屋顶建筑节能

屋顶建筑节能（精选九篇）

屋顶建筑节能 篇1

1屋顶花园的定义

作为建筑, 屋顶是其重要的组成部分;建筑从空间上划分有三种类型:1) 内部空间;2) 外部空间;3) 灰空间。笔者认为:内部空间是有墙体围合的、相对密闭的、在室内供人们使用的空间;外部空间是无墙体围合的、相对开敞的、无顶的、在室外供人们使用的空间;灰空间是供人们行走的交通空间和过渡空间, 如门厅、走廊、夹层等。作为建筑屋面设计, 基本应考虑以下五点:1) 屋面的形式是平屋面还是坡屋面;2) 屋面排水的坡向是否坡向天沟, 进而进入雨水管;3) 坡度取值i, 一般结构找坡取值在2%～5%之间;4) 根据屋面面积, 考虑雨水管的管径取值, 一般情况下, 按每50 m2左右设一个DN100的雨水管取值;5) 屋面的保温、隔热、防水、围护的性能。对屋顶花园的定义, 不同的参考资料有不同的解释, 各种定义的产生反映不同的理解角度, 欧美称屋顶花园为“Roof garden”、生态屋面、拓展型绿屋面等;日本称屋顶花园为屋顶绿化、特殊绿化、建筑空间绿化等;国内较权威的定义是:屋顶花园又可称为“空中花园”或“空中绿洲”, 广泛地理解为在各类古今建筑物、构筑物、城围、桥梁 (立交桥) 等的屋顶、露台、天台、阳台或大型人工假山山体上进行造园, 种植树木花卉的统称[1]。

2屋顶花园在建筑节能方面的优势

屋顶花园屋面建筑构造做法从下到上依次分为:1) 结构层;2) 15厚1∶3水泥砂浆找平层;3) 密封层;4) 30厚C30钢纤维混凝土防水层内配ϕ4@400双向;5) 15厚1∶3水泥砂浆找平层;6) 30厚排水蓄水层;7) 30厚植物生长层 (基础质量层) ;8) 草皮。这种构造做法既满足楼面荷载的强度要求, 又适合植物生长所需的土层厚度 (见图1) 。

建筑节能在现阶段已经作为建筑设计必须重点考虑的内容, 值得注意的是, 屋面、墙面、窗等重点部位在初步设计阶段要求编写建筑节能计算报告书, 施工图阶段的建筑设计说明部分必须包含建筑节能设计专篇, 涵盖传热系数、遮阳系数、窗墙面积比、体形系数等指标, 为了配合设计师方便准确计算, 还有专业的建筑节能软件可以复核节能指标。1) 降低屋面的传热系数。屋顶花园对屋面的保护作用在温差较大的季节 (如冬季和夏季) 比较明显。冬季的保温和夏季的降温对于建筑物同等重要, 所运用的原理基本相同:都是通过增加土层厚度来增大热阻, 降低屋面的传热系数, 屋面传热系数的标准值K≤0.70 W/ (m2·K) , 有屋顶花园的屋面这个数值会降低, 因此屋顶花园在一定程度上隔绝了冷、热空气, 人为地调节了室内外温度, 大大地减少冬季的取暖费和夏季的空调费。2) 吸收空气中大量的CO2。屋顶花园的大面积普及推广, 可以丰富景观多样性, 繁育品种各异的植物和花卉。颜色绚烂的栽培植物能够吸收空气中大量的CO2, 主要应用的原理是6CO2+6H2O=C6H12O6+6O2↑, 即二氧化碳和水合成有机碳水化合物和氧气, 植物通过光合作用释放O2, 增加空气中O2的含量, 提供人类呼吸。空气中产生CO2的污染源主要包括汽车排放的尾气、工业生产过程制成的煤、水泥等[2], 如果能有效地增加屋顶绿化的覆盖面积, 将弥补森林面积减少、草场退化、土地荒漠化对环境带来的负面影响;能够使城市具有更小的热容量和吸热率, 改善城市热岛效应。3) 对自然降水的截流。对于多雨的地区, 常年雨量丰沛, 防洪、防涝迫在眉睫, 屋顶绿化能将自然降水的70%截流, 一方面灌溉了屋顶绿化的栽培植物, 为其提供了充足的水分, 减少了人工养护的工作量;另一方面雨水经过屋顶植物生长层、屋顶蓄水层、密封层、植物和土壤缝隙后经过屋顶管网最终汇聚到地面管网, 层层的过滤、吸收会消耗掉大量的水分。在日常生活中经常可以看到, 下大雨时下水道来不及排水, 在下水道附近会集聚大量的雨水, 导致排水不畅。屋顶花园可分担和缓解整个城市排水系统的压力, 使自然降水能顺利的排入地面管网。

3对屋顶花园有现实意义的设想

3.1 设想一

不断扩大种植区域, 在以前未涉及的领域种植进行屋顶绿化。

1) 民用建筑、高层办公楼下部裙楼的部分, 宜设屋顶花园, 民用建筑内住户有近乎自然的风景可观赏, 将屋顶花园作为人们视觉景观中心, 人们通过亲近的交谈、接触后彼此了解, 营造社区和谐的氛围。高层办公楼的群楼上也可为办公室的白领一族提供愉悦、放松心情的最佳去处, 在此洽谈生意, 交流思想, 互诉衷肠, 潺潺的流水、郁郁葱葱的树木、消夏的凉亭、温馨的摇椅无不构建着轻松、恬淡、舒适的环境。2) 为老年人、儿童、病人、残疾人、孕妇 (俗称的老、弱、病、残、孕) 等特殊人群提供的公共运动场所的屋顶花园, 如:服务于老年/儿童的福利院、服务于病人/孕妇的医疗中心、服务于残疾人就学的残疾人学校, 这些特殊人群通过电梯上升至屋顶花园, 在此停留、散心, 享受老年人在没有家人照顾下的幸福生活, 儿童失去父母后重获新生活的幸福时光, 病人暂时忘记病痛折磨的烦恼, 残疾人为康复训练所做的努力, 如此的点点滴滴, 都记录在了屋顶花园营造的氛围当中, 开拓了屋顶花园面对新群体的服务功能。3) 私人别墅住宅楼的退台设置屋顶花园, 可以布置成温馨韩式的田园风格, 也可以布置成富丽堂皇的欧陆风情, 这是一种小型私家屋顶花园的基调, 更注重的是情调, 设计成的茶吧、咖啡吧、游乐场不妨对外营业, 有直接能通达室外的楼梯, 既不影响主人的起居, 又使商业价值发挥得淋漓尽致。

3.2 设想二

开拓更多的屋顶花园类型, 杂糅部分的功能, 使其兼具多种功能于一身, 避免服务对象的单一化。有数据显示, 2006年～2007年, 屋顶花园功能更加多样, 尤以休闲和商业功能突出, 单纯性功能的减少, 适合不同人群的口味, 走更加大众化、中端、多元化的路线, 促成人的参与性更强为建造原则, 努力打造屋顶花园的品牌, 形成一整套统一的运作模式, 将屋顶花园的营建标准化、模式化。这样做有其优缺点, 优势是便于管理, 但同时带来的问题就是千篇一律, 如何解决这一难题, 笔者认为有必要在设计的细部上多做文章, 推敲、挖掘可开发的潜力, 哪怕就是细微的妙笔生花, 我想心细的观者也会惊叹其中的奥妙, 也就是说要顾全大局, 统一思想、式样;对于小细节, 有画龙点睛、可圈可点之处, 这样既体现了统一的风格, 又不乏有闪光的亮点。

4结语

屋顶花园充分的利用了建筑的外部空间, 搭建了灰空间与外部空间过渡的桥梁, 协调了生硬僵化的建筑实体与其周围环境的关系。对整个城市而言, 高密度的屋顶绿化可以净化空气, 增添城市绿量, 增加城市魅力, 提高建筑节能的指标, 是值得大范围、大面积推广的一种城市绿化工程。

摘要：阐述了屋顶花园的定义, 分析了屋顶花园在建筑节能方面的优势, 提出了对屋顶花园有现实意义的设想, 指出高密度的屋顶绿化可以净化空气, 增添城市绿量, 增加城市魅力, 值得大力推广。

关键词：屋顶花园,建筑,节能,设想

参考文献

[1]黄金绮.屋顶花园设计与营销[M].北京:中国林业出版社, 2001:7.

[2]张仁健, 王明星.中国二氧化碳排放源现状分析[J].气候与环境研究, 2001, 6 (3) :8-13.

[3]刘济勇.基于节能视角的生态屋顶形式的应用[J].山西建筑, 2008, 34 (24) :237-238.

