《綠化屋頂熱工參數研究》是依託重慶大學，由楊真靜擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：綠化屋頂熱工參數研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：楊真靜
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
綠化屋頂作為被動建築防熱降耗的生態手段，現已廣泛套用。目前在節能設計中能用的熱工設計參數是將綠化屋頂等效為一般隔熱材料，用當量熱阻值來進入建築熱工計算。但在已有的文獻中出現了綠化屋頂內表面熱流為0甚至由室內流向室外的逆向熱流現象，顯然這種狀態下繼續用當量熱阻值來評價就不恰當了，因此綠化屋頂熱工設計參數還需進一步研究和完善。本項目採用實驗測試、理論分析和數值模擬互為修正的綜合方法，分析植物和土壤熱阻隔熱和蒸發隔熱兩種機制，剖析綠化屋頂逆向熱流的形成機理，構建綠化系統的能量傳輸模型；研究比較不同構造參數下潛熱和顯熱變化；最後給出綠化屋頂當量熱阻、當量熱惰性的變化規律及使用限定，並針對逆向熱流現象提出新的熱工參數，構建較為完善的綠化屋頂熱工設計參數體系。研究成果有助於最大化發揮綠化屋頂的節能生態效果，將為完善南方地區被動式建築屋頂隔熱措施提供新的科學依據，對創造舒適人居環境具有重要的現實意義。
結題摘要
綠化屋頂作為防熱降耗的生態手段已廣泛套用。但在目前節能設計中能用的熱工設計參數是將綠化屋頂等效為一般隔熱材料，用當量熱阻值來進行節能計算。但綠化屋頂內表面熱流為0甚至由室內流向室外的逆向熱流現象說明綠化屋頂與一般隔熱材料並不等效，綠化屋頂熱工設計參數還需進一步研究和完善。 本項目採用理論分析、實驗測試和數值模擬互為修正的綜合方法，首先理論層面從傳熱傳濕理論分析綠化屋頂散熱機制，聚焦蒸發和光合作用兩種散熱途徑，從能量傳遞角度來分析植物的散熱機制；按照不同構造特徵構了建綠化屋頂熱性能測試對比實驗測試平台，完成了典型季室內外熱工參數測試，驗證了在非空調工況，屋頂綠化內表面逆向熱流，在室內溫度低於室外平均溫度的範圍記憶體在內表面不傳熱的臨界狀態,綠化屋頂的傳熱臨界溫度比室外平均氣溫低1.5℃，參照屋頂的傳熱臨界溫度比室外氣溫高4.4℃。並得到綠化屋頂系統受室外氣候和室內溫度耦合影響下的屋頂內表面溫度、熱流的變化規律，逆向熱流出現機制；通過最佳化邊界條件得到合理的綠化屋頂隔熱效果的預測模型，通過模擬分析，發現綠化屋頂當量熱阻不是一固定值，變化顯著並與室內溫度成正相關，當量熱阻值的適用範圍是室內溫度低於屋頂綠化傳熱臨界溫度。植物葉面積指數是屋頂傳熱臨界溫度的最敏感參數，植物的葉面物理特徵都不是影響綠化屋頂傳熱特性的敏感因素。以最低臨界溫度來最最佳化設計綠化屋頂各設計參數，並採用節能牆體，得到綠化屋頂房間的PMV值為0.85，能達到了建築的適應性舒適水平。最後將新的熱工設計參數套用到工程實踐驗證，驗證當量熱阻、傳熱臨界溫度在節能工程中的套用。 本項目修正和補充了綠化屋頂熱工設計參數。明確綠化屋頂當量熱阻的適用範圍，以臨界狀態為依據提出綠化屋頂新的熱工設計參數。研究成果對充分評估綠化屋頂的節能效果起到積極的作用，有助於推動綠化屋頂進入節能領域，為完善南方地區被動式建築屋頂隔熱措施提供新的科學依據。
