分析輕型屋頂綠化的降溫效果

湯敏

（湖南森鑫環(huán)境景觀園林工程有限公司 湖南長沙 410000）

分析輕型屋頂綠化的降溫效果

湯敏

（湖南森鑫環(huán)境景觀園林工程有限公司 湖南長沙 410000）

針對輕型屋頂綠化的降溫效果，做了簡單的論述。應(yīng)用綠化屋頂，其和遮陽屋頂?shù)认啾龋兄^強(qiáng)的優(yōu)勢。在冬日其保暖升溫效果顯著，外表面溫度較高。在夏季具有顯著的降溫效果。屋頂綠化后，能夠充分發(fā)揮材料的降溫隔熱作用。同時利用綠化工程的蓄水功能，可實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)，綜合功能較多。

輕型屋頂綠化；降溫效果；隔熱保溫；經(jīng)濟(jì)效益

現(xiàn)階段，關(guān)于屋頂綠化方式的研究不斷增加，涌現(xiàn)了大量的屋頂綠化方式，包括輕型屋頂綠化法。其具有較強(qiáng)的節(jié)能降溫調(diào)濕的效果，為屋頂綠化建設(shè)，提供了大量的參考建議。總體來說，屋頂綠化作為城市生態(tài)文明建設(shè)中，常用的綠化形式，在緩解城市熱島效應(yīng)方面，發(fā)揮著積極的作用。

1 生態(tài)屋頂綠化的背景

近年來，我國水資源日益緊缺，水生態(tài)平衡受到損害，影響著經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。基于此，黨中央、國務(wù)院提出建設(shè)海綿城市，讓城市如同海綿一樣，吸收與釋放雨水，適應(yīng)自然環(huán)境變化，更好的應(yīng)對自然災(zāi)害。屋頂綠化是基于海綿城市理念，利用屋頂植物，實(shí)現(xiàn)蓄水保水，實(shí)現(xiàn)水資源回收再利用。在湖南“海綿城市”建設(shè)中，被廣泛應(yīng)用。

2 屋頂綠化技術(shù)的具體應(yīng)用

以長沙湘江新區(qū)交通樞紐中心為例，對其屋頂綠化做簡單的論述。此屋頂綠化工程將屋頂劃分為3個功能區(qū)域，建成后能夠?qū)崿F(xiàn)城市降雨收納，發(fā)揮調(diào)節(jié)區(qū)域雨水資源的作用，除此之外，還具體運(yùn)動與科普的作用。

2.1 基礎(chǔ)建設(shè)施工

此施工項目具體包括工程放樣與放線等測量工作，還包括屋頂排水溝與盲溝等的修筑。在施工過程中，將排水系統(tǒng)，給接入到現(xiàn)有的排水管道系統(tǒng)內(nèi)。利用地下蓄水池，收集降水，進(jìn)行水體處理，用作建筑區(qū)域內(nèi)的植物養(yǎng)護(hù)，實(shí)現(xiàn)降雨儲存與利用。此基礎(chǔ)工程中，回填了厚度為40～50cm的營養(yǎng)基質(zhì)，設(shè)置隔離層與保水層，以確保屋頂壽命。

2.2 種植屋頂植被

完成基礎(chǔ)工程建設(shè)后，利用營養(yǎng)基質(zhì)，開展屋頂植物種植。考慮到湖南區(qū)域氣候條件特點(diǎn)，選擇具有抗高溫與耐寒性等特點(diǎn)的植物，包括鐵樹與柏樹等，以確保存活率。使用常綠灌木與花卉等，發(fā)揮其根系廣泛的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)屋頂景觀效果，同時發(fā)揮滯留雨水與節(jié)能減排等作業(yè)。此工程不僅實(shí)現(xiàn)屋頂綠化，還能夠改善城市生態(tài)環(huán)境[1]。

3 輕型屋頂綠化的降溫效果分析

將屋頂綠化和遮陽屋頂、裸屋頂?shù)臏y定結(jié)果，和屋頂綠化降溫效果，進(jìn)行對比分析。據(jù)估算，此綠化工程能夠增加儲水量36～40L/m2，使得建筑物平均降溫與節(jié)約耗電量等，能夠達(dá)到海綿城市建設(shè)目標(biāo)。

3.1 試驗(yàn)方法

溫度測定：選擇溫度測量點(diǎn)，包括遮陽板屋頂內(nèi)外表面、屋頂綠化外表面與下層內(nèi)表面等。在距離地面30cm位置處，測量空氣溫度，作為室外溫度值。在距離屋頂100cm位置處，測量室內(nèi)溫度，記錄 06：00～18：00 溫度情況，整點(diǎn)測量一次，總計 12 次[2]。

