建筑的屋顶绿化

建筑的屋顶绿化（精选12篇）

建筑的屋顶绿化 篇1

20世纪末, 发展屋顶绿化在世界范围内成为必然的趋势, 各个国家都争相将屋顶绿化的概念机技术引入国内, 并且付诸实践。城市的空气污染日趋严重, 建筑密度越来越高, 城市生态系统受到的破坏日渐加剧等, 建筑环境空间的绿化成为聚焦点, 尤其是建筑屋顶空间绿化, 在有限的城市空间里扩大了绿化面积, 还可以改善小气候、延缓雨水流失、恢复城市生态系统的结构、加强光合作用、保护建筑、减轻城市热岛效应等好处, 所以研究建筑屋顶空间绿化志在必行。

一、建筑屋顶空间绿化的意义

随着城市发展的加快, 城市土地面积的利用更加紧凑, 城市中的绿地面积则更加珍贵, 城市的绿化是一个城市形象重要的一环, 建筑屋顶空间的绿化对城市的发展有着重要的意义。

随着城市建设的快速发展, 城市中的各种道路和建筑不断涌现, 建筑密度越来越高, 常规的露地绿化设计趋于饱和, 城市屋顶绿化作为一种有效的解决方式越来越受到人们的重视。屋顶绿化的实施, 在有限范围内扩大了城市空间的绿化率、优化城市环境是改善生态环境的重要途径。建筑屋顶空间绿化是建筑设计中不可分割的一部分。

二、建筑屋顶空间绿化的作用

1. 提升城市环境质量

(1) 减低噪音

城市的快速发展, 人口急剧增多汽车交通的飞快发展, 导致人们日常生活空间中的各种噪音也明显加重, 影响环境的舒适度, 建筑环境空间绿化可以减低噪音, 特别是建筑屋顶绿化的效果更加显著, 对消除噪音公害作用很大。

(2) 改善空气污染

城市中的车辆增多, 各种冷暖空调、取暖设备的大量使用等, 城市中的有害气体、粉尘、重金属等物质增多, 严重影响城市空气质量, 增添绿色来净化空气是人们必须面对和解决的问题。实施建筑环境空间绿化工程净化空气污染效果显著, 尤其是建筑屋顶绿化已经为改善空气污染的有效手段。

(3) 恢复城市生态系统

城市中由于建筑密度越来越高, 鸟类、昆虫等生物渐渐失去了觅食、休息的场所, 这种状况对城市生态系统的影响日渐加剧。建筑屋顶花园等为鸟类、昆虫等提供栖息地, 只是把它们原来的栖息地相对抬高了一定的高度而已, 因此建筑屋顶空间绿化, 可以为生物提供必要的升息空间, 有力增加它们的数量和种类, 促进恢复城市生态系统。

2. 获取显著的经济效益

(1) 保护建筑

随着环境被破坏, 酸雨的ph值降低、臭氧层变薄导致紫外线射到地球的量加多、昼夜温差的增大等因素, 对建筑的寿命大大削减, 建筑屋顶绿化, 可以在酸雨渗入土壤的过程中对其进行中和;建筑躯体被种植的土所覆盖, 免受日光暴晒, 减小受到的温度变化的影响。楼板的膨胀、收缩随之减轻, 防止楼板裂缝的产生。

(2) 节能

由于建筑屋顶被种植土所覆盖, 加强了屋顶的保温隔热作用效果, 混凝土板的温度稳定, 减低建筑楼板的温度, 从而降低建筑物室内空调冷负荷, 最终实现节能。

(3) 提升城市形象

城市的发展依赖于良好的城市形象, 而良好的城市形象需要良好的城市绿化来塑造。一个具有良好形象的城市可以给城市的外来人留下良好的第一印象, 让游客流连忘返, 建筑环境空间绿化工程更是为城市绿化加上浓浓的一笔, 给游客的感觉就是自己在一个立体花园中, 瞬间又在游客心中的印象加深。良好的城市绿化可以给居民带来自然和舒适的心情, 增加对于自己居住城市的认同感, 无疑, 良好的城市绿化可以给城市形象加分。

三、实施建筑屋顶绿化存在的问题

1. 增加屋顶荷载

屋顶的荷载决定着建筑物的安全以及屋顶绿化成功与否。屋顶绿化的实施, 必然要增加覆盖建筑躯体的种植土, 所种植的植物、过滤排水层的荷载。导致屋顶荷载在原来的基础上增加了种植区的荷载以及盆花、花池荷载、园林水体荷载、假山及雕塑荷载、小品及园林建筑荷载等。

2. 屋顶的防水和防根

屋顶的绿化植被的根部有很强的穿刺能力, 楼板的质量不过关, 楼板层会被植被的根部破坏, 导致屋顶漏水, 另外绿化带下面长期保持湿润, 并且有酸、碱、盐的腐蚀作用, 对防水层造成长期的破坏, 这同样会造成屋面漏水, 只是时间问题而已。

3. 屋顶排水

设置排水层的主要目的是将种植土中的多余水分排出, 调节植物生长层中的含水量, 改善土壤的通气状况, 以利于植物的正常生长, 水分浸润土壤后, 会很快充溢到土壤的缝隙里, 并将其中的空气挤出。如果水分滞留时间过长, 会使土壤中缺乏氧气, 造成植物根部细胞呼吸困难, 以致坏死, 出现烂根现象。尽管植物可以通过自身的调节机制, 适应土壤中水分在一定时间、范围内的变化, 但由于土量有限, 其调节能力非常有限, 特别是出现大涝大旱时, 水分的大幅波动会直接影响植物的正常生长。因此建筑屋顶排水层的设置是十分必要的, 对于多雨地区更是必不可少。

四、解决对策

1. 解决屋顶荷载的对策

采用与屋面结构相同的布局形式, 将种植的乔木的树池、蓄水池、建筑小品等荷载较大的部位设计在承重结构跨度较小的位置上。也可以尽量减少大型植槽, 多种植草本植物或小灌木, 对蓄水池深度也加以控制;HIA应该尽量采用轻质材料, 如选用人工轻质土、PVC塑料制品, 轻质石材、山体采用GRC材料, 做成空心结构等。另外荷载方面除了要考虑屋面的静荷载还要考虑结构荷载、防水层、找平层、保温隔热层荷载、还要考虑植物、种植土、透水层、铺装、种植池的荷载、甚至水体、假山及雕塑、建筑小品等的荷载。由于园路一般是曲折多变的, 高低错落, 在荷载取值上均要化成每平方米的等效均布荷载、非均布荷载或集中荷载, 再根据不用的结构部位进行结构设计。

2. 防水和防根措施

钢筋混凝土构造的建筑物一般采用混凝土板上设防水层, 然后再在上面打混凝土保护层, 为了防备溢流, 不仅要在土壤的下面做防水, 而且从土壤表面开始至少要做15cm以上的防水。防水层应该还具有防止根侵入的耐根性能, 没有的则要单做耐根层。另外防水层还应该兼备被肥料、消毒剂等侵入的耐药性, 以及对于土壤中的细菌的抗菌性。

3. 屋顶排水措施

一般种植屋面应有一定的排水坡度 (1%~3%) , 以便及时排除积水。通常在靠屋面低侧的种植与女儿墙流出300~400mm的距离, 利用所形成的天沟组织排水。如采用含泥砂的栽培介质, 屋面排水口处宜设挡水槛, 以便沉积中的泥砂, 这种情况要求合理地设计屋面各部位的标高。

种植层的厚度一般都不大, 为了防止久晴天气苗床内干涸, 一再每一道耐根穿刺防水层, 普通防水层在下, 耐根穿刺防水层在上。防水层做法应满足I级防水设防要求。通常在耐根穿刺层有复合铜胎基SBS改性沥青防水卷材、APP改性沥青耐根耐根穿刺防水卷材、聚氯乙烯防水卷材 (PVC) 等, 其厚度符合相关要求。

五、建筑屋顶绿化的前景展望

改善日趋恶化的人类生存环境空间, 扩大城市绿色空间, 给城市人提供更舒适美观的城市风景, 现在的城市人, 在紧张生活压力下更需要视觉的舒适。在城市建筑屋顶绿化成为城市发展的必然产物。屋顶绿化技术方面的研究依旧有很大的提升空间, 在接下来的研究中, 应该向节能、体现文化、植物配置多元化、低成本、低维护的方向发展。目前的屋顶绿化工程类型不够丰富, 应该让屋顶的绿化趋于自然化, 这些都是今后我们在屋顶绿化技术研究方面继续努力探索的方向。建筑屋顶空间绿化将绿化技术与绿化艺术融为一体, 在发挥建筑空间潜能的同时, 获得了绿色植物所带来的多重效益, 在建筑屋顶空间绿化建设城市绿化的发展的新领域, 具有广阔的发展前景。

六、结语

建筑屋顶绿化已逐渐引起人们的重视, 必将成为新世纪城市建设的新景观。屋顶绿化是加快城市绿化发展、提高城市绿化率、促进城市环境保护的重要途径。屋顶绿化工程的发展离不开政府对该工程的重视, 政府应该大力投资在屋顶绿化工程上面、重视人才队伍的建设、做好屋顶绿化宣传, 让更多人认识和了解并加入屋顶绿化的建设, 使屋顶绿化事业能够蓬勃发展, 这将对城市生态环境改善起到极大的作用。

建筑的屋顶绿化 篇2

1建筑园林绿化节能的实施功效

1.1改善:

改善建筑外的热环境在倡导绿色环保理念的当前，建筑节能设计的追求，符合时代的发展的需求。改善建筑外的热环境，是建筑园林绿化节能的重要内容。通过建筑外的园林绿化植被，实现对建筑外的热环境进行改善。植物一方面可以对25%的阳光进行反射，并有近四成的阳光被树冠所吸收，而剩下不到35%的阳光照射到建筑物。因此，建筑节能绿化的设计，对于改善建筑外的热环境，起到重要的作用，起到调节空气湿度、温度等功能。特别是在夏季，建筑园林绿地的降温效果显著，能够有效降低因空调的使用而带来的环境问题。

1.2增强:

增强建筑的“保温、隔热”性能现代建筑节能的设计，最基本的节能要素就会“保温、隔热”的性能构建。通过利用现代保温隔热建材的同时，也要充分利用好绿色植物等对“保温、隔热”性能的重要作用。首先，建筑“保温、隔热”的性能构建，应注重绿化的重要性。垂直绿化，可以有效调节建筑外墙的墙面温度;其次，通过借助现代科学技术，采用“保温、隔热”的建筑材料，做到绿化与建材有效结合的.同时，实现建筑“保温、隔热”性能的最优化。

1.3延长:

