浅谈绿化屋面建筑节能
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对屋面建筑节能设计的措施探讨摘要:本文主要论述了我国建筑节能设计现状,然后对屋面建筑节能设计措施进行了探讨。
关键词:建筑节能设计; 屋面; 保温隔热前言随着国家有关节约能源、环境爱惜的法规和政策贯彻力度的加强,以及国家居住建筑节能设计标准的强制执行,广袤人民群众节能意识将逐步提高,屋面建筑节能技术必将呈现出多样性、经济性、高效性,从原先单一的屋面保温隔热做法演化为多种措施共存的局面。
本文提及的几种做法是当前实现建筑节能目标的有效方法。
一、屋面生态节能措施1、屋面空间绿化屋面空间绿化指利用绿色植物具有的光合作用实力,在不同的地区,针对太阳辐射的差异,选择不同品种的植物进行屋面种植。
绿色植物的种植不仅可以避开太阳光干脆照射屋面,而且由于植物本身对太阳光的吸取利用、转化和蒸腾作用,大大降低了屋顶的室外综合温度。
同时利用植物培植基质材料的热阻和热惰性,可以降低内表面温度,从而减轻了对顶楼的热传导。
同时,屋面绿化若在城市中大量应用,可以使整个城市成为凹凸错落的大花园,降低噪声,提高节能率,改善生态环境。
针对屋面绿化荷重较地面绿化小的特点,宜接受轻质材料作为种植土,目前一般接受草炭腐殖土、珍宝岩、蛭石等。
覆土层厚度必需严格依据设计执行,种植层容器材料也可接受竹、木、工程塑料、PVC等以减轻荷重,防止覆土荷重超过允许值使屋面钢筋混凝土板产生塑性变形裂缝,从而造成渗漏。
由于屋面绿化的特殊性,种植层的厚度受到限制,植物的配植要求以耐热、抗风、耐旱、耐贫瘠且浅根系的多年生草本、匍匐类、矮生灌木植物为宜,如彩叶草、三色堇、假连翘、鸭跖草、麦冬草等。
还要留意爱惜屋面防水层,一是选择根系不发达的植物;二是选择耐根系穿刺的防水层,如铝合金卷材高密度聚乙烯土工膜等。
同时防水层应上翻超过土层15 cm以上,且屋面应形成适当的坡度,以利于刚好解除积水。
高大的树木和水池等集中荷载应放在柱子或承重墙的位置上,有利于荷载的干脆传递。
有人认为屋面绿化会对抗渗防漏不利,事实上这种看法有失偏颇因为土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜,可起到滞阻水的作用;同时,覆土种植后,屋面可以免受夏季阳光的暴晒从而显著降低屋面温度,避开和减缓刚性防水层干缩开裂、柔性防水层和涂膜防水层老化。
环保节能屋面绿化技术研究摘要:全球人口数量的急剧增加,城市化的扩展,人类自我对生产、生活更大空间的追求,使建筑行业成为全球公认的三大能耗大户之一。
为此更科学地处理建筑物屋面绿化,推动环保节能,改善城市规划已成为当务之急。
关键词:现代建筑屋面绿化环保节能2010年的上海世博会,成为了全球绿色建筑科技的大展台。
绿色节能建筑的发展是全球建筑的目标。
欧美日等发达国家已走在时代的前列。
我国建设部统计数字显示,我国每年城乡建设新建房屋建筑面积近20亿平方米,其中80%以上为高能耗建筑;已有建筑近400亿平方米,只有4%采取了节能措施,已建建筑单位建筑面积能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。
如任其发展,到2020年中国建筑能耗将是现在的3倍以上。
为此探讨建筑中的环保节能已成为建筑科学研究的重要课题。
1屋面绿化发展的背景及意义①屋面绿化的背景经过改革开放30年以来中国的城市化进程取得了令世人瞩目的成果:城镇化率从1980年的19.4%增加到2010年的46.59%。
预计到“十二五”末城市化率将达到51%。
伴随城市化率的提高,城市人口总量不断膨胀,城市为适应人们工作、生活和居住的需要不断扩大其实际范围,这与我国对各类用地进行控制,尤其是对城市建设用地规模进行控制的国策背道而驰。
如何解决这个发展中存在的实际问题成为城市规划者绕不开的障碍。
著名的建筑大师勒-柯布西埃在1926年提出的“新建筑五点”中“屋顶花园”无疑为我们解决问题提供了很好的思路。
屋顶是建筑物承接阳光、雨水并与大气直接接触的重要界面。
最初的功能是发挥其遮阳,挡雨,避风的功效,保护建筑物或构筑物内人或物品的舒适性。
简而言之,即起庇护作用。
而近年来的有关实践和研究表明,通过不同的设计和改造,屋顶可以发挥极其重要的生态功能,即生态化绿色屋顶。
在我国,屋面绿化被划分为两类:植被屋面和花园屋面。
花园屋面类似于密集型绿化屋面,而植被屋面则等同于开敞式与半密集型绿化屋面的综合。