广州城市屋顶花园生态节能设计初探 篇2

关键词：屋顶花园；生态节能技术；广州城市 文章编号：1671-2641（2015）05-0004-32

中图分类号：TU986 收稿日期：2015-07-29

早在20世纪70年代，“花城”广州就在广州东方宾馆建立了我国第一个大型屋顶花园。但是与其他一线城市相比，广州屋顶花园的发展速度较为缓慢。2012年，财政部和住建部联合发布的《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》提出，到2015年新增绿色建筑面积要达到10亿以上，到2020年绿色建筑占新建建筑比重将超过30%。2014年10月，广州市人民政府更是在《广州市绿色建筑行动实施方案》中提出，要大力发展绿色建筑，加快推进既有建筑节能改造，积极推广屋顶绿化、垂直绿化。生态节能型屋顶花园作为绿色建筑的重要组成部分，能够有效提高广州城市屋顶花园的效能、改善城市生态环境、提升宜居品牌指数、创造可持续发展和谐社会。因此，对广州城市屋顶花园进行生态节能技术应用的研究是很有必要的。

生态节能技术是指为实现生态节能、构造环境友好型空间而创造和发展起来的手段、方法和技能的总和。生态节能型屋顶花园就是在屋顶形成一个节约使用和有效利用自然资源和能源、能自我循环和完善的生态系统，为人们提供一个舒适、健康、无污染的绿色空间，它主要体现在节地、节水、节能和节材四方面。

本文以如春园林办公楼屋顶花园生态节能设计为例，探索城市屋顶花园生态节能设计中一些实用的设计理念和技术应用。如春园林屋顶花园的主体工程竣工已接近一年，很多生态节能技术的使用效果得到初步验证，具有一定的借鉴意义。

1项目概况及景观构思

该项目位于广州开发区科学城总部经济区A5栋屋顶，北可远眺暹岗大山，南可俯瞰新羊城八景之科城锦绣。项目所在地周围密布世界500强企业，更有万达广场与高德汇等商业综合体，是开发区的核心区域，交通便利，具有较强的展示和推广价值。该建筑坐西南朝东北，整体设计荷载能力为3.5KN/m²。屋顶呈近四方形，总面积约943m²，其中空调机占地约170m²，机房占地约148m²，三面排水，坡度为2%。该项目采用了“三生”——生态、生活、生产共赢的设计理念。

生态：通过收集太阳能、风能、雨水等可再生能源，给建筑提供无污染能源，缓解城市排水压力。同时该花园可以保温隔热，降低噪声，净化水体，有效改善城区生态环境，缓解热岛效应，形成一个可自我循环和完善的生态系统，实现人与自然、屋顶绿化和地域环境的和谐共生。

生活：打造优美的环境，为企业员工提供更多工作之余休闲游憩的自然空间，通过参与建造和养护的过程，丰富他们的生活体验，缓解工作的紧张疲劳。

生产：打造立体农业、高效农业，增加经济效益。同时，通过整合景观休闲与产品展示，实现了休闲商业两不误。

“生态、生活、生产”三位一体的完美结合，满足了生态节能型屋顶花园节地、节水、节能和节材的需求。一个不足1000m²的区域如何同时满足休闲游憩、聚会招待、产品展示、文化传递、农业生产、能源收集等多种需求，体现“三生”理念，对景观布局设计者是一个极大的考验。项目因地制宜地设置了7个区：入口区、中心活动区、休息区、观景区、产品展示区和空调机放置区（图1）。

2生态节能技术应用

具体设计中，项目使用了生态植物墙、微农场与生态堆肥、节水与滴灌、废弃物品循环利用、节能与绿色能源利用等多种生态节能技术，下面针对各种技术拟解决的主要问题及其功能特点、具体做法等作详细介绍。

2.1生态植物墙

生态植物墙能利用有限的立面空间，增加绿量，优化人居环境，改善城市热岛效应，吸尘降噪，改善空气质量，同时节能降耗，使室内冬暖夏凉。目前生态植物墙有多种做法，大致分为牵引式、板槽式、模块式、布袋式、pvc水管、铺贴式、生态袋模式等。该项目根据场地特点分别选用了不同的模式（图2）。

1）美化女儿墙的垂直绿墙

此处选用了3种模式：牵引式、板槽式和布袋式。既美化女儿墙，又展示企业产品。

牵引式可对攀援物的生长方向进行引导，通常辅助构架与建筑物之间要保持一定的间距，这样植物不会损坏建筑墙面材料，而且简便易行、造价较低、透光透气性好；板槽式更换植物方便，适用于临时植物花卉布景，业主可根据不同节日更换植物以改变构图，另外运用自动浇灌方便养护；布袋式由于没有固定形状容器的阻碍，土球不受限，可供选择的植物品种多，布袋可以将水分和养分输送到整个墙面和所有的根系，方便养护，另外成本较低。

2）遮挡空调机的垂直绿墙

此处选用了PVC水管作为植物的容器，不仅节省材料成本，还体现了低碳环保的企业特色。长管状容器适合种植不间断、构图成图较为完整的植物，不会露出底部的pvc水管，适合近观。表面的不锈钢冰裂纹框架装饰了绿墙，增加了现代中式的味道，整体效果简洁美观。

垂直绿墙选用的植物主要有草本类的金边吊兰Chlorophytum comosum、吊竹梅Tradescantia zebrina、合果芋Syngonium podophyllum、绿萝Epipremnumaureum、波斯顿蕨Nepheolepis exaltata、小蚌兰Tradescantia spathaeea'Compacta’等，灌木类的斑叶鹅掌藤Scheffleraarboricola‘Vaxiegata'、红檵木Loropet-alum chinense Var.rubrum、紫雪茄花Cuphea articulata、黄叶假连翘Duranta erecta‘Golden Leaves’等，藤本类的彩叶常春藤Hedera helix、炮仗花Pyrostegia venusta、蒜香藤Mansoaalliacea、飘香藤Mandevilla sanderi、紫藤Wisteria sinensis等。

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2.2微农场和生态堆肥

微农场以建筑为依托，运用非传统的土地耕作形式进行农作物的种植培育。它除了具有保温隔热、净化空气、缓解城市热岛效应、充分利用城市空间等特点外，还兼具景观性与实用性，是一种美观又美味的可食地景，体现了一种高品位高境界的生活追求。项目将各种蔬菜果树与常规的绿化植物一起搭配在廊架、道路、绿化、水景等园林空间中，既经济环保又景观独特，恍如陶渊明式的桃花源：“土地平旷，屋舍俨然，有良田美池桑竹之属。阡陌交通，鸡犬相闻”。

屋顶阳光猛烈，风大，土层较薄，应选择耐旱、耐贫瘠和抗风的浅根性植物。故微农场主要选用的植物有蔬菜类的生菜Lactuca sativavat.ramosa、白菜Brassica rapa var.chinensis、茄子Solanum melongena、番茄Lycoperstcon esculentum、葱Allium fistulosum、薄荷Mentha canad-crisis、南瓜Cucurbita moschata等，藤本类的金银花Lonicera japomca、苦瓜Momordica charantia、鸡蛋果Passiflora edulis等，果树类的神秘果Synsepalum dulcificum、嘉宝果Pliniacauliflora、石榴Punica granatum等。

主要的种植方式有4种：立体种植、传统农田种植、移动容器种植、攀援廊架种植（图3）。立体种植造型美观、节省空间，通过滴箭灌溉智能控制浇水，节省用水，而安装和拆卸也简便；传统农田种植形式施工简便、造价低，结合了园艺造园手法，选用不同叶形和叶色的蔬菜品种，打造出了观赏性强、充满自然野趣的菜园；移动容器种植灵活多变，可自由拼装成不同造型，高效利用各种边角空间，选用废旧的桶、盆、罐等作为种植容器，体现环保理念，也起到装饰作用；攀援廊架形式节省空间，易与其他景观搭配，此处充分利用花园入口区的休息廊架种植攀援植物，美化环境，同时起到遮阴效果。

对于生态堆肥，首先收集办公室和饭堂的废弃物品，如饭菜、果皮、茶叶、咖啡渣、植物落叶、过期食品等，然后通过碾压和切捣，添加基肥和泥土，用堆肥箱进行堆肥处理。堆肥处理要加入红蚯蚓，它在土壤里钻动，让土质疏松透气，其排泄物也能增加土壤的肥力（图4）。生态堆肥区设置在空调机区域，弱化了堆肥散发的微臭味带来的影响。

2.3节水和滴灌系统

2.3.1雨水收集系统设计

通过利用机房和屋顶的自然高差收集雨水，减少了电器设备的使用，利用雨水自流的特点完成污染物的过滤，做到真正地节能环保。而雨水收集系统包括集雨面、过滤器、雨落管、蓄水箱、溢水管、进水管、灌溉管等。集雨屋面坡度为2%，集雨面约为53m²，集雨面下面安装有过滤网和过滤器，雨水经过第一道过滤网和过滤器去除雨水中掺杂的残叶和碎屑等物质，之后雨水经过雨落管汇集引流入蓄水箱中，再在需要时进行灌溉。

蓄水系统是此次屋面雨水利用工程的重要组成部分之一，设计主要包括了雨水弃流池和储水池两部分。大量研究证明，雨水径流有明显的初期冲刷作用，即在多数情况下，污染物是集中在初期的数毫米降雨中。因此在雨水进入蓄水池前，预先设计弃流池将初期雨水分流排放，经过一定时间后雨水径流中的污物含量逐渐稳定，再将可利用雨水收集到储水池，待储水池满后再直接排往市政管道；储水池的水也可以直接用于灌溉和景观水补给，当储水池的水用完后，开启市政用水管道继续补给用水（图5）。

2.3.2灌溉系统设计

该项目绿量较大，除了垂直绿墙和微农场，屋面还有很多景观植物，项目根据不同类型的绿化设置了不同的灌溉方式，下面主要介绍运用最多的灌溉方式——滴灌。

滴灌是利用安装在末级管道（称为毛管）上的滴头，或与毛管制作成一体的滴灌带（或滴灌管）将压力水以水滴状湿润土壤，在灌水器流量较大时，形成连续细小水流湿润土壤。通常将毛管和灌水器放在地面，也可以把毛管和灌水器埋入地面以下30cm左右。前者称为地表滴灌，后者称为地下滴灌。滴箭则是结合了灌水器的一种滴灌灌溉方式，灌水器外形似箭而名之。通常有弯箭和直箭两种，前部的箭头部分长度约10cm，是用于插入土壤或栽培基质中固定导流。滴箭的特点是迷宫长流道箭柄结构，膜片式稳流，独特的导流圆盘，渗入式灌溉，单箭、双箭、四箭等随意组合，施工方便，节约水源，对水压变化适应性强，是盆花盆栽植物及苗木等作物灌溉最合适的灌水器。