谈环境绿化与建筑的互动 篇3

关键词：环境绿化；市政设施；城市环境

居住区环境绿化是现代建筑不可缺少的组成部分，绿化好小区不仅可以提高居住环境质量，而且可以美化环境，促进人类健康。是造福于后代的一项大工程，怎样才能搞好环境绿化，只有根据居住区本身及当地的自然环境、传统风格和特点，适当吸纳国际园林绿化建设的先进理念和手法，从创造良好的居住生活环境、生态环境角度出发，以人为本，生态效益、环境效益和观赏效益相结合，才能做好居住区的绿化建设，才能创造出一个优美、和谐、稳定、舒适、丰富多彩的居住环境。

1 城市环境绿化的组成成分

1.1 建筑中园林的绿化

城市的园林绿化可以说直接关乎到一个城市的城市形象和一个城市人民生活水平的高低。作为城市的园林绿化大的方向也分为两大类：其一，作为公共的基础设施；其二，作为城市的形象。作为公共设施的包括：园林、居民小区的绿化、旅游风景区的绿化、自然风景区的绿化；而作为城市形象的：城市的总体规划、道路的建设、道路绿色植被的养护等。前面也提到过关于环境的保护。作为小的方面的园林绿化说来，则关乎到城市居住所有人的利益。众所周知，绿色植被是作为光合作用的重要连接，其对于大气的稳定和净化作用是必不可少的，也可以说其可作为调节气候，检测和改善环境不可或缺的。这也就解释人们在选择居住地人首先考虑园林覆盖率的关键所在。

1.2 建筑设施与城市环境

众所周知一个城市的基本建设都有一定的规划，这也就是每个城市的城建局和规划局存在的意义。无规矩不成方圆，一个城市的建设是由根据城市的总体格局，找到最合理的建设意义。而在建设当中，尽量作到不破坏原有的自然景观。而建筑越多对城市环境的影响就会越大，建筑设施有是人们日常住行的关键所在，既包括：道路设施的建设同时也包含楼群的建设。作为现代城市的两大重要标志性象征，其重要意义也就不言而喻。

1.3 市政设施与城市环境

市政可以简单理解为道路交通、卫生教育、供水供电、园林绿化等市政工程、市政建设、城市公用事业及其管理。这里我们主要强调的是道路交通、卫生教育等。一个城市居民生活的水平直接与一个城市的市政基础设施有关。作为市政的基本道路交通，在城市环境中也起到重要作用，举例说明：在人们居住比较云集的地方修建一条大路，横穿居民区，很明显这种做法是不可取的，在规划时肯定也会绕开居民区而选择较远的地方进行道路的建设；而在建工业园区时，通常也是将工业园区尽量的建在郊外，同时在建时也选择在水源的下游和城市的“下风口”这样也就最大化的保留了对城市环境的影响。而在教育设施的建设上也充分突出了对于城市环境的充分利用，在建学校时，则靠近人们居住比较密集的地方等。

2 环境绿化与建筑的关系

城市环境中的园林绿化、建筑物、市政设施与城市，它们的总体结构和实质的体现在总体上要有一定的合理性和美学法则，并且能满足人类生活、工作、身体和各方面的综合要素。所以至少应满足以下属性：

2.1 人与自然为一体性

具有一定的形体，色彩与自然色彩相互彰显。具有一定的人为因素，但必须具有一定的自然特性。举例说明：在该种植草皮的地方，设置一定的假山。在人类聚集较密集的地方设置人工湖、种植高大灌木、在道路两旁设置绿化带、建筑群设置公园区、在园林区设置现代的建设器材、将古典园林艺术与现代科技向结合，创造出人与自然的和谐共处原则。在建筑群、市政设计、园林艺术上达到统一的和谐美。

2.2 人文性

具有一定的文化气息，有一定的观赏内涵，引发人们的情感、联想和心理反应。从一定的心理角度将我国的古典文化融入到现代的科技信息当中。激发人们的创作意识和对文化涵养的提高，提高人们对于自身价值的思考，将人性的真善美融入到政治文化信仰当中去。使得人们的综合涵养得到一定的提高。生态环境方面：绿化种植可以覆盖裸露的地面，减少工程活动对环境带来的负面影响或增加绿化面积，使建筑物或市政工程设施自然地融入环境。绿化还可以吸收空气中的二氧化碳，保持空气清新；还可以阻隔废气、粉尘及噪音，减少污染，改善人们的居住环境和工作环境；景观方面：绿化种植不但可以覆盖那些令人生厌的裸露地面，按照美学法则设计的园林绿化种植使城市在空间、形态、质感及色彩方面均大大丰富，造成优美的生态环境。特别是在人们的精神上给予极大的享受，高质量地改善了人们的生活。

2.3 实用性

要满足人们最根本的身体和心理的需求，而这在城市环境的设计中就要求，不仅要从美学的角度出发，更要注意其实用价值，设计出来的东西虽然是整体的和谐美。但值得一提的是更要有实用性。举例说明：在设计一个公园时，不能为了设计者所讲求的艺术美，将公园设计在郊区，花费大的物力、人力、财力而最终却离建筑群和市政基础设施很远。这样做岂不是毫无意义（当然除开一些收费项目的公园）。

3 结语

保护自然和改善生态环境，与城市经济发展是相辅相成的，协调发展是城市走可持续发展战略道路的基本条件。建筑物也好，市政工程也好，园林绿化景观也好，它们都是环境中的一部分，它们都是在发展中的人类社会所必须的，缺一不可的，它们虽然都是人造的，但都又必须要源于自然，融于自然而又胜于自然。在人与自然和谐相处的时代里，就要求人们在进行城市环境建设的时，要充分处理好园林绿化、建筑、市政设施与城市环境的关系。在不破坏环境的基础上，对城市环境进行人为的干预和规划。使得人们的生活居住环境更好，更好的体现人与自然的和谐之美。

参考文献：

[1] 张玲菊.园林绿化珍稀树种的引进试验与开发[J]. 宁波农业科技， 2005， （04）

[2] 李艳华.赤峰市园林绿化树种的选择与发展[J]. 赤峰学院学报（自然科学版）， 2006，（06）

绿色建筑中的屋顶绿化 篇4

1 屋顶绿化的主要类型

由于建筑物的多样性设计, 造成面积大小、高度不一、形状各异的各种屋面, 加上新颖多变的布局设计以及各种植物材料、附属配套设施的使用, 形成类型多样的屋顶绿化。屋顶花园是一种不与大地土壤连接, 位于建筑物顶部空间的绿化构成, 是一种新型的屋面处理方式。可以广泛的理解为在各类古今建筑物、构筑物、城围、桥梁 (立交桥) 等的屋顶、露台、天台、阳台或大型人工假山山体上进行造园、种植树木花卉的统称[2]。

目前屋顶绿化方式主要有以下三种类型:

1) 生态型屋顶绿化。生态型屋顶绿化, 对于这类屋顶绿化, 在屋顶绿化种植的时候, 可选择灌木和草本植物配置, 以植物造型为主, 不建造园林小品。主要的目的是营造一个绿色植物的生长空间 (见图1) 。

2) 生态景观型屋顶绿化。生态景观屋顶绿化, 在屋顶进行绿色植物覆盖的同时, 建造花圃、花架、廊亭等园林小品。这种花园型屋顶绿化, 需要较深厚的生长基质;该类屋顶绿化的建设, 可选用的植物类型也较多, 植物的配置较复杂 (见图2) 。

3) 经济型屋顶绿化。经济型屋顶绿化, 就是在屋面上覆盖绿色植被, 并配有给排水设施。对于此类屋顶绿化, 一般使用薄型的覆土层, 植物种类也以景天科等抗逆性高的植物为主。这一类型几乎不需要管理养护, 对屋顶要求不高。 此类的屋顶绿化也可以用于旧房改造的屋顶绿化 (见图3) 。

2 屋顶绿化的生态效益

2.1 对建筑本体能源的节约及生态作用

南京农业大学胡长龙教授提出:没有建设屋顶绿化的屋顶最高温度可达80 ℃, 最低可达-20 ℃, 全年温差高达100 ℃;而绿化后的屋顶, 可以减少温度变化幅度, 全年可控制在30 ℃左右。根据胡教授的一些实验, 夏季高温时, 5 cm轻质屋顶绿化覆盖屋顶比裸露屋顶要低20 ℃。这是因为, 绿化和其生长的基质层有效阻挡了太阳对屋顶的直射, 而植物的蒸腾作用又带走了热量, 而土层则起了隔热作用。在冬天, 绿化屋顶像一个温暖罩保护着建筑物。一个绿化屋顶就是一台自然空调。

2.2 缓解城市的热岛效应和环境的净化作用

城市屋顶绿化对气候中的热量和温度的影响。绿色屋面对阳光的反射率比深色水泥屋面大, 加上绿色植物的遮阳作用以及为满足其自身的生理所需的同化作用, 使得绿色屋面的净辐射热量远小于未绿化的屋面[3]。同时, 绿色屋面因植物的蒸腾作用和潮湿下垫面的蒸发作用所消耗的潜热明显比未绿化的屋面大, 从而使得绿化屋面中空气获得的热量少, 热效应降低, 可见, 屋顶绿化是缓解热岛效应的有效手段之一。

2.3 节约土地资源和扩大绿化面积

屋顶花园可以补偿建筑物的占地面积, 缓解由于城市人口猛增, 街道拓宽, 新区开发, 旧区拆建, 人均绿地面积下降的趋势, 成为解决人和建筑物两者与绿地争地的矛盾, 是满足城市绿化要求的一种最佳措施[4]。因此, 对于我国绿化覆盖率低, 人口比重大的城市, 屋顶绿化具有重要意义[5]。

3 生态建筑屋顶绿化设计原则和方法

3.1 屋顶绿化的设计原则

1) 屋顶绿化的规划和设计要遵循适用、安全、经济的基本原则;2) 所用材料、建造技术和维护措施遵循生态学理论和循环经济原则;3) 园林小品构建, 要遵循功能、科学和艺术相结合的原则。

3.2 屋顶绿化种植设计的原则要点

1) 选择耐旱、抗寒性强的矮灌木和草本植物。由于屋顶绿化夏季气温高、风大、土层保湿性能差, 冬季则保温性差, 因而应选择耐干旱、抗寒性强的植物为主, 同时, 考虑到屋顶的特殊地理环境和承重的要求, 应注意多选择矮小的灌木和草本植物, 以利于植物的运输、栽种[2]。2) 选择阳性、耐瘠薄的浅根性植物。屋顶绿化大部分地方为全日照直射, 光照强度大, 植物应尽量选用阳性植物, 为了防止根系对屋顶建筑结构的侵蚀, 应尽量选择浅根系的植物。3) 选择抗风、不易倒伏、耐积水的植物种类。在屋顶上空风力一般较地面大, 特别是雨季或有台风来临时, 风雨交加对植物的生存危害最大, 加上屋顶种植层薄, 土壤的蓄水性能差, 一旦下暴雨, 易造成短时积水, 故应尽可能选择一些抗风、不易倒伏, 同时又能耐短时积水的物种。4) 选择以常绿为主, 冬季能露地越冬的植物。营建屋顶绿化的目的是增加城市的绿化面积, 尽可能以常绿为主, 使屋顶绿化更加绚丽多彩, 体现花园的季相变化。5) 尽量选用乡土植物, 适当引种绿化新品种。乡土植物对当地的气候有高度的适应性, 在环境相对恶劣的屋顶绿化, 选用乡土植物有事半功倍之效。

3.3 生态建筑屋顶绿化的设计特点——生态服务

由于生态建筑的特殊要求, 屋顶绿化对于生态建筑已经不单单是作为提高建筑生态系统的一部分, 屋顶绿化具备自己独立的生态系统, 因而, 在对建筑生态补偿的同时, 屋顶绿化也具备其生态服务的内容[3]。城市屋顶绿化生态系统 (Rooftop Garden Ecosystem) 属于城市生态系统的一个组成部分, 是指屋顶绿化所在构筑物空间范围内的城市居民与其自然生态亚系统、人工建造的社会亚系统及相关的经济亚系统相互作用、相互影响而形成的统一体, 它是以自然环境为依托, 资源流动为命脉, 社会环境为经络的半人工生态系统。

4 结语

对于绿色建筑屋顶绿化还有许多其他功能。首先是增加绿化面积。城市屋顶面积巨大, 约占城市总绿化面积的一半, 另据有关资料显示表明在人的视野下绿色达到一定的比率时会感觉轻松、心情舒畅, 可见进一步增加绿化面积十分重要。

参考文献

[1]张广增, 张义飞.生态园林是生态城市建设的必然[J].城市发展研究, 2001 (S1) :23-24.

