屋顶绿化技术与建筑节能应用

屋顶绿化技术与建筑节能应用倡议书

屋顶绿化与生态建筑的外部环境

屋顶绿化对建筑外部区域环境的影响主要表现在对太阳辐射能的控制、对气流流动的影响以及对空气温度、湿度及成分的影响等方面。屋顶的绿色植物具有滞尘、杀菌、和吸收低浓度污染物以及增加空气中负离子的作用，具有很强的空气净化能力和清新能力。屋顶的绿色植物还有降低城市噪音的作用，最大减噪量可达10db。所以增加屋顶的绿化面积，对改善生态建筑的外部环境意义重大。绿色植物调节气温的作用十分明显，“缓解热岛效应”在屋顶绿化的各项生态效益比重中约为30%。屋顶绿化好的城市夏季的整体温度可降低2度。绿色植物的根系从土壤中吸收水分，通过蒸发作用向空气中释放水分，提高空气的湿度。屋顶绿化后，由于绿色屋面与水泥屋面的物理性质截然不同，前者对阳光的反射率比后者大，加上绿色植物的同化作用及遮阳作用，使绿色屋面的净辐射热量远小于未绿化的屋面。同时，因植物的蒸腾作用和蒸发作用消耗的潜热明显比未绿化的屋面大，被绿化的屋顶在夏天的降温和增湿作用十分明显，可以大大降低屋顶表面的平均辐射温度MRT（一般可降低10~20摄氏度），从而进一步改善了城市的热环境。建筑节能是中国改革和发展的迫切要求，是建设节约型城市、构建可持续发展城市的重要内容。屋顶绿化通过提高建筑的效率和功能，实现降低城市热岛和减少占用城市市政雨水排放资源的作用与价值。

屋顶绿化与生态建筑节能

各类建筑物的屋顶、墙体以及道路就像大型蓄热器，特别是光秃秃的平屋顶，白天吸收太阳的辐射热量，夜晚再向室外环境释放热量，造成夜间气温居高不下。屋顶绿化不仅可以在夏季对室内环境隔热保凉，而且可以在冬季对室内环境隔冷保暖，在极端天气对缓冲和消减极端温度起着突出的作用。屋顶绿化作用一种提高屋面保温隔热性能的有效措施，研究在我国得到了一定程度的发展。

大量的高耗能建筑物室内热环境很差，冬不保温、夏不隔热，导致冬季采暖与夏季空调要消耗大量的额外能量，能源浪费十分严重。维护结构热工性能的优劣，直接关系到生态建筑节能的效果。提高维护结构的保温性能作为降低建筑能耗的关键方法研究得到了社会各界的高度关注和广泛研究。屋顶作为一种建筑物外围护结构所造成的室内外温差传热耗热量，通常大于任何一面外墙或地面的耗热量。据测算，室内温度每降低1摄氏度，空调减少能耗10%，而人体的舒适性会大大提高。因此提高屋面的保温隔热性能，对提高抵抗夏季室外热作用的能力尤其重要，这也是减少空调耗能，改善室内热环境的一个重要措施。而在冬季，由于改善了屋面的保温作用，减少了室内外的传热量，相应地提高了室内的热舒适性和建筑的节能性。

屋顶绿化的隔热节能功能主要表现在：在夏季通过植物叶片、冠层的遮阳作用和植物的蒸腾、蒸散作用调节、减少建筑物吸收的太阳辐射量，改变环境的热、湿平衡，降低建筑空调负荷，实现建筑节能。在冬季，绿化主要起风屏作用，减小风压，减少冷风渗透量，降低建筑供暖热负荷，大幅度地提高建筑节能的效果。绿化屋顶有助于保持室内空气温度的稳定，进而也有助于保持室内空气相对湿度的稳定，实现建筑的舒适、健康与节能的作用。

屋顶绿化节省建筑能耗的原理主要体现在：

1、由于绿色植物的作用，可以在夏季遮挡太阳辐射热，从而大大降低屋顶外表面的平均辐射温度MPT（一般可降低10~20度），数据显示，屋顶植物可反射27%的阳光，吸收60%的阳光，仅有13%的阳光通过栽培基质传递，因此绿化后的屋顶表面温度明显低于普通屋顶表面温度，温差值在某些较热城市最大可达30摄氏度以上，从而减小了屋顶接受太阳辐射而产生的冷负荷；而在冬季，植物休眠，阳光又可以直接照射在屋顶上，从而保证太阳辐射向室内传递的热量不因屋顶植被而减少。并且种植绿化的屋顶有很好的热惰性，不随大气气温骤然升高或骤然下降而大幅波动。

2、在夏季，植物以及种植土中所蓄水分的蒸腾作用，对于降低建筑物周围环境气温的作用十分明显，气温降低的幅度可达2—8摄氏度，而建筑物周围环境的气温每降低1度，建筑物内部的空调容量可降低6%。

3、由于绿色植物和覆土的联合作用，增大了屋面的热阻，降低了屋面的传热系数，在夏季大大降低了通过屋顶进入室内的冷负荷，夏季绿化屋面与普通隔热屋面比较，表面温度平均要低7.3度，屋面下的室内温度相比要低3度，，从而可以很大程度地消减和降低空调设备的容量及其运行能耗。而在冬季种植绿化的屋面保温效果也很明显。

4、种植能够增强建筑的隔热保温效果，反射、吸收太阳光辐射热，保护混凝土屋面不受夏季烈日暴晒和冬季冰雪侵蚀，避免混凝土热胀冷缩而产生裂缝和变形，延长屋面材料和结构的使用寿命，使防水层寿命延长2~3倍，不仅不会使屋顶漏水，反而会起到保护作用，相应减少了房屋的维修费用，从而降低建筑运行费用。

5、湖南处于国内三大酸雨集中区。

酸雨能使非金属建筑材料（混凝土、砂浆和灰砂砖）表面硬化水泥溶解，出现空洞和裂缝，导致强度降低，从而建筑物损坏。屋顶绿化植被能起到保护屋面建筑的作用。

佛甲草屋顶绿化

佛甲草为景天科多年生草本植物，含水量极高，其叶、茎表皮的角质层具有超常的防止水分蒸发的特性，适应性强，耐寒、耐旱、耐高温、耐贫瘠，抗病虫害，茎肉多汁，整齐美观，用于屋顶绿化，其良好的抗旱性、降温和节水效果已得到证实，显示了良好的综合效应。

2 生长习性

在长江以南地区栽种，一年四季郁郁葱葱，翠绿晶莹，十分惹人喜爱。在中国北方栽培，春夏秋三季长势都很好，花期在4-5月，果期6-7月。三叶轮生佛甲草即使在严寒期地上部茎叶冻枯，翌年土壤一解冻就能萌发新芽，茁壮生长，早春即能覆盖地面。

佛甲草属多浆植物，含水量极高，其叶、茎表皮的角质层具有超常的防止水分蒸发的特性，即使在夏季干旱的屋顶上也无需浇水。其耐旱时间可长达1个月，而与佛甲草同时栽培的其它杂草早已干枯死亡，佛甲草却安然无恙，保持着勃勃生机的绿色。

绿化观赏

佛甲草是一种耐旱性极好的属多浆植物的常绿草种，应用于屋顶绿化，采用无土栽培，负荷极轻，可取代传统的隔热层和防水保护层。佛甲草生长在仅为30毫米厚的特殊的生长基质上，种植成活后，无需浇水、施肥、管理，除蜗牛外，很