夜间通风条件下屋顶绿化的热工性能研究
发布时间：2021-07-08 03:37
由于植物及土壤的遮阳及蒸腾蒸发作用,屋顶绿化在夏季白天有非常显著的隔热降温效果,但在夜间土壤的热容量较高,会阻止室内热量向室外散发。而夜间通风这一被动式的降温方式,利用室外空气作为天然冷源冷却建筑围护结构或室内蓄热材料,再在次日将存储的冷量释放以降低室内温度,这恰好可以弥补屋顶绿化在夜间散热困难的不足。在文献搜集阅读的过程中,笔者发现虽然有大量针对绿化屋顶和夜间通风的研究,但将这两者结合起来的却很少。大部分关于绿化屋顶的研究都是在门窗关闭的条件下进行,这种方式适宜于全天开启空调的情况,如酒店、医院等,但对于办公楼、学校、商场以及各种展馆等公共建筑,夜晚处于无人使用的状态,可以利用夜间通风来降低室内温度并蓄存冷量用于次日白天抵消部分房间得热;此外对于住宅来说,在夏季不太炎热的夜间,人们也希望开启门窗,引入自然风以改善室内空气品质。因此,如果将绿化屋顶和夜间通风两种技术相结合,即可改善建筑空间的热环境又能增强人体的舒适感。然而,由于植物和土壤特殊的热物性,目前针对夜间通风作用下屋顶绿化热工性能的研究较少,如何将其降温效果量化,使这一有效的节能技术得以推广,对于从事该领域的研究者和设计者都是...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：211 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
发展中国家夏季空调能耗预测（2050年）
2图 1.2 能耗、室内热舒适性、室内空气品质、室外环境间的相互关系ig. 1.2 Relationships between the building energy, indoor and outdoor environme图片来源：作者自绘
其中，绿化屋顶是通过“预防得热”达到降低夏季室内温度；夜间通风是利用“增强散热”降低室内及围护结构温度；同时，在夜间通风过程中又利用了维护结构的蓄热性即“调节得热”来实现被动节能的目标。因此，本文所采用的三种节能措施符合目前被世界广泛接受的被动式节能策略的思路，三管齐下以期望实现环保、节能、健康、舒适的“绿色建筑”理念。图 1.3 被动式降温策略Fig. 1.3 Framework for passive cooling in buildings图片来源：作者自绘Min Xiao[2]对中国的建筑能耗进行了调查，发现在与建筑相关的各项能耗中，屋顶所占建筑能耗高达 20-40%[2]。而屋顶在城市表面积所占的比重也相当大，Akbari 对美国四个城市进行了调查，发现屋顶面积占整个城市表面的 20-25%[29]，假设城市面积占全球陆地面积的 1%，则全球的屋顶面积估计可达 3.8×1011m2[30]。所以改善屋顶的热工性能对降低建筑能耗有着重要的意义。与传统保温隔热屋顶相比，绿化屋顶最显著的优势是植物及基质可以阻挡太阳辐射对屋顶表面的直接照射，而植物的蒸腾及光合作用，可以消耗大部分的太阳辐射，同时植物还可以减少屋顶长波辐射、吸收潜热，从而降低绿化屋顶周围的室外温度、增加湿度、改善建筑周围的微气候、显著降低建筑能耗[31-34]。因此
【参考文献】：
期刊论文
[1]自然通风建筑隔热降温理论与方法——陈启高先生学术思想回顾[J]. 唐鸣放. 西部人居环境学刊. 2013(06)
[2]夜间通风计算方法及影响因素分析[J]. 周军莉,彭畅,童宝龙,张国强. 重庆大学学报. 2011(S1)
[3]利用夜间通风改善办公建筑热环境的实验研究[J]. 王昭俊,孙晓利,赵加宁,刘京. 哈尔滨工业大学学报. 2006(12)
[4]垂直面绿化植物遮阳系数与叶面积指数研究[J]. 李娟. 城市环境与城市生态. 2001(05)
[5]晚间通风房间热环境的改善[J]. 李峥嵘,陈沛霖,裴晓梅. 建筑热能通风空调. 2001(03)
[6]长江流域住宅夏季通风降温方式探讨[J]. 付祥钊,高志明,康侍民. 暖通空调. 1996(03)
[7]住宅间歇机械通风的有关问题[J]. 付祥钊,高志明,康侍民. 通风除尘. 1995(01)
[8]长江流域间歇通风住宅外墙热工研究[J]. 傅祥钊. 住宅科技. 1995(02)
[9]改善长江流域住宅热环境的通风措施[J]. 付祥钊,高志明,康侍民. 住宅科技. 1994(04)
博士论文