2.4废弃物品循环利用

轮胎坐凳：用材除了废旧轮胎外，还需要圆木板、麻绳、电钻、热胶枪、刷子、螺丝钉、透明胶等。制作过程简单易行，经济环保，普通员工就可DIY制作（图6）。

轮胎花钵：先对废旧轮胎做翻新和防晒处理，然后根据需要涂上各种不同颜色，再用圆木板封住轮胎的一个面作为花钵底，在轮胎中心填满种植土，即可在里面搭配不同品种的植物，还可以叠加成一个花钵组合，自然有趣又经济实用。

塑料瓶盖字与轮胎的结合：将原木板钉在废旧轮胎的一面，再将不同颜色的回收塑料瓶盖钉在木板上组字构图。项目中打造了一幅企业文化宣传口号——“用心造境，大道自然”，并作为宣传语挂在屋顶花园的廊架上，既经济环保又美观实用。

2.5节能和绿色能源利用

通过充分利用场地优势，将太阳能自然环保资源转换成可供花园利用的能源。

太阳能集热器区域设置在空调机顶部，此处不受任何遮挡，阳光充足，集热效果好，规避了景观负面影响，对空调机还起到一定的减噪作用。此处拟设置35台太阳能集热器（图7）集热供部分办公用电及跌水瀑布水循环和灌溉系统用电。另外，该项目还使用了LED太阳能草坪灯，其本身作为一个小型的太阳能供电系统，主要由太阳能电池板、充放电控制器、蓄电池、照明电路和灯杆等部分组成。此灯无需电线连接，施工方便；没有转动部件，不产生噪音；没有燃烧过程，不需要燃料；维修保养简单，维护费用低；运行可靠性、稳定性好；作为关键部件的太阳电池使用了晶体硅材料，寿命可达到25年以上。

3生态环境循环系统分析

在该屋顶生态系统中，通过收集可再生资源太阳能和雨水，向系统中的植物灌溉、景观水循环、照明、小品等园林元素提供了原材料或能源，形成了一个能较好地自我完善和循环的小生态系统（图8）。

4结论与讨论

实践证明，在生态节能型屋顶花园建设中，生态植物墙不但解决了由设计荷载低、面积小等原因导致的绿量减少问题，还可以软化“硬”景观及美化“俗”景观；微农场不但让办公人员感受到了农耕文化，丰富了大家的生活，还给企业增加了经济效益；太阳能发电不但给园林和办公提供了电能，还可以给空调机减噪；雨水收集和滴灌系统不但给园林灌溉和景观水提供了水资源，还减缓了城市雨水排放，改善了城市水环境；废弃物品循环利用不但减少了办公生活废弃垃圾，还丰富了景观元素，装扮了园林空间。这些技术通过不同的方式达到了节地、节水、节能和节材的效果。屋顶上的各种造园元素最终形成了一个节约使用和有效利用自然资源和能源、基本能自我循环和完善的生态系统，也满足业主隔热保温、保护屋面、产品展示、文化传递、生态节能、美化景观、娱乐休闲、招待客户等多种功能需求。

但同时，我们也应该认识到这些技术存在的缺点，如垂直绿墙和太阳能发电的初期建设成本较高，生态堆肥过程中容易产生异味，雨水收集仍然无法满足整年不同季节的供水量需求。除了进一步的提升改进相关技术之外，还要像文中案例一样，紧密结合场地特点、功能需求、成本预算等因素，挖掘场地优势，做到因地制宜、扬长避短、有的放矢，这样就能实现真正的生态节能。

屋顶建筑节能 篇3

1 模型的建立

1.1 北方屋顶结构(见图1)

北方屋顶材料厚度的取值见表1,其中保温层材料最佳厚度通过建模确定。

1.2 各费用项目

考虑实际情况,本文的总费用主要由保温材料的一次性使用费用、保温材料生命周期内冬季取暖费用以及夏季降温所需费用3部分组成。

1.2.1 保温层材料使用费用

单位面积屋顶保温材料费用Cin:

式中:Ci———单位体积保温材料价格,元/m3;

din———保温层厚度,m。

1.2.2 冬季取暖费用

单位面积屋顶1年内整个采暖季的热损失QA:

式中:HDD——采暖度日数,℃·d;

K———屋顶传热系数,W/(m2·K)。

式中:Ri——室内空气的热阻,m2·K/W;

Rt——涂料的热阻,m2·K/W;

Rs——水泥砂浆的热阻(3层),m2·K/W;

Rw——混凝土楼板的热阻,m2·K/W;

Rin———保温层的热阻,m2·K/W;

Rl——三毡四油的热阻(主要以沥青为主),m2·K/W;

Ro———室外空气的热阻,m2·K/W。

由于北方多以煤为冬季取暖的热源,单位面积楼顶整个采暖期的年能源消耗量:

单位面积屋顶年采暖燃料费用,即燃煤费用:

采用生命周期价值的方法来计算在保温层生命时间里,单位面积墙体的总共热燃料费用:

其中,生命周期内的现值因子PWF可由表2计算:

综合上述各式可得,保温层生命周期内取暖总费用为:

以水泥珍珠岩保温材料为例,公式中相关参数的取值情况及计算结果见表3。

1.2.3 夏季降温费用

以哈尔滨为例,用正弦曲线模拟夏天1 d内的温度变化。夏天1 d内的平均最高气温30℃,最低气温14℃,平均温度22℃,当外界温度高于25℃时就需开始降温(见图2)。

1 d内单位面积屋顶由于外界高温所进行热交换值为:

式中:△T———外界温度高于室内舒适温度的温差,℃;

△t———1 d内外界温度高于室内舒适温度的时间,h。

1年内单位面积屋顶由于降温所消耗的电能:

以煤发电为例,1年内单位面积屋顶由于降温所消耗的煤的能量:

1年内单位面积屋顶由于降温所消耗的费用:

综合式(7)、(8)、(9)、(10),保温层全生命周期内单位面积屋顶由于降温所消耗的总费用:

式中:D——1年内需要降温的天数,取100 d;

Tb2———夏天的适宜温度,取25℃;

ηe——电器设备的工作效率,取90%;

ηm———煤发电转化效率,取35%。

1.2.4 保温层最佳厚度的数学模型

保温材料生命周期内的总费用为:

可得保温层最佳厚度的数学模型为:

满足方程(14)的厚度值即为最佳厚度dinb。

根据表1、表3的参数取值,绘制水泥膨胀珍珠岩保温层厚度与各项费用的关系曲线(见图3)。得出保温层最佳厚度值dinb为24.7 cm时,单位面积屋顶最低总费用Ctl为85.8元。

3 模型的验证与推广

3.1 模型的验证

根据《黑龙江省民用建筑节能设计标准实施细则》规定,应尽可能减少建筑物的外表面积,建筑物体形系数S宜控制在0.30及0.30以下。本文的研究对象为居民楼,通常在4～7层,为降低因加强保温所消耗的费用,选择建筑物体形系数S小于0.30。根据黑龙江省各地区采暖居住建筑各部分围护结构传热系数限值(见表4),整个屋顶的传热系数应小于0.5W/(m2·K)。

由表1和表3计算得,保温层厚度din≥10.5 cm,文中计算得出的保温层厚度为24.7 cm,满足要求,进而证明本文所建立的最佳厚度数学模型是正确合理的。

W/(m2·K)

3.2 模型的推广

针对现有无机保温材料,分别求得加气混凝土块、泡沫混凝土块、沥青玻璃棉块、水泥珍珠岩、现浇水泥蛭石、干铺蛭石等常用屋顶保温材料的最佳厚度与最低费用,结果见表5所示。

以总费用最低为选择保温材料的目标,从表5可知,选用沥青玻璃棉块作为保温材料比较合理,其最佳厚度为19.3cm。此结果已在哈尔滨市道里区安和街132号居民楼修缮工程中得到了推广应用。但在实际生活中,由于市场经济调整以及国家政策等因素的影响,将会造成材料价格的变动,因此需要对模型中的参数取值进行相应的修正。

4 结语

以北方居民楼平屋顶为研究对象,利用保温材料生命周期价值分析方法,建立了冬季取暖费用、夏季降温费用和保温材料费用三者总费用与保温层厚度的数学关系模型。以总费用最低作为选择保温层最佳厚度的根据,得出了常见保温材料的最佳厚度,并对模型进行了数值验证,验证结果表明该模型正确合理,对于开展建筑节能具有指导意义,最后对模型进行了推广应用。

参考文献

[1]陈凡,谭大璐.节能建筑外墙最佳保温层厚度探讨及效益评估[J].新型建筑材料2,007(2):48-50.

[2]黄春华,叶勇军.节能建筑外墙保温层厚度的经济性优化[J].建筑热能通风空调2,005,24(6):73-76.