[2]黄金琦.屋顶花园:设计与营造[M].北京:中国林业出版社, 1994.

[3]骆高远.城市“屋项花园”对城市气候影响方法研究[J].长江流域资源与环境, 2001, 10 (4) :373-379.

[4]张引, 张拉锁.谈城市立体绿化[J].山西林业科技, 2004 (2) :43-44.

[5]赵志刚, 岳明.城市屋顶花园的建设与效应[J].科技情报开发与经济, 2005 (4) :15-20.

建筑调研报告绿化人口 篇5

调研时间：2014年3月3日--3月10日

地点：青岛市抚顺路、鞍山二路、鞍山路、人民路围合区域。

小组成员：孙晨，樊维，李强

调查项目：居民户外活动空间及广场位置以及其使用现状，基地人口密度，人口数量

一.居民户外活动空间及广场位置及使用现状

图1-1居民户外活动空间及广场分布

本次规划的基地位于青岛市市北区，基地总面积29公顷，西临城市次干道人民路，南至城市主干道鞍山路，东抵城市次干道鞍山二路，北至城市次干道抚顺路。

基地内的户外活动空间如图1-1所示，其中较为大型的活动空间为鞍山路旁的两处空间，其他的空间大多被闲置。

二．人口现状调研

调研基地内，包含四个社区，安平社区，安康社区，安泰社区，安顺社区。各个社区户籍人口数量为：

安康社区：2406户，5236人

安平社区：1652户，4088人

安宁社区：1000左右

安顺社区：2435户，5832人

调研基地户籍总人口：18356人左右

3.调研基地人口密度

安顺社区户籍总人口5832，占地

面积6.75公顷。人口密度864

人/公顷

安康社区户籍总人口5236，占地

面积6.72公顷。人口密度780

人/公顷

安平社区户籍总人口4088，占地

面积6.25公顷。人口密度654

人/公顷

安宁社区户籍总人口3200，占地

面积6公顷。人口密度583人/公顷

4.安康社区人口现状

建筑的屋顶绿化 篇6

关键词：城市建筑；传统文化；立体绿化；古典园林；美学

1 立体绿化发展的意义

所谓的立体绿化实际上就是与平面绿化相对于的其他绿化形式，主要包括有垂直绿化、屋顶绿化、树围绿化等。[1]因其发展形式独具特性，不少人又将立体绿化称为建筑绿化，用于建筑的绿化装饰，甚至并将其用于堤坝防水。在如今城市化进程越来越快的大背景下，城市可谓是寸土寸金，而城市化带来了高楼耸立的现象，却也导致了绿化面积严重不达标的现象，发展立体绿化成为了城市化建设中的重要环节。

立体绿化作为城市绿化的重要形式之一，不仅能有效改善城市的绿化环境，丰富城市的绿化景观。一方面，立体绿化的出现能有效丰富城区绿化的空间结构层次，合理利用城市空间，增加城市绿化率。另一方面，城市绿化量的增加，能有效改善生态环境，减少噪音和有害气体对人们的伤害，减小热岛效应。除此之外，不少城市还利用立体绿化来滞留雨水，增加城市的储水能力和水循环能力。

2 立体绿化设计所存在的主要问题

2.1 空间布局缺乏丰富性

城市立体绿化目前仍处于发展阶段，不少城市对于城市立体绿化的设计把握的还不够准，过于单调的设计格局容易导致人们出现视觉疲劳和心理疲惫，尤其是老年人、儿童、残疾人等特殊人群。[2]而在设计过程中，不少城市的立体绿化主要集中在其审美功能上，忽视了其使用功能，例如建筑功能空间分隔不明确，没有考虑到特殊群体（如残疾人）的需求，导致各个功能区都无法满足人们不同的活动空间需求。而出现这一现象的原因，主要由于立体绿化设计部门在设计过程中缺乏对建筑功能区实际的应用需求的调查，导致设计的立体绿化结构与实际的应用需求不相符。因此，相关的立体绿化设计部门在设计绿化结构时，需要进一步加强立体绿化实际应用于功能与审美工作之间的结合，加强对建筑实用性的调研，增强空间布局的丰富性。

2.2 缺乏人性化设计

不少城市的立体绿化景观都呈现出一种“可远观而不可亵玩焉”的气势，或受到选材的限制，或受到做工的影响，不少绿化景观总有种走进显粗糙的感觉，严重缺乏与人们之间的互动，导致人景分离。而另一方面，除了绿化的设计没有与人们进行互动以外，建筑的立体绿化设计也缺乏了对居民的关怀，缺乏人类应有的交流空间的营造，无法满足在喧嚣环境下人们渴望与自然对话、与他人交往的需求，缺乏供人交流的户外休息和锻炼场所的设计。而在部分中高层建筑中，一味地追求形式上的美感，没有合理地安排好乔木株间距，不仅造成了空间的浪费，还减弱了户外空间的亲和力，给人们一种距离感。为此，相关部门在进行立体绿化设计时，需要不断加强绿化结构的人性化设计，拉近绿化结构与群众之间的距离。

3 立体绿化在城市建筑景观设计中的实践

3.1 草坡水溪

在城市绿化建设中，模拟构建的自然水溪是常见的装饰元素。[3]在清新淡雅的水岸边，往往需要借助草坪的修饰才能营造出更接近自然的景观。而不少设计师还会模拟自然环境中石缝里顽强生长的各类植物，在人工的水溪石隙中栽植各种类型的植物，以尽可能地美化溪流景观。

3.2 下沉花园

下沉花园是独具代表性的立体绿化形式，这种灵动柔美的，往往深度能够达到5.2m，而这种类型的地下绿化空间在地下建筑的限制下显得特别小，却能够有效保证其且能够拥有足够的空间和日照。[4]为有效满足人们的视觉需求，在设计下沉花园时，不少人会选择直立的景墙、跌落水景以及层叠花坛来进行组合，在保证庭院能有效通风、采光的前提下，突出下沉花园的层次感，充分利用下沉空间。平面和立面的墙景都会给人一种压抑的，呆板的感觉，而采用了跌落水景和层叠花坛进行装饰，能有效在增加墙景的活力；凹凸有致的挡墙更是能有效弱化地下建筑边线，还能有效增加下层花园大气、简约、多变的风格形式。

3.3 室内花园

相比于前文提到的两种室外的绿化形式，室内花园的绿化显得更为精致、独特，且所选取的植物还需要有足够的耐阴性。因此，在室内一般选取的植物除了兰花外，为增加室内花园的价值，还会选取一些能够吸收甲醛、TVOC等有机挥发物较强的植物（如吊兰、冷水花等）或者能够让室内空气变得清新宜人的植物（如白兰花、米兰等）。而为了令室内植物能够生长得更好，一般情况下还可采取喷雾加湿技术、土壤自动控温技术等来改善植物的生长环境。以确保室内绿化额生长效率。

3.4 建筑立面绿化

建筑作为城市中主要的人工构筑物之一，除了室内环境供人所需，还提供着大量的垂直界面和屋顶界面，如能充分被利用，将会大大提高城市中的绿化率。

建筑立面绿化利用植物美学、生态学和能源保护等方面的作用，将植被与建筑的垂直面结合，达到绿化、美化及生态的目的。根据构成建筑外立面的要素的不同，建筑外立面绿化又包括建筑墙面绿化、立柱面绿化、横梁垂直面绿化、阳台绿化、窗台绿化等所有垂直面的绿化。目前立面绿化新技术的不断创新，建筑外立面绿化技术可以有地面种植、人工底盘水平种植、人工地盘垂直种植三种。但是即便是最为传统的地面种植和一体化种植，通过恰当的植物选择和巧妙的设计构思同样可以创造良好的绿化景观。

4 结语

随着人们生活水平的不断提高，受到各方面因素的影响，人们对于城市绿化的要求也越来越高。而立体绿化作为城市建筑绿化的重要手段，无论是在构建和谐城市建筑方面，还是在改善生态环境方面，都有着非常大的作用。为此，在今后的城市发展过程中，还需要不断加大力度发展立体绿化，合理利用生态空间，将立体绿化与人类的发展相结合，使其成为能够满足人们生活，工作等各方面的需求。

参考文献：

[1]吴小青，黄金凤，邢洪涛，丁岚.城市建筑景观挡土墙的立体绿化营造技术[J].安徽农业科学，2015（35）：253-255.

[2]何梅，胡玉安，梅雅茹，何素琳，朱仔伟.城市住宅小区“立体绿化”景观设计探析[J].南方林业科学，2015（05）：58-61+65.

[3]叶满波.浅谈城市景观设计中建筑墙体的绿化[J].美术教育研究，2014（04）：184.

[4]曹欣韵.城市立体绿化——论屋顶景观设计对城市环境的影响[J].现代装饰（理论），2014（05）：59.

