淺層遮擋式蓄水屋面蒸發(fā)隔熱性能對比研究.pdf

1、屋面作為建筑的主要圍護結(jié)構(gòu)，對建筑的能耗及頂層房間的熱濕環(huán)境具有重要的影響。而蓄水屋面具有蓄積雨水、蒸發(fā)冷卻隔熱、調(diào)節(jié)城市地表洪水匯流、保護屋面結(jié)構(gòu)、改善建筑環(huán)境、減緩城市熱島效應(yīng)等優(yōu)點，是降低建筑屋面能耗和改善建筑熱濕環(huán)境問題的有效方法之一。
　　本文在同一屋面區(qū)域建立了透水磚、反射板、漂浮植被、敞開式等7個不同構(gòu)造模式的蓄水模塊，并在同一自然氣候條件下對其隔熱性能及動態(tài)蒸發(fā)冷卻特性進行測試，目的在于獲得不同構(gòu)造模式下屋面蓄水模

2、塊的隔熱性能及蒸發(fā)冷卻特性參數(shù)及其定量評價指標，摸清不同構(gòu)造模式下蓄水屋面隔熱模塊存在的問題及缺點，為蓄水屋面隔熱模塊的構(gòu)造優(yōu)化及其工程應(yīng)用提供基本的實驗依據(jù)。
　　實驗測試日期為2013年7月22日至9月1日。選擇測試期間內(nèi)的連續(xù)晴天段的數(shù)據(jù)作為分析對象，對不同構(gòu)造模式的蓄水模塊的隔熱性能、蒸發(fā)冷卻特性及其與氣象參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)性進行分析，并在此基礎(chǔ)上建立了不同蓄水模塊的熱平衡方程，討論分析了不同模塊各熱流分配特征，獲得了不同模塊

3、的等效熱阻。
　　研究結(jié)果表明:與敞開式蓄水模塊相比，遮擋式蓄水模塊均具有良好的隔熱效果，遮擋式蓄水模塊底面平均溫度在白天時段(08:00～18:00)比敞開式蓄水模塊底面平均溫度低3.3℃～5.5℃;7個測試模塊中，敞開式蓄水模塊底面溫度波幅及峰谷差均為最大，分別為4.5℃和7.9℃;不同遮擋式蓄水模塊底面溫度的衰減比率為0.41～0.53;各模塊底面溫度最大值出現(xiàn)時刻均比室外空氣溫度最大值出現(xiàn)時刻有延遲，延遲時間最短的為敞開式

4、蓄水模塊（為80min），延遲時間最長的為厚磚模塊(為460min);對敞開式蓄水模塊底面溫度與室外氣象參數(shù)（室外空氣溫度、室外相對濕度、太陽輻射強度）的關(guān)聯(lián)性進行了分析，其回歸公式的判定系數(shù)分別為0.94、0.96、0.82，反映出敞開式蓄水模塊底面溫度受室外氣象參數(shù)的影響顯著;蒸發(fā)特性方面:漂浮植被蓄水模塊在白天時段的平均蒸發(fā)量最大，其值為3.41kg/day，蒸發(fā)熱流占總吸收熱流比例為38.8％;高反射板蓄水模塊的蒸發(fā)熱流占其總吸

5、收熱流比例為83.7％;各對比模塊中，敞開式蓄水模塊傳熱熱流值最大，為12.7W/m2，漂浮植被蓄水模塊的傳熱熱流最小，為4.77W/m2;熱工性能方面:各模塊等效熱阻分別為:厚磚蓄水模塊2.51(m2·K)/W，薄磚蓄水模塊2.43(m2·K)/W，高反射板蓄水模塊4.02(m2·K)/W，低反射板蓄水模塊3.90(m2·K)/W，帶孔反射板蓄水模塊3.03(m2·K)/W，漂浮植被蓄水模塊3.50(m2·K)/W，敞開式蓄水模塊2.

6、01(m2·K)/W。
　　通過上述實驗測試對比分析，可以看出不同構(gòu)造模式的蓄水模塊其隔熱特性表現(xiàn)存在較大差別。在隔熱性能方面:低反射板模塊的平均隔熱性能最好，其底面平均溫度為30.6℃，敞開式模塊的平均隔熱性能最差，其底面平均溫度最高，為33.2℃;透水磚模塊（模塊1和模塊2）對室外溫度波的延遲性能最好，敞開式模塊底面最高溫度出現(xiàn)時刻約在13:00左右，而透水磚模塊底面最高溫度出現(xiàn)時刻比敞開式的延遲約300min;漂浮植被模塊對

7、室外溫度波的衰減性能最好，其底面溫度峰谷差(3.2℃)為各模塊中最小，各模塊底面溫度峰谷差最大的是敞開式模塊為7.9℃，其余模塊底面溫度的峰谷差比敞開式模塊的低3.7℃～4.7℃。在蒸發(fā)特性方面:在白天時段水分日平均蒸發(fā)量最大的為漂浮植被模塊，為6.25kg/day，其次為敞開式模塊，為4.69kg/day，最小的為低反射板模塊，為3.18kg/day。在熱工性能方面:等效熱阻最大的為高反射板模塊，為4.02(m2·K)/W，等效熱阻最