建筑节能效益研究

1材料与方法

1.1试验地点概况本试验选择了重庆市园林局办公楼、重庆市风景园林科学研究院办公楼为研究对象（表１）。

1.2　调查内容和方法1.2.1观测点设置花园式屋顶绿化室内温度观测点选择在市园林局办公楼花园式绿化屋顶的４楼室内（总共楼层４层），并选择其未绿化屋顶的４楼室内（总共楼层４层）设对照观测点；简单式屋顶绿化室内温度观测点选择在重庆市风景园林科学研究院办公楼简单式绿化屋顶的４楼室内（总共楼层４层），并选择其未绿化屋顶的４楼室内（总共楼层４层）设对照观测点。

1.2.2　观测方法本试验数据观测采用ｔｅｓｔｏ　１７４Ｈ自动温湿度仪，观测时将自动温湿度仪安装在平稳的三脚架上，测点高度均为距地面１．５ｍ高处。试验选择在植物降温效果最为明显的夏季７月１０～１２日进行３次重复观测试验，观测日均为晴朗高温、无风或弱风（风力小于三级）的天气条件。观测时间从早上９：００到下午１７：００，在观测时间段内对试验组和对照组各观测点进行同步测定。

自动温湿度仪设置每隔５ｍｉｎ记录１次，将每个正点和半点前后５ｍｉｎ记录的温度数据平均后作为各正点和半点的温度值进行数据分析。1.2.3　试验仪器ｔｅｓｔｏ　１７４Ｈ自动温湿度仪（温度测定范围为－４０～８５℃，精度为０．０１℃）。1.2.4　数据分析在本研究中选用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｅｘｃｅｌ　２００７分析软件对数据进行处理、分析，并作图。基于数据处理结果，将各重复试验的温度相加后取平均值，分析并比较出不同类型屋顶绿化的建筑节能效益。

2结果与分析

2.1不同类型屋顶绿化日变化规律本试验分别将每个调查样地３ｄ内同一时刻的气温加以平均，算得各样地不同时刻的气温，并进行比较分析（如图１）。由图１可以看出每个调查点室内的温度日变化规律，室内温度随着时间的推移呈先逐渐上升后下降趋势，在１５：３０时温度均达到最大值。由图可得，测量所得到的室内温度均较高，３种类型屋顶的室内温度变化有显著差异，代表裸露屋顶类型的室内温度变化剧烈且较其他类型均偏高。代表裸露屋顶的两个样地室内最高温度分别是：３７．９２℃、３９．９７℃，平均温度分别为：３５．１２±３．０２℃、３６．６７±３．３６℃；简单式屋顶绿化室内最高温度３５．４１℃，平均温度３３．３１±２．０７℃；花园式屋顶绿化室内最高温度３０．１１℃，平均温度２８．３７±１．８１℃。

室内温度表现为：花园式屋顶绿化＜简单式屋顶绿化＜未绿化屋顶，简单式、花园式屋顶绿化降温幅度分别为：－０．７３℃～２．６９℃、４．４５℃～１０．０１℃，说明花园式屋顶绿化对室内的降温效果明显高于简单式。

2.2不同类型屋顶绿化日平均温度比较不同类型屋顶绿化由于其植被降温效果的差异，其室内温度的差异较大。本试验分别将不同类型３ｄ的温度加以平均，算得日平均温度，并进行比较分析（图２）。由图２可以看出，简单式、花园式屋顶绿化分别能降低室内温度１．８１℃，８．３１℃，即花园式屋顶绿化对室内的降温效果是简单式的４．６倍。不同的屋顶绿化类型因植物叶面积指数的差异，对阳光的反射率不同，加上绿色植物的同化作用及遮荫作用，使花园式屋顶绿化屋面的净辐射量远小于简单式屋顶绿化的屋面。同时，花园式屋顶绿化因植物的蒸腾和蒸发作用消耗的潜热明显比简单式屋顶绿化的大。这样就使得花园式屋顶绿化屋面的贮热量以及地一气间的显热交换量大为减少，从而使花园式屋顶绿化室内空气获得的热量少，热效应降低［１１］。因此，花园式屋顶绿化室内的日平均温度较低，而简单式屋顶绿化的较高。

2.3不同类型屋顶绿化的建筑节能效益比较耗电量主要看压缩机的功率，压缩机功率＝制冷量／能耗比，一般空调能耗比大于３，因此１匹空调的耗电功率一般数据为７３５Ｗ［１３］。１．５匹的空调耗电功率为７３５×１．５＝１．１０ｋＷ·ｈ左右，加上１０％左右的风扇等消耗［１３］，每小时耗电１．２１ｋＷ·ｈ。根据屋顶绿化的降温效果和建筑节能效益，我们对３种屋顶绿化类型办公建筑全年节电进行估算，每天使用空调按１０ｈ计算，未绿化屋顶室内空调耗电１０×１．２１＝１２．１ｋＷ·ｈ。通过对３种屋顶绿化类型进行热工测试实验，实验得出：在一间１９．３５ｍ２（办公室大小）的房间内，夏季温度每降低１℃，平均每天可节约电０．４７度ｋＷ·ｈ。

因此，市科研院简单式屋顶绿化室内空调耗电较未绿化屋顶室内空调耗电平均每天节约０．８５ｋＷ·ｈ；市园林局花园式屋顶绿化室内空调耗电较未绿化平均每天节约３．９０ｋＷ·ｈ。即，简单式屋顶绿化室内空调平均每天耗电量计为１１．２５ｋＷ·ｈ，节约能源比例７．０２％；花园式屋顶绿化室内空调平均每天耗电量计为８．２ｋＷ·ｈ，节约能源比例３２．２３％。

3结语

（１）通过比较未绿化屋顶、简单式屋顶绿化、花园式屋顶绿化室内温度的变化得出：未绿化屋顶室内温度日变化较为激烈，且明显高于绿化屋顶室内温度，表现为花园式屋顶绿化＜简单式屋顶绿化＜未绿化屋顶；花园式屋顶绿化对室内的降温效果是简单式的４．６倍。（２）简单式屋顶绿化室内空调耗电较未绿化屋顶室内空调耗电平均每天节约０．８５ｋＷ·ｈ，节约能源比例７．０２％；市园林局花园式屋顶绿化室内空调耗电较未绿化平均每天节约３．９０ｋＷ·ｈ，节约能源比例３２．２３％。

（３）屋顶绿化研究的目的是促进城市屋顶科学利用，使人们充分认识到屋顶绿化这一特殊的绿化形式对于增加城市绿量，改善城市生态环境，提高人类生活质量等方面的重要作用。只有加强城市屋顶绿化生态效益、功能的评估计量指标体系，为城市绿化规划设计部门在指导城市绿化建设提供依据，促进城市屋顶绿化发展。本试验通过比较简单式、花园式屋顶绿化建筑室内的降温作用，定量推算出了不同屋顶绿化类型建筑室内的节能效益。