阳光房顶棚设计国内外研究现状

阳光房顶棚设计国内外研究现状

随着城市人口密集度的增加，城市居民居住的环境质量受到诸多困扰，林立的高楼大

厦使城市逐渐变成水泥森林，地面的硬质铺装加剧了城市热岛效应，使得人们不得不以高

能耗为代价来换取理想的冷热舒适度。不仅如此，工业化发展带来的空气污染问题在各大

城市肆虐蔓延，危及到城镇居民的身心健康。以对全国各大城市的一项相关调查研究为例，

最近一周西安市空气中的PM 2.5严重超标，空气质量指标为“中度重污染”，因此近年来

城市越来越迫切地呼唤绿色空间，绿色与节能成为了人们寻求新的优化人居环境方式的方

向。由于绿色屋顶，狭义上讲即屋顶绿化具有既不占用土地资源，又可增加城市绿化面积、

改善空气质量、美化城市景观，同时对缓解城市热岛效应、冬季保暖夏季隔热、减小屋面

所承受温度波动范围从而延长屋顶寿命、降低顶层房间空调能耗有重要作用等诸多优点，

已经成为了建筑节能发展的新方向，引起了国内外众多研究者的重视。

国内外屋顶绿化研究现状

屋顶绿化又称为“空中花园”，就是以屋顶、露台、天台或阳台为平台，为绿色空间拓

展“第五立面”，从而选择性的育花种树、铺植绿草，建造园林景观以达到美观或经济性日

的。屋顶绿化可分为粗放型屋顶绿化和密集型屋顶绿化。屋顶绿化后，山于绿色屋而与水

泥屋而的物理性质截然不同，绿化屋面的净辐射热量远小于术绿化屋面。同时绿化屋面因

植物的蒸腾和蒸发作用消耗的潜热明显比未绿化的屋面大，从而大大降低周用的空气温度，

联合国的一项研究表明：一个城市的屋顶绿化率达到70%以上，城市上空的CO含量将下

降80%，热岛效应会彻底消失。

对于屋顶绿化，从其热工性能、节能评价、生态效益等方面国内外都有较多研究，目

前有关绿色屋面的热工性能的研究主要集中在基于实测的性，能研究和以实测为基础的理

论模型上。

国外屋顶绿化研究西方发达国家在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，其中，以美国、德国、加拿大、日本、英国、意大利、澳大利亚、瑞

士等国的规模较大，技术领先，相继建造各类规模的屋顶花园和屋顶绿化工程，如美国华

盛顿水门饭店屋顶花园、英国爱尔兰人寿中心屋顶花园，加拿大温哥华凯泽资源大楼屋顶

花园、德国霍亚市牙科诊所屋顶花园，日本同志社女子大学图书馆屋顶花园等。国外学者

从屋顶绿化的类型，栽培基质的选择及优化、屋顶防水等诸多方面进行了研究。从传热学

角度，Fang和I iu等采用了实测的方法来评价屋顶绿化的隔热效果；Hodo、Abalo等按

照数值模拟提出传热计算模型，计算特定气候条件下各参数对传热的影响；Barrio等。建

立并证实了绿化屋顶的数学模型，用来计算绿色屋顶的能量传递，对植物蒸腾效应与种植

土壤随时间变化的热力学参数进行适当的简化模拟，并获得一些绿化层的隔热效果定量评

价指标SOILOR DJ等测试了绿色生态屋顶土壤的热工性能ton等。分析研究了

绿色屋顶的建筑节能效果及该技术的改进潜力，为在既有建筑上推广绿色屋顶提供了理论

基础与数据证明；芝加哥将绿色屋顶技术写进了城市节能规范，目的是减小城市热岛效应。

我国屋顶绿化研究现状

我国最早开展屋顶绿化在20世纪60年代初，重庆、成都一些城市利用平顶屋种植瓜

菜，其目的不是要改善环境与节能，但实际起到了绿化和节能效果。70年代国内经济状况

还不足很好，建造大型屋顶花园造价太高，不适合大面积推广；那时提高城市绿地覆盖率，

主要是从单层或多层砖混结构的住宅、公共建筑物的屋顶来谋求出路。90年代后，北京、

上海、广州等地建造了较多的屋顶花园，其经济、美观、生态及节能效果被建筑界、园林

界逐步认可并接受。

目前我国与国外发达国家相比相对滞后，目前国内的屋顶绿化传热特性研究大多是选

取一个或几个时间段，基本都是在典型晴热气候、室内空调状态下，缺乏对全夏季晴雨相

交下屋顶绿化的隔热进行持续性研究，因为屋顶绿化本身作为建筑隔。