建筑的屋顶绿化 篇7

1 城市实施屋顶绿化的必要性

从绿色城市建设角度看,城市实施屋顶绿化主要基于生态效应和环境质量两方面的考虑。目前城市建筑除形状各异的坡屋顶外,还有大量的平屋顶,不仅有碍观瞻,还会造成城市热岛效应、沙尘漂浮、大气污染无法降解等环境问题。另外,目前城市建成区地面可绿化用地越来越少,向空间发展绿化,将是增加城市绿量、改善城市居住环境、提升城市环境质量的最为简捷有效的方法。

从绿色建筑角度看,在建筑物表面实施有生命的绿色覆盖,可以减弱紫外线、磁波辐射及空气温差的变化,缓解顶层建材的热胀冷缩,增强建筑物抗城市热岛效应的能力,有效延长建材使用寿命,保护建筑物。专家指出,绿化屋顶顶板全天热量值变化极其微弱,对建筑屋面顶板的保温和隔热非常有利。屋顶绿化覆土厚度对保温隔热效果有一定的影响,覆土厚度30 cm左右时,室内空气温度变化趋于稳定,这应当是屋顶绿化达到理想保温隔热效果的覆土厚度参考临界值。

从建设节约型社会角度看,通过屋顶绿化对城市建筑占地做出一定的补偿,这是对寸土寸金的城市国土资源的二次开发利用。目前,屋顶绿化的造价仅为200~800元/m2,相对地面拆迁绿化2万~6万元/m2的高昂费用而言,可谓相当廉价。近几年的实践已经证明,实施屋顶绿化,可节约用地、节省能源、节减开支。

2 城市实施屋顶绿化的可行性

2.1 屋顶绿化技术日趋成熟

2.1.1 屋顶绿化已有较成熟的实施规程

城市屋顶绿化是一个防治城市荒漠化的无国界的环保公益事业,国际国内交流日益频繁。目前,屋顶绿化已有比较成熟的规范标准,国外标准有德国景观设计和园林建筑研究会(FLL)的《屋顶绿化的种植、施工、养护指南》、美国的LEED标准、日本建筑学会的《建筑工程标准规范及条文说明:JAS S8防水工程》等;国内标准有JGJ 155—2007《种植屋面工程技术规程》、JC/T 1075—2008《种植屋面用耐根穿刺防水卷材》,除此之外还有一些地方标准,如北京颁布的DB11/T 281—2005《屋顶绿化规范》和DB11/366—2006《种植屋面防水施工技术规程》等。

无论简式还是花园式屋顶绿化,其结构层的构成都需要按国标和地标进行,都应首先查清建筑荷载,尤其是原设计没有屋顶绿化的建筑,应先查其屋顶荷载是否允许做屋顶绿化,然后做闭水试验检测其渗漏情况;即使原建筑已设有防水层,做屋顶绿化之前还要再铺装耐根穿刺防水材料。在屋顶绿化的设计施工过程中,要注意以下三点:一是防止植物根穿刺和施工践踏把防水等结构层破坏,造成渗漏;二是筛选适生植物,根据屋顶通风、透光、蓄水、排水情况及业主的使用功能,选择习性适应的植物种类,保证植物成活;三是在建筑物屋顶、墙面上施工时,要有严密的施工组织和工程监理方案,不能出事故。从北京、上海、广州、成都等城市开展屋顶绿化的实践来看,目前屋顶绿化的技术是比较成熟和安全可靠的。

2.1.2 屋顶绿化植物材料不断丰富

人们对屋顶绿化最担心的除了渗漏就是植物不能成活。专家指出,只要创造出适合植物生长的条件,在屋顶上种植植物不仅能成活,而且由于通风、透光和防止病虫害方面强于地面,植物还会长得更好。目前,我国城市屋顶绿化多数还是简式草坪,所用植物材料的共同特点是根系浅、耐瘠薄、耐干旱,以景天属植物居多。据目前试验可知,可以种植在屋顶上的花灌木、矮生乔木也越来越多,包括沙地柏、大叶黄杨、女贞、紫叶小檗、木槿、迎春、连翘、碧桃、月季、紫薇、红瑞木、玫瑰、西府海棠、樱花、紫叶李、龙爪槐、垂榆等,这些品种的种植有的已经过多年的考验。爬蔓攀援植物对于屋顶设备和广告架的覆盖更是有其独到之处,可在屋顶建筑物承重墙处建池子种植,也可在地面种植向屋顶攀爬。常春藤、扶芳藤、五叶地锦、爬山虎、葡萄、葛藤等品种目前都在试种,多数表现良好,且造价低廉。DB11/T 281—2005《屋顶绿化规范》中推荐的乔木也在试种当中。有的地方开展农业种植试验,种植了南瓜、葫芦、豆角、西红柿、大葱、白菜等瓜果菜类和中草药,还有的种植了玉米、水稻,则别有一番都市小农庄的情趣。

2.1.3 屋顶绿化营养基质安全可靠

屋顶绿化所选用的营养基质(或叫种植土层)总的配置选择原则,一要经济环保,无病虫害源体;二要适宜植物生长,保水保肥,不板结,容重轻,但不能过于松散;三要施工简便。轻型营养基质一般由粉碎后的城市垃圾、经高温杀菌发酵后的有机肥和草炭土、田园土配制而成,配比根据种植环境、植物材料和建筑屋面荷载的要求调整。空中花园的营养基质一般采用容重更轻的珍珠岩、蛭石、绿宝素等无机基质同草炭、锯末屑、稻壳等有机基质混合配制,有的还适当添加一定的有机肥。营养基质的厚度及具体用量要由植物生长习性决定。经验证明:种植多种景天属地被植物,基质厚度应在5~10 cm;种植矮生乔木、花灌木以及农业种植等,按具体植物习性,一般基质厚度为20~100 cm;个别种植可按竖向设计要求的尺度进行,参照依据是本行业的国标和地标。

2.2 屋顶绿化实施条件完备

2.2.1 从当地的自然地理条件和植被特性看

对于具体某一地方屋顶绿化是否可行不能笼统而言,首先要看当地的自然地理条件和植被特性。比如北京,地形复杂,气候、土壤具有多样性,植被类型也很丰富。据《北京植物志》记述,北京地区有维管植物2 056种(包括栽培植物),分属于869属,169科,屋顶绿化供选植物潜力很大。从佛甲草在北京屋顶上10年来的连续表现看,北京地区的气候条件完全适合它的生长习性;三七景天、八宝景天等在屋顶上也已经经受了几个冬季的考验;一些适合城市地面生长的耐干旱、抗风、耐寒、耐瘠薄的浅根系灌木、矮生树木和宿根花卉等表现也不错。由此可见,选择习性适合的植物,为它建造相应的生长环境和必备条件,就可以在该地区推广屋顶种植。

2.2.2 从屋顶条件看

从国内外屋顶绿化的资料分析,笔者认为只要该屋顶能上人,就可以实施简式屋顶绿化,如果采用无土草坪,屋顶荷载70~100 kg/m2即可。北京的种植规范标准要求简式屋顶绿化的建筑静荷载应提升到≥150 kg/m2。北京屋顶绿化10年来的实践说明,建造轻型屋顶草坪可行、安全可靠。建造屋顶花园,建筑设计荷载应提升到≥350~400 kg/m2,这是近几年来考虑使用功能提出的。另外,不要选用树冠大、根系长的植物,营养基质少用有机的、多用无机的,加上已有的阻根、防渗、排蓄水等配套技术,屋顶花园就绝对不会破坏建筑。如果是新建筑,从规划设计一开始就把屋顶花园、屋顶草坪或屋顶农业等考虑进来,那么屋顶绿化的安全系数就更高了。

2.3 政府的政策引导和工作力度加大

德国法律规定,建筑占多大面积的绿地,就要找一块同等面积的裸地绿化作为补偿,否则就罚款,于是屋顶绿化就作为“替代面积”发展起来。加之政府对做了屋顶绿化的单位和个人减收税费并按量给予一定的补贴,因此单位和个人都有了屋顶绿化的积极性。如今,我国有的省市已有政府行文或颁布相关法规,号召、提倡屋顶绿化,如北京的《关于推进城市空间立体绿化建设工作的意见》、上海的《上海市屋顶绿化技术规范(试行)》、重庆的DBJ—T50—067—2007《种植屋面技术规程》、天津的《天津市屋顶绿化技术规程》、成都的《成都市屋顶绿化及垂直绿化技术导则》等,另外,杭州、深圳、郑州、广州、西安等地也都出台了相关政策,鼓励和推广屋顶绿化。

以北京为例,市政府从2005年起就把屋顶绿化作为“为市民办实事”项目列入了年度工程。2009年,市政府转移财政支付的发文中专门提到屋顶绿化资金扶持的政策延续。2010年3月1日《北京市绿化条例》正式实施,其中第26条明确提出:“鼓励屋顶绿化、立体绿化等多种形式的绿化”,“机关、事业单位办公楼及文化与设施,符合建筑规范适宜屋顶绿化的,应当实施屋顶绿化”。首都绿委办公室还公布了18种义务植树尽责形式和核算方式,第12条为“认建屋顶绿化1 m2折算3株植树任务”。除此之外,已有的激励政策还包括:屋顶绿化面积100%计入单位绿化覆盖率,20%计入绿地率;市财政补助简式屋顶绿化为50~100元/m2,花园式屋顶绿化为100~150元/m2;养护管理补助简式屋顶绿化为10元/m2,花园式屋顶绿化为20元/m2。随着形势的发展,新的补助额度还在研究当中。2011年6月9日,北京市人民政府颁布《关于推进城市空间立体绿化建设工作的意见》,规定:公共机构所属建筑,在符合建筑规范、满足建筑安全要求的前提下,建筑层数少于12层、高度低于40m的非坡层顶新建、改建建筑(含裙房)和竣工时间不超过20年、层顶坡度小于15度的既有建筑,应当实施屋顶绿化。该文件强制规定“新建、改建项目附属绿化用地面积未达到规划要求,但项目用地范围内无地下设施的绿地面积已达到规划标准50%以上的,建筑屋顶面积50%以上必须设计、建设花园式屋顶绿化,屋顶绿化面积的20%可计入该项目附属绿化用地面积”,并推出了一系列鼓励措施。

笔者坚信,有政府主管部门的正确引导和社会团体行业的努力配合,全民认识理解和参与屋顶绿化的程度定会日益提高。

3 城市实施屋顶绿化的紧迫性

以北京为例,随着我国国际地位的提高,在北京举办的国际盛会越来越多。来宾们大多乘飞机来,又要住上几天,城市大气、环境质量以及人的视觉感受等诸多因素,都增加了屋顶绿化的紧迫性。实践已经证明并将继续证明,屋顶绿化是提升城市生态质量和园林环境建设水平的重要方面,是实施循环经济之路、提高人民生活质量以及造福人民的举措之一。

农村城市化、城市农业化的浪潮正在兴起。近年来,有识之士提出城市农业化可充分开发利用建筑屋顶这个空间,这是因为我国的国土资源紧缺,基本农田已接近坚守底线,面对城乡争地的矛盾,从城市建筑屋顶闲置的空间资源可以看到缓解矛盾的希望。粗略估算全国建筑屋面可利用空间范围约2亿亩,是一个有开发潜力的空间资源。当然,这是农业小园艺种植,效益毕竟是有局限性的,但它属于城乡一体化的城市观光农业和园林建设一体的现代新思路。