[1]建筑蓄热与自然通风耦合作用下室内温度计算及影响因素分析[D]. 周军莉.湖南大学 2009
[2]建筑气候分析与设计策略研究[D]. 杨柳.西安建筑科技大学 2003
硕士论文
[1]简单式屋顶绿化系统的研究及其应用策略和效益分析[D]. 金武.浙江大学 2012
[2]屋顶绿化综合评价模型的建立与应用研究[D]. 杨程程.上海交通大学 2012
[3]西安市公共建筑屋顶绿化景观设计研究[D]. 李艳.长安大学 2011
[4]自然通风降温设计分区研究[D]. 董宏.西安建筑科技大学 2006
本文编号：3270775
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：211 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
发展中国家夏季空调能耗预测（2050年）
2图 1.2 能耗、室内热舒适性、室内空气品质、室外环境间的相互关系ig. 1.2 Relationships between the building energy, indoor and outdoor environme图片来源：作者自绘
其中，绿化屋顶是通过“预防得热”达到降低夏季室内温度；夜间通风是利用“增强散热”降低室内及围护结构温度；同时，在夜间通风过程中又利用了维护结构的蓄热性即“调节得热”来实现被动节能的目标。因此，本文所采用的三种节能措施符合目前被世界广泛接受的被动式节能策略的思路，三管齐下以期望实现环保、节能、健康、舒适的“绿色建筑”理念。图 1.3 被动式降温策略Fig. 1.3 Framework for passive cooling in buildings图片来源：作者自绘Min Xiao[2]对中国的建筑能耗进行了调查，发现在与建筑相关的各项能耗中，屋顶所占建筑能耗高达 20-40%[2]。而屋顶在城市表面积所占的比重也相当大，Akbari 对美国四个城市进行了调查，发现屋顶面积占整个城市表面的 20-25%[29]，假设城市面积占全球陆地面积的 1%，则全球的屋顶面积估计可达 3.8×1011m2[30]。所以改善屋顶的热工性能对降低建筑能耗有着重要的意义。与传统保温隔热屋顶相比，绿化屋顶最显著的优势是植物及基质可以阻挡太阳辐射对屋顶表面的直接照射，而植物的蒸腾及光合作用，可以消耗大部分的太阳辐射，同时植物还可以减少屋顶长波辐射、吸收潜热，从而降低绿化屋顶周围的室外温度、增加湿度、改善建筑周围的微气候、显著降低建筑能耗[31-34]。因此
【参考文献】：
期刊论文
[1]自然通风建筑隔热降温理论与方法——陈启高先生学术思想回顾[J]. 唐鸣放. 西部人居环境学刊. 2013(06)
[2]夜间通风计算方法及影响因素分析[J]. 周军莉,彭畅,童宝龙,张国强. 重庆大学学报. 2011(S1)
[3]利用夜间通风改善办公建筑热环境的实验研究[J]. 王昭俊,孙晓利,赵加宁,刘京. 哈尔滨工业大学学报. 2006(12)
[4]垂直面绿化植物遮阳系数与叶面积指数研究[J]. 李娟. 城市环境与城市生态. 2001(05)
[5]晚间通风房间热环境的改善[J]. 李峥嵘,陈沛霖,裴晓梅. 建筑热能通风空调. 2001(03)
[6]长江流域住宅夏季通风降温方式探讨[J]. 付祥钊,高志明,康侍民. 暖通空调. 1996(03)
[7]住宅间歇机械通风的有关问题[J]. 付祥钊,高志明,康侍民. 通风除尘. 1995(01)
[8]长江流域间歇通风住宅外墙热工研究[J]. 傅祥钊. 住宅科技. 1995(02)
[9]改善长江流域住宅热环境的通风措施[J]. 付祥钊,高志明,康侍民. 住宅科技. 1994(04)
博士论文
[1]建筑蓄热与自然通风耦合作用下室内温度计算及影响因素分析[D]. 周军莉.湖南大学 2009
[2]建筑气候分析与设计策略研究[D]. 杨柳.西安建筑科技大学 2003
硕士论文
[1]简单式屋顶绿化系统的研究及其应用策略和效益分析[D]. 金武.浙江大学 2012
[2]屋顶绿化综合评价模型的建立与应用研究[D]. 杨程程.上海交通大学 2012
[3]西安市公共建筑屋顶绿化景观设计研究[D]. 李艳.长安大学 2011
[4]自然通风降温设计分区研究[D]. 董宏.西安建筑科技大学 2006
本文编号：3270775
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