有关建筑屋面节能设计之我见摘要:近年来,随着市场经济的不断发展,我国建筑业也得到了迅猛的发展。
然而,快速发展的建筑业却产生了对能源和资源的巨大消耗,同时对生态和环境产生了巨大的影响,该问题也已经引起了全球的广泛关注。
基于此,建筑节能技术的研究与应用成为了当前建筑业内的重要课题。
本文就主要针对建筑屋面节能设计的相关问题进行简单的探讨。
关键词:建筑节能, 建筑屋面, 屋面节能设计abstract: in recent years, with the development of market economy, our country construction also has developed rapidly. however, the rapid development of the construction industry but generated for energy and resource consuming, and the ecological and environmental has had a huge impact, this problem has caused the global attention. based on this, the energy conservation of the building technology of research and application of the current architecture of the industry as an important issue. this paper is aimed at building energy saving design of the roof relevant issues are simple discussion.keywords: building energy efficiency, building roof, roof energy saving design中图分类号: te08 文献标识码: a 文章编号:经济的发展,促进了建筑行业的快速发展,而建筑业中对能源和资源的消耗,也成为了当前建筑业面临的一个重大课题。
建筑的第五立面——绿色屋面摘要:绿色屋面作为城市绿化的有机组成部分,净化空气、水质、土壤、降低噪声、减少城市市热岛效应等等,其强大的生态效应为现代城市带来了一股新势力。
合理有效的利用好屋顶空间、推广屋顶绿化的可实施性,对改善生态效应有着极其重要的意义。
关键词:绿色屋面效益屋顶工程植物养护经济的发展城市化的迅速推进,城市内部大都建筑密集,其地面也多被沥青和钢筋混凝土所覆盖,可绿化的面积寥寥无几。
为改善城市的生态环境,城市的绿化就显得尤为重要。
然而城市建筑中屋顶的面积占城市总面积的比例相当可观。
建筑屋面是承接阳光、雨、水与大气接触的重要界面,屋顶绿化则成为美化城市的重要手段。
1 绿色屋面发展状况绿色屋面最早可以追溯到“古代世界七大奇迹”之一的“巴比伦空中花园”。
当时的国王下令在平原地带的巴比伦堆筑土山,并用石柱、石板、砖块、铅饼等垒起高台,在台子上层建造宫室,处处种植花草树木。
如今的屋顶绿化既能还降低噪声、减少市热岛效应,对美化城市环境,改善生态效应有着极其重要的意义。
1.1 国外绿色屋面发展状况西方发达国家在20世纪60年代以后,相继建造各类规模的屋顶花园和屋顶绿化工程。
德国是世界上屋顶绿化技术最先进、屋顶绿化普及程度最高、屋顶绿化政策环境最好的国家。
政策规定:新建或改建项目申报规划设计必须同时申报屋顶绿化设计,否则不予受理;实施屋顶绿化可减免50%~80%的排水费,可得到政府50%~80%的屋顶绿化工程款补贴。
在美国,屋顶绿化的实施被纳入联邦“绿色建筑”评估体系(LEED)。
日本东京规定,凡是新建建筑物占地面积超过1000m2,屋顶必须有20%为绿色植物覆盖,否则要被罚款[1]。
1.2 国内绿色屋面我国20世纪80年代后期,才开始研究屋顶花园和屋顶绿化的建造技术。
我国屋面绿化处于起步阶段,缺乏有效政策,这就需要借鉴国外发展经验和先进技术,但是我国屋顶绿化在植物选择上,造园手法上,还是在屋顶渗漏问题上,取得了一些成功经验。
屋面建筑节能设计措施探讨摘要:我国人口众多,能源相对匮乏,所以能源不足已成为我国经济、社会可持续发展的制约因素,节约能源已成为我国的基本方针。
本文从倒置式屋面、绿化式屋面、蓄水屋面、太阳能屋面几方面探讨了屋面建筑节能设计措施。