4 结语

屋顶绿化无论从自然生态角度,还是从社会、经济、人文角度讲,不仅必要,而且可行,应当只争朝夕。屋顶绿化是个跨行业的新兴事业,要迅速推进屋顶绿化,笔者认为可以从以下5个方面着手:1)把屋顶绿化纳入到绿色建筑(可持续建筑)的范畴,绿色建筑目标体系在包括“四节一环保”的同时,还应该包括屋顶绿化,屋顶绿化对建筑建材的保护作用不可忽视;2)城市园林绿化应该把建筑屋顶绿化作为增加城市绿量、提升城市景观的主攻目标之一,这一绿化方式是城市园林绿化大有作为的空间,是绿色城市建设新的增长点和亮点;3)城市规划、财政等部门应该把屋顶绿化纳入以人为本、推进宜居环境建设当中,把给建筑“戴绿帽”、“披绿色外衣”作为建设绿色城市不可或缺的内容;4)在推进屋顶绿化的同时,政府把部分屋顶纳入城市农业化范畴,给居民和单位的屋顶、露台、阳台农业小园艺以资助;5)劳动、人事、科技、农业、园林绿化等部门,应该把屋顶绿化作为一个区别于地面园林绿化和农业种植的新兴行业予以扶持和管理。这样才能使屋顶绿化这一行业的地位得以肯定,体现其价值,发挥其作用,促其理论探索和实践发展都有新的进步。

参考文献

[1]韩丽莉.屋顶绿化对城市环境建设的作用和发展中存在的问题[G]//北京屋顶绿化协会.北京屋顶绿化资料汇编(第一集).北京屋顶绿化协会,2008.

[2]旷小满,武艳丽.建筑节能减排刻不容缓绿化环保建筑引领时代——浅谈屋顶绿化在城市建筑节能减排中的可行性[G]//北京屋顶绿化协会.北京屋顶绿化资料汇编(第一集).北京屋顶绿化协会,2008.

[3]叶林标.种植屋面的设计与施工[J].中国建筑防水,2004(4):12-14,21.

[4]孟建民.城市的农业化革命[EB/OL].[2008-11-18].http://soufun.com/news/news/2008-11-18/2228928_all.html.

现代建筑屋顶对建筑节能的作用 篇8

关键词：现代建筑屋顶,建筑节能,光电屋顶

建筑的围护结构的设计对建筑的耗能、室内空气的质量、用户活动的热舒适环境等都有很大的影响。对于建筑而言, 屋顶还是最本质的部分。屋顶的功能有很多, 可以通过屋顶的坡度、方向与方位、材料与颜色等和外部环境进行协调, 使屋顶在夏季少吸热, 冬季少损失热, 降低建筑的能耗。

1 屋顶的采光与通风

1.1 屋顶的自然采光

太阳光是安全的、洁净的可再生能源, 建筑若充分利用白天的自然光进行采光可以非常有效的达到节能的目的。建筑充足良好的采光不仅可以给人们的生活提供舒适的环境, 而且对的人心理积极向上的发展也起到很大的作用。屋顶, 作为建筑五大立面之一, 在采光方面有以下优点:一是因立面门窗的采光高度较低容易造成眩光, 而从屋顶漫射进来的自然光就不会发生这种现象;二是当建筑屋顶的采光面积与立面门、窗的采光面积相同时, 屋顶提供的照度是立面所提供的5-10倍;三是对于大进深建筑的中心功能区域或四周围合的中庭, 当立面采光无法满足要求时, 可以利用屋顶采光来弥补其不足。

屋顶采光的方式有:矩形天窗、锯齿形天窗、平天窗。现代的新技术还有采光顶。

1.2 屋顶的自然通风

建筑通风是指将新鲜的空气导入人们活动的空间, 以提供呼吸的新鲜空气, 调节室内的湿度, 减少室内的污染物等。通风屋顶还可以阻隔热量进入室内, 利用屋顶设置的空气夹层的外层抵挡太阳辐射, 热量经过两次传递到达内表面, 减少传入室内的热量, 同时利用风压与热压形成的自然通风带走夹层中的热量, 降低室外热环境对建筑室内热环境的影响。

2 屋顶隔热与冷却

在夏季, 屋顶的太阳辐射很强烈。热通过辐射、对流和传导的形式进行传导, 所谓隔热就是阻止由辐射对流和传导产生的传递[1]。从这个意义上讲, 降低屋顶外表面的太阳辐射吸收率和减少辐射率, 也属于隔热。

空气对流:屋面散热量的大小与其表面对流强度有直接的关系, 材料的光滑和凸凹程度的大小也会影响屋面的冷却效果。

太阳能辐射:物体表面散热量的大小与其表面温度的4次方成正比, 与物体表面的辐射率也有较大的关系[2]。对于长波长来说, 与表面颜色无关, 粗糙面的辐射率大, 接近于1, 二铝箔那样的光滑面则很小。对于太阳辐射 (短波长) 来说, 白色的无光泽涂料容易反射太阳辐射, 但是长波长则完全吸收。所以如何增加对太阳辐射的反射、减少对太阳辐射的吸收, 对建筑节能也有影响。

蒸发潜热:水从液态变成气态的水蒸气时, 吸收四周的热量达到散热的目的。在不改变屋顶结构的前提下, 可以利用屋顶洒水、屋顶蓄水以及在屋顶种植绿色植被来降低屋顶表面的温度, 进而改善室内环境温度。屋顶洒水是在太阳光照射最为强烈的时候对屋顶进行洒水可以达到降低温度的效果, 而且这种间歇式的降温方式是比较快速、有效的。流水的屋面颜色宜为白色, 既能反射阳光, 又不妨碍辐射冷却。屋顶蓄水是指在建筑屋顶设置水箱或水池。这样的设施可以收集雨水也可以人工蓄水, 利用水 (水的比热容比较大) 蒸发吸收热量可以降低环境的温度, 达到降温的效果。水在白天吸收太阳辐射热, 夜晚是放出白天吸收的热量, 调节周围热环境, 提供舒适的生活温度和湿度。屋顶绿化是在建筑物顶部及其他一些特殊空间, 设置具有观赏性的绿色景观节点。利用植物本身的蒸腾作用和土壤中水分蒸发带走热量, 降低环境温度, 使室内变得凉爽。在屋顶上种植绿色植被不仅可以增加建筑本身的美观性, 而且树叶也可以遮挡太阳辐射。

屋顶的材料采用保水性高的材料也可以达到调节环境温度的目的。

3 屋顶集热与保温

3.1 屋顶的坡度与集热

到达屋顶的太阳辐射量与太阳入射角、屋顶坡度都有极大的关系。所以, 屋面在采用集热管集热时, 必须注意集热管的安装角度。朝南时受热量会很大, 然而在东西两面也能够有相当量的受热, 所以东西两面也有利用的价值。当受热面朝东或朝西是需要调整其角度。最简单的集热的方法就是将屋顶朝南面的表面用深色的材料, 由此来吸收部分热量。还可在屋顶安装太阳能集热管、太阳能集热板等。用朝南的大开口部位的直接获热得到的热, 得到了有效的利用, 而且通过设置附属温室还可以减少开口部位的热损失, 通过直接获得热的方式进行蓄热。

3.2 屋顶的保温

保温有两种方式:一是在提供集中供暖的前提下, 改善屋顶结构形式, 减少屋顶、墙体等热量的损失来达到保温要求;二是通过在建筑空间中添加供热设备使室内温度达到舒适的要求。保温不只是通过隔热来实现, 也不是只依靠供热来保持温度, 而要这两种方式相互结合、补充才能保持舒适的热环境。

减少建筑屋顶热量损失最主要的方法是增加屋顶的总传热系数。

4 太阳能的收集利用

建筑屋顶作为建筑五大立面中获得的太阳能最多的立面, 更需要得到充分的利用。例如, 现代建筑中的屋顶上安置太阳能集热器或太阳能板来吸收太阳能, 为居民日常生活提供热水等。因为该系统结构比较简单, 安装方便, 经济性比较高, 所以在我国得到了广泛的应用。随着现代科学技术的飞速发展, 新型技术也越来越多地呈现于人们的眼前, 其中光电屋顶是太阳能光伏建筑一体化技术中的一种。

按光伏与建筑的结合程度, 可分为光伏系统与建筑相结合、光伏器件与建筑相结合两种形式[3]。这是一个新的太阳能发电的应用概念, 是绿色环保的新技术。其形式还包括光电幕墙和光电遮阳板。第一种简称BAPV, 光伏组件系统和建筑都可独立存在。第二种是建筑与光伏器件的集成得方式中光伏组件与建筑是不可分割的, 这种方式简称BIPV, 其中的光伏器件是主体建筑的组成部分。

光电屋顶的应用是十分广阔的。光电屋顶是是光电原理和传统的墙体屋顶组合的新型建筑屋顶。这种屋顶一般采用的电学结构是单路自然能--单蓄电池结构。

在科技飞速发展的年代, 国内建筑总能耗占据了全社会总能耗的很大一部分, 热水、冬季的采暖、夏季的降温等建筑能耗约占建筑能耗的65%。降低建筑总能耗的方式中最为简单、有效的当是充分利用太阳能。因此, 全面实现光伏建筑一体化这种新技术是解决建筑能源消耗大的有效的措施之一。

5结语

随着我国经济的快速发展, 建筑总能耗的增加, 建筑的节能设计是现代建筑发展的必然趋势。而通过屋顶利用自然能源, 虽然需要有简单的装置和风机的动力等少许人工能量, 但其效果非常大。我们要充分利用降临在屋顶上的热、光、水等自然恩赐。

参考文献

[1]彰国社 (著) , 任子明 (译) 。国外建筑设计详图图集13。中国建筑工业出版社, 2004:8

[2]彰国社 (著) , 任子明 (译) 。国外建筑设计详图图集13。中国建筑工业出版社, 2004:8

建筑的屋顶绿化 篇9

1 上海地区屋顶绿化在住宅建筑中的应用

1.1 上海地区基本情况概述

上海市位于太平洋西岸, 亚洲大陆东沿, 中国南北海岸中心点, 长江和黄浦江入海汇合处。全市土地面积6340.5km2, 占全国总面积的0.06%, 南北长约120km, 东西宽约100km, 陆海岸线长约172km。上海地区气候是北亚热带季风性气候, 雨热同期、日照充分、雨量充沛、春秋较短, 冬夏较长。上海气候温和湿润, 年平均气温为16.2℃, 7月份最热月的平均气温为27.2~27.9℃, 极端最高气温40.2℃, 1月份最冷月的平均气温为3.4~4.3℃, 极端最低气温为-12.1℃。平均年降水量在1098~1190mm, 全年6月份的降水量最多, 为172~188mm, 12月降水量最少, 为32~41mm。上海地处东南沿海, 受季风影响明显, 全市除浦东新区以东北偏北风最多外, 其它均以东南偏东到东南风最多。