3.2 結(jié)果與分析

3.2.1 結(jié)果

典型屋頂：其溫度隨著室外溫度變化而變化，先呈現(xiàn)上升趨勢后下降，屋頂溫度升高以及下降速度加快，溫差較大，地面溫度變化相對平緩。在：12：00～14：00時間段，典型屋頂溫度最高可以達(dá)到50℃，與6：00段相比高出22℃。地面溫度在13：30時間段左右，達(dá)到最高值，平均溫度為38℃，與6：00時間段相比高出10℃。總體來說，典型屋頂中午溫度與地面溫度相比，高出12℃。長沙典型綠化屋頂和地面相對濕度變化，呈現(xiàn)出U型變化，相對濕度下降速度較快，變化范圍在22～80%范圍內(nèi)。

3.2.2 分析

對于屋頂綠化效果，多數(shù)人抱有看好的態(tài)度，從目前的應(yīng)用情況來看，能夠起到過濾與凈化城市空氣的作用。因?yàn)榫G色植物，其葉面與樹干具有過濾和吸附灰塵的作用，是城市道路綠化常用的方法。同時還能夠分散和吸取有毒氣體，凈化空氣。一般來說，綠化覆蓋率越高，則大氣中含有的污染物濃度下降率就越大。從綠化屋頂與未綠化屋頂?shù)耐獗砻鏈囟炔町惤嵌确治觯汉吐懵段蓓斖獗砻孢M(jìn)行對比，在春季綠化屋頂外表面的日平均溫度低1.37℃，在夏季低2.05℃，在秋季低1.93℃，平均降幅在8.1%左右。在冬季綠化屋頂外表面的日平均溫度，和典型屋頂相比高出0.8℃。和帶遮陽板屋頂相比，春季外表面日平均溫度低0.11℃，夏季低0.86℃，秋季低1.19℃，冬季綠化屋頂外表面的溫度高出0.82℃（日平均溫度），增幅能夠達(dá)到9%左右。由此可見，綠化屋頂有著顯著的降溫效果，起到冬暖夏涼的作用。

內(nèi)表面溫度差異分析：如表1所示，能夠了解到綠化屋頂與其他兩種屋頂相比，其夏季降溫效果較好，至少能夠降低2℃。基于結(jié)果分析，裸露屋頂主要是缺乏遮擋，加之夏季溫度較高，冬季溫度低，因此室內(nèi)溫度隨著自然溫度的變化，出現(xiàn)明顯的變化。而遮陽板屋頂以及綠化屋頂因?yàn)樵O(shè)置遮陽設(shè)置，所以室內(nèi)溫度波動較小，溫度變化較為緩和。總體來說，綠化屋頂在前三個季度的溫度變化較為平穩(wěn)，變化不大，在冬季溫度會升高，發(fā)揮著冬暖夏涼的作用。

綜上所述，通過選擇春夏秋冬4個季節(jié)中的某段時間，對典型屋頂與地面環(huán)境，進(jìn)行溫度測量分析。和綠化屋頂溫度變化進(jìn)行對比，從綜合濕度與太陽輻射強(qiáng)度等指標(biāo)，能夠得出綠化屋頂在冬季，具有保暖升溫的效果，而且效果顯著。綜合分析，在夏季綠化屋頂室內(nèi)溫度比裸露屋頂?shù)?.3～1.8℃。這說明屋頂綠化有明顯的隔熱保溫作用，使樓房頂層居室內(nèi)冬暖夏涼，大大緩解了氣候冷熱波動，從而有效延長了樓房屋頂保護(hù)層的使用壽命。

表1 不同季節(jié)屋頂內(nèi)表面日平均溫度（℃）

4 結(jié)束語

綜上所述，輕型屋頂綠化具有顯著的降溫效果，在長沙地區(qū)具有較強(qiáng)的發(fā)展前景。若能夠結(jié)合實(shí)際情況，來選擇屋頂綠化類型，對充分發(fā)揮其能效，有著積極的作用。

[1]莊志勇，王春梅，黃國林.長沙市城區(qū)屋頂綠化節(jié)能降溫調(diào)濕效能評價[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（03）：85～87.

[2]黃寶玉，李紹才，孫海龍，龍 鳳，李付斌.一種新型屋頂保溫綠化植物卷材的研究[J].新型建筑材料，2014（06）：96～99.

S731.2

A

1005-7897（2017）16-0096-02

2017-8-8