浅谈中国古代建筑屋顶及其装饰之美 篇4

中式建筑为三段式，在整体上可分为上中下三个部分，在上部屋顶为上，顶又有屋脊，飞沿，斗拱，山墙等，在中部有金柱，廊柱，窗格，门等，下部主要有台阶、台基以及柱顶石等。

屋顶的造型有着极其严格的等级限制，整体上的可以分为庑殿顶、歇山顶、硬山顶、悬山顶、卷棚顶。在以前庑殿顶是古代建筑中最高的建筑形式，由于它屋顶陡峭，屋檐宽深庄重、气势磅礴浩大，在封建社会是皇权和神权等统治阶级的象征，多用在宫殿、坛庙、重要的门楼等高级别的建筑之中，普通官府、衙役、商铺、民居等是不能用的。

歇山具有前后坡面和左右半坡面；共4个坡型，它相对于庑殿顶底一个等级，不像庑殿顶那般严肃，比较活泼，所以多用于殿堂楼阁等比民宿等级高但又不到皇宫等级的建筑之中。

而硬山顶和悬山顶是最次的等级，多用于普通的民用建筑之中而硬山与悬山的区别就在于硬山两端山墙直接与屋顶相交，悬山顾名思义便是屋顶两端向外伸出山墙之外而悬挑着的屋顶且多用于南方地区。所谓建筑之大美者于穹顶也。

可以说屋顶是整个建筑的标志，屋顶的造型美直接影响到整体建筑的美观程度，当然屋顶除了造型的区别的美以外屋顶之上还有许许多多的装饰部分，如果把建筑比作个人，屋顶可就是人的脸了，而屋顶的装饰无异于在人的脸上化妆，这是锦上添花的效果。所以穹顶的装饰是必不可少的，能装饰的地方可就有得谈了，从正脊到垂脊、戗脊、攒尖顶上的宝顶和屋檐边上的瓦当等都是可以装饰的地方，而装饰的内容从各种各样的神仙走兽到福寿纹样，无不透露着建筑师的良苦用心，尤其是广州一带的民居，在屋脊之上镶嵌有各种经典典故，无一不在诉说着一段段故事。

脊兽是由瓦制成的，高级建筑多用琉璃瓦，它的功能最初目的是为了保护木栓和铁钉以及防止漏水和生锈，对脊的连接部起固定和支撑作用。后来脊兽发展出了装饰功能，并代表着等级的意义，不同等级的建筑所安放的脊兽数量和形式都有严格的限制。

正脊常常上安放吻兽或望兽，正脊两端的装饰就有龙吻、鸱尾等装饰，而较矮小的厅堂屋脊则是会采用些哺龙、纹头、雌毛。而这些装饰的运用是有讲究的，由于我国古代建筑是木架结构，容易着火，在五行之中水克火，而龙吻、鸱尾等是龙的形象，龙是生活在海里的神话形象，人们当时把它装饰在屋顶上，其作用有“避火”镇灾之意。除了正脊两端在正脊之上还有一些人物神仙故事也都是人们熟知的神话传说和历史故事，人物群像的背景是高低相望的亭台楼阁；整条瓦脊采用连景式组成，内容丰富、形象生动，恰似一个巨大的舞台。

在一些重要宫殿上，垂脊以及戗脊上他们的装饰更显得比较统一，大致以跑兽、垂兽、“仙人”为主。其中垂脊上安放垂兽，戗脊上安放戗兽，另在屋脊边缘处安放仙人走兽。在殿顶翘起的戗脊上安放着仙人和各种小兽，称“戗兽”，其数目与种类有着严格的等级区别，小兽越多，建筑级别越高，常见为9、7、5、3不等但均为奇数。小兽的排列是有寓意的。这些小兽的最前面有个领头的骑凤仙人。其作用是固定垂脊下端的第块瓦件。此仙人不计在小兽数目之内。小兽的排列顺序为：龙、凤、狮子、天马、海马、狻猊、押鱼、獬豸、斗牛、行什。其中天马与海马、狻猊与押鱼之位可置换。故宫太和殿为等级最高的古建筑，角脊之上排列着10个小兽。关于小兽前为何有个骑凤仙人有着段传说故事：相传战国时期齐国国君齐缗王败北后被追兵紧逼，逃到江边，危急中，遇大鸟。于是，缗王骑上大鸟，渡江而去，化险为夷。古人把它放在建筑脊端，也表示骑凤飞行，逢凶化吉。总之这些小兽具有极强的装饰作用，使古建筑更加宏伟庄重。同时，在结构上稳固了屋脊和瓦垄，是我国古代建筑不可缺少的部分。

总结

绿色屋顶为城市节能和降温 篇5

这种绿色屋顶绝非简单地铺上一层草皮, 而是建造一个真正的生态系统。它不仅节约寸土寸金的市区地面, 形成立体绿化, 更能发挥降低室内温度、减少热岛效应、储存雨水、净化空气、节约能源等一系列功能。

市政厅顶变花园

美国伊利诺伊州芝加哥市市政厅坐落在这座中西部最大城市市中心。这是一座具有古希腊风格的宏伟建筑, 已有100多年历史。

市政厅屋顶堪称一座“空中花园”。这座屋顶花园面积将近1900平方米, 种有大约2000株草本植物, 还有150多种木本植物, 包括100种灌木、40种蔓生植物和2种树木。虽然花园通常不对外开放, 但从周围高楼望去, 一片绿色中点缀着黄色和白色的花, 足以令人眼前一亮。

这项屋顶花园工程1999年3月由芝加哥市环保部门启动, 也是市长理查德·戴利将芝加哥变成“全美最绿城市”计划的一部分。环境工程师、建筑师、景观设计师等设计人员花数个月时间制定施工方案。工程2000年4月开工, 2001年底全部完工, 共耗资250万美元。

工程采用的绿色屋顶比普通屋顶花园复杂得多, 需要考虑建筑本身支撑能力、水储存、灌溉等因素, 而且要使这个屋顶花园成为一个真正的生态系统。

市政厅原有屋顶结构的支撑能力是设计人员首要考虑因素。老屋顶平均承重量不到每平方米1.5公斤。设计人员没有对屋顶建筑大动手术, 原有通道全部保留, 并充分利用原有墙体, 旧排水系统也被并入新排水系统, 以应对降雨量超大的情况。

施工人员在老屋顶上依次铺上支撑层、水蒸气控制层、隔热层、隔水层、排水层和过滤膜, 最上面是植被生长的土壤层。为使屋顶花园成为真正的生态系统, 土壤层也由粗放式、中度密集式、密集式三种组合而成。这三种土壤层厚度分别为10厘米、15厘米和46厘米, 这些土壤层含有特殊的堆肥、覆盖层和海绵状养料, 比一般表层土轻, 能蓄存更多水分, 还可适应不同植物生长:粗放式土壤层适宜种草, 耐旱耐寒能力强;密集式土壤适宜种较精贵的木本植物, 但护养要求高。

芝加哥年平均降雨量超过94厘米, 年平均蒸发量也接近这一数值。考虑到屋顶风力情况, 植物在生长季节可能遭遇一定程度的干旱。因此, 种在这座屋顶花园内的植物经过精挑细选, 多为本地土生, 喜干、喜光, 能够适应当地气候环境, 经得住风雨。

环保节能功效多

芝加哥市政府在市政厅屋顶建出这么一座花园, 主要目的在于尝试降低城市热岛效应。实际效果证明, 这座屋顶花园的确在节水、节电、环保等方面起到多项作用。

———储存雨水:设计人员希望在建筑承重量允许的情况下通过土壤层和排水层储存更多雨水, 满足灌溉需求。这样, 大量降水不会白白从雨水管流走, 也可以减少对城市下水道排水系统的压力。

土壤层中滴灌系统用水来自安装在屋顶北边和南边排水管口的水箱。这些水箱能够储存三分之一的降水, 确保植物在生长初期和干旱天气获得充足的水。

———降低温度:设计人员希望这座屋顶花园能够降低夏天阳光直晒下的屋顶温度, 从而减少建筑吸收热量, 降低室温。

这座屋顶花园落成后的第一个夏天, 工作人员测试发现, 绿色屋顶比普通屋顶吸收直晒太阳光热量少25%, 屋顶表面温度比其他建筑平均低21摄氏度, 屋顶空气温度低9.4摄氏度。

———节能减排:绿色屋顶夏天能减少热量吸收, 冬天则能减少建筑大约一半的热量流失。这样可以降低室内空调用电25%, 节约电能和暖气。

这项屋顶花园工程平均每年为市政厅节约能源开支3600美元。其中, 每年直接减少用电9272千瓦时, 相应减少天然气供暖7372千卡。

不仅如此, 绿色屋顶还可以减少温室气体排放。除减少供冷空调使用外, 屋顶花园的植物可以通过自身光合作用吸收二氧化碳, 释放氧气。1.5平方米草类植物每年光合作用释放的氧气足够满足普通人一年消耗。

———净化空气:绿色屋顶不仅可以吸收热量, 降低温度, 增加湿度, 还能形成一层“空气过滤网”。1平方米屋顶草地每年可以去除0.2公斤空气中悬浮颗粒。随着这种屋顶花园在芝加哥市普及, 当地空气质量可望明显改善。

———降低噪音:绿色屋顶还能起到吸收噪音、隔音的作用。土壤层易阻挡频率较低的声音, 植物易阻挡频率较高的声音。土壤层厚12厘米, 绿色屋顶可以降低噪音40分贝, 土壤层厚20厘米, 可降低46至50分贝。

———减少热岛效应:随着城市绿化减少, 高层建筑增多, 到处是沥青和混凝土, 交通拥堵, 热量排放大, 市区气温明显高于郊区和农村地区, 夜间尤为明显。这就是热岛效应。

如果像屋顶花园这样的绿色屋顶能够在市区普及, 这种热岛效

据美国《大众科学》杂志报道, 美国新建的加州博物馆将于今秋对外开放。从空中鸟瞰, 它的圆屋顶就像巨大的绿色冰淇淋凸出地面。这些起伏的凸起构成了2.5英亩的屋顶, 使整个建筑和金门公园四周的绿色空间构成一个整体。除此之外, 圆屋顶还节能, 因为它具有隔热和通风的功能, 确保下面40万平方英尺的博物馆清新舒适。