1.2 上海地区屋顶绿化在住宅建筑中的应用情况

1.2.1 花园式屋顶绿化。

花园式屋顶绿化对承载力较强的屋面种植乔灌木树种运用较多, 有植物景观、置石、棚架、水景等相搭配。上海市内的孙家花园、伟莱家园、诺丁汉住宅小区等住宅建筑当中都建成了各自的屋顶花园, 让人在单调的钢筋水泥间仿佛回到了大自然的怀抱。例如, 上海北京西路屋顶花园屋顶面积总约280m2, 楼顶有很多管道都经过精心的处理。在上海市最繁华区有一块屋顶绿化的设计风格是打造成休闲、健身于一体的精致屋顶花园, 可以用来品茶、观花、运动, 还可邀上几个好友一起烧烤, 丰富了居民群众的日常生活。

1.2.2 草坪式屋顶绿化。

草坪式屋顶绿化当中的植物配置只选用草皮和地被植物, 没有园路、小品、水体、亭架等园林要素, 主要针对承载力较弱的屋面, 用适合薄土生长的草种密集种植。从高空鸟瞰, 原本光秃秃的屋顶, 饰满了绿色的图案, 有的像展翅欲飞的小鸟儿, 有的似含苞欲放的花朵, 还有抽象的艺术色块, 放眼望去, 高楼都市不再简单枯燥, 而是充满变化和生机。万科新里程雅花园、东三小区、普陀中鹰黑森林小区等都采用的是草坪式屋顶绿化。例如, 普陀中鹰黑森林小区有16幢楼, 目前7幢楼的楼顶已经被植物覆盖, 面积达5600m2, 其它楼的楼顶也会陆续建造屋顶花园。中鹰黑森林置业有限公司相关工程师介绍说, 小区每个楼顶都会建造800m2的屋顶绿化, 总的屋顶绿化面积将达到1.28万m2。2号楼16层楼顶, 只见楼顶铺满佛甲草, 绿意盎然, 中间是供行走的木栈道, 道路旁零星点缀着宝石花等盆栽。向对面望去, 5幢叠加别墅的斜坡楼顶同样也被植物覆盖, 品种更多, 有荷兰菊、矮种麦冬、美女樱等植被。住在中间单元的住户, 可以通过阳台与屋顶花园“亲密”接触。

1.2.3 组合式屋顶绿化。

组合式屋顶绿化乔灌草种类多样、层次丰富, 并设置园路, 植物景观与硬质铺装相结合, 主要在屋顶四角和承重墙边用缸栽盆栽、方式布置成花园式绿化。世茂湖滨花园、怡东花园、东晶国际公寓等众多小区均采用的是组合式屋顶绿化, 将大片的绿草和小巧的花景进行组合, 使屋顶呈现“别样风情”。漫步其中, 或被绿色环绕, 使人置身于绿色世界;或遇小巧别致的花坛, 令人置身花的海洋。例如, 东晶国际公寓2006年10月开始建设至2007年5月对住区居民开放。整个屋顶的绿化建设于裙楼屋面上, 面积1000m2, 采用组合式绿化类型, 绿化区域主要由木质铺装与在坛结合步道和植物种植区构成, 最外围设立1.2m高度的护栏为平时开放起到一定的安全防护作用。植物种植以草坪为主, 采用花带与小灌木结合丰富层次。植物科类包括, 灌木有山茶、月季、苏铁, 地被为三色荃和百慕大草坪。由于栽植时间较短, 目前除百慕大草坪生长势良好外, 其它植物生长势一般。整个屋顶绿化强调整体效果, 很适合做为住宅建筑的屋顶绿化示范点加以推广。

2 上海地区屋顶绿化在住宅建筑中的影响

2.1 保温隔热, 节省能耗

屋顶绿化对建筑具有良好的保温隔热作用, 可以节省建筑能耗。绿化屋顶顶板全天热通量值变化及其微弱, 夏季室温平均比未绿化屋顶室温低1.3~1.9℃, 冬季室温比未绿化屋顶室温平均高1.0~1.1℃。

2.2 缓解城市热岛效应

城市热岛效应是由于大量的城市建筑裸露屋在吸收太阳辐射热的同时, 产生强烈的二次热辐射。城市裸露建筑顶板吸收的太阳辐射热, 仅有5%传递至室内, 使室内温度升高, 其余95%又再次转向大气辐射, 使大气升温。通过研究表明, 屋顶绿化可以吸收太阳辐射热, 减少向大气的二次辐射。而且不同材料的屋顶绿化吸收太阳辐射热的能力也有所不同, 花园式屋顶绿化比简单式屋顶绿化的吸收效果好。因为多层次的群落栽植方式能够全方位地吸收太阳辐射热, 而简单式屋顶绿化的吸热方式相对单一, 效果相对较差。

2.3 滞尘

由于植物叶片能够吸附烟尘, 因此, 屋顶绿化滞尘效果显著。花园式屋顶绿化年平均滞尘量为12.3g/m2, 滞尘比率平均为31.13%;佛甲草等简单式屋顶绿化年平均滞尘量为8.5g/m2, 滞尘比率平均为21.53%。花园式屋顶绿化滞尘量是简单式屋顶绿化滞尘量的1.45倍。

2.4 截流雨水

屋顶绿化可有效截留雨水, 能够缓解城市的雨水洪流产生的压力。花园式屋顶绿化可截留雨水64.6%;简单式屋顶绿化可截留雨水21.5%, 屋顶绿化平均可截留雨水43.1%。屋顶绿化可以有效提升雨水的利用量, 因为目前的城市住宅建筑当中普遍表现为高密度的建筑, 导致雨水的流失率比较高, 高密度建筑物当中雨水的流失系数约为0.7~0.9;中等密度建筑当中要相对低一点, 约为0.5~0.7;带花园的低密度建筑物当中仅为0.2~0.3;公园里面的流失率则最小, 其流失率一般要小于0.1。所以, 屋顶绿化可以有效提高雨水利用, 促进水体的循环利用, 减少城市的雨水流失。

3 完善上海地区屋顶绿化的建议

上海建成的屋顶绿化面积约40多万m2, 但占全市2亿m2楼顶面积的比例不足2‰。虽然目前屋顶绿化渗水、承重等关键技术问题已基本得到解决, 但是推进过程仍不顺利。

3.1 加大宣传屋顶绿化知识

大力宣传屋顶绿化知识, 提高对屋顶绿化重要性的认识, 建立面向一般市民开放的屋顶绿化与屋顶花园示范区, 消除市民对虫多扰民、漏水、屋顶支撑等问题的顾虑。

3.2 加大政府扶持力度

政府应该把推进屋顶绿化事业当作生态园林城市建设, 改善中心城区生态环境的一项重要工作来抓, 为“屋顶绿化”立法, 明确屋顶绿化的法律地位。在此基础上, 出台屋顶绿化实施细则和中长期规划。

3.3 相关优惠政策支持

政府要出台相关的优惠政策, 重点扶植围绕屋顶绿化的配套产业, 加快其跟进速度, 建立成熟的屋顶绿化专业市场, 鼓励企业进行屋顶绿化新材料和新技术的专向研发与推广, 为屋顶绿化事业提供强大的后方支援。

4 总结

上海地区在我国的屋顶绿化应用当中总体情况良好, 但是与世界上发达国家相比还有一定的差距。目前, 上海地区屋顶绿化的应用方式主要有花园式、草坪式以及组合式3种。在今后的发展道路当中, 还要进一步开发适于不同功能需要的屋顶绿化形式, 从而增加屋顶绿化植物的丰富度。屋顶绿化的影响集中表现在保温隔热、节省能耗、保护建筑结构与材料、缓解城市热岛效应、滞尘和截流雨水多个方面。同时也要加大力度宣传屋顶绿化知识, 加大政府扶持力度, 出台相关的优惠政策等多种形式来促进上海地区屋顶绿化的发展, 才能使屋顶绿化更有效地为改善建筑和人居环境服务。

参考文献

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[2] 杨弘.城市生态环境学[M].北京:北京科学出版社, 2013

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[4] 王天.种植屋面防水方案的设计[J].中国建筑防水, 2014 (9)

绿色建筑的屋顶设计 篇10

关键词：绿色屋顶,天窗,太阳能,雨水收集

一、环境形势

当今社会, “可持续发展”已成为一个非常紧迫和非常时髦的词语, 社会经济发展已达到了一定的水平, 人类们总算是愿意回过头来看看的我们的地球母亲了。

早在中国的十二个五年计划中也已提出了:“坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点。深入贯彻节约资源和保护环境基本国策, 节约能源, 降低温室气体排放强度, 发展循环经济, 推广低碳技术, 积极应对气候变化, 促进经济社会发展与人口资源环境相协调, 走可持续发展之路。”这些都是必要的, 也是必须的。

二、原因

中国在近50年里, 可以说是以迅雷不及的掩耳的速度在迅猛发展, 城市变化日新月异。而这一切都是建立在破坏环境的基础上, 以导致了中国大陆近30年的发展已成为了人类历史上对环境破坏最为严重的30年。

可见, 在中国大力推进可持续发展的任务已经迫在眉睫。习近平主席也在春节之际提出“低碳过年”, 可看出“可持续发展”在国内已受到了高度重视。

有人的地方必有建筑, 越是发达的城市人口越是密集, 城市的建筑往往能反映一个城市的发展程度, 建筑的施工和运行对能源的消耗上占了很大一部分的比重。

三、设计内容

绿色建筑要讲究“与自然和谐共生”, 既是我国传统道家思想提出的“天人合一”。自然的规律告诉我们:天赐予, 地吸纳。我们的一切能量最初都来自于太阳和天空, 能量也会也会从天上反馈回来。

所以屋顶, 将会是我们绿色建筑设计中与自然互动最大的一块区域。此处, 我的设计将围绕着绿色屋顶、天窗、太阳能、雨水收集四个方面来进行。

1. 绿色屋顶

此处的“绿色”, 即为名副其实的绿色——屋顶种植。

据悉, 即使在中国中部地区, 在夏季太阳的直射下, 普通屋面温度可达到60℃~70℃;冬季严寒, 绿植也可以减少采暖耗能。可见绿植对建筑内部的隔热保温作用非凡, 此外它还有降低噪音的功效。

我所提到的屋顶种植很简单, 就是薄薄的一层草皮。采用无土栽培技术, 用纤维基层栽植草皮, 这种技术可将屋顶的荷载降到最低, 即便是在压型钢板的屋顶上也能施展自如。

2. 天窗

天窗能起到增加照明, 促进通风两个方面的作用。

据计算, 每平方米天窗所能达到的照度是侧窗的4倍。对于大开间和大进深的房间, 适当的设置天窗能够高效的利用自然光从而大幅度的降低日间的人工照明。

在炎热的夏季, 通常热空气聚集在上方, 而冷空气沉在下部, 开天窗便能迅速的将热空气放走, 从而造成气压差, 此时冷空气会迅速填补上来, 这样就形成了自然风。

开天窗也有许多值得我们注意的地方:

(1) 防水, 通常天窗都是防水最为薄弱的环节, 设计的时候要充分考虑防水设计;

(2) 遮阳, 天窗能很好的增加采光就意味着夏季会增加阳光的照射, 所以在设计时尽量根据夏季太阳的入射角度进行遮掩设计;

(3) 易控制及清洁, 由于天窗通常是在屋顶上, 所以在设计天窗的要尤其注意它的安装位置。

3. 太阳能

就我来看, 太阳能在节能减排上还是起了不可低估的作用, 毕竟太阳能是目前来说最为绿色的能源之一。

首先, 它来源广阔。不论高山、低谷、沙漠还是草原, 只要有太阳照射的地方, 太阳能都是我们源源不断的资源。我们所制造出来的太阳能往往会受到各种因素的限制, 目前利用的太阳能的技术都具有成本高的缺点, 所以通常首期的投资都很高。当然, 我们制造出来的太阳能板也有它自己的优势, 太阳能电池组件能安装在建筑物上, 称为光电一体化建筑, 使其在有阳光的时候不仅产生电力, 还能达到隔热的作用, 从而降低建筑的能耗。最后, 正如所有的人造器械一样, 太阳能板有它自己的寿命, 通常是10~30年, 随着使用时间的增加, 太阳能板的效率也会随之降低, 所以, 对太阳能技术的利用依然是有待提高的。

由于太阳能受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响, 所以在运用太阳能的时候要因地制宜。

4. 雨水回收利用

水是生命之源, 一切生命体都离不开水。而我们的水资源是相当有限的, 数据告诉我们, 我们的水资源1 360 000 000 km3, 这听上去好像很多, 我们水资源其实少的可怜。

雨水是自然反馈水源的唯一途径, 所以对水资源的处理和储存要从屋顶开始。

雨水处理将涉及到很多技术, 此处的净化不用太彻底, 能作为清洁用水就已足够。

此方案中对于植物处理部分需要结合屋顶种植或墙面种植, 即在屋顶或墙面上根据净化功能按梯度来种植不同品种的植物用以净化水中的重金属, 平衡酸碱度, 过滤油脂。植物处理能在净化水体的过程中达到赏心悦目的效果。物理处理部分是运用砾石、沙石、纤维等过滤掉水中的颗粒物杂质。结合这两个过程最终使雨水达到清洁用水的标准。

参考文献

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[2]Pius Leuba.passive energy features[powerpoint slides], environmental design, d&i, TongJi university, 2012 (11) .

长方体建筑屋顶风能利用效能研究 篇11

关键词：风能；建筑环境；建筑屋顶；利用效能

中图分类号：TU023；TK89文献标志码：A文章编号：16744764（2012）03011707

Wind Power Utilization Efficiency on Roof of Rectangular Buildings

YUAN Xingfei, ZHANG Yu

(Space Structures Research Center, Zhejiang University, Hangzhou 310058, P. R. China)

Abstract:Installing small wind turbines on the roof of buildings is a new way of wind power utilization in recently years. Based on the annual mean wind speed, the efficiency of wind power utilization on roofs of buildings was studied and the evaluation indexes for the utilization efficiency were proposed. With the help of CFD numerical analysis, the analysis on wind power utilization efficiency on flat roofs of rectangular buildings was carried out. The performance indexes of reference points under different windward angles were investigated. The best position and arrangement of wind turbines on the roof were also discussed. Furthermore, the utilization efficiency of four roofs with different shapes were analyzed and compared with that of flat roof.

Key words:wind power; building environment; building roofs; utilization efficiency

大力开发风能是解决中国能源短缺、实现可持续发展战略的重要途径之一［1］。建筑环境中的风能利用具有免于输送的优点，所产生的电能可直接用于建筑本身，为绿色建筑的发展提供了一种新的思路，对实现建筑可持续化发展、缓解能源与环境矛盾具有重要而深远的意义。

近年来一些学者对建筑环境中的风能利用技术进行了探索。研究主要着眼于可行性分析［24］、建筑风环境模拟［57］、建筑风力集中器设计［89］以及适宜建筑环境的风力发电机开发［1011］等方面。与沙漠、旷野、近海相比，建筑环境中的风场相对复杂、紊流加剧、风速降低，但局部区域也存在较大风速，如高层建筑顶部的小急流、建筑物开洞部位的穿堂风、相邻建筑通道的夹道效应等。为提高风能利用效率，风力机通常安装在上述部位。根据建筑中风力机的放置位置，风能利用建筑大致可分为：顶部安装型、空洞安装型和通道安装型。其中顶部安装型应用较为广泛。本文采用CFD数值模拟方法分析了长方体平屋顶建筑的风能利用效能，研究了不同迎风角对建筑风能集结效果的影响，探讨了风力机的最佳安装位置，并对屋顶形式进行了优化分析，提出了有利于风能集结效果的屋顶形式，为实际工程应用提供理论基础和技术支撑。1建筑风能利用效能评价指标

风力机的功率与风速三次方成正比，因此风力机的安装位置应选取风速相对较大的位置，同时避免高湍流。为降低成本，还应尽量降低风力机的安装高度。由此提出以下评价屋顶风能利用效能的指标：〖=D(〗袁行飞，等：长方体建筑屋顶风能利用效能研究〖=〗

1）风速增大系数Cv=V/V0－1，衡量建筑风能集结效果最主要的参数，其中V为高度z处的实际风速，V0为高度z处未受建筑挠动时的风速。Cv越大，表明建筑对风能的集结效果越好，N个位置的总风速增大系数为Cv总=ΣNi=1Cvi。

2）湍流强度I，衡量建筑风场的湍流程度。风场的湍流会减少风机输出功率，引起极端荷载，最终削弱破坏风力机，因此风力机的安装位置应避免高湍流。

3）屋顶紊流厚度δ，是屋顶风速变化梯度较大区域和高湍流区域两者高度的最大值，用来评估风力机的安装高度。

4）实际风速V，衡量具体位置的风能情况，评价其风能利用的可行性，同时为适宜风力机的选择提供依据。

5）风速倾斜角γ，水平轴风力机尚不能利用垂直方向的风速进行发电；对于垂直轴风力机，风速倾斜角在一定程度上可提高风力机的功率［12］。

6）行人高度处风速V2,max，衡量建筑风环境的舒适度。为满足建筑风环境舒适度，要求V2,max≤5 m/s。2建筑风环境数值模拟假定和方法

2.1数值模拟基本假定

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通过分析可见，在（0.00，450）之间，前沿，中线和后沿的风速增大系数合值均随着φ的增大先减小后增大，最大值出现迎风角φ=0.00时；在（45.00，90.00）之间，风速增大系数合值急剧减小；当φ=900时，达到最小值。

3.3屋顶风力机安装位置

屋顶风力机的安装位置应选取风速相对较大，且变化较平稳的位置，以减小风力机叶轮的脉动，同时避免高湍流。屋顶安装风力机的高度宜满足h≥δ+D/2，D为水平轴风力机的直径，对于垂直轴风力机的安装高度宜满足h≥δ。

由前述分析知，对于平屋顶不同位置来说，前沿点的风能集结效果最好——风速比达到最值时的高度最低，且风速变化梯度趋于平稳时的高度也最低，同时避开了高湍流；由于建筑屋面对风速的阻碍作用，建筑物屋顶上的风速在同一高度下，由前沿到后沿呈下降趋势，随着高度的增加，同一高度处，屋面的风速趋于一致。

建筑物屋顶安装风力机的紊流，除了来自建筑物的影响之外，还有一个重要的因素：风力机尾流的相互影响。为了尽量减少风力机尾流的相互影响，风力机的排列间距应满足一定的要求［12］。因此风力机应在年主风向垂直的方向上尽量多的排放，对于安装风力机的建筑来说，应尽可能使建筑的长度方向垂直于年主风向方向，即来流风向控制在（-45°，45°），以提高风力机的发电效能。

假设年主风向垂直于建筑长度方向，当风机尺寸D>W/8时，风力机沿前沿单排布置的风能利用效率最佳，考虑到风速倾斜角的问题，应优先选择升力型垂直轴风力机［12］，当安装水平轴风力机时，可倾斜一定角度，安装高度大于5 m；亦可沿中线单排布置，安装高度大于10 m，其利用效能较好，还可减少结构不均匀受力；当风机尺寸D＜W/8，风力机沿宽度方向可多排布置，其中前后排有高差排列的风能利用效能较前沿单排布置和中线单排布置方式好，既可以有效地利用风能，降低安装高度，又可以减小风力机之间的尾流影响。4长方体建筑不同屋顶形式分析

4.1不同屋顶形式的几何模型

目前，在将风力机引入建筑物的技术中，平屋顶上直接安装风力机是一种最直接最易实现的方式，因此本文在分析其对风能集结效果的基础上，将其作为分析其他屋顶形式风能集结效果的参考依据，如图7为4种不同的屋顶形式，建筑物的长度L、宽度W和总高H均不变。其中图7(a)为前高单坡型屋顶；图7(b)为后高单坡型屋顶；图7(c)为圆弧双坡型屋顶；图7(d)为梯形双坡型屋顶，屋顶面的宽度l=5 m。各屋顶形式的屋顶倾斜高度分别用Ma、Mb、Mc、Md表示。取各屋顶形式的屋顶倾斜高度分别为2.5、5.0、7.5、10.0 m与平屋顶（M=0）进行比较分析。

图7屋顶不同形式

4.2不同形式屋顶的风能利用效能

分析迎风角φ=0时，各屋顶形式的风能利用效能。图8为各屋顶形式屋顶倾斜高度等于5 m时，建筑中间竖直剖面的风速V等值线图和湍流强度I等值线图。由图8可见，前高单坡型屋顶前沿点的紊流厚度与平屋顶的基本相同，中线点和后沿点的紊流厚度有所增大，同一屋顶高度处，风速有所减小；后高单坡型屋顶前沿点的紊流厚度较平屋顶的高，中线点尤其是后沿点的紊流厚度有所减小；双坡型屋顶中线点的紊流厚度较平屋顶有所减小，屋顶以上同一h下，圆弧双坡型屋顶中线点的风速较平屋顶的大。

图8各屋顶形式建筑y=0 m竖直剖面风速等值线图(m/s)

图9为不同屋顶倾斜高度下，各形式屋顶的风速增大系数Cv随屋顶以上高度h的变化情况。相比平屋顶形式，以上4种屋顶形式，只有圆弧双坡型屋顶和梯形双坡型屋顶的风速增大系数最值有所提高，其中圆弧屋顶提高的幅度最大。随着屋顶倾斜高度的增加，圆弧屋顶的风速增大系数最值越来越大，且达到最值时所对应的高度h也越来越小；其他形式屋顶的风速增大系数最值越来越小，但最值所对应的高度h越来越小。