关键词:屋面;建筑;节能设计;措施中图分类号: te08 文献标识码: a 文章编号:随着社会生产力的发展和人民生活水平的提高,建筑中消耗的能量日益增加, 如何降低能源消耗,减少建筑物中热量的损失,已引起了世界各国的普遍关注。
我国人口众多,能源相对匮乏,所以能源不足已成为我国经济、社会可持续发展的制约因素,节约能源已成为我国的基本方针。
据有关资料介绍,城市建筑的能耗连同建材生产能耗共占总能耗的1 /4~1 /3。
因此,如何在建筑物中降低热量的损耗,已成为我国当前建筑设计中的一重大技术政策。
屋顶的节能热工性能好坏将直接影响到顶层人们的生活质量,以及整个房屋热环境的好坏。
一、倒置式屋面的节能设计措施倒置式屋面是与传统屋面相对而言的。
所谓倒置式屋面,就是将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒,把保温层放在防水层的上面。
倒置式屋面的定义中,特别强调了“憎水性”保温材料,工程中常用的保温材料如水泥膨胀珍珠岩、水泥蛭石、矿棉岩棉等都是非憎水性的, 这类保温材料如果吸湿后,其导热系数将陡增,所以才出现了普通保温屋面中需在保温层上做防水层,在保温层下做隔气层, 从而增加了造价,使构造复杂化。
其次,防水材料暴露于最上层,加速其老化,缩短了防水层的使用寿命,故应在防水层上加做保护层,这又将增加额外的投资。
再次,对于封闭式保温层而言,施工中因受天气、工期等影响,很难做到其含水率相当于自然风干状态下的含水率:如因保温层和找平层干燥困难而采用排汽屋面的话,则由于屋面上伸出大量排汽孔,不仅影响屋面使用和观瞻,而且人为地破坏了防水层的整体性,排汽孔上防雨盖又常常容易碰踢脱落,反而使雨水灌入孔内。
倒置式屋面与普通保温屋面的比较优越性是显而易见。
浅谈绿化屋面建筑节能
摘要:随着我国城市化进程的高速发展和建筑面积的急剧增加,建筑能耗将更加巨大,“城市热岛”现象将更为严重。
城市建筑实行屋面绿化,一方面,可以大幅度降低建筑能耗、减少温室气体的排放,另一方面,可增加城市绿地面积、美化城市、改善城市气候环境。
关键字:绿化屋面的保温隔热周围环境影响屋面防水屋面荷重及植被。
Abstract: With the rapid development of China’s urbanization and building area of the shar p increase, building energy consumption will be more great, “urban heat island” phenomenon will be more serious. City building a green roof, on the one hand, can reduce energy consumption and reduce greenhouse gas emissions, on the other hand, can increase the city green land area, and beautify the city and improve urban climate environment.
Key word: greening roofing heat preservation heat insulation, around environmental impact, roof waterproof, roof load and vegetation.
1. 屋面绿化的保温隔热性能
当平屋面上的找坡层平均厚100mm,再加上覆土厚度为80mm的屋面,其传热系数K<1.5W/m2.k,若覆土厚度大于200mm时,其传热系数K<1.0W/m2.k.夏季绿化屋面与普通隔热屋面比较,表面温度平均要低6.3℃,屋面下的室内温度相比要低2.6℃。
因此,屋顶绿化作为夏季隔热有着显著效果,可以节省大量空调用电量。
本项目斜土街道107街坊龙华路1960号地块北块,屋面预留高度700mm,种植土约400mm厚,(覆土容重不大于16KN/m3),传热系数K<0.7W/m2.k。
上海夏季最高气温时空调的负荷达到最高值,而上海的发电能力此时不能满足,电力谷峰差的缺口要靠外地输入。
提高建筑物的隔热功能,可以节省电能耗约20% ,凸显出屋面绿化的优越性能。
对于屋面冬季保温,采用轻质种植土保温也相当有效。
2. 屋面绿化对周围环境的影响