由闻名意大利建筑师伦佐·皮亚诺设计而成的此建筑耗资4.84亿美元, 有可能成为符合美国绿色建筑委员会的LEED (能源

应就有望显著降低。加拿大多伦多市政府2005年进行的一项研究表明, 如果仅仅8%的建筑采用绿色屋顶, 市区气温即可下降2摄氏度。

绿色带来新风景

除了环保和节能等功能, 绿色屋顶还具有审美价值, 可望成为都市新景色。

芝加哥市政厅屋顶花园一般不对外开放, 但如果身处周围高楼33层以上, 就可观赏这片空中绿地。那些高楼中的人们工作之余, 眺望一下身边这片绿色, 比起看其他高楼那些单调的蓝色、灰色、黑色, 自然能够放松精神, 缓解用眼疲劳, 还有利于提高工作效率。屋顶花园工程也因此荣获美国景观建筑师学会2002年“职业价值奖”。

如果建筑承重量允许, 这些屋顶花园将成为真正对大众开放的“空中花园”。这里没有街道上的熙熙攘攘, 也听不到汽车开过的声音,

世界上最环保的博物馆

与环境设计先导) 白金级别的最大建筑。此标准是绿色建筑的最高荣誉, 全球至今只有70栋建筑达到了这一标准。皮亚诺的设计佳品有标志性的法国巴黎的蓬皮杜国家艺术和文化中心。

LEED的宗旨是要兴建世界上最环保与最佳的建筑。其方法是, 为开发商提供明确的环保建筑标准和评分制度。其中能源使用占17分, 水利用占5分, 建筑内部环境质量占15分。得分39分的建筑可获金奖, 意味着该建筑比常规建筑环保50%, 而得分52分可获白金奖, 比常规建筑环保70%。

人们可以散步、聚会、读书, 在喧嚣的都市中获得一份宁静。

绿色屋顶还可能带来商业价值。如果市区公寓楼也有这样的屋顶花园, 也许会更受市场追捧。加拿大温哥华市费尔芒特海滨酒店甚至一度在屋顶绿地上种植调味芳草、花卉和蔬菜, 供本店使用, 一年节省采购成本大约3万美元。

绿色屋顶前景广阔, 它可以充分利用空间, 不论是工厂、商店, 还是政府办公楼、居民住宅楼, 都可以拥有这样的屋顶花园。芝加哥市现在已有21.4万平方米屋顶得到绿化, 更多屋顶即将得到绿色改建。首都华盛顿、纽约、凤凰城、波特兰等多个大城市也在迅速“变绿”。

(胡若愚)

在此屋顶之下, 博物馆的往来者会发现这里有一所自然历史博物馆、一所天文馆、一所鸟儿能自由翱翔的热带雨林、一处居住着4000条鱼的珊瑚礁和一处装满来自太平洋海水的水族馆。虽然最有影响的展示是此博物馆结构设计与其教育功能的完美结合, 但执行馆长格雷格·法林顿说:“这不是随意地放养一些动物, 而是人类在地球上生存与和谐生活的真实写照。”

屋顶绿化节能热工参数研究 篇6

目前，在我国南方地区节能工程应用中，屋顶绿化的节能参数有两种取值方法：在夏热冬冷地区普遍按土层热阻计算，在夏热冬暖地区取标准推荐的附加当量热阻。显然，按土层热阻计算没有考虑绿化植物的遮蔽作用和土层的被动蒸发作用，这种简化方法适用于厚土层绿化，因为厚土层的热阻大，而屋顶热阻大到一定程度以后对夏季节能的贡献增加则很少[5]。对于目前广泛应用的薄土层绿化，如果按土层热阻计算几乎可以忽略其隔热作用，但从屋顶有、无绿化房间的空调电量对比来看节能效果显著[6]，隔热作用不能忽略。由于这类绿化比较定型，种植层总厚度一般为100～150 mm，绿化植物为耐候性草类，管理粗放，在降雨丰富的南方地区基本上不用人工浇水就能生存，因此可以把这类绿化看成是一种节能产品，采用实验方法测定当量热阻作为节能设计参数。下面以2007年夏季在上海进行的轻型屋顶绿化节能热工试验为依据进行分析。

1 试验内容与方法

试验对象为一种块状绿化产品，主要由种植盘、基质和植物组成。种植盘用粉煤灰和水泥混合压制成型，具有排水和保肥的作用。在种植盘内放置基质材料后，总厚度约为100 mm，湿重达到100 kg/m2。此种方式适用于一般荷载的屋顶，种植佛甲草后可直接放置在屋顶上。

试验在上海世源屋顶绿化有限公司绿化基地进行。在一排南向平房中，选择中间相邻两间房间作为对比实验房，每间房间面积为6.9×3.4 m2。屋顶由钢筋混凝土空心板和防水保护层构成，厚度为130 mm。墙体为双面抹灰砖墙，其中外墙厚度为160 mm，隔墙厚度为280 mm，外墙无窗。为了控制两房间温度稳定一致并计量用电量，在北墙上安装了两台1.5匹同型号的日本松下壁挂式空调，装有独立电表。空调的输入功率为1 020 W，制冷能力为3 250 W。两个房间的屋顶，一个放置了绿化产品，另一个未放置绿化产品作为对比。

测量内容为室外太阳辐射强度，室内、外空气温度，屋顶内、外表面温度，屋顶内表面热流密度等热工参数和房间空调耗电量。测量仪器有总辐射表，Agilent数据采集仪(34970A型)，热电偶，热流片，电度表。总辐射表布置在无绿化的屋顶上，室外空气温度测点布置在屋顶上方1 m高的空气中，感应头用反射罩遮挡太阳辐射;室内空气温度测点布置在房间平面中间1.5 m高的位置;屋顶内、外表面测点布置在屋顶表面中间位置。

空调连续开启时间为：2007.7.18～8.18，空调设置温度为26℃，每天记录空调电表读数，并用指针式温度计于每天早上6:00、中午13:00和下午18:00各记录一次室外气温，用以估计每天的气温变化范围。室外气候参数和热工参数自动巡检测试时间为：2007.8.7～8.18，数据自动采集间隔为30 min。

2 试验结果及分析

2.1 空调耗电量

在为期1个月的测试期间，室外气候处于最热月天气，图1为室外气温变化范围。在1个月中，除了因故停电1天外空调一直开启，有、无绿化屋顶的房间所消耗的空调电量分别为310.7 kWh和370.2 kWh，这说明绿化屋顶减少了房间空调耗电量的16.1%。由于房间空调耗电量包括了屋顶和外墙传热产生的能耗，而两对比房间的屋顶、外墙结构相同，测试期间两房间的室内温度由空调控制保持相同，因此两房间的空调耗电量之差即为消除了外墙影响的屋顶绿化节电效果。图2为绿化屋顶与对比屋顶相比每天节省的空调用电量情况，1个月期间绿化屋顶共节省电量近60 kWh，平均每天节省电量约2 kWh，单位面积屋顶绿化在夏季空调期间平均每天节电0.1 kWh左右。

2.2 节电量相关性分析

屋顶绿化节电量的多少与气候变化有关。取10天(2007.8.7～8.18)的节电量与气候参数进行相关性分析，以每日的节电量和每日的气候参数平均值为相关变量，得到屋顶绿化节电量与太阳辐射强度的相关系数为0.81，与室外气温的相关系数为0.70，说明天气越热，屋顶绿化的节能效果越好。

屋顶绿化能够减少房间空调耗电量，是因为减少了屋顶进入室内的热流量，因此耗电量和热流量两者存在必然关系。同样取10天的数据进行相关性分析，以每日两房间空调耗电量差和两屋顶热流差的平均值为相关变量，得到两者相关系数为0.86，说明屋顶绿化的隔热程度直接影响节能效果。

2.3 隔热分析和讨论

为了估计屋顶绿化的隔热效果，选择测量期间的连晴4天(2007.8.7～8.10)的数据进行分析。图3—6为4天的气候参数、室内温度、屋顶内表面温度和热流的变化。可见在同样的室外气候和同样的室内空调控制下，两房间的室内温度和屋顶内表面各参数都有不同程度的差别，表1为测量数据平均值。下面从室内热环境和节能两方面来讨论。

从室内热环境来说，室内温度和屋顶内表面温度是两个重要参数。从室内温度对比图4来看，尽管两房间温度设置相同，但绿化屋顶的房间温度更稳定，温度波幅为1.1℃，而对比屋顶的房间温度波幅为2.2℃，两者相差一倍。从屋顶内表面温度对比图5来看，屋顶绿化的优势非常明显。绿化屋顶内表面温度平均值为26.0℃，而对比屋顶内表面温度平均值为29.3℃，两者相差3.3℃;绿化屋顶内表面温度波幅仅为0.9℃，而对比屋顶内表面温度波幅为6.5℃，前者仅为后者的1/7。因此屋顶绿化对于空调房间的舒适性有较大的改善。

从节能来说，屋顶内表面传热密度大小直接影响空调能耗。从屋顶内表面热流对比图6可以看出，不论是平均值还是波动幅度，差别都很大。两个屋顶的热流平均值分别为6.9 W/m2和26.6 W/m2，两者相差19.7 W/m2;两个屋顶的热流波幅分别为6.9 W/m2和37.9 W/m2，绿化屋顶热流波动不及对比屋顶的1/5。这说明屋顶绿化不仅减少了空调用电量，还降低了用电负荷，对削减夏季用电高峰有重要意义。

3 热工参数

上面通过测量得到的屋顶绿化的热环境和节能效果都是基于当时当地的气候条件，不能直接用于屋顶节能设计，而应转化成屋顶节能设计参数，一般采用当量热阻表示。屋顶绿化当量热阻就是与其等效的保温屋顶热阻，因此采用测量数据计算时一般参照围护结构热阻现场测量评价方法。在现场测量评价中，围护结构热阻通常采用围护结构两侧表面温度差除以热流的方法计算，即