综上，当迎风角φ=0时，前单坡屋顶适宜沿前沿单排安放风力机，中线和后沿的紊流厚度较大，不宜安放风力机；虽然后单坡屋顶的风速增大系数较平屋顶有所减小，但中线和后沿的紊流厚度明显减

图9不同屋顶高度下各屋顶形式特征位置风速

增大系数Cv变化情况

小，风力机沿前沿、中线和后沿安放的利用效能相当，当建筑宽度允许的情况下，可以利用建筑本身前后的高差实现风力机的多排布置；圆弧双屋顶和梯形双屋顶沿中线安放风力机的风能利用效能较平屋顶有所提高，由于只可单排安放风力机，适宜建筑宽度较小的建筑。5结论

通过CFD数值模拟分析了长方体建筑屋顶风能利用效果，比较了不同迎风角、不同屋顶形式对风能集结效果的影响，得出以下结论：

1）长方体平屋顶建筑的屋顶对风能有一定的集结效果，其集结效果受来流风向影响较大。

2）长方体平屋顶建筑沿屋顶前沿点安装风力机的风能利用效果最佳——相同风速下，其安装高度最低，同时应将来流风向角控制在（-450,450）的范围内。当建筑宽度较大时，长方体平屋顶建筑屋顶可前后有高差地多排安放风力机，既减小风力机尾流的影响，同时也可增加屋顶风力机的安装数目，提高建筑屋顶的总发电量。

3）几种不同屋顶形式下，后单坡屋顶宜发展前后有高差多排布置风力机；当屋顶单排布置风力机时，梯形双坡屋顶和圆弧双坡屋顶沿中线单排布置风力机的效能最佳。

4）通过分析得知建筑屋顶对风能具有一定的集结效果，但建筑屋顶风场比较复杂，紊流很大，对风力机性能的影响不容忽视，风力机能否在建筑中得到广泛应用，还需进一步的研究。

参考文献：

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（编辑王秀玲）

建筑坡屋顶的设计 篇12

在一段时间内, 由于坡屋顶的造价比较高, 为了降低住宅建设成本, 设计师们做设计很自然地把水平和垂直这两种习惯性的概念联系起来。住宅建筑的顶层均设计成平屋面, 呆板的女儿墙或结合一些构架结构, 形成一种常见的设计风格。体现我国传统建筑样式风格的坡屋顶只能在有身份的建筑中偶尔出现, 如在一些高档别墅区内, 且坡屋顶成为开发商宣传楼盘的卖点。随着社会的发展, 我国一线城市的高楼大厦拔地而起, 人们一味地追求现代风格, 坡屋顶似乎与我们更加相距甚远了。但坡屋顶毕竟有着中国建筑的渊源和文脉, 追溯到我国古代, 那些代表着封建等级的屋顶形式就被我们的祖先广泛应用, 它早就深深地在人民心中打上烙印。

1 坡屋顶建筑

中国传统屋顶的形式为硬山、悬山、攒山、歇山、庑殿五种, 根据建筑等级要求分别选用, 而我们在初期的应用中, 采用简单的两面坡形式, 多用于一般性建筑和民居使用。随着时代的发展、社会的进步, 设计师们不断地推陈出新, 坡屋顶的结构形式也逐渐发展和完善, 建筑造型也由此而变得丰富多彩, 形成多种多样的中国式坡屋顶。

说起坡屋顶它有许多优点, 从功能、构造和材料来讲, 它利于挡风、排水、保温、隔热、简单、易造, 便于维修, 用料方便, 又多为因地制宜, 就地取材。从造型考虑, 不论过去的宫廷式建筑, 还是现代采用传统式大屋顶的重要建筑, 坡屋顶都会产生一种庄重、神圣、华贵、威严之感, 而对于一般的坡屋顶建筑, 又会给人一种亲切、活泼、轻巧、秀丽之美。另外, 从视觉环境考虑, 坡屋顶不仅带来体型上的变换, 而且屋顶参差不齐、高低错落, 丰富了建筑的第五立面, 又易丰富城市的“天际轮廓线”, 有了这些优点所以坡屋顶建筑一直是群众喜闻乐见的建筑形式。

坡屋顶的形式几千年来在使用中不断地改变和发展, 如为了保护墙面尽量出檐, 为了出檐又不妨碍采光做成反曲状, 后又发展为屋角反翘、屋面曲折等。但所有这些改进都没有冲破旧的传统形式。由于社会的进步和高科技的发展, 传统的中国式屋顶逐渐显示出它的不足。今天, 现代人的生活方式对建筑功能的要求也日益复杂, 必然引起建筑格局以及外观的变化。像故宫和一些宫式建筑, 人们尽可以赞美它的恢宏、伟大、华贵, 却无法把它拉入到现代社会的生活中来, 今天已没有人再愿意去住它们。一般的坡屋顶建筑, 虽然造型亲切、轻盈、活泼, 但由于都向大城市看齐, “方盒子”越建越多、越建越高, 千楼一面的单元式住宅比比皆是, 随着社会舆论对“千篇一律”的批评, 我国建筑界也在考虑现代的内容如何与传统的形式和文化的影响相结合的问题。

坡屋顶是群众比较欢迎的屋顶形式, 在我国有很深的群众基础, 对这种旧的传统屋顶形式如何吸收现代手法加以处理, 使它再登大雅之堂, 近年来建筑工作者做了许多工作和尝试。随着科学的发展, 昔日的木屋顶已被钢筋、水泥、混凝土代替, 在传统的坡屋顶上体现了新材料、新结构、新施工技术的应用, 在丰富造型方面, 也想了许多办法, 如将屋顶根据地形多变, 体量大小, 功能需求, 设计成高低错落的单坡、两坡悬山屋顶, 有前后等坡, 不等坡, 为了打破通长屋面的单调感, 设置老虎窗;在斜面上穿插反坡式屋顶处理;利用半坡屋顶作适当组合;将坡屋顶延长与建筑的平台和辅助环境连成一体等等。另外, 在屋顶空间利用和节约土地、节约能源等方面近年来也做了不少工作, 尤其在住宅设计中, 三维设计已成为目前设计中的热点, 其中有不少屋顶空间利用好的实例, 如把坡屋顶做成夹层, 室内净高较低, 在屋面开老虎窗, 以增加部分层高;用夹层或错层在顶层形成特殊户型;利用屋面斜坡空间做局部跃层, 增加居室面积, 顶层北面做退台处理, 既保证日照间距, 又节约用地等。这些措施和方法, 其中有些方法是行之有效可以肯定的, 也有的存在着这样或那样的不足, 如平面使用不够方便和空间利用不够合理等, 有待进一步改进。

2 住宅坡屋顶的跃层设计

2.1 坡屋顶跃层设计

对于坡屋顶跃层设计当前的做法一般有两种, 第一种是顶层屋面零标高起坡, 室内局部做成室内挑空, 形成上下空间合二为一, 在室内装修时通过楼梯、屋顶装饰、悬挂吊灯等后期处理使室内变得豪华, 但这种形式屋顶空间利用率比较低, 而且虽然开设部分天窗以改善阁楼的采光通风性能, 但是整个阁楼还是一个“锅盖”顶, 通风采光不甚理想, 夏季潮湿闷热, 热工性能不理想 (见图1) 。

第二种是相应提高纵墙高度, 并采取适当的退台设计, 此种方式既能形成墙面上丰富的光影变化, 为建筑增添层次和动感, 又能增加建筑使用面积, 改善通风采光效果。从室内使用角度讲, 可以形成两层完全独立的空间, 但又有联系, 很适合两代人使用, 对现在的住宅设计, 这种形式是个不错的选择。但是在进行设计时, 必须注意保证当地建筑日照间距 (见图2) 。

2.2 屋顶室内楼梯的设计

室内楼梯是上行至坡屋顶层内部空间的唯一的、重要的、竖向交通构件。楼梯的设计对于室内空间的划分和流线的组织至关重要。

对于跃层来说, 确定室内楼梯的平面位置有多种方法, 一种是不破坏下层平面布局, 将楼梯放置于起居厅的一角, 形成独立空间, 其下安排贮藏空间或展示空间。这种布置适于较大起居厅, 楼梯醒目直观, 利于动线集中, 多为双跑或转角梯 (见图1) 。另一种是利用下层厨房、卫生间或餐厅的上部空间作楼梯, 多为转角梯。这种布置适于有较小起居厅的户型, 楼梯较隐蔽 (见图2) 。还有一种是仅利用上层空间的一部分平面作跃层, 从而使剩余部分形成贯通两层的竖向空间 (多位于起居厅上空) 。这种布置多采用转角楼梯或螺旋楼梯。这时起居厅的外墙面积较大 (高度大于一层) , 可尝试各种形式的窗户以丰富外部立面形象 (如图1所示) 。

当前普遍做法是根据层高预留足够尺寸的楼梯洞口, 待住户装修时自行安装楼梯。这时应注意与结构专业设计相协调, 避免开洞口尺寸过大时加梁引起梯段高度不足。

2.3 屋顶窗户设计

坡顶窗户按造型分有老虎窗、坡面威卢克斯天窗, 结合不同的立面造型, 还有不同造型的窗户;按材料分有木制、钢制、铝合金制、塑钢制, 按通常使用规律经常使用塑钢窗, 当新型材料出现后, 越来越多的窗型材应用在建筑内;按开启操作方式分有平开窗、推拉窗、上悬窗、中悬窗、双悬窗及百叶窗等, 根据室内使用功能, 设计师可以选用不同的方式;按层数分有单层窗和双层窗, 从建筑节能角度讲, 经常选用单框双玻窗;而且老虎窗顶部造型有三角形、方形、折线形、弧形等多种;窗扇的采光玻璃又有白玻璃和彩色玻璃之分等。这些构成了窗户类型的多姿多彩和千变万化, 极大地丰富了坡顶窗户的设计。除了造型之外, 在设计中我们着重要注意采光量、景观摄入量、通风换气量以及使用便利性的考虑。

3 结语

屋顶是决定建筑轮廓的重要部分, 对于建筑形象起着突出的作用。为了改变过去的“千篇一律”, 当代人在设计构思上求新、求变, 并强调新奇的风格。一些新的建筑风格在南北方相互融合, 结合新的建筑派系, 坡屋顶闪烁着中国传统建筑的文脉与信息, 特别是目前, 高新科技和现代化又为坡屋顶建筑注入了新的血液。坡屋顶建筑可能比过去任何时候都更具有魅力。

摘要：详细分析了建筑坡屋顶的优点、形式、材料组成等, 并探讨了住宅坡屋顶跃层设计、屋顶室内楼梯设计、屋顶窗户设计等问题, 同时积累了一定经验, 以供今后的坡屋顶设计参考借鉴。