夏熱冬冷地區(qū)建筑活墻研究.pdf

1、活墻作為一種新型的垂直綠化技術(shù)，近年來得到了廣泛關(guān)注和急速發(fā)展。不同于傳統(tǒng)的攀援植物綠化，活墻使用多樣的植物和花卉，在美化建筑墻面的同時也改善墻面熱工性能、提高建筑能效。然而，市場中活墻技術(shù)和實施方法參差不齊、缺乏技術(shù)指導和設計參考的現(xiàn)狀給活墻的發(fā)展帶來較大阻礙。另一方面，學術(shù)領(lǐng)域還未得出關(guān)于活墻的熱工指標或傳熱計算方法，現(xiàn)有的能耗分析軟件無法計算活墻對建筑的能耗影響，給活墻的生態(tài)效益評估帶來困難。植物本身是生命體，也是高效的太陽能收集

2、器，會隨外界環(huán)境變化調(diào)節(jié)自身能量收支水平。這是活墻特有的生命力的體現(xiàn)，也是其物理性質(zhì)不定、熱工性能難以估量的原因。
　　作為建筑學專業(yè)背景的學生，本文作者力圖通過適度的學科交叉，嘗試對活墻進行一些科學的定量研究，除了從建筑學的角度對活墻的構(gòu)造類型研究之外，還針對其傳熱特性進行較為深入的研究。
　　本文作者首先運用類型學方法對活墻進行了全面的梳理：收集并整理活墻發(fā)展中出現(xiàn)過的重要設計理念，提煉出活墻的基本原型，再由此原型衍生出

3、三大類型的活墻并總結(jié)其構(gòu)造方法；然后使用實驗研究和模擬研究兩種方法對活墻的熱工性能進行定量分析：在實驗中測量活墻對建筑墻體溫度的影響，評估活墻在夏季和冬季對建筑的熱工作用；再建立數(shù)值模型對活墻的傳熱過程進行模擬，用實驗數(shù)據(jù)驗證模型的精確性。
　　實驗研究表明，模塊式活墻在夏季對制冷和非制冷建筑物墻體均有顯著的降溫作用；在冬季對采暖建筑物墻體有顯著的保溫效果，對不采暖建筑物僅在夜晚的保溫效果較好，在白天則有一定的消極影響。活墻與建筑

4、之間的空氣層是一個夏“涼”冬“暖”的微氣候區(qū)，可起到良好的夏季隔熱和冬季保溫作用。在夏季，活墻與建筑墻體之間的空氣層在封閉狀態(tài)下的降溫效果優(yōu)于開敞狀態(tài)；在30～600mm范圍內(nèi)，活墻與建筑墻面的距離越小，活墻的降溫效果越好。在本實驗環(huán)境下，活墻在夏季可節(jié)約13％建筑制冷能耗。
　　本文作者建立的活墻傳熱模型可計算不同植物、不同基質(zhì)厚度、不同氣候下的模塊式活墻對建筑墻體傳熱量的影響：首先建立活墻外表面（植物冠層與基質(zhì)表面）的熱平衡方