式(1)中，R为围护结构热阻，m2·K/W;为围护结构外表面平均温度，℃;为围护结构内表面平均温度，℃;为围护结构内表面平均热流，W/m2。

采用式(1)计算绿化屋顶当量热阻时，内表面温度和热流可取测量值，外表面温度如何取值有待探讨。目前在屋顶绿化当量热阻计算中，通常取绿化植物下面的土层表面温度作为计算的外表面温度[7]，这其实是忽略了绿化植物的作用，低估了屋顶绿化的隔热能力。当量热阻的含意应该是把绿化屋顶的隔热效果与同气候环境下的保温屋顶相等，然后取保温屋顶的热阻作为绿化屋顶的热阻，因此应该取保温屋顶外表面温度来计算当量热阻。由于实际测量采用的是对比实验，对比屋顶的热阻提高了即为保温屋顶，因此保温屋顶外表面温度可近似取无绿化的对比屋顶外表面温度测量数据。采用上述的4天测量数据计算时，得到无绿化的对比屋顶热阻为0.2 m2·K/W，绿化屋顶当量热阻为1.2 m2·K/W，因此包括植物和土层在内的绿化层的当量热阻为1.0 m2·K/W，相当于附加了40 mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料或200 mm厚的加气混凝土。可见屋顶绿化是一种高效节能技术。

4 结语

上面的试验和分析说明，屋顶绿化可以有效地改善一般钢筋混凝土屋顶的热工性能。在上海夏季气候条件下，采用绿化可使屋顶内表面平均温度降低3℃左右，内表面温度波幅降低80%以上，可使屋顶传入室内的热流量减少70%以上，绿化的附加当量热阻达到1.0 m2·K/W左右，从而有效改善室内热环境、减少房间空调能耗。

屋顶绿化不仅节省空调运行能耗，还具有全寿命周期节能和环保的优势。与一般建筑隔热材料相比，绿化材料的生产不消耗能源，并且可以重复使用，绿化垃圾容易自然降解。如果把绿化材料与城市废弃物资源化利用结合起来，将使城市建筑节能走上可持续发展的循环经济道路。

[致谢]本实验得到了上海市农业科学院生态环境保护研究所赵定国高级农艺师、上海世源屋顶绿化有限公司薛伟成高级工程师等的大力帮助,在此表示衷心感谢。

参考文献

[1]赵定国,薛伟成.轻型屋顶绿化的降温效果[J].上海农业学报,2006,22(1):53-55.

[2]唐鸣放,杨真静,李莉.自然状态草地式屋顶绿化隔热特性分析[J].暖通空调,2007(3):1-4.

[3]Santamouris M,Pavlou C,Doukas P,et al.Investigating and analysing the energy and environmental performance of an experimental green roof system installed in a nursery schoolbuilding in Athens,Greece[J].Energy,2007(32):1781-1788.

[4]Lazzarin R M,Castellotti F,Busato F.Experimental measurements and numerical modelling of a green roof[J].Energy and Building,2005(37):1260-1267.

[5]冯雅,王磊,南艳丽.南方节能建筑围护结构的现状与设计[J].建筑节能,2006(9):59-64.

[6]赵定国,薛伟成.轻型屋顶绿化的节电效果[J].上海农业学报,2008,24(1):99-101.

屋顶建筑节能 篇7

大空间建筑一般是指高度大于10m,体积大于10000m3的建筑物,通常指剧场、会展中心、交响乐厅、体育比赛场所、多功能大厅等,并且人们对大空间空调空气品质以及环境舒适度要求较高,建筑的空调耗能达到了全部用能的35%以上。

夏季时,大空间屋顶外表面温度可以达到60℃以上,由于大空间建筑屋顶通常采用的是美观而轻质材料,保温性能不是很好,室内天花板温度也会达到30℃左右。有研究表明大空间屋顶的空调负荷占到整个建筑空调总负荷的40%以上,降低屋顶的热负荷具有明显节能效果[1]。国外学者采用喷管喷雾装置降低大空间温室内上层的空气温度,在增加20%相对湿度的同时降低了5℃左右[2]。而且通过采用风扇可以提高喷雾的蒸发速度1.6倍左右,进一步降低大空间上层温度[3]。若是采用自然通风结合室外屋顶喷淋,室内屋顶温度下降3℃左右,并且湿度没有明显的增加[4]。由于阳光直射是屋顶温度上升的主要原因,通过种植植物,屋顶外面、遮阳板和室内温度比阳光直射分别下降了20℃、3℃和2℃[5]。

本项目就是在以上研究基础上针对两种常用的大空间屋顶材料(Low-E玻璃和轻型彩钢板)研制出与不同屋顶形式相适应的空调节能屋顶喷淋器,并在夏季气候条件下对其屋顶传热进行试验研究,采用该系统喷淋回收的雨水可以明显降低大空间屋顶的温度,具有明显空调节能效果和环保示范意义。

1 喷头设计

1.1 喷淋器的设计原理

根据拉法尔喷管的原理设计,流体经过先缩后扩的通道,如图1所示。一定压力的流体进入渐缩管道液体流速剧增,产生负压,将扩张管道处的空气吸入并混和,再一起经过扩张管段,雾化形成细小粒径水滴高速喷出。

1.2 喷头设计形式

喷头的喷射高度、单支喷头的喷射覆盖面积均是雾化喷头设计中考虑的重要因素。在平面屋顶设计中,通常需要喷头具有最大的喷淋覆盖面积;而在坡型屋顶中,由于喷淋器安装位置的不同,其喷射角度也会不同,在屋脊处安装的喷淋器,通常需要较低的喷淋角度,以期获得最大的喷淋覆盖面积;而在屋顶下部安装的喷淋器,则需要将喷淋水喷淋至屋脊处,所以喷射角度各有不同。在实际的实验研究中,将各种喷淋器角度归纳为3种设计角度,依次为30°、45°、60°。设计喷头如图2所示,该大空间屋顶喷淋器由基座和压盖两部分通过螺纹连接组成。

1-压盖的连接调节螺纹;2-进水管接口内螺纹;3-旋流进水管;4-旋流腔;5-喷射基面;6-调节连接螺纹;7-旋流中芯杆;8-压盖喉部节流面;9-扩散雾化面;10-雾化调节螺钉口。

旋流进水管内径与旋流腔内径相切,旋流腔上部为喷射基面,喷射基面与压盖组成雾化喷射渐缩渐扩形式喷口,喷射基面与垂直线夹角角度范围为30°～75°,以适应不同角度、不同安装位置的大空间屋顶。渐缩渐扩喷口型式的夹角角度,取决于该喷淋器的安装位置,在屋顶屋脊处安装的喷淋器采用的喷射基面角度范围30°～45°;在水平屋顶采用40°～50°;在屋顶底部安装采用喷射基面角度范围30°～75°。

2 实验的建立

2.1 实验仪器连接

本实验采用自来水作为水源,通过管道输送至实验屋顶,由于水压较低,采用的是利用管道增压泵将水压力提升至0.4MPa,然后通过调节阀调节至喷头所需要的压力,该压力可以通过压力表观察调节,并通过水表进行流量测量,喷头安装在三角支架上,该喷头高度和位置通过调节支架距离完成,从而使得大空间模型屋顶能完全置于喷淋之中。

2.2 实验台的搭建

根据相似性原理,针对两种常用的大空间屋顶材料(Low-E玻璃和轻型彩钢板),按照几何相似的比例,设计了如图3所示的大空间模型,该模型墙体采用木工板,内部加有加强筋。实验场地为上海理工大学环境与建筑学院六楼顶层平台。

图4为试验安装照片,从图中可以看出,该实验设备主要包括3个部分:喷淋系统;彩钢板屋顶模型;Low-E玻璃屋顶模型。在每个模型的屋顶外表面、屋顶内表面、模型空间内部以及周围环境均布置了温度测试热电偶,通过测试在不喷淋工况下各个测点温度的变化,以及在喷淋工况下各个测点温度的变化,从而获得喷淋降温节能的效果。

3 实验结果及分析

3.1 测试环境温度湿度变化

图5所示为测试实验时,周围环境温度以及相对湿度的变化。该实验日为晴天,环境温度波动在32～37℃,测试期间平均温度为34.9℃。相对湿度在47%～63%之间波动,平均相对湿度为53.2%。

3.2 未喷淋Low-E玻璃模型的温度分布(见图6)

从图6可以看出,该Low-E玻璃大空间模型的屋顶内层温度远远高于环境温度,其原因在于该屋顶接收了太阳能辐射。由于该屋顶为Low-E玻璃,具有良好的太阳光透过性,同时,该玻璃对长波辐射具有良好的阻挡作用,所以具有非常强的温室效应,屋顶内表面平均温度为56.8℃,与环境平均温差为21.9℃。模型内部空间平均温度为55.6℃,该温度略低于屋顶内表面温度,其主要原因在于热气流上升所致。

屋顶外层的温度平均值为43.6℃,与室外温度平均值相差8.7℃。导致该温度差的原因主要在于部分太阳能辐射被Low-E玻璃吸收,同时从模型内部也有热量传向屋顶外层,由于环境空气与屋顶外表面的换热,使得屋顶外层温度比内层温度低13.2℃。

通过以上数据,可以得出Low-E玻璃材料在大空间建筑屋顶材料中,在夏季具有较强的温室效应,增加了空调的能耗。

3.3 未喷淋彩钢板模型的温度分布(见图7)

从图7可以看出,该彩钢板大空间模型的屋顶外层温度远远高于环境温度,其原因在于该屋顶接收了太阳能辐射,并且没有能量透过。所以太阳能被彩钢板吸收转化为热量。彩钢板大空间模型屋顶外层的温度温度在38～65℃之间波动,其平均值52.5℃,与室外温度平均值相差17.6℃。

