGBC)頒布的“美國綠色建筑評估體系”(LEED)，立體綠化可以增加LEED認證的分值，從而獲得聯(lián)邦、州級或者市政有關(guān)基金或者補貼等。
1．2國內立體綠化技術(shù)發(fā)展現狀
我國自上世紀六十年代的時(shí)候開(kāi)始研究立體綠化及其建造技術(shù)，到2012年1月初，全國共評出353項綠色建筑評價(jià)標識項目，總建筑面積近3500萬(wàn)m2［3］。此外，我國學(xué)者也對立體綠化進(jìn)行了大量的研究。1992年馮采芹著(zhù)作《綠化環(huán)境效應研究》;2000年李龍梅著(zhù)作《垂直綠化與墻面貼植新技術(shù)》;2003年張寶鑫著(zhù)作《城市立體綠化》等等。隨著(zhù)2013年初，發(fā)改委、住建部頒布《綠色建筑行動(dòng)方案》，綠色建筑的推廣已經(jīng)上升到國家戰略。
2立體綠化在建筑中的應用及其作用
立體綠化是利用地面資源以外的其他空間進(jìn)行綠地的方式，具有很大的靈活性，可根據不同類(lèi)型的綠化方式選擇不同種類(lèi)的植物進(jìn)行各種不同的構架。當前主要在屋頂、墻體、門(mén)庭、陽(yáng)臺、坡面等建筑設施上進(jìn)行綠化。立體綠化不僅對人具有良好的心理效果，而且改善環(huán)境、凈化空氣、美化城市。特別在當前霧霾肆掠的情況下，綠色植被通過(guò)對霧霾顆粒過(guò)濾、吸附和殺菌，對降低霧霾有一定的作用。因此推廣立體綠化，提高城市的自?xún)裟芰�，具有很積極的意義。
3立體綠化對建筑能耗的影響分析
利用立體綠化技術(shù)降低建筑能耗主要是通過(guò)降低空調能耗實(shí)現的。立體綠化對空調能耗的影響主要有三個(gè)方面:一是立體綠化通過(guò)改變建筑微氣候環(huán)境來(lái)改變室外計算干球溫度;二是立體綠化通過(guò)對太陽(yáng)輻射的遮擋影響輻射換熱;三是通過(guò)植被及其埋土部分增加了室內外空氣間的傳熱熱阻。
3．1立體綠化對建筑微氣候環(huán)境的影響
按不穩定傳熱計算空氣調節冷負荷，夏季計算日空調室外計算逐時(shí)溫度可按照公式:tsh=twp+βΔtιΔtι=twg－twp0．52(4－1)式中tsh———室外計算逐時(shí)溫度(℃);tsh———夏季空氣調節室外計算日平均溫度(℃);β———室外溫度逐時(shí)變化系數;Δtι———夏季室外計算平均日較差;twg———夏季空氣調節室外計算干球溫度(℃)。在炎熱的夏季，室外干球溫度twg主要受太陽(yáng)輻射強度的影響，地面吸收太陽(yáng)輻射熱后通過(guò)對流換熱、輻射換熱的方式升高室外干球溫度twg。與此同時(shí)，密集的建筑物、柏油路和水泥路面，將來(lái)自太陽(yáng)的輻射熱儲存起來(lái)，然后向周?chē)諝廨椛�，造成室外氣溫升高，形成熱島效應，進(jìn)一步推動(dòng)了室外干球溫度twg的上升。對建筑進(jìn)行立體綠化，覆蓋在墻體以及屋頂表面的綠色植被受到太陽(yáng)輻射后，根系從土壤中吸收水分，通過(guò)蒸騰作用的方式散發(fā)到空氣中去。不僅增加了空氣濕度，而且帶走了建筑表面大量的熱量，使建筑物周?chē)母汕驕囟萾wg下降。
3．2立體綠化對太陽(yáng)輻射的遮擋
建筑物的圍護結構具有較強的蓄熱能力，太陽(yáng)輻射熱傳遞到圍護結構外表面貯藏起來(lái)。當這些物體表面的溫度高于室內空氣溫度時(shí)，它們以對流換熱的方式將貯存的熱量散入室內，這種室內各物體表面的長(cháng)波輻射過(guò)程是一個(gè)反復無(wú)窮次作用的過(guò)程，直到室內空氣溫度和各蓄熱物體表面溫度達到一致時(shí)，這種換熱方式才停止。植物枝葉具有吸收和反射太陽(yáng)光線(xiàn)的作用。相當于具有隔熱性能的遮陽(yáng)傘，通過(guò)吸收過(guò)濾太陽(yáng)光線(xiàn)，避免了墻體直接暴曬在太陽(yáng)下，減少了圍護結構的瞬時(shí)得熱量、蓄熱量。同時(shí)瞬時(shí)冷負荷峰值發(fā)生延遲，避免了最強太陽(yáng)輻射時(shí)刻與最大負荷時(shí)刻同時(shí)出現。在這些情況的綜合作用下，空調房間單位時(shí)間冷負荷就減少，空調運行能耗降低。黃任在《廣州地區立體綠化對建筑熱環(huán)境及能耗影響研究》中對立體綠化墻體處的太陽(yáng)輻射強度進(jìn)行了一個(gè)測試。說(shuō)明立體綠化對建筑物圍護結構外表面所受到的太陽(yáng)輻射有很強的遮擋、吸收效果。
3．3立體綠化對傳熱熱阻的影響
式中K———外墻或屋頂的傳熱系數［W/(m2℃)］;h1———外墻或屋頂與室外空氣表面傳熱系數［W/(m2K)］;h2———圍護結構內表面與室內空氣的表面傳熱系數［W/(m2℃)］;λ———圍護結構導熱系數［W/(mK)］;λ1———立體綠化層導熱系數［W/(mK)］;δ———圍護結構厚度(mm);δ1———立體綠化層厚度(mm)。普通圍護結構的傳熱熱阻為(4－2)式。與未進(jìn)行立體綠化的普通圍護結構相比，立體綠化的建筑外表面多了一層綠色植被覆蓋和一層土壤層，在這里把其稱(chēng)作立體綠化層。由于立體綠化層的對流換熱系數與混泥土的表面傳熱系數接近，可以忽略的變化。內表面的對流換熱系數不變。立體綠化層相當于增加了一個(gè)導熱熱阻，可以由式(4－3)表示，空調房間單位時(shí)間冷負荷進(jìn)一步降低。
4結論與建議
立體綠化作為建筑節能的一個(gè)新的發(fā)展方向，其具有的低碳、環(huán)保理念，以及很高的性?xún)r(jià)比，為推廣普及帶來(lái)了很大便利。但就目前中國能耗現狀來(lái)看，還有一些技術(shù)問(wèn)題有待進(jìn)一步研究:(1)立體綠化對霧霾的影響程度以及作用原理還有待進(jìn)一步研究;(2)立體綠化對空調的節能效率，以及不同地區實(shí)施立體綠化存在的干擾因素需要更深入的研究;(3)上級部門(mén)方面的政策扶持，相應規范需要進(jìn)一步制定。
參考文獻
�。�1］劉東．建筑環(huán)境與暖通空調節能［J］．節能技術(shù)，2001．
�。�2］黃任．廣州地區立體綠化對建筑熱環(huán)境及能耗影響研究［D］．廣州大學(xué)，2013．
�。�3］張建國，谷立靜．我國綠色建筑發(fā)展現狀、挑戰及政策建議［J］．中國能源，2012．
�。�4］許艷梅．南京豐盛商匯辦公樓綠色建筑設計［J］．建筑科技，2014．
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