【摘 要】
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活墙是一种新类型的垂直绿化,可以缓解城市化进程中绿化率急剧减少带来的种种生态环境问题,同时作为建筑围护结构的一部分在建筑节能中表现出色。活墙中的植物生长状态随外界
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活墙是一种新类型的垂直绿化,可以缓解城市化进程中绿化率急剧减少带来的种种生态环境问题,同时作为建筑围护结构的一部分在建筑节能中表现出色。活墙中的植物生长状态随外界环境改变而不同,其热工指标呈动态变化难以计算。为了推动建筑活墙发展,需研究太阳辐射对活墙的作用机理。本文首先分析了活墙能量传输过程,将太阳辐射对活墙作用机理作为核心内容,以建筑学与植物学交叉学科的角度出发,从两个方面进行分析,一是太阳辐射对垂直墙面的照射情况,二是当植物垂直于墙面时植物冠层空间分布情况,综合得出活墙植物截取太阳辐射能力,建立活墙太阳辐射模型。模型计算了基于垂直面的植物冠层透射率,描述了太阳辐射到达活墙基质外表面的能量情况,明确了活墙传热计算中最具有不确定性的外边界条件。然后以武汉市某活墙实验房为对象进行了实验验证,检验模型的精确性,同时测量了该实验房在冬季南向活墙的热工性能。实验结果显示,实测数据与模拟数据吻合,活墙太阳辐射模型具有较高的精确性,并得到以下结论:(1)对于建筑活墙,太阳入射光线与墙面夹角小于90°时表示活墙有太阳直射光照射,随着入射角的增加,冠层消光系数增大,直射光透射率减小,散射光透射率增加。(2)活墙太阳辐射透射率与活墙植物物理参数相关,活墙植物叶倾角x的越大,透射率越高;叶倾角x越小,透射率越低。活墙植物叶面积指数增加,透射率减小;反之,叶面积指数减小,透射率增加。(3)对于叶面积指数为0.35,叶倾角x为2的不同朝向活墙:南向活墙在夏季透射率为0.44,可以阻挡较多的太阳辐射,利于建筑隔热降温;冬季透射率增大为0.55,可以透射较多的太阳辐射,利于建筑吸热。东、西向活墙在夏季及冬季辐射透射率均在0.3左右,北向活墙在0.09左右。南向活墙满足建筑对太阳辐射的需求。
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