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福州垂直綠化用于建筑外墻保溫的研究

發布日期:2017-11-21 作者:福州垂直綠化 點擊:

近些年,建筑節能技術成為研究熱點。圍護結構對節約建筑能耗起到了重要作用。目前市面上主流的圍護結構主要由保溫層、抗裂防護層、飾面層這三部分構成。許多研究的目標都在于提高建筑物圍護結構中保溫層的熱阻,以降低建筑物整體的傳熱系數,減少建筑物的熱損失和室內溫度的波動,從而提高建筑的室內舒適性。

傳統圍護材料在使用過程中依然存在問題,比如形式單一、裝飾效果差、易開裂、脫落等,因此,新型建筑圍護材料與結構成為研究熱點。

立體綠化尤其是植物墻作為一種新型的墻體圍護結構正蓬勃發展,深受人們的喜愛。其利用垂直空間來增加城市綠化面積,一方面能夠美化城市,另一方面能夠凈化空氣,吸塵降噪,調節小氣候等。研究如何使墻體綠化具有傳統圍護結構的保溫隔熱性能,成為我們的研究方向和目標,

目前主流植物墻類型有三種,分別是:鋪貼式、懸掛式和攀援式。根據隔熱效果,本研究選取保溫性能相對較好的鋪貼式植物墻來進行試驗,檢測其傳熱系數以及保溫效果。

福州垂直綠化

2 傳熱系數計算

該種類型植物墻為復合結構墻體,應采用復合結構傳熱系數公式來計算,首先是根據相關資料查詢植物墻各組成部分的導熱系數,由導熱系數計算出傳熱系數,再推導出熱阻,最后通過各結構熱阻和的倒數計算得出復合結構的傳熱系數,具體公式如下:

K=k/L

R=1/K

K復=1/(R1+R2+…+Rn)

式中:k為材料導熱系數,單位: W/m ·K

      K為材料傳熱系數,單位:W/m2 ·K

       L為材料傳熱方向厚度,單位:m

      R為材料熱阻,單位: m2 ·K/W

通過查詢相關文獻資料,我們得知PVC板材導熱系數為0.14 W/m ·K,水苔導熱系數約為0.05 W/m ·K(此處水苔導熱系數參考干草導熱系數),無紡布導熱系數約為0.05 W/m ·K(此處無紡布導熱系數參考巖棉導熱系數),種植容器器壁導熱系數為0.21 W/m ·K,種植基質導熱系數為0.07 W/m ·K,根據上述公式計算出植物墻在干燥狀態下的傳熱系數約為0.96 W/m2 ·K。

該試驗中所測定該種鋪貼式植物墻具有較低的傳熱系數,有良好的保溫效果,在保溫性能方面能夠達到甚至超越部分傳統建筑保溫材料。

因此,我們可以根據實際情況,采用該形式植物墻替代傳統的建筑保溫層,從而達到美化環境、保溫隔熱與節能減排等一舉多得的效果。

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