相比于Low-E玻璃,彩钢板屋顶具有较好的保温性能,从图7中可以看出,屋顶内表面平均温度为40.6℃,模型内部空间平均温度为38.9℃,该温度远低于屋顶外表面温度。通过以上数据,可以得出彩钢板材料在大空间建筑屋顶材料中,在夏季比Low-E玻璃屋顶可以节约空调的能耗。

3.4 喷淋时各个模型的温度分布

图8为喷淋状态下Low-E玻璃以及彩钢板屋顶材料屋顶内外层温度波动。从图中可以看出,喷淋时,对Low-E玻璃屋顶的内层温度影响最为明显,其内层温度比外层温度低约5.4℃,其温度明显低于外层温度;而彩钢板内层外层温度在喷淋时两者相差不大,相差仅为0.5℃以内。同时与Low-E玻璃的外层温度相差不大,其主要原因是,喷淋水在屋顶外层蒸发吸热,降低了屋顶外层温度,在喷淋量足够的前提下,屋顶外层温度接近于环境温度的湿球温度。

4结论

(1)未喷淋时,Low-E玻璃材料在大空间建筑屋顶材料中应用,在夏季具有较强的温室效应,屋顶内表面平均温度为56.8℃,与环境平均温差为21.9℃。增加了空调的能耗。

(2)未喷淋时,彩钢板屋顶具有较好的保温性能,屋顶内表面平均温度为40.6℃,模型内部空间平均温度为38.9℃,该温度远低于Low-E玻璃模型温度,能耗比Low-E玻璃模型小。

(3)喷淋时,对Low-E玻璃屋顶的内层温度影响最为明显,其内层温度比外层温度低约5.4℃;彩钢板内层外层温度在喷淋时相差不大,仅为0.5℃。喷淋对Low-E玻璃屋顶空调节能意义明显。

参考文献

[1]黄晨,李美玲,邹志军.大空间建筑室内热环境现场实测及能耗分析[J].暖通空调,2000,30(6):52-55.

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屋顶建筑节能 篇8

屋顶花园在营造生态节能城市中有重要的功能和独特的特点, 在夏热冬冷地区寻找合理的措施来实现和加强屋顶花园隔热保温作用, 达到节能环保生态绿色建筑的目的, 是及其必要的。

1屋顶花园的功能

因地制宜的设置屋顶花园不仅可以提高建筑物自身的性能, 改善城市环境, 还能满足居民的对绿色的心理需求, 达到一定的经济效益。

提高建筑自身性能: (1) 节能作用。经杨真静等人研究表明, 夏日, 有绿化的屋顶内表面的四天平均温度值比室外低4.8℃。 (2) 延长屋顶使用寿命。屋顶花园可以很好的缓解夏热冬冷地区极端天气及强紫外线引起的屋面卷材热胀冷缩形成的裂缝、渗漏和老化, 延长建筑物寿命保护建筑物构件。据相关数据分析表明, 某夏日下午, 当室外温度为35℃时, 裸露的屋面卷材温度高达70℃, 而有绿化覆盖的卷材温度仅为25℃。 (3) 隔音降噪。研究表明绿化后的屋顶与普通砾石屋顶比较, 最大减噪量可达10dB。

改善城市环境:屋顶花园绿化可以作为城市绿地面积的补偿, 还可以调解城市局部微气候, 涵养水土, 起到减轻雨水洪灾的作用, 并且能减轻城市大气和粉尘污染。

经济利益:可以减少政府对绿化的投入。经比较研究, 绿化1万㎡的土地, 约需3000万元费用, 而屋顶绿化只需15万。并且屋顶绿化结合种植瓜果蔬菜花卉, 也可带来可观的经济收入。

2屋顶花园的特点

屋顶花园具有光照强、温差大、污染少、湿度小、风力大、布局灵活度低等特点。这些特点在夏热冬冷地区, 都给屋顶花园的发展建设带来了很大的挑战和困难。在植物的选择应以抗旱耐寒抗风的小叶植物为主、土壤厚度应结合屋顶载重尽量厚、建筑小品设施也要进行抗风设计。但是其光照强和污染少温差大等特点则极其利于植物的生长和营养的积累。

3加强屋顶花园的隔热保温节能的措施

夏热冬冷地区主要指我国长江流域及其周围地区。范围大致为陇海线以南, 南岭以北, 四川盆地以东, 该地区包括上海、重庆两个直辖市, 湖北、湖南、江西、安徽、浙江五个省的全部, 四川、贵州两省东半部, 江苏、河南两省南半部, 福建省北半部, 陕西、甘肃两省南端, 广东、广西两省区北端。该地区属于北亚热带季风性 (湿润) 气候, 四季明显, 夏天炎热太阳辐射强, 冬天阴冷, 常年湿度很高, 雨水充沛, 最热月平均气温在25～30℃, 最冷月平均气温在2～7℃之间, 气温的年较差较大。

基于夏热冬冷地区的气候特点, 给屋顶花园的建设和植物的选择带来了一定的难度, 但是, 为了鼓励我国中南地区充分利用生态资源来推行绿色建筑和生态建筑的设计思想, 本文提出下面6种措施来达到和加强屋顶花园的隔热保温节能功效: (1) 屋顶充分绿化; (2) 屋顶采用浅色面层; (3) 屋顶设计水系; (4) 屋顶遮阳; (5) 屋面铺设封闭空气间层; (6) 采用含水屋面。

3.1 屋顶充分绿化

建设部《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》 (JGJl34—2001) 中明确规定, 居住建筑屋顶传热系数K<1.0W/ (㎡·K) , 而在一般情况下, 当平屋顶上的铺设找坡层平均厚100mm, 覆种植土厚度为80mm时, 其传热系数K<1.5w/ (㎡·K) ;若覆士厚度大于200mm时, 其屋面传热系数K<1.0w/ (㎡·K) 。一般适宜植物生长的土壤厚度在300mm以上, 这项数据表明, 仅土壤的性能已基本满足法规规定的屋面保温隔热要求。若加上屋顶充分绿化, 用绿色植物充分覆盖整个屋面, 利用植物叶面对致热红外光高达70%的的反射作用, 对屋面热量进行吸收反射和蒸腾作用, 可以起到充分的遮荫和蒸发冷却效果, 大大减少屋面热流环境, 使室内节约至少20%以上的空调耗能。

进行绿化时植物宜选择适应性强、主根短、须根发达丰满、阳性、耐寒耐旱抗风、易管护的小乔木及灌、草、藤类植物, 慎用生长快、树型高大的乔木。比如:山茶、杜鹃、常春藤、爬山虎、麦冬、八仙花、黄杨、海桐、南天竺、腊梅等。

3.2 屋顶采用浅色面层

浅色屋面是指屋顶外饰面为浅色的涂层或面砖等, 其屋顶外表面太阳辐射吸收系数<0.6。国外试验表明, 屋顶在未刷白色涂层之前, 其表面温度比周围气温高14～19℃, 下表面温度比室外温度至少高6℃。粉刷后, 屋顶上表面温度比之前降了19～22℃, 室内温度比室外温度最高低7℃, 可见浅色屋面对屋顶上下表面的温度影响是很明显的。那么我们在设计屋顶花园内的道路铺装平台及园林建筑顶面时, 尽量可以采用浅色铺装或涂料, 对夏日强光进行反射, 达到进一步隔热节能的目的。

当然随着时间的推移, 由于灰尘和垃圾的堆积, 浅色外饰面的反射性能会在次年退化绝大部分, 物业需定时做好屋面铺装及面层的清洗打扫工作, 保证屋面排水通畅, 浅色面层依然能够起到长久良好的光热反射作用。

3.3 屋顶设计水系

经黄昆生等人实测表明, 夏季采用蓄水屋面后屋顶内表面温度下降3.3℃, 且蓄水屋面储水深度应≥200mm。鉴于此研究数据, 可在屋顶载重和经济情况良好的情况下, 在屋顶花园中设计适当大小的水系, 水中宜种植浮生植物或设置浅色漂浮物。这是利用水层在蒸发时吸收屋顶太阳辐射带来的汽化热, 减少屋顶传入室内的热量, 降低屋面内表温度, 提高屋顶的隔热能力。

当设计水系时, 水系深度宜≥200mm, 过浅其节能效果不强, 过深宜增加屋顶荷载。水系底层宜选用浅色铺装, 以起到对紫外线的反射作用。水面植物宜选择叶大的漂浮植物, 比如睡莲、萍蓬草等, 与植物绿化结合起到隔热保温的强化作用, 也可以对水体起到一定程度的清洁作用。屋顶水系宜采用动力推动的流水设计, 这样可以促进水体热循环, 还可以净化水体, 降低维护成本。水中若放置雕塑漂浮物, 也适宜选择浅色面层的物体。

3.4 屋顶遮阳

在屋顶过于倾斜的局部屋面或无法进行绿地营建的部位, 屋顶花园建设可以结合遮阳设施进行设计。屋顶遮阳可以采用2种做法:采用爬藤植物和采用百叶板遮阳棚覆盖屋面。经黄昆生等人实测表明, 夏季顶层空调房间屋顶做有效的遮阳构架, 屋顶热流强度可以降低约50%, 而屋顶遮阳百叶板的坡向正北向45°效果最佳。

进行屋顶遮阳时, 宜选用浅色遮阳板材, 在不影响房屋结构情况下, 尽量使板材坡向形成正北45°角, 强化其遮阳功效。为了保证冬季采暖, 爬藤植物则采用冬季落叶类植物, 比如爬山虎、地锦、紫藤、凌霄、蔷薇和金银花等。

3.5 屋面铺设空气间层

空气间层是一种位于建筑物顶部与建筑物墙体连接成的室内空间的新型建筑屋面。该空气间层利用了空气的热导率小这个性能, 有封闭和通风两种工作状况:在封闭状况下用于室内空间的保温;在通风状况下, 用于室内空间的隔热。这两种状况使建筑屋面较好地兼顾了冬季保温与夏季隔热两种不同的热工要求, 且可以减轻屋面的自重, 经济实用。