建筑屋顶绿化可明显降低建筑物周围环境温度(0.5℃~4.0℃),而建筑物周围环境的温度每降低,建筑物内部空调的容量可降低约6%,本项目斜土街道107街坊龙华路1960号地块北块为低层大面积的建筑物,由于屋面面积比墙面面积大,夏季从屋面进入室内的热量占总围护结构得热量的70%以上,绿化的屋面外表面最高温度比不绿化的屋面外表面最高温度(可达60℃以上)可低20℃以上。
而且热气流上升时,能得到绿化地带比较凉爽空气流的自然补充,以调节建筑物周围气候。
绿化种植屋面保温效果很明显。
有保温作用。
入冬后草木枯死,土壤
干燥,保温性能更佳。
保温效果随土层厚增加而增加。
种植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。
绿色植物可吸收周围的热量,其中大部分用于蒸发作用和光合作用,所以绿地温度增加并不强烈,一般绿地中的地温要比空旷广场低10~17.8℃。
另外屋面绿化可使城市中的灰尘降低40%左右;可吸收诸如SO2、HF、CL2、NH3等有害气体;对噪声有吸附作用,最大减噪量可达10分贝;绿色植物可杀灭空气中散布着的各种细菌,使空气新鲜清洁,增进人体健康。
本项目屋面绿化率达到60%以上,效果尤为明显。
3. 绿化屋面的防水
可能有不少人认为屋顶绿化对抗渗防漏不利,这是一种比较片面的看法。
实际上土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜,可起到滞阻水的作用,从这个角度看对防水有利。
并且覆土种植后,可以起到保护作用:使屋面免受夏季阳光的曝晒、烘烤而显著降低温度,这对刚性防水层避免干缩开裂、缓解屋面震动影响,柔性防水层和涂膜防水层减缓老化、延长寿命十分有利。
本项目屋面防水如下:覆种植土约400mm厚;PE聚乙烯凹凸排水板,聚酯纤维过滤层;4厚铜复合胎基改性沥青耐根穿刺防水卷材,PE(聚乙烯)分离滑动保护膜;50厚现浇钢筋混凝土保护层,内配筋冷轧带肋焊接钢筋网片Ø8@200双向,分仓6000x6000,缝宽20嵌密封膏;自粘性PET合成高分子卷材防水层,2厚,上覆土工布隔离层;2厚相容性合成高分子防水涂料;20厚1:3水泥砂浆找平层;80厚泡沫玻璃保温层,上覆土工布隔离层;抹光结构屋面板。
还有,可以在原防水层上加抹一层厚1.5~2.0cm的火山灰硅酸盐水泥砂浆后再覆土种植。
火山灰硅酸盐水泥砂浆具有耐水性、耐腐蚀性、抗渗性好及喜湿润等显著优点。
将它用于屋顶覆土层下的防水处理,正好防护浇灌植物用的水肥呈一定的酸碱性,恰到好处。
在它与覆土层的共同作用下,屋顶的防水效果将更加显著。
本项目大屋面为斜屋面,需特别注意防止大屋面的斜面主体和防水保护用混凝土的错位,以及混凝土和土层间的错位。
为防止绿化种植土滑坡,结构屋面板上每隔3平方米左右设不对称挡土翻边,预留过水口。
4. 绿化屋面的荷重及植被
屋顶绿化与地面绿化的一个重要区别就是种植层荷重限制。
应根据屋顶的不同荷重以及植物配置要求,制定出种植层高度。
本项目以步行街景及草坡屋顶主要用于休闲观光,公众交流,覆种植土约400mm厚,相对较厚,一般的可以减小点。
种植土宜采用轻质材料(如珍珠岩、蛭石、草炭腐殖土等)。
种植层容器材料也可采用竹、木、工程塑料、PVC等以减轻荷重。
若屋顶覆土厚度超过允许值时,也会导致屋顶钢筋砼板产生塑性变形裂缝,从而造成渗漏。
所以必须严格按照前面所述,确定覆土层厚度。
由于层顶绿化的特殊性,种植层厚度的限制,植物配植以浅根系的多年生草本、匍匐类、矮生灌木植物为宜。
要求耐热、抗风、耐旱、耐贫瘠,如彩叶草、三色堇、假连翘、鸭跖草、麦冬草等。
屋面绿化的造价为70~120元/m2,与普通隔热屋面相似,从使用角度分析,建造一个上人活动的绿化屋面每平方米只需增加100元左右。
但换来的效果是无法比拟的。
总之,屋面绿化的普及和实施是有利于环境、有利于城市、有利于城
市居民的综合性好事,应积极推广实施。
5. 结语
建筑节能在降低建筑耗能的同时为广大消费者提供更健康舒适的居住和工作环境,建筑节能是缓冲能源紧缺矛盾减轻环境污染促进经济持续发展的一项最直接最廉价的根本措施,也是我国可持续发展战略的重要组成。
搞好建筑屋面的节能,改善市内热环境,促进建筑技术和建筑产业的发展,为合理利用资源、保护生态环境、提高人民生活质量而努力。
我们需要更多的“绿色建筑”来保护我们的地球。
参考文献:
[1].张进嘉,陈大昆。
住宅的优化设计[J]住宅科技2001(2),18—19
[2]施工技术.种植屋面工程技术规程.王天. 2007.
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。