屋顶绿化层对屋顶热环境影响测试研究

屋顶绿化层对屋顶热环境影响测试研究

蒋卫峰

身份证号码：41282319840116XXXX

摘要：随着当今社会的进步，人们的生活也在向着更舒适的方向发展着，而顶楼的住户在自己的屋顶加装绿化层就是优化自己屋顶热环境的一步尝试，本文也就是在此基础上，对顶楼屋顶的绿化层进行了多项连续测试。从我们的结果中可知，我们在屋顶隔热板上加装绿化层后，我们所检测的其顶楼隔热层的各项温度数值都是得到了有效的降低，其最高温度也是明显较周边偏低。所以总的来看，在屋顶加装绿化层其对屋顶过热现象的缓解作用还是很明显的，可以有效改善我们顶楼住户的室内热环境，即节能又环保。

关键词：屋顶绿化层；热环境；节能；环保

引言

随着我国城市化进程的加快，许多问题也随之而来，像城市的热岛效应就是其中之一，而我们为了改善这一现象，就尝试在屋顶进行绿化，这样既可以美化环境、净化空气，又可以调节微气候一举多得。同时，在一栋建筑中，其屋顶是受太阳照射最厉害的位置。其基本上全天都在阳光的直射之下，这也就使顶楼住户的室内热环境收到了一定的影响。而我们如果在屋顶加装了绿化层，那么我们就可以利用其上面的植物来有效的对屋顶进行热阻，这样其表面温度就会被降低好多，我们也就达到了改善顶楼住户室内热环境的目的，并且我们在屋顶进行绿化也是生态节能环保的一种举措。所以本文为了探究屋顶绿化的隔热降温效果，就进行了相关的研究，对某一实验顶楼进行了简易的覆土绿化，在单一变量的前提下进行了连续测试，从而探究了屋顶绿化层的降温效果。

一、测试方案

（一）测试对象

本文的试验地是某一小区的单元住宅楼，我们选取了两个相邻的各基础情况基本相同的屋顶，在其中一个的隔热板上进行了绿化，另外一个则不作任何处理，其它实验条件完全一致，且都并无遮挡。

（二）测试仪器

我们使用的主要仪器就是温湿度自动记录仪，其是通过我们的工作人员定点加装的，其每15min记录1次我们所需的温度数据。

（三）测点分布

我们是通过多通道温度与热流测试仪来记录我们所需的屋顶表面各种温度以及其它数据的。我们在屋顶布置的各检测点其布置如下图1所示。

图1屋顶各测点分部示意图

（四）测试内容

本次实验主要的测试内容有：第一，两处实验楼顶其隔热板下空气的温度，第二，两处实验楼顶其隔热板下表面的温度，第三，两处实验楼顶其屋顶的表面温度。

二、结果与分析

（一）二者隔热板下表面温度的比较

我们选取的测试日期是当年的5月份的连续两天，我们的测试仪每30min记录1次我们所需的各项数据，其仪器是24h连续工作记录的。我们通过对这两天的数据分析。我们得到了如下图2所示的实验楼顶隔热板下表面的温度变化图，图中的系列1是有绿化的，而系列2则是未做处理的对照组的。由图二我们知：有绿化处理的实验楼顶其隔热板下表面的平均以及最高温度分别为25.5摄氏度、30.6摄氏度，而对照组则为32.5摄氏度，42.8摄氏度，有绿化处理的顶楼比未处理的顶楼其温度都要低不少。并且有绿化的顶楼其温度的全天变化也更平缓，其峰值也较低，并且其极值所在的时刻也延迟了一小时。造成这种结果的主要原因就是绿化层将太阳的辐射大量反射以及吸收了，这样就使得隔热板上表面其吸收的热量减少甚多，其对应的温度也就低了不少了，所以，有绿化的顶楼较未处理的对照顶楼其隔热板下的表面温度要低的多。

图2表面温度的变化

（二）二者隔热层空气温度的比较

我们检测的两个顶楼的隔热层空气温度的具体变化就像下图3所示的那样，其中的系列1是有绿化层的而系列2则是未做处理对照顶楼的隔热板下空气温度的变化曲线。总的来看，有绿化层的空气平均以及最高温度分别是26摄氏度，31.4摄氏度，而未做处理对照顶楼其空气的平均以及最高温度分别是29.6摄氏度，36.4摄氏度，二者的空气以及最高温度分别相差了3.6以及5摄氏度，并且我们检测到有绿化的隔热板下空气温度曲线其是较平缓的，同时其峰值也较低，其对应极值所在的时刻分别延迟了45以及75分钟，这项数据就表明了绿化层其对顶楼的隔热板的热惰性增幅明显，削峰填谷作用显著，绿化层对屋顶的热环境改善效果还是很显著的。

图3空气温度变化

（三）二者隔热板下屋顶上表面温度比较

正像下图4所示的那样，我们测得的其屋顶上表面温度变化如图所示，其中系列3是有绿化处理屋顶的数据变化，而系列4则是未绿化处理的屋顶数据变化。

图4表面温度的变化

我们从图四可以看出有绿化的屋顶其表面的平均以及最高温度分别是23.9摄氏度和27.3摄氏度，而未绿化的屋顶则是26.7摄氏度和32.4摄氏度，二者的平均以及最高温度差分别是2.8摄氏度和5.1摄氏度。并且有绿化的屋顶其温度变化更平缓，峰值较低，同时我们所检测的其对应的极值也晚出现了90分钟。所以总的来说其相比于未绿化屋顶其降温效果还是很明显的。

（四）有无绿化屋顶各测试位置温度比较

我们通过下表2以及下表2就可以看出，我们设置的各测试点其平均、昼间、夜间温度的具体变化。总的来说就是昼间有绿化的楼顶其各项温度都较低，而到了夜间呢有绿化的顶楼其温度又较高。

表1昼间各测试位置温度的变化

表2夜间各测试位置温度的变化

总结

经过本文的实验，我们在总结分析之后总的来说就是有无绿化的层屋顶其对屋顶热环境的影响还是较大的，像有绿化的顶楼其隔热板下表面、空气层、屋顶上表面等处，其平均温度都是比未处理组要低的，这就表明绿化层其隔热作用显著了。而在夜间呢，有绿化的隔热板其各项温度都比对照组要高，其保温作用也很显著。同时我们发现加装了绿化层的顶楼其隔热板的热惰性增幅明显，并且绿化层的削峰填谷作用明显，所以总的来说其是可以进一步改善我们室内的热环境的。

参考文献：

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