3.6 采用含水屋面

含水屋面指屋顶铺设含水多孔材料的保温材料, 比如厚度≥200mm的加气混凝土块等固体建筑材料。当降水时, 含水面层内的孔洞吸收大量水分, 待雨停后, 材料内的水分蒸发, 产生的水蒸气压力高于周围环境的水蒸气压力, 面层表面蒸发冷却马上发生。当水蒸发时, 含水多孔材料提供热量给蒸汽水分子, 面层湿热, 表面温度降低。

经黄昆生等人实测表明, 采用含水屋面时, 夏季屋顶内表面温度下降3.6℃, 具有显著的节能效果。

4结语

综上所述, 在夏热冬冷地区的屋顶进行屋顶花园设计, 对屋顶充分绿化, 铺设构筑浅色面层的铺装平台和建筑小品, 并结合屋顶载重和资金情况酌情设计水系, 在不能达到种植要求的局部采用百叶板和藤本植物覆盖进行屋顶遮阳, 若能适当结合屋面封闭空气间层这一新技术, 再采用含水多孔材料面层做屋顶或者铺装平台等一些列措施, 均能很好的达到和加强屋顶花园保温隔热节能的要求。

摘要：屋顶花园具有提高建筑物自身的性能和改善城市环境的巨大作用, 具有不同于地面绿化的独特特点。在夏热冬冷地区进行屋顶花园建设可以起到很好的节能作用, 提出采用屋顶充分绿化、屋顶采用浅色面层、屋顶设计水系、屋顶遮阳、屋面铺设封闭空气间层和采用含水屋面等6种措施来达到和加强屋顶花园的隔热保温节能功效, 并逐一进行介绍说明。

关键词：屋顶花园,节能,措施

参考文献

[1]JGJ75—2003, 夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准[S].

[2]黄昆生.浅谈夏热冬暖地区屋顶花园的隔热节能措施[J].建筑节能, 2010, (7) :47-48.

屋顶建筑节能 篇9

1.1 屋顶花园的概念

所谓的屋顶花园就是在顶层楼板上增设一些特殊结构的防水设施后, 从上往下在依次铺设绿化层、复合种植土层、保水层、滤水层以及排水层的一种建筑的绿化设计方法。屋顶花园的隔热效果有效的改善了住宅的原有居住条件, 为住宅用户营造了一种绿色生态的生活环境, 同时也为顶层住户提供了一个便利的休闲娱乐场所。

1.2 屋顶花园的作用

总结来看, 屋顶花园的作用主要体现在如以下几点。

第一, 提高了城市的绿化面积, 对改善城市居民的生态环境以及净化空气等发挥了积极的作用。第二, 屋顶花园的增建, 有效的解决了传统屋面的闷热和渗漏等问题, 为居民生活条件的改善发挥了重要的作用。第三, 屋顶花园的增建开拓了城市了多层次主体绿化工程, 有效的实现了人与自然的和谐相处, 同时也为人类创造了很好的经济效益和社会效益。

1.3 屋顶花园的分类

屋顶花园的绿化植被作为屋顶花园的主体, 可以按绿色植被的选取以及空间布局的不同而将屋顶花园作如下几点分类。

(1) 庭院式的屋顶花园。

庭院式的屋顶花园就是模仿地面庭院的设计方式, 利用亭台楼阁、假山流水、园林小品等绿化设施进行设计的。庭院式的屋顶花园具有传统的地面庭院小中见大、少而精的构造特点, 通过营造一个环境优美的园林环境, 来为广大的居民住户, 尤其是顶层住户提供一个良好的休闲活动场所。

(2) 分散式的屋顶花园。

分散式的屋顶花园采用花池、花桶、花盆以及花坛等分散式的绿化设施, 并有效结合空间布置以及屋面的使用要求来构建绿化区, 分散式的屋顶花园的植被种植方式多为点线式的种植方式, 所以感觉起来比较分散。分散式的屋顶花园具有构造简单、布点灵活、适应性强、经济划算的特点, 因此分散式的屋顶花园已成为一种大众化的绿化方式。

(3) 地毯式的屋顶花园。

与以上两种屋顶花园不同, 地毯式的屋顶花园的植被多是一些地被植物和灌木等, 通过这些植被来形成一层有生命的生物地毯, 并通过这层生物地毯来有效解决传统屋面的闷热和渗漏等问题。

2 旧建筑屋顶增建屋顶花园工程的可行性问题分析

2.1 增建屋顶花园工程的旧建筑屋顶必须是可上人的钢筋混凝土结构的平屋顶

判断一个旧建筑屋顶是不是可上人的钢筋混凝土结构的平屋顶, 需要满足如下三个方面的条件。

第一, 可以上人的钢筋混凝土结构的平屋顶一般都有专用的正式楼梯通往屋顶。在建筑设计中, 凡屋顶设计成可以上人屋顶的, 均在楼梯的位置处将楼梯延伸到屋顶的位置, 并在屋顶上设有专门的屋顶平面的楼梯间。第二, 可以上人的钢筋混凝土结构的平屋顶的屋面都会采用相关材质的防水材料来铺设防水层, 在完成防水层的铺设工作后, 还要用沙垫层来保护防水层, 从而为屋顶花园的修建提供平整的场地。第三, 可以上人钢筋混凝土结构的平屋顶一般都会在屋顶外檐边设置有防护栏杆或女儿墙。因此在屋顶外檐是否设置有防护栏杆或女儿墙是判断一个旧建筑屋顶是不是可上人的钢筋混凝土结构的平屋顶的一个重要的条件。

2.2 增建屋顶花园工程的旧建筑屋顶必须满足屋顶花园荷载的需要

对增建屋顶花园工程的旧建筑屋是可上人的钢筋混凝土结构的平屋顶的荷载承受能力还必须满足所建屋顶花园荷载的需要。旧建筑物的可上人屋顶要增建屋顶花园, 必须要满足的一个条件就是屋顶活荷载设计值应能满足屋顶花园附加荷载的需要值。

2.3 增建屋顶花园工程的旧建筑屋顶必须满足的其他条件

增建屋顶花园工程的旧建筑屋顶除了要满足上述条件外, 还要查阅原建筑物的建筑和结构的设计图纸和有关结构计算书, 才能最后判定该建筑物的屋顶是否可以增建屋顶花园。通过查阅有关图纸和计算书来了解整个建筑的结构体系、结构承重墙柱、梁板布置, 以及它们的承重能力和屋顶活荷载准确数值, 并综合考虑屋顶防水、排水等建筑构造方法以及水电设备的管线走向和布置等问题来确定相应建筑物的屋顶是否可以增建屋顶花园。

3 旧建筑屋顶增建屋顶花园工程的设计问题剖析

3.1 充分挖掘旧屋顶荷载潜力

旧建筑屋顶增建屋顶花园工程设计的首要问题就是要充分挖掘旧屋顶荷载潜力, 除旧屋顶设计的活荷载之外, 还可以通过去除那些没必要的保温层和隔热层来达到减轻原屋顶自重的效果, 然后将此部分结构承载的荷载有效的转化为增加屋顶花园的荷载。

3.2 旧建筑屋顶增建花园的防水、排水等构造问题的处理

(1) 防水构造的处理。

在旧建筑屋顶增建花园时要做好屋顶防水设施的铺设工作, 通过加设防水层, 做好防水层施工的质量验收工作, 在确保屋顶防水构造问题得到有效处理的情况下在进行屋顶花园的修建。

(2) 排水构造的处理。

屋顶花园修建好后要通过增设排水层和滤水层以及改造下水口等作业来做好排水构造的处理。另外, 檐口防护栏杆根部、屋顶墙根处以及天沟沉降变形缝处均为可能产生漏水的部位, 应加以特殊处理, 要确保屋顶花园排水的通畅。

3.3 旧建筑屋顶增建花园的荷载设计

在旧建筑屋顶增建花园之前, 应结合建筑物的原始资料, 来确定旧建筑屋顶所能承受的最大荷载, 在设计时要对组成屋顶花园的各个部分进行重量计算, 必须控制屋顶花园的重量在屋顶最大荷载的承受范围之内。同时还需要考虑风、雪荷载以及人为因素荷载等。

3.4 旧建筑屋顶增建花园的空间布局设计

旧建筑屋顶花园的布局设计应充分了解屋顶荷载和房屋结构特点, 在架空垮度较大的屋顶位置处不宜设置体积大、重量大的园林构件, 应设置一些园林建筑小品、大乔木等园林构件。同时植被的选择应该以地被植物为主, 建筑小品应设置在梁柱的交叉处, 园路、园林小品建筑、小乔木可设置在梁顶的位置。另外如果有流动的水体景观的话, 应把流动的水体景观设置在卧室或客厅的上方, 但不宜将静止的水体布置在该区域, 因为静止的水体不利于建筑物在夏天的散热。

4 结语

在建筑物屋顶增建屋顶花园是切实可行的, 但是人们却将屋顶美化、绿化问题仅仅局限于新建筑物的屋顶花园的设计上, 对旧建筑屋顶花园的设计却很少有所涉及, 然而屋顶花园的增建并不是新建筑屋顶的专利, 对于旧建筑屋顶而言, 通过合理分析、精心设计、严格施工后同样可以建造景观独特、环境优美怡人的屋顶花园。

参考文献

[l]潘俊武.屋顶花园在旧建筑屋面中的设计分析[J].四川建筑科学研究, 2010 (5) .

[2]崔晓勇.屋顶花园的设计及施工技术要点分析[J].建筑施工, 2008 (11) .