屋頂綠化對建筑圍護結構節能的實驗研究

韓佳利

（山西建筑職業技術學院教師， 山西 晉中 030600）

0 前言

我國的房屋綠化是當前我國建筑圍護結構節能的重點，雖然我國建筑的房頂綠化在不斷完善，但還是有很多的缺點、限制等。屋頂綠化不僅對房屋溫度有調節作用，更關鍵的是它具有使建筑維護結構節能的功能。而且房屋建筑采用屋頂綠化，能夠增加房屋美觀，還能通過屋頂植被的光合作用、蒸發作用等，對室內外溫度進行調節。

1 建筑維護結構的概念

建筑物的“圍護結構”指圍合建筑物空間四周的墻體。作用是隔離內外、防止干擾、阻隔風雨等不良外侵、保溫隔熱、密私等；建筑工程“圍護結構”應該是指建筑工程現場四周的圍欄，是安全文明的臨時設施。作用是隔離內外、防止干擾、實現城市文明、雅觀、安全、衛生。

2 屋頂綠化建筑維護結構節能的實驗研究意義

隨著我國經濟的快速發展，人們生活水平的提高，對于生活質量的要求逐漸增加，對于建筑上的能量消耗也慢慢的增多，既然造成大量的能源消耗，環境污染物的排放增長，使得全球氣候變暖的情況加重。而且，現在城市出現的熱島效應日，給城市居民的生產、生活帶來很多問題，尤其是在烈烈夏日，城市建筑物表面溫度很高，使得很大一部分空調降溫能量消耗在這上面。經過研究表明，建筑能耗在整的能源消耗中占有很大一部分。據統計顯示我國每年有 160億平方米的新建房屋面積為能源利用率僅 33%的高耗能建筑，建筑總能耗占全國能耗總量的三分之一，其中居民生活、工作中的取暖、空調的能量消耗走占建筑能量消耗的一半甚至更多，因此開發建筑節能的新技術以及降低能源性的耗能意義重大。

3 屋頂綠化對建筑圍護結構節能的實驗研究

3.1 屋頂加保溫層

隔熱層隔熱方法是目前我國建筑所采用的主要的房屋保溫方法，雖然這種方式最為普遍，但是并不完善，它的使用雖然能夠對房屋內的溫度有所保溫，但是效果并不好，而且這種方式還對建筑材料的能量消耗有所增加。現在，我國的建筑為了提高建筑的保溫效果，采用的是最簡單、方便的方式，就是在屋頂加保溫層。這種保溫層的制作非常簡單，就是在建筑施工是加入氣混凝土、聚苯板等保溫材料，就能達到現有的保溫效果。這種傳統保溫層的實施，投資少，操作簡單，是一種比較經濟的屋頂節能方式。但這種保溫層的使用，并不具有很好的隔熱效果，而且不能很好的做到能源的節約。

3.2 屋面反射隔熱

屋面反射隔熱是在屋面表面噴涂一層淺色的涂層用以減少太陽光的反射作用，避免屋內溫度的過快的升高。正如我們所知道的，淺色吸熱性能差，可以減少太陽照射引起建筑維護結構表面溫度升高。而且，現在己經有人對這種原理進行了實驗驗證，發現淺色屋面的隔熱效果比較好，而且它的隔熱機理簡單，保溫效果好，實施容易。這種隔熱方式在南方的輕薄屋蓋建筑中已經被積極采用。雖然這種隔熱方式達到的效果很好，但是卻不能被廣泛應用，因為屋面反射率好的話，會影響人們的視覺，而且在城市中大量使用的話，會加重城市的熱島效應。

3.3 屋面通風隔熱

通風隔熱是一種減少太陽對屋頂的直接性照射的方法，是隔熱節能方法中的其中一種。它的原理是通過降低屋頂外面的溫度，是室內溫度得到有效的降低。經過實驗研究，將裝有通風屋頂的房子與裝有大砌磚屋頂的房子做了對此。對此效果如下，裝有通風屋頂的房子室外溫度比裝有大砌磚屋頂房子室外溫度平均低5度左右，而溫度差高達8.3度左右。室內溫度相差高達1.6度左右，溫度差高達2.5度左右。而且白天與也要的溫度變化更令人想不到，在白天的時候，裝有通風屋頂的房子室內溫度要比裝有大砌磚的房子內的溫度低，但是到了夜晚的時候，處長另一種現象，就是外表面溫度要比室內溫度還要低。

通風屋頂主要作用的原理是通過空氣流動，實現隔熱降溫的。因此，空氣流動的風量越大，就能改變現有的溫度情況，就能夠帶走大量的熱量，使得室內的溫度降低。但是，風量并不是有我們能夠掌控，它是受多種因素所影響的，這些因素包括間層內空氣流動的動力、間層內影響空氣流動的阻力以及通風間層的高度等因素。再者，由于一些地區風速以及風量并不多，因此這種降溫降濕的效果并不明顯。另一方面，這種夾層的利用率非常低，因為這種夾層稱重能力差，不能放置中的物體，更不用說是人，所以它的使用只適用于一些特殊的建筑上，而且它并不能改善周圍的生態環境。

3.4 屋頂綠化

綠色植物不僅能夠帶給我們視覺上的美感，而且還能改善城市的氣候，對于太陽產生的輻射有一定的阻擋作用，而且，它還有降溫增濕的作用。屋頂綠化的實行，能夠有效的降低城市熱島效應，能夠降低風速，起到阻擋風沙的作用，而且綠色植物可以通過自身的作用吸收有害的氣體，減弱城市噪音的產生。因此，屋頂綠化是對于建筑表面溫度調節的有效措施。綠化能夠通過光合作用對太陽輻射進行吸收，并通過蒸發作用，使周圍溫度降低，提高周圍空氣濕度。空氣濕度相對應增加，會給人們帶來舒適的感覺。經過實驗研究發現，綠化覆蓋的面積的不同，對氣溫的影響也不同。例如在夏季的時候，當房屋綠化覆蓋率在原本的基礎上每增加10%，周圍氣溫降低最多可達到2.6%，白天跟夜間的溫度變化雖然差異不大，但也有一些溫度差別，相同的覆蓋面積下，溫度降低在夜間可達2.8%。當在綠化覆蓋率在原來基礎上達到50%，那么氣溫的降低最多達到5～6℃。因此可以看出，綠色植物對溫度的調節有很大的影響。當到了冬季，這些綠色植物還能阻擋寒風的侵襲。在冬季，植物大多都會落葉，這些落葉就如棉被一樣，對屋頂有著保溫效果。

綠化的隔熱節能功能主要體現在：在夏季的時候，能改善城市的氣候，對于太陽產生的輻射有一定的阻擋作用，還有降溫增濕的作用，能夠有效的降低城市熱島效應。到了冬季，植物對風起到阻擋作用，能夠使風速得到有效的降低，而且綠色植物可以通過自身的作用吸收有害的氣體，減弱城市噪音的產生。再者，它可以通過光合作用，將太陽能轉化為熱能，降低建筑供暖費熱負荷。

4 結束語

隨著我國經濟的快速發展，人們生活水平的提高，對于生活質量的要求逐漸增加，然而對于建筑上的能量消耗也慢慢的增多，這樣對于能量造成大量的消耗，環境污染物的排放增長，使得全球氣候變暖的情況加重。建筑維護結構節能是現在我們面臨著的重要的問題，屋頂綠化也是現在建筑維護結構的最好選擇。