【摘 要】
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近几年来,中国急速发展的城镇化,给城市带来了许多迫切需要解决的问题,其中之一就是城市人口的急剧增长。由于不断增加的城市的人口,现在城市的建设用地变得紧张,而由于用地建设,相应的绿地资源也越发紧张,这使得绿化面积不断减少。除此之外,快速城镇化使得人类集群效应越来越明显,城市也得了很多“病”:城市内涝、大气污染、城市“热岛效应”日益严重、生物多样性锐减、水体污染……在这样的大环境下,绿色建筑和“海绵城
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近几年来,中国急速发展的城镇化,给城市带来了许多迫切需要解决的问题,其中之一就是城市人口的急剧增长。由于不断增加的城市的人口,现在城市的建设用地变得紧张,而由于用地建设,相应的绿地资源也越发紧张,这使得绿化面积不断减少。除此之外,快速城镇化使得人类集群效应越来越明显,城市也得了很多“病”:城市内涝、大气污染、城市“热岛效应”日益严重、生物多样性锐减、水体污染……在这样的大环境下,绿色建筑和“海绵城市”等要求不断在各国的发展规划中提到的。绿化屋面利用建筑物的屋顶进行增加城市的绿地面积,是增加绿化面积及改善城市居住环境的重要形式之一。它在缓解城市热岛效应、改善城市居住环境、降低屋面传热、减少建筑能耗、延长屋面使用寿命、提高居民生活环境质量等方面都有显著作用。在以往的研究中,对于屋面绿化的隔热效应及其构造模式的研究较多,而对绿化屋面的环境效应及经济效益的研究相对较少。本研究针对四种绿化屋面构造,对其进行了隔热性能实验测试研究,并对它们的环境效应和经济效益进行了系统的分析,为绿化屋面推广应用提供基本分析评价依据。本文为克服现有种植屋面存在的种植层蓄热量大、反向传热等问题,采用光伏通风与种植层和蓄水层耦合的方式对种植层和蓄水层进行散热,以改善绿化屋面的隔热性能。本研究设计了四个复合式蓄水、种植和通风系统耦合的绿化屋面（分别为种植层通风绿化屋面、蓄水层通风绿化屋面、架空层通风绿化屋面、未设置通风的蓄水绿化屋面）,并设置裸露屋面作为对比测试平台。通过所建立的实验测试平台对这四种绿化屋面的模块底部温度、传热热流等隔热性能进行了测试研究,并对各模块的隔热性变化规律进行了系统的分析,获得了四种绿化屋面模块隔热性能定量评价结果。测试结果表明底部平均温度最低的是B模块,平均温度为29.03℃,A模块与之较为接近,模块底部平均温度为29.10℃,C模块为30.80℃,D模块为31.53℃,与裸露屋面测点E比较,A、B、C、D各模块分别比裸露屋面低:9.27℃、9.34℃、7.57℃、6.84℃。同时,本文对构造的绿化屋面的生态效益、环境效应、经济效益等进行了分析,对不同模块的成本增量进行了研究。绿化屋面的环境效应分析包括节能减排（减碳量）、固碳释氧效益、净化空气效益相关指标。通过分析得出A、B、C、D各模块的单位面积年节电量,A模块为24.35k W·h,B模块为24.58k W·h,C模块为19.96k W·h,D模块为18.03k W·h。各模块的年单位面积减碳量为:17.82kg、17.99kg、14.61kg、13.19kg。并对四种绿化屋面进行全寿命周期的成本进行了核算,对各绿化屋面的累计收益和成本增量进行了分析,得出C模块仅需1.17年即可达到收支平衡,四个模块平均仅需1.305年即可进入营收期,由此得出绿化屋面具有良好的经济效益的结论。最后依据研究结果,对四种绿化屋面的推广及工程应用提出了发展建议。
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