南方地区被动生态室内热环境研究

我国南方地区开展建筑节能，室内热环境标准的合理定位应该考虑人对气候的适应性。南方湿热气候造就了许多实用的被动生态降温隔热措施，它们提供了人所长期适应的被动生态室内热环境，因此从被动生态措施的效果来探索室内热环境标准的定位是一种新的思路。本项目主要研究建筑围护结构采用绿化措施的室内热环境，研究内容包含：围护结构内表面的热反应与室内温度的关系，室内热环境综合评价，室内热环境平衡状态及其特征参数等。研究成果将为我国南方地区夏季室内热环境标准的确定提供科学依据，为南方新农村建设中居住热环境设计提供参考。

我国南方地区湿热气候造就了许多实用的被动生态降温隔热措施，它们成为开展建筑节能的生态资源，为人们提供了长期适应的被动生态室内热环境。从被动生态措施的效果来探索适应性热环境是一种新的思路，可为室内热环境标准的合理定位提供依据。本项目主要研究了建筑绿化措施对室内热环境因素的影响，综合评价了被动生态措施产生的室内热环境效果，探索了室内热环境平衡状态的特征参数。. 本项目重点研究了屋顶绿化的热环境特征。通过对国内外的屋顶绿化实验数据的分析，发现被动式建筑的绿化屋顶内表面会出现逆向传热现象。通过深入的实验研究，发现屋顶绿化在室内空调状态与非空调状态之间存在内表面不传热的临界状态，其对应的室内临界温度低于室外平均气温。在进行大量的现场测试的基础上，得出屋顶绿化的室内临界温度比室外气温低1.5℃左右。采用数值模拟方法分析了屋顶绿化相关参数的影响，得出种植土的含湿量和植物的茂密程度是影响屋顶绿化室内临界温度的重要因素。在植物茂密、水分充足的条件下，屋顶绿化的室内临界温度可达到低于28℃的水平。. 本项目还研究了建筑垂直绿化的遮阳效果。通过对茂密爬山虎外墙的热工测试，研究了绿化外墙内表面热流与室外、内温差的关系，两者日平均值的相关系数为-0.81，植物遮挡了3/4左右太阳辐射。通过自行设计的绿化遮阳窗，测试了藤类植物的遮阳效果，在植物茂盛状态遮阳率为0.2左右，可以达到遮阳节能和提高室内热舒适的效果。. 根据建筑绿化的测试数据，采用热舒适指标PMV评价了室内热环境的效果，得出屋顶绿化可使室内热环境从极端热不舒适状态改善为适应性居住水平。采用了屋顶绿化、外墙和窗户绿化遮阳、夜间通风等综合措施的建筑，具有围护结构内表面温度接近室内温度的特征，室内热环境可达到适应性舒适水平。研究成果可为夏季被动式室内热环境设